Los vehículos actuales y futuros, altamente automatizados y repletos de funciones, requieren muchas entradas y salidas -para cada sensor, actuador, periférico y pantalla- y todas ellas necesitan sus propios cables y conectores. Los fabricantes de equipos originales siguen añadiendo funciones que generan más entradas y salidas, como radares, cámaras, pantallas de información y entretenimiento y sensores de temperatura, por nombrar sólo algunos. Pero el espacio es limitado para los cables dentro de un vehículo y para las terminaciones en las placas de circuitos.
El uso de una arquitectura zonal ayuda a reducir el cableado total dentro del vehículo, porque las conexiones se consolidan en los controladores de zona sobre las redes troncales de alimentación y datos. Sin embargo, este enfoque da lugar a conexiones densas en los controladores de zona.
Mientras que las conexiones inalámbricas están muy extendidas entre los dispositivos de consumo, en lo automotriz se limitan a nichos de aplicación. Los cables y conectores dedicados siguen siendo el método más rentable para dar soporte a la funcionalidad necesaria para la inmensa y creciente mayoría de dispositivos, a pesar de las limitaciones de espacio.
Una forma de hacer frente a este problema es miniaturizar los conectores y reducir el calibre de los cables para lograr una mayor densidad. El tamaño de los conectores tiende a 0,50 mm, frente a los 1,5 mm de la década de 1980, cuando la electrónica de los vehículos empezó a cobrar impulso. Los conectores de este tamaño pueden alojar cables de 0,35 mm2 a tan sólo 0,13 mm2 y mantener un alto rendimiento para la señalización eléctrica. Casi todo lo que necesita señalización puede utilizar conectores miniaturizados, desde las cámaras que requieren un gran ancho de banda hasta los intermitentes que necesitan muy poca. Incluso las conexiones de baja potencia pueden miniaturizarse hasta cierto punto, siempre que el calibre pueda soportar la corriente necesaria.
Entrar en la automatización
Los conectores miniaturizados plantean varios retos en el campo automotriz, el mayor de los cuales es que son demasiado pequeños para que los monten seres humanos. Conseguir tal precisión exige una inversión de capital en el equipo de automatización necesario para cortar, pelar y terminar el cableado a granel. También puede ser necesario automatizar la conexión de los conectores durante el montaje del vehículo.
Garantizar que el equipo de automatización sea capaz de manejar conectores miniaturizados de forma eficaz requiere diseñar los conectores y cables de modo que funcionen bien con la automatización. Por ejemplo, un cable de par trenzado es ovalado en lugar de redondo, por lo que debe orientarse adecuadamente para que el pelado y el recorte del apantallamiento sean correctos. El sistema automatizado necesita una capacidad óptica que le permita ver cómo está orientado el óvalo, o bien algún tipo de tope mecánico en el apantallamiento que indique al sistema que la orientación es correcta.
Construir el cableado y los conectores para que funcionen bien con la automatización -y entre sí- es esencial para utilizar con éxito la miniaturización. La ingeniería de cables debe colaborar con la ingeniería de conectores, y los equipos de diseño deben trabajar codo con codo con los equipos de fabricación para unir el desarrollo de productos con el desarrollo de procesos, de modo que todo se cree teniendo en cuenta las técnicas de automatización.
Planificar el futuro
Otro reto de la miniaturización es la fragilidad, por lo que los diseñadores deben tener en cuenta cómo se manipularán los componentes y cómo deben protegerse de posibles daños antes del montaje final. Si un conector macho miniaturizado tiene terminales que sobresalen 12 mm, por ejemplo, no haría falta mucha fuerza para doblarlos. En ese caso, podría ser necesario un estabilizador de lámina macho retráctil. La placa del estabilizador protege los terminales, deslizándose fuera del camino cuando el conector macho se acopla con un conector hembra.
Otras industrias, como la informática y las telecomunicaciones, han sido pioneras en el uso de conectores miniaturizados, y de hecho implementan terminales aún más pequeños, de 0,40 mm. A medida que aumenten las necesidades de conexiones más densas, es posible que la industria del automóvil se fije más en estos tamaños más pequeños.
Aptiv está a la vanguardia del desarrollo de conectores robustos que cumplan los requisitos de los vehículos hiperconectados de hoy y de mañana. Tenemos una visión completa y única de las arquitecturas eléctricas y electrónicas, ya que somos el único proveedor tanto del "cerebro" del vehículo como del "sistema nervioso" para la distribución de energía y datos. Además, como uno de los únicos proveedores de sistemas de conexión y mazos de cables, tenemos una perspectiva única sobre la mejor manera de afrontar los retos de la miniaturización y la automatización, optimizando al mismo tiempo el rendimiento y el coste. Este contexto más amplio seguirá cobrando importancia a medida que evolucione el sector.