SISTEMAS DE FRENOS ANTIBLOQUEO (A.B.S.)

Introducción.

A partir de los años 50 (después de la Segunda Guerra Mundial), se diseñan unos sistemas antibloqueo de frenos electromecánicos para el control de los trenes de aterrizaje de los aviones a reacción, diseños que se incorporaron más tarde, hacia 1960, en vehículos industriales. Con el objetivo de hacer la frenada más eficiente y segura se ideó y se ha ido perfeccionando el llamado sistema de frenado antibloqueo ("Antilock Bracking System, o ABS). Básicamente consiste un sistema que evita el bloqueo de las ruedas al frenar, y por tanto evita que se pierda el control direccional del vehículo. Esto es así porque sólo una rueda que gira, sin bloquearse, puede generar unas fuerzas laterales que pueden cumplir con las funciones de dirección y control del vehículo.

Este sistema de regulación de la frenada comienza con unos sensores ubicados en las ruedas que controlan permanentemente la velocidad de giro de las mismas, por eso que también se les llama captadores RPM de ruedas. A partir de los datos que suministra cada uno de los sensores, la unidad de control electrónica (la ECU) es capaz de calcular mediante un algoritmo matemático una velocidad media, que se toma que corresponde aproximadamente a la velocidad del vehículo. Comparando las distintas velocidades que va adquiriendo una rueda con la media global se puede saber si esta rueda amenaza o no con bloquearse. [1]

Definición.

El sistema ABS es un sistema electrónico que comprueba y controla la velocidad de las ruedas durante el frenado. El sistema opera completamente integrado con el sistema de frenos neumáticos estándar del camión o hidráulicos en los vehículos ligeros. Mediante unos sensores ubicados en cada rueda permite controlar la velocidad de las mismas y se controla el frenado durante las situaciones de bloqueo de las mismas. El sistema mejora la estabilidad y el control del vehículo al reducir el bloqueo de las ruedas durante el frenado.

Ilustración 1. Constitución del ABS. Fuente: http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn75.html

A.- Vehículo con ABS

B.- Vehículo sin ABS

Ilustración 2. Sistemas ABC. Fuente: http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/6399/2/T-ESPEL-MAI-0414-P.pdf

El sistema de frenos antibloqueo mantiene la estabilidad de la dirección y la maniobrabilidad, reduciendo la fuerza de frenado en alguna rueda cuando está a punto de bloquearse, con ello se evita que el vehículo gire sobre su eje vertical. [2]

Qué nota el conductor cuando frena con ABS?

En condiciones normales no notamos nada en absoluto, sólo cuando tienen que trabajar las electroválvulas sentimos una vibración en el pedal de freno que es provocada por el retorno del líquido al liberar presión la electroválvula correspondiente. [3]

Funcionamiento.

El Sistema de Anti-Bloqueo de las ruedas (ABS), actúa sobre la fuerza de frenado que se ejerce en los tambores (caso de los camiones) o de los bombines (en caso de vehículos ligeros) de freno. Al momento de sentir una traba o amenaza de bloqueo en las ruedas, proporciona una reducción gradual de la rotación y, adicionalmente, minimiza su deslizamiento de forma tal que la rueda permanezca lo más adherida posible al pavimento, sin deslizar.

La unidad de control electrónico (ECU) recibe y procesa las señales recibidas por los sensores de velocidad de las ruedas. La ECU, que está constituido por microprocesadores, calcula una velocidad de referencia o media de entre todas las recibidas, que se considera que corresponde con la velocidad del vehículo. Este dato va a ayudar a detectar si una rueda amenaza con bloquearse, dado que el sistema va a ir comparando sucesivamente esta media global o de referencia con las velocidades específicas que va recibiendo de cada rueda, por lo que se puede intuir si alguna de las ruedas, por la tendencia que lleva en su velocidad, es propensa a bloquearse o no, y actuar en consecuencia.

Si efectivamente, una de las ruedas amenaza con bloquearse, la ECU actúa de inmediato reduciendo la presión de frenado de esa rueda hasta alcanzar un valor fijado por debajo del límite de bloqueo, para que cuando la rueda vuelva a girar libremente se vuelva aumentar la presión de frenado para que continúe el proceso de parada. Este proceso se repite hasta que el conductor deja de accionar el pedal de freno, o disminuye la presión de activación del mismo.

De la anterior figura que corresponde a la de un vehículo ligero, se desprende que el sistema de ABS es igual al circuito de frenos convencional al que se le han añadido un hidrogrupo, una centralita electrónica de control (ECU) y los sensores o detectores de régimen de giro en cada rueda. [1]

Bibliografía.

[1].- http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn75.html

[2].- http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/6399/2/T-ESPEL-MAI-0414-P.pdf

[3].- http://www.guioteca.com/mecanica-automotriz/frenos-abs-que-son-y-por-que-son-mas-seguros/