¿Por qué los frenos necesitan un sistema antibloqueo?
Diciembre 16, 2021

¿Por qué los frenos necesitan un sistema antibloqueo?

¿Alguna vez ha tenido que sortear un obstáculo repentino y frenar al mismo tiempo? Probablemente sí. Parecería que esto no es difícil: aplique el freno, gire el volante y corrija la trayectoria. Sin embargo, todo es relativamente sencillo hasta cierto punto. Si presiona el pedal del freno con más fuerza de lo necesario durante el frenado de emergencia, las ruedas pueden bloquearse y…

Entonces hay dos escenarios posibles. Ambos se deben a la presencia o ausencia de un sistema de frenos antibloqueo (ABS). Si un automóvil es arcaico y tiene su genealogía de mediados de los 70, entonces no importa cuánto gire el volante, el vehículo no cambiará la trayectoria. El hecho es que las ruedas bloqueadas, durante el patinaje, privan al conductor de la oportunidad de maniobrar; cuando el automóvil se balancea, simplemente conducirá en línea recta, como si el volante estuviera “muerto”. Solo un conductor experimentado podrá desbloquear las ruedas con frialdad soltando el pedal del freno por un momento. Y luego, usando el frenado por impulso, recobrar el control y reducir la velocidad. La segunda opción es para los automóviles equipados con ABS. El conductor solamente debe presionar el pedal del freno con más fuerza y ​​trabajar con el volante con calma. ¿Nota la diferencia?

Bloquear también es peligroso porque puede hacer que el automóvil patine o se mueva hacia un lado. Esto puede suceder cuando hay pavimentos distintos debajo de las ruedas, la carga sobre los ejes cambia mucho durante la maniobra anterior o hay diferentes neumáticos. Además, cuando las ruedas están bloqueadas, el automóvil puede cambiar su trayectoria bajo la influencia de cualquier fuerza lateral (inclinación de la carretera o colisión). Es casi imposible corregir la trayectoria en este caso.

Un aumento en la distancia de frenado es otro efecto negativo del bloqueo. Aquí el punto es que la fuerza de fricción estática suele ser mayor que la fuerza de fricción por deslizamiento. Por lo tanto, para detener el automóvil lo más rápido posible, es necesario generar tal valor de presión en las líneas de freno que las ruedas giren a punto de bloquearse al frenar. Existe un indicador tan importante como el deslizamiento relativo. Dependiendo del grado de frenado de la rueda, puede variar desde cero (la rueda gira sin patinar) hasta el 100% (la rueda está completamente bloqueada). Se ha establecido experimentalmente que la máxima eficiencia de frenado se logra con un deslizamiento del 15-20%, es decir, en el caso en que la velocidad de rotación de la rueda frenada es un 15-20% menor que la velocidad de la rueda que gira libremente en una velocidad constante de un automóvil. De cara al futuro, podemos decir que la electrónica mantiene este valor durante la frenada, bloqueando y desbloqueando periódicamente las ruedas.

La humanidad progresista finalmente se dio cuenta del daño de las ruedas bloqueadas en los años 70 del siglo pasado. El pionero en este campo fue Mercedes-Benz, que junto con Bosch desarrolló un sistema que en 1979 comenzó a instalarse en el Mercedes Clase S. El principio básico del funcionamiento del ABS se formó exactamente en ese momento, y luego solo se mejoró.

La tarea del ABS es regular la velocidad de rotación de las ruedas cambiando la presión en las líneas del sistema de frenos. Para controlar la velocidad de rotación, necesita conocer su valor y cómo cambia con el tiempo. Cada rueda está equipada con un sensor que emite impulsos eléctricos con una frecuencia proporcional a la velocidad de rotación de la rueda. Esta información se envía a la centralita ABS.

Si la velocidad de rotación de la rueda se acerca a cero durante el frenado, el cerebro electrónico decidirá inmediatamente soltar los frenos. Un modulador hidráulico purgará la presión de la línea con la ayuda de una válvula eléctrica y redirigirá la porción “extra” de líquido de frenos al acumulador hidráulico. La presión disminuirá hasta que la rueda, nuevamente “agarrando” el recubrimiento, gire a una cierta velocidad. A continuación, el ABS volverá a aumentar bruscamente la presión en la línea y ralentizará la rueda. El ciclo continuará hasta que el automóvil se detenga o el conductor libere la presión del pedal a una posición en la que no se necesite ABS.

Muchos dirán: “¡no requiere mucha sabiduría!” Puede frenar intermitentemente usted mismo. Y es cierto: en muchos casos, este método de desaceleración en automóviles no equipados con ABS le permite evitar un obstáculo repentino durante el frenado de emergencia. Cuando las ruedas están bloqueadas, usted frena en cuanto las suelta, tiene la oportunidad de corregir la dirección. Naturalmente, en este escenario, la distancia de frenado aumentará significativamente, pero el conductor podrá sortear el obstáculo y extinguir el derrape con una operación preventiva del volante.

No obstante, desafortunadamente, ningún corredor con título es capaz de proporcionar un frenado “parcial” con la frecuencia con la que lo hace el ABS. El sistema (según la versión) consigue bloquear y desbloquear las ruedas unas 15 veces por segundo. Además, el conductor aplica simultáneamente todos los mecanismos de frenado (así es como funcionaban los primeros sistemas ABS), mientras que los modernos sistemas de frenado antibloqueo de 4 canales controlan la velocidad de rotación y ajustan la fuerza de frenado para cada rueda por separado.

En la mayoría de los automóviles modernos, el ABS funciona junto con EBD (distribución electrónica de frenos), un sistema de distribución de la fuerza de frenado que mide la intensidad de frenado de cada rueda. Con EBD, puede frenar con seguridad en una curva y en una “pista mixta”. La electrónica entenderá por la diferencia de velocidades de rotación que las ruedas han entrado en tramos con un pavimento diverso, y reducirá las fuerzas de frenado en ruedas que tienen mejor tracción. Por cierto, la intensidad de la desaceleración disminuirá y estará determinada por la fuerza de fricción de las ruedas que tengan el peor agarre en la carretera.

Vale la pena señalar que para una máxima eficiencia de desaceleración, el pedal del freno en los automóviles con ABS debe presionarse contra el piso con todas sus fuerzas. Sin embargo, esto último no es necesario para aquellos conductores cuyos coches están equipados con el sistema Brake Assist, que a su vez crea una presión excesiva en la línea de freno, “ralentizando” en lugar de ser una persona débil o indecisa. No interfiere con las ralentizaciones habituales. Sin embargo, Brake Assist considera que una presión fuerte (golpe) en el pedal es una señal de frenado de emergencia y surte efecto.

Pero no todo es tan sencillo. El ABS, como cualquier otro sistema, tiene desventajas. Por ejemplo, un ABS simple puede perder frente a los frenos ordinarios en la nieve, el hielo y la arena, anulando las ventajas de los neumáticos con clavos. Después de todo, en el hielo, los pernos proporcionan la mayor desaceleración solo en el deslizamiento relativo máximo, cuando se clavan en el hielo como garras y lo surcan. El truco es que el ABS, al intentar romper las ruedas, no permite que los tacos funcionen y, por lo tanto, aumenta la distancia de frenado. Lo mismo ocurre en caminos de tierra (arena, grava, arcilla) y superficies cubiertas de nieve.

Los coches con ABS en este caso tienen una distancia de frenado más larga, porque el desbloqueo constante de las ruedas no crea un “efecto de arado”. Pero es en tales superficies donde las ruedas bloqueadas tienen la máxima eficiencia de frenado, debido al hecho de que quitan los “rodillos” del suelo o la nieve que tienen delante. Es por eso que debe recordar: la distancia de frenado de un automóvil no equipado con ABS puede ser más corta en una superficie helada, cubierta de nieve o sin pavimentar.

El ABS también puede hacer algo de suciedad en un camino irregular. Si una rueda cuelga en el aire por un momento durante el frenado y se bloquea, la electrónica engañada comenzará a evitar que patine y reducirá inmediatamente la presión en las otras líneas. En una curva, el automóvil moverá desagradablemente su “cola” y la distancia de frenado aumentará. En principio, nadie está asegurado contra tal ruptura accidental, pero debemos recordar que la clave para el funcionamiento adecuado del ABS es una suspensión útil.

El progreso da origen a sistemas cada vez más avanzados. Operando con un gran número de indicaciones, son capaces de adaptarse al tipo de calzada y frenar según uno de los algoritmos pre-programados. Por supuesto, la electrónica no se puede percibir como una panacea, pero las estadísticas son una cosa obstinada: el ABS configurado correctamente con todos los sistemas de automóviles en servicio en superficies secas y mojadas en promedio ayuda a ahorrar hasta un 20% de la distancia de frenado y deja el conductor una oportunidad de maniobrar. No hace falta decir que la vida y la salud pueden depender de estos preciosos metros.

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