miércoles, 17 de junio de 2015

ABS - SISTEMAS DE ANTIBLOQUEO DE FRENOS Héctor F. Bruno

ABS - SISTEMAS DE ANTIBLOQUEO DE FRENOS

Un sistema de frenado antibloqueo (ABS) controla automáticamente la presión del liquido de frenos, evitando que las ruedas se bloqueen cuando se ejerce excesiva presión sobre el pedal, generalmente en situaciones de alto riesgo, optimizando de tal manera el funcionamiento del sistema y permitiendo al conductor, al mismo tiempo, mantener la estabilidad y control del vehículo.
Las siglas que lo identifican provienen de su denominación en idioma inglés: Antilock Breaking System. Algunos autores españoles han castellanizado la acepción, denominándolos SFA (Sistema de Frenos Antibloqueo). Se lo suele calificar como sistema reactivo, pues funciona reaccionando frente a una o más ruedas bloqueadas.

¿ Por qué Sistemas ABS es beneficioso?

La primera ventaja a destacar es que los sistemas antibloqueo permiten que el automotor se detenga en distancias más cortas. Esto se explica porque al mejorar el contacto neumático - suelo, se mantiene un mayor coeficiente de roce y , como consecuencia, se logra una mayor eficiencia de frenado.

Sobre pavimento húmedo, el sistema permite que el agua drene por las estrías y no se forme la cuña de agua que caracteriza el hidroplaneo (acquaplanning).
La segunda mejora, pero no menos importante, se pone de manifiesto cuando, en situaciones extremas, los conductores ejercen la máxima presión posible sobre el pedal de freno.

En vehículos provistos de sistemas standard de frenado, es común que durante una frenada de pánico las ruedas delanteras se bloqueen. Cuando la calzada esta mojada o resbaladiza, disminuye el coeficiente de rozamiento, con lo que riesgo de bloqueo aumenta significativamente, especialmente a velocidades inadecuadas o cuando las estrías de los neumáticos se encuentran desgastadas.
Cuando esto ocurre, el conductor pierde el control del vehículo, que no responde a los mandos del volante y se desliza en la dirección y sentido que llevaba al iniciarse el bloqueo.

Al evitar ese bloqueo, el sistema ABS permite que el conductor controle la  dirección del vehículo, al mismo tiempo que lo decelera, optimizando, de esa manera, la conducción en situaciones de riesgo.

¿ Cómo trabajan un sistema ABS? - Acostumbrándose a él.

Los conductores están habituados  a oír un ruido chirriante cuando alguien, conduciendo a alta velocidad, frena repentinamente. Esto sucede cuando una rueda se bloquea y resbala sobre la superficie del camino.

A partir del uso del ABS, al evitarse el bloqueo de ruedas, no hay mas chirridos. La ausencia de ese sonido indica que el sistema está trabajando.

Todo conductor sabe por experiencia que es mejor "bombear" el freno cuando debe bajar bruscamente la velocidad, porque si aprieta a fondo, las ruedas se clavan y el coche se desliza sin control.

El sistema ABS, a través de sus sensores, efectúa el mismo bombeo, pero a una frecuencia mucho mayor que la que se logra actuando sobre el pedal.

Los sensores de velocidad de las ruedas detectan el bloqueo y envían señales para modificar la presión de frenado, que varía rápidamente, adaptándose al requerimiento a que se la somete. Los sistemas ABS comúnmente usados en los vehículos modernos realizan la operación de disminuir y aumentar la presión de frenado unas 15 veces por segundo.

Cuando se presiona el pedal en un automóvil equipado con frenos antibloqueo algunos conductores notan una sensación pulsante. Esto es debido a que los frenos están haciendo su propio "bombeo". Por eso se recomienda no bombear el pedal cuando el automóvil esta equipado con ABS. Si usted lo hace, disminuirá significativamente la eficacia de los frenos.

¿ Cuales son y cómo funcionan los componentes importantes de un sistema ABS?
Un típico sistema antibloqueo opera como a continuación se indica:
Los sensores de velocidad, vinculados a las ruedas, miden su velocidad y transmiten la información a una unidad electrónica de control.

Con esta información, la unidad electrónica de control determina cuando una rueda está a punto de bloquearse o bloqueada y activa el modulador de presión del freno. También, detecta cualquier desperfecto presente en el sistema.
El mencionado modulador reduce, retiene, y restaura presión a una o más vías, con independencia del esfuerzo del conductor sobre el pedal.

Algunos sistemas controlan únicamente las dos ruedas traseras y otros las cuatro de ruedas del vehículo. En general los sistemas de control sobre las cuatro ruedas proveen de mayor estabilidad y control durante el frenado, a expensas de un mayor precio.

En los sistemas mas evolucionados, en caso de un desperfecto en el sistema antibloqueo, una lámpara de advertencia situada en el panel de instrumentos indica al conductor que el ABS necesita reparación. Pero los frenos normales de vehículo continúan funcionando.
Clasificación

Se los clasifica según los siguientes criterios:
1) Por sus mandos:
A - electrónico (la gran mayoría)
B- inercial, mecánico.

2) Por las ruedas sobre las que actúa :
A - 3 vías - una para cada rueda delantera y la tercera para ambas traseras
B - 4 vías - cada rueda tiene su circuito hidráulico independiente. 

Detalles de funcionamiento
Cada rueda controlada está provista de un sensor de velocidad, conectado con la unidad central de control del ABS. La velocidad a que cada la rueda gira se compara constantemente con datos contenidos en una memoria. Tan pronto como la velocidad de giro de la rueda controlada muestra un desvío sobre la esperada, el sistema hidráulico reconoce el riesgo del bloqueo e inmediatamente reduce la presión en el sistema hidráulico. (fig.1)




 



Auto de pasajeros con ABS

1 - Sensor de velocidad de la rueda
2 - Cilindro de freno
3 - Modulador de la presión hidráulica - cilindro principal
4 - Unidad de Control electrónico
5 - Luz de aviso.

Continuamente se compara la variación de velocidad de giro de la rueda y la deceleración del vehículo. Si las ruedas se bloquean, el vehículo decelera en una magnitud distinta a la que correspondería al frenado eficiente. El microprocesador tiene una memoria ROM conteniendo un banco de datos desarrollado en las pruebas del vehículo en fábrica. Se establecen así los limites del frenado sobre varias superficies, que resulta en un banda de valores máximos y mínimos de deceleración esperados para las distintas mediciones. En base a esos datos, el sistema ABS reacciona en cada caso para tratar de mantener la relación "velocidad de giro de ruedas-deceleración del vehículo" dentro de los valores normados.

El modulo de control del sistema hidráulico se ubica entre la bomba de freno y las ruedas. Es accionado por la señal proveniente de la unidad electrónica y regula, en base a esa información, la presión aplicada a cada una de las ruedas controladas.
Bibliografía:
BMW Braking System:
Frenos ABS - Albert Marti Parera - Marcombo.
Revista Autoclub - Automóvil Club Argentino - Enero 97 –
Ingeniero Mecánico; Miembro correspondiente de INFORVIAL en la República Argentina

GLOSARIO.
Coeficiente de roce o de rozamiento: Valor adimensional que indica la relación entre la fuerza necesaria para iniciar y/o mantener el movimiento de un cuerpo respecto de la superficie sobre la que desliza y su peso.
Hidroplaneo (acquaplanning): Efecto causado por la formacion de una pelicula de agua entre el neumatico y la calzada, que provoca el deslizamiento incontrolado y perdida de maniobrabilidad de las ruedas de un vehiculo. El neumatico deja de tener contacto con el pavimento pues pierde la capacidad de expulsar el agua por las hendiduras de su superficie de contacto.


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