Sistema ABS: principio de funcionamiento, pros y contras.

El contenido del artículo:

• Historia de aparición
• Generacion
• Dispositivo
• Esquema
• Principio de funcionamiento
• Fallos frecuentes
• Pros y contras del sistema

El sistema de frenos antibloqueo, o también conocido como ABS (sistema de frenos antibloqueo) se considera hoy en día estándar para los automóviles modernos de fabricantes reconocidos. El objetivo principal del sistema es evitar que las ruedas del vehículo se bloqueen durante el frenado. Por tanto, el vehículo conserva la estabilidad direccional y la controlabilidad. Vale la pena recordar que en este caso, la distancia de frenado puede ser mayor que sin ABS.

¿Cuándo apareció el sistema ABS?

Por primera vez, comenzaron a hablar sobre el mecanismo de frenos antibloqueo en 1920, cuando comenzaron a equipar los aviones con dicho mecanismo. Los primeros desarrollos pertenecieron a la empresa francesa Avions Vision, un conocido fabricante de varios aviones y automóviles en ese momento.

Dieciséis años después, Bosch patentó el primer sistema ABS que respondió a una frenada brusca. No llegó a implementarse, ya que no existían tecnologías digitales que permitieran un control constante. En la década de 1960, el proyecto se reanudó de nuevo gracias al advenimiento de la tecnología de semiconductores. Los primeros ejemplos prácticos del sistema ABS aparecieron en 1971, desarrollado por General Motors.

Los primeros modelos de producción comenzaron a instalarse en automóviles como una opción a mediados de la década de 1970. Como conjunto estándar, en 1978 Mercedes introdujo ABS para los modelos Mercedes-Benz W116 (el prototipo de la moderna Clase S). El testigo fue instantáneamente recogido por BMW, después de haber instalado la séptima serie en el modelo. En el momento del lanzamiento del sistema, su costo era aproximadamente el 10% del precio total del automóvil. Hoy en día, desde 2004, todos los fabricantes de automóviles en Europa se han visto obligados a instalar ABS como opción estándar, incluso para la configuración "más pobre".

¿Cuáles fueron las generaciones del sistema de frenos antibloqueo?

El progreso no se detuvo y es comprensible que con el desarrollo de las tecnologías digitales y los automóviles, se desarrolló el sistema de frenos antibloqueo. Como ya se mencionó, 1970 se considera la primera generación, cuando se creó por primera vez el ABS. El rendimiento nos dejó esperando lo mejor, ya que el eje motriz estaba bloqueado y el mecanismo del sistema en sí no funcionó durante mucho tiempo y rápidamente se deterioró.

La segunda generación llegó en 1978. A partir de este año, Mercedes-Benz Clase S y BMW Serie 7 comenzaron a instalar ABS como opción estándar. Vale la pena señalar que la eficiencia del mecanismo estuvo en su mejor momento durante esos años y mostró excelentes resultados. Ahora la tarea principal de los ingenieros era reducir el tamaño y los componentes del sistema.

La tercera generación del sistema ABS se distingue por el lanzamiento del nuevo sistema 2E en 1980. La principal diferencia es que el peso de la unidad hidráulica se ha reducido a 4,9 kg, frente a los 6,3 kg. Del mismo modo, la cantidad de elementos disminuyó, en lugar de 140 solo había 40 elementos.

La cuarta generación del sistema de frenos antibloqueo ABS cae en 1995, cuando apareció la versión 5.3. La siguiente reducción de peso llevó a indicadores de 2,6 kg y 25 componentes en lugar de 40. La quinta generación se considera en 2003, con el lanzamiento del sistema ABS 8. Los ingenieros caminaron alrededor de la primera generación en un gran círculo, el peso del bloque era de 1,6 kg y la cantidad de elementos era de 16.

La última sexta generación es de 2010. Es este año que Bosch fabrica ABS, donde la unidad hidráulica pesa 1,1 kg y la cantidad de elementos es de solo 9 partes. El mismo año se considera el momento del inicio de Bosch en la dirección de los sistemas de seguridad (activos y pasivos). Con toda probabilidad, en 2020 Bosch presentará un sistema modificado, destacando así una nueva generación. Se supone que se basará únicamente en una electrónica que pueda parasitar los mecanismos existentes del coche.

¿Cómo funciona el sistema ABS?

No tiene sentido considerar el dispositivo de cada generación del sistema de frenos antibloqueo. Cada generación solo complicó el mecanismo, así que considere la sexta generación del sistema ABS. A pesar de los diferentes automóviles, marcas y modelos, el dispositivo ABS es el mismo y el principio de funcionamiento es el mismo. Entre los elementos principales se encuentran:

• sensores;
• Unidad de control electrónico;
• bloque hidráulico.

Los sensores ABS se instalan uno en cada rueda. Como regla general, son responsables de la velocidad de rotación de las ruedas, y la base del trabajo es el principio Hall. Los sensores están instalados en el eje de cada rueda. La unidad de control electrónico les quita información y, sobre la base de los datos recibidos, determina el momento en que se activa el sistema de frenos.

La unidad de control electrónico juega un papel importante en el funcionamiento del sistema de frenos antibloqueo. De hecho, este es el jefe de todo el sistema, la unidad recopila, analiza y envía comandos a los dispositivos ejecutivos. La recopilación de información, los cálculos y la transmisión de comandos están en curso. Como regla general, la unidad de control envía señales de actuación a la unidad hidráulica y la bomba, la unidad hidráulica se considera el actuador del sistema antibloqueo de frenos. El cuerpo de la válvula incluye un imán eléctrico con una válvula (entrada y salida), un acumulador especial, una bomba de levas, cámaras de amortiguación y un motor eléctrico. El accionamiento de cada elemento conduce al bloqueo o desbloqueo de las ruedas del automóvil.

Diagrama del dispositivo de mecanismo antibloqueo.

Diagrama del sistema antibloqueo de frenos ABS

1. depósito de líquido de frenos (depósito);
2. servofreno;
3. sensor de pedal de embrague;
4. sensor de presión de freno;
5. Unidad de control ABS;
6. receptor;
7. amortiguador de rueda;
8. válvula de entrada, delantera izquierda;
9. válvula de escape, delantera izquierda;
10. cilindro de freno, delantero derecho;
11. sensor de velocidad de la rueda.

Hay que tener en cuenta que para cada rueda hay una válvula de admisión y escape, así como un cilindro de freno y un sensor. Estos elementos están suspendidos en el diagrama, pero no se enumeran para reducir la repetición.

¿Cómo funciona el sistema ABS?

Habiendo considerado en qué consiste el sistema de frenos antibloqueo y sus elementos principales, consideraremos el principio de funcionamiento. El funcionamiento del ABS es cíclico, cada ciclo consta de tres fases principales: aumentar la presión en el sistema de frenado, mantener la presión y liberar la presión. Existe la opinión de que el ABS aumenta de forma independiente la presión en el mecanismo de freno, pero en realidad no es así y la presión aumenta solo con la ayuda del conductor (si hablamos de ABS puro, sin ESP).

El primer paso es aumentar la presión por parte del conductor. En este caso, la presión en el sistema de frenado aumenta naturalmente al presionar el pedal del freno por parte del conductor. Normalmente, las válvulas de admisión están abiertas y las válvulas de escape están cerradas. El sistema lee datos de los sensores en las ruedas. Si la velocidad de la rueda disminuye rápidamente en comparación con los datos programados, la unidad de control del ABS mueve la válvula de entrada de la rueda especificada a la posición cerrada, mientras que la válvula de salida también está en el modo cerrado.

Después de cerrar la válvula de entrada, tiene lugar la segunda etapa. Habiendo determinado qué rueda frena más, el mecanismo desconecta el cilindro de freno de su tarea de trabajo, así como el circuito de trabajo del sistema de frenos. Debe entenderse que incluso con una presión más intensa del pedal del freno, la presión en el sistema no aumentará.

El sistema de frenos antibloqueo selecciona de forma independiente la presión más eficaz. El mecanismo también controla la velocidad de rotación de las ruedas, hasta el momento de estabilización o parada completa.En el caso de que la rotación de las ruedas esté por debajo del nivel permitido, el mecanismo abrirá automáticamente la válvula de escape y liberará la presión, liberando así completamente ciertos mecanismos del frenado.

El último paso en el sistema de frenos antibloqueo es liberar la presión. En esta etapa, el sistema abre la válvula de escape, por lo que la presión en un determinado circuito cae bruscamente (a una determinada rueda o lado). El líquido del cilindro de salida primero ingresa al acumulador y luego, debido a la bomba, se bombea de regreso al receptor.

La válvula de entrada debe estar cerrada, de lo contrario la bomba no funcionará. Durante todo este tiempo, el sistema lee la velocidad de la rueda, después de la estabilización y volver a los valores permitidos, la válvula de escape se cierra automáticamente. Después de completar todo el proceso enumerado, la válvula de entrada se abre nuevamente y el ciclo completo comienza desde el principio.

Este ciclo de funcionamiento del sistema antibloqueo de frenos se repetirá hasta que la rotación de la rueda esté completamente estabilizada. Para entender, en un segundo, el mecanismo ABS puede funcionar hasta 6 ciclos. Es imposible desactivar el funcionamiento del ABS sin interferir con el diseño del mecanismo de freno. La desactivación del ABS puede tener consecuencias irreparables. El fabricante diseñó originalmente el sistema de frenado utilizando este mecanismo.

Las fallas de ABS más comunes

La primera señal y probablemente la falla más básica del sistema ABS se considera una indicación a largo plazo en el icono correspondiente en el panel de instrumentos. Sin embargo, cada avería tiene su propia explicación. El problema puede ser menor, los sensores están obstruidos o el cable simplemente se cayó. También puede haber una razón más seria: ha entrado aire en el sistema o se han descompuesto los elementos. Debe entenderse que, tarde o temprano, incluso el sistema de rueda antibloqueo perfecto en sí mismo se vuelve inutilizable.

Como muestra la práctica, los expertos identifican varias averías principales y más frecuentes del sistema de frenos antibloqueo. En primer lugar, vale la pena verificar la integridad de los fusibles, es posible que con el tiempo se quemen. Más adelante en la lista se encuentran los sensores de rotación de las ruedas en los cubos, así como el peso. Los sensores tienden a desgastarse, ya que están en funcionamiento constantemente. El más mínimo bloqueo también puede provocar la falla de todo el mecanismo. No olvide que otra razón para la falla de todo el sistema puede ser una rotura de cable elemental o daños a elementos ABS individuales.

Pros y contras del sistema ABS

Como cualquier mecanismo, los frenos antibloqueo tienen sus pros y sus contras. Para algunos, este mecanismo es muy útil en la conducción, mientras que otros, por el contrario, se esfuerzan por sacarlo del coche de todas las formas posibles.

Cada conductor puede destacar sus propias ventajas y desventajas del sistema de frenos antibloqueo. Sin embargo, como muestra la práctica, en la mayoría de los casos, el ABS evita situaciones impredecibles, incluido un accidente.

Con el avance de los vehículos y los mecanismos de seguridad, también se está mejorando el sistema de frenos antibloqueo. Según varios fabricantes, la última generación de ABS es capaz de reconocer el tipo de superficie de la carretera. Esto no solo permitió evitar errores en el funcionamiento del mecanismo en la arena, sino que también contribuyó al desarrollo de mecanismos de control para la suspensión del automóvil. Vea también cómo funciona EBD.