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Qué es y cómo funciona la distribución electrónica de frenada

El sistema de distribución electrónica de frenada, conocido por EDB, se basa en el principio de que no todas las ruedas tienen que hacer el mismo esfuerzo para lograr frenar adecuadamente.

Distribución de frenada eléctrica

El peso que soportan, las ruedas del coche, no está repartido uniformemente.
Las ruedas que soportan más peso, necesitan mayor presión para lograr la buena frenada. También tenemos que saber, que la carga del vehículo se mueve, lo que conlleva un cambio en la fuerza y potencia de la rueda.

El EBD es capaz de detectar todo esto de forma instantánea y cambiar los valores de fuerza y potencia, al instante

Os lo explicamos en detalles

• Cuando un coche frena, su peso se mueve hacia delante. En un coche con motor delantero, el peso en eje delantero aumenta, y a su vez la adherencia de los neumáticos delanteros, mientras que reduce la adherencia de los neumáticos traseros. Al perder adherencia las ruedas traseras deslizan, lo que provoca trompos o movimientos como la cola de pescado.

• Aquí es donde entra en juego el EBD, una unidad de control electrónico (ECU) determina la relación de deslizamiento de cada uno de los neumáticos de forma individual. Si la ECU recibe que las ruedas traseras están en peligro de deslizamiento, se aplica menos fuerza (o se aumenta) sobre ellas manteniendo al mismo tiempo la fuerza aplicada a las ruedas delanteras.

• EBD también actúa cuando el coche está frenando en una curva. Mientras gira, las ruedas exteriores del coche giran más rápidamente que las ruedas interiores. Si la fuerza de frenado aplicada sobre las ruedas internas, es alta, pueden bloquearse, crean sobreviraje y perder control. El EBD puede detectar el deslizamiento de las ruedas interiores y reducir la fuerza de frenado en ellas, sin reducir la fuerza sobre las ruedas exteriores.

Componentes

1- Sensores de velocidad: determinan la relación de deslizamiento de una rueda.
Mide la velocidad a la que la rueda gira y la velocidad del coche. Si la rueda gira más lenta que el vehículo, entonces la rueda puede patinar.
Se coloca un sensor en cada rueda para medir su velocidad. Las mediciones obtenidas se promedian para crear una estimación de la velocidad máxima del vehículo.

2- Válvulas moduladoras de fuerza de frenado: la fuerza de la frenada se aplica a las ruedas hidráulicamente, mediante el bombeo de líquido de frenos.
El sistema EBD puede modular la cantidad de líquido de frenos que va a cada rueda a través de válvulas accionadas electrónicamente.

3- Unidad de Control Electrónico (ECU): La ECU es un pequeño ordenador integrado en el sistema de frenos antibloqueo.

Recibe la entrada de los sensores de velocidad, calcula la relación de deslizamiento de las ruedas, y utiliza los moduladores de fuerza de freno para aplicar una cantidad apropiada de fuerza, para mantener la relación de deslizamiento de cada rueda dentro de una gama razonable.

4- Sensor de guiñada: detecta la rotación del vehículo amedida que gira. Esto se compara con el ángulo de giro del volante usando un sensor de ángulo del volante para detectar sobreviraje o subviraje.

Así el EBD puede corregir la dirección mediante la activación de uno de los frenos traseros.

Por ejemplo, si el vehículo comienza a subvirar, el freno trasero interno se activa para aumentar la rotación del coche. Y si el coche comienza a sobrevirar, el freno trasero externo se activa para disminuir la rotación del coche.

Gráfico de la distribución de frenada

Para que os quede todavía más claro, echad un ojo al vídeo dónde se explica en detalle cómo funciona la distribución electrónica de frenada.

ABS: los elementos que conforman el frenado antibloqueo

El ABS o SAB (del alemán Antiblockiersystem, sistema de antibloqueo) es un dispositivo utilizado en vehículos, para evitar que los neumáticos pierdan la adherencia con el suelo durante un proceso de frenado.

El sistema fue desarrollado inicialmente para los aviones, los cuales acostumbran a tener que frenar fuertemente una vez han tomado tierra. En 1978 Bosch hizo historia cuando introdujo el primer sistema electrónico de frenos antibloqueo. Esta tecnología se ha convertido en la base para todos los sistemas electrónicos que utilizan de alguna forma el este elemento, como por ejemplo los controles de tracción y de estabilidad.

A día de hoy alrededor del 75% de todos los vehículos que se fabrican en el mundo, cuentan con este sistema de frenado.

FUNCIONAMIENTO

El ABS funciona en conjunto con el sistema de frenado tradicional. Consiste en una bomba que se incorpora a los circuitos del líquido de freno y en unos detectores que controlan las revoluciones de las ruedas. Si en una frenada brusca una o varias ruedas reducen repentinamente sus revoluciones, el sistema lo detecta e interpreta que las ruedas están a punto de quedar bloqueadas sin que el vehículo se haya detenido. Esto quiere decir que el vehículo comenzará a deslizarse sobre el suelo sin control, sin reaccionar a los movimientos del volante. Para que esto no ocurra, los sensores envían una señal al Módulo de Control del sistema, el cual reduce la presión realizada sobre los frenos, sin que intervenga en ello el conductor. Cuando la situación se ha normalizado y las ruedas giran de nuevo correctamente, el sistema permite que la presión sobre los frenos vuelva a actuar con toda la intensidad.

Este sistema antibloqueo controla nuevamente el giro de las ruedas y actúa otra vez si éstas están a punto de bloquearse por la fuerza del freno. En el caso de que este sistema intervenga, el procedimiento se repite de forma muy rápida, unas 50 a 100 veces por segundo, lo que se traduce en que el conductor percibe una vibración en el pedal del freno.

Este sistema de frenado permite que el conductor siga teniendo el control sobre la trayectoria del vehículo, con la consiguiente posibilidad de poder esquivar posibles obstáculos mediante el giro del volante de dirección.
Esquema general de funcionamiento:

sistema_ABS

USO

Este sistema permite mantener durante la frenada el coeficiente de rozamiento estático, ya que evita que se produzca deslizamiento sobre la calzada. Teniendo en cuenta que el coeficiente de rozamiento estático es mayor que el coeficiente de rozamiento dinámico, la distancia de frenado siempre se reduce con este sistema antibloqueo.

Si bien el sistema de frenado es útil en casi todas las situaciones, resulta indispensable en superficies deslizantes, como son pavimentos mojados o con hielo, ya que en estos casos la diferencia entre el coeficiente de rozamiento estático y el dinámico es especialmente alto.

Cuando se conduce sobre nieve o gravilla y se frena sin este sistema, se produce el hundimiento de las ruedas en el terreno, lo que produce una detención del coche más eficaz. El sistema, al evitar que se produzca deslizamiento sobre el suelo también evita que se hundan las ruedas, por lo que en estos tipos de superficie, y deseando una distancia de frenado lo más corta posible sería deseable poder desactivar la acción del sistema de frenado.

ABS

Algunos sistemas usados en coches deportivos permiten al sistema del vehículo desactivar el uso de este sistema para producir una frenada más brusca al principio y permitir el control del mismo con una velocidad más baja. Es decir el sistema antibloqueo entra a trabajar con retraso, permitiendo derrapes controlados o enterramientos en terrenos blandos.

Entre sus componentes encontramos:

ECU (Unidad de Control Electrónico)

Calcula y determina las condiciones de las ruedas y de la carrocería en función de las velocidades de las ruedas, y efectúa una decisión acorde a la situación actual para controlar el Control Hidráulico (HCU).

Al girar el interruptor de encendido a la posición ON, efectúa un auto diagnóstico, si detecta una condición anormal, desconecta el sistema.

HCU (Unidad de Control Hidráulico)

En el modo de operación cambia los conductos de líquidos para controlar la presión del líquido de los cilindros de rueda. Como respuesta a la instrucción recibida de HCU también forma parte del conducto del líquido de frenos que se extiende desde el cilindro maestro a los cilindros de rueda, junto con las tuberías.

Sensor de Velocidad

Detecta la velocidad de la rueda en función del cambio en la densidad del flujo magnético que pasa a través del sensor, y la convierte en una señal eléctrica.

Caja de Relés

Aloja al relé de la válvula y al relé del motor.

Relé de la Válvula

Actúa como interruptor de alimentación de la válvula de solenoide y de la bobina del relé del motor. Como respuesta a una instrucción recibida de relé de la válvula también constituye uno de los circuitos de mando duplicados del piloto del sistema.

Relé del Motor

Sirve como interruptor de alimentación del motor de la bomba, como respuesta a una instrucción recibida de la ECU.

Interruptor de Parada (Freno)

Informa si se está pisando o no el pedal del freno como condición para determinar la operación del sistema de frenado.

Piloto

Alerta al conductor que hay una anomalía en el ABS. Estando conectados el conector de diagnóstico y el terminal de diagnóstico (scanner), la luz destella para indicar los códigos de averías como respuesta a una instrucción recibida de la ECU.

¿Cómo funciona el ESP de nuestro coche?

Tras hablaros del sistema ABS, hoy os contamos todo sobre el ESP o control de estabilidad. Este dispositivo de seguridad activa, es uno de los más importantes, ya que evita que perdamos el control del coche, corrigiendo la trayectoria si es necesario.

Elementos del ESP

Para saber cuándo actuar, este sistema cuenta con varios sensores que le ayudan a corregir la trayectoria de nuestro automóvil. Veamos alguno de ellos:

Sensor de ángulo de volante: La única forma que tiene el ESP de saber dónde queremos ir es a través de la posición del volante. Este sensor indica hacia dónde y con qué fuerza lo hemos girado.

Sensores de giro de rueda: Indican al sistema la velocidad de giro de cada rueda.

Sensores de aceleración lateral: Indican si el coche describe la curva o no. Si el sensor del volante le dice que está girado a la derecha, pero no hay una aceleración lateral, significa que el coche sigue recto y que, por lo tanto, debe actuar.

Un giroscopio: este sensor indica al sistema si el vehículo está intentando girar sobre su propio eje, como una peonza.

Sensores ESP

¿Cómo es capaz el ESP de corregir la trayectoria?

Es sencillo, frenando la rueda que más le convenga en cada situación para generar una fuerza opuesta a la que nos está “echando” de la curva. De esta forma compensa las fuerzas hasta que volvemos a la trayectoria ideal.

El ESP

¿Cómo actuar si entra en acción?

Si el ESP entre en acción, notaremos una vibración y un ruido metálico, provocado por el sistema de frenos, al liberarse y actuar según la necesidad del sistema. Como dijimos antes, la única forma que tiene de saber hacia dónde queremos ir, es mediante lo que le indicamos con el volante, por lo que es muy importante que le demos esa información al sistema.

Os dejamos con un vídeo explicativo: