¿Qué es ABS y cómo funciona?

David Quispe Cahuina    julio 20, 2022    ABS , Electrónica , Electrónica Automotriz , Kestrel Automotriz , Mecánica , Módulo ABS , Sistema de Frenos , Sistema Mecánico   

Ordinariamente los frenos trabajan para disminuir o detener un vehículo utilizando dos tipos de resistencia. Estas son la resistencia entre las pastillas de freno y el disco (o las zapatas de freno y el tambor) y la resistencia entre el neumático y la superficie de la carretera. El frenado puede ser controlado de una manera estable si la siguiente relación entre la resistencia en el sistema de frenos y la resistencia entre la carretera y el neumático existen: 

Resistencia del sistema de freno < Resistencia entre la carretera y neumático

Sin embargo, si esta relación es invertida, las ruedas se bloquearán y el vehículo comenzará a arrastrarse.

Resistencia del sistema de frenos > Resistencia entre la carretera y neumático 

Como resultado, si las ruedas delanteras se bloquean, será imposible controlar el vehículo. Si las ruedas traseras se bloquean, la diferencia entre los coeficientes de fricción (u) entre el lado izquierdo y derecho de la carretera causará que un giro de la cola del vehículo ocurra. 

El ABS controla la presión hidráulica actuando sobre los cilindros de las ruedas, de modo que las ruedas no se bloquean si los frenos son aplicados en una parada de pánico. Esto ayuda a mantener una estabilidad direccional buena durante el frenado de emergencia. 

En los sistemas de freno ordinarios sin ABS, si los frenos son aplicados en una carretera nevada, la estabilidad direccional es fácilmente perdida y el conductor debe bombear los frenos en un intento por detener el vehículo. En los vehículos equipados con ABS, el ABS ejecuta esta función automaticamente, controlando de esta forma el frenado con más competencia y eficiencia. 

Con ABS y sin ABS.

Principios de funcionamiento de ABS

Cuando un vehículo está siendo conducido a una velocidad constante, la velocidad del vehículo y la de las ruedas es la misma (en otras palabras, los neumáticos no estan arrastrando). Sin embargo, cuando el conductor pisa el pedal de freno con el fin de reducir la velocidad del vehículo, la velocidad de las ruedas gradualmente decenderá y no muy lejos se encontrará a la velocidad que está viajando la carrocería del vehículo, la cual se está moviendo por su propia inercia. (esto significa, una pequeña cantidad de deslizamiento puede ocurrir entre el neumático y la superficie de la carretera). La diferencia en la relación entre la velocidad de la carroceria del vehiculo y la velocidad de las ruedas es conocida corno "a relación de deslizamiento" La relación de deslizamiento puede ser determinada por la siguiente ecuación: 

Dispositivos necesarios para el funcionamiento del ABS.

Velocidad de las ruedas y la velocidad del vehículo viene a ser demasiado grande, deslizamiento ocurriría entre los neumáticos y la superficie de la carretera. Esto también creará fricción y eventualmente actuará como una fuerza de frenado y reducirá la velocidad del vehículo.

La relación entre la fuerza de frenado y la relación de deslizamiento puede ser entendida mejor a través de la gráfica de la derecha. La fuerza de frenado no es necesariamente proporcional a la relación de deslizamiento y está en su máximo cuando la relación de deslizamiento está entre 10 y 30% . Más allá de 30% la fuerza de frenado gradualmente declina. Por lo tanto, con el fin de mantener un nivel de fuerza de frenado máxima, la relación de deslizamiento debe ser mantenida dentro de un rango de 10 a 30% todo el tiempo.

Una relación de deslizamiento de 0% refleja un estado en el cual las ruedas están girando libremente sin ninguna resistencia o una relación de deslizamiento de 100% refleja un estado en el cual las ruedas están completamente bloqueadas y los neumáticos se están arrastrando a lo largo de la superficie de la carretera.

El ABS está diseñado para utilizar esta relación de deslizamiento para maximizar el rendimiento de los frenos sin importar la condición de la carretera . 

En carreteras ásperas, o en grava o carreteras cubiertas de nieve, la operación de ABS puede resultar en una distancia de frenado más larga que los vehículos que no están equipados con ABS. 

Operación básica de ABS

Circuito de funcionamiento de ABS.

En una situación de frenado de pánico, los sensores de velocidad de las ruedas detectan cualquier cambio repentino en la velocidad de la rueda.

La ECU del ABS calcula la velocidad rotacional de las ruedas y el cambio en su velocidad, luego calcula la velocidad del vehículo partiendo de esto. La ECU entonces instruye a los actuadores para proporcionar la presión hidráulica óptima cada cilindro de freno.

¿Qué es el ABS y cómo funciona? 

Las unidades de control hidráulico de frenos operan comandadas desde la ECU, reduciendo o aumentando la presi6n hidráulica o sosteniendo la presión hidráulica constante si es necesario con el fin de mantener una relación de deslizamiento óptima (10 a 30%) y evitar el bloqueo de la rueda.