Sistemas de Frenos, ABS y ESP: Funcionamiento y Tipos

Sistemas de Mando de Frenos

Sistema de Mando Mecánico

En los frenos mecánicos, al presionar el pedal del freno, la fuerza resultante se transmite mecánicamente mediante un sistema de palancas, cables y otros mecanismos.

Sistema de Mando Neumático

En los sistemas de frenos neumáticos, el aire producido por un compresor se conduce a través de la unidad de mantenimiento a los depósitos de aire comprimido, donde se almacena. En la fase de frenado, al pisar la válvula de freno de servicio, el aire comprimido almacenado en los depósitos se conduce a las cámaras de aire de los frenos a una presión del sistema de más de 10 bares.

Sistema de Mando Hidráulico

El sistema de mando hidráulico utiliza la presión de un fluido originado por la fuerza que ejerce el conductor desde el pedal de freno y la transmite mediante unas canalizaciones cerradas hasta los cilindros de freno situados en las ruedas.

Características del Líquido de Frenos

• Punto de ebullición en seco: Representa la capacidad de carga térmica del líquido de frenos. A temperaturas superiores a la del punto real de ebullición del líquido de frenos, pueden formarse burbujas de vapor en las canalizaciones que inactiven el sistema de frenos.
• Punto de ebullición en húmedo: Es el punto de ebullición del líquido de frenos después de que haya absorbido agua. Principalmente, los líquidos de frenos sintéticos en composición a base de glicoles tienen una mayor capacidad de absorción de agua en forma de vapor o del líquido del ambiente, lo que produce en ellos un considerable descenso del punto de ebullición.
• Viscosidad: La influencia de la temperatura sobre la viscosidad del líquido de frenos debe ser la menor posible para poder garantizar un funcionamiento del sistema de frenos adecuado y seguro dentro de un rango amplio de temperatura.
• Compresibilidad.
• Protección contra la corrosión.

Tipos de Correctores Traseros

• Reductor dependiente de la presión o regulador de la frenada.
• Reductor de presión dependiente de la carga o corrector de frenada.
• Reductor de presión dependiente de la deceleración.

Funcionamiento del ABS

Fase de Aumento de la Presión

Cuando pisamos el pedal del freno, la bomba genera una presión que llega a las pinzas de freno sin que varíe, y la electroválvula de admisión de la unidad hidráulica se encuentra en su posición de reposo, normalmente abierta, y la válvula de escape suele estar cerrada. En esta situación se realiza una frenada normal, con aumento de la presión de fluido y sin intervención del ABS. Las electroválvulas de admisión incorporan una válvula antirretorno de bola que ayuda al desalojo rápido de la presión en el cilindro de la rueda cuando cesa la acción de frenada. Cuando el sensor de velocidad, durante la acción de frenada, indica que se han alcanzado valores de deceleración que reducen la adherencia con el pavimento, la unidad de mando procede a excitar por masa la electroválvula o las electroválvulas correspondientes.

Fase de Mantenimiento de la Presión

La unidad de mando conecta a masa la electroválvula de admisión, que se abre, y la electroválvula de escape permanece en su estado de reposo al no ser excitada por la unidad de mando. La conexión hidráulica entre la bomba de freno y el cilindro de rueda queda interrumpida. En este instante, si la rueda acelera, la unidad de mando desactiva la fase de mantenimiento de la presión; pero si la rueda, por la pérdida de adherencia, tiene tendencia al bloqueo, la unidad de control activa la fase de reducción de la presión.

Fase de Reducción de la Presión

La unidad de mando conecta a masa durante breves instantes la electroválvula de escape. Además de mantener conectada la válvula de admisión, esta queda abierta, interrumpiendo la entrada de presión procedente de la bomba de freno al cilindro de freno de rueda. Esta acción provoca la disminución de la presión de frenado, dado que el líquido de frenos se evacua hacia el acumulador de baja presión a través de la válvula de escape. Seguidamente, se produce un aumento de velocidad (debe ser muy breve), que el vehículo se encuentra en fase de frenada y la presión debe aumentar. Para ello, la válvula de escape se abre y la válvula de admisión se cierra.

Funcionamiento del ESP

El ESP reconoce inmediatamente cuando el vehículo puede entrar en una situación de inestabilidad y actúa en milésimas de segundo, sobre la gestión electrónica del motor y el sistema de frenos, ayudando al conductor a superar la situación crítica mediante la aplicación activa de fuerzas de frenada selectivas que estabilizan la trayectoria. Cuando el vehículo realiza un viraje, puede ocurrir que, debido a la fuerza centrífuga en una o varias ruedas, se produzca una disminución de la adherencia transversal de contacto del neumático con la calzada, dando como resultado un derrape del vehículo. En este instante entra en funcionamiento el ESP.