Sistema De Frenos Antibloqueo ABS: Historia, Características Y Más

No todos los automovilistas pueden mantener el autocontrol en una emergencia y responder a situaciones críticas de tráfico. Por lo tanto, desde la década de 1970 los automóviles están equipados con un sistema de frenos antibloqueo ABS para evitar el bloqueo de las ruedas motrices al frenar.

La función principal del ABS es mantener una posición estable del vehículo durante todo el recorrido de frenado y reducir su longitud al mínimo. Hoy en día, el sistema está instalado en casi todos los automóviles, incluso en la configuración básica, sin mencionar las versiones de gama alta.

Siendo entonces, una de las mejores opciones para aumentar la seguridad activa del vehículo y sus pasajeros. Por ello, en este artículo vamos a contarte todo sobre este increíble sistema de frenos antibloqueo ABS.

Historia del desarrollo del sistema ABS

La necesidad de contrarrestar el bloqueo de las ruedas no surgió en absoluto en los automóviles. Le debemos el nacimiento del sistema a la aviación. Ya que al despegar en pista, la aeronave debe mantener una perfecta estabilidad.

Lo mismo que al aterrizar, de lo contrario la pérdida de rumbo o el vuelco es inevitable. Se sabe que el tren de aterrizaje gira como ellos quieren y a diferentes velocidades, y poco depende de la hélice y los alerones en el aterrizaje, especialmente a las velocidades de las décadas de 1920 y 1930.

El avión de esa época no tenía tren de aterrizaje de morro y, por lo tanto, aterrizó principalmente sobre dos ruedas. Un dispositivo patentado por Bosch en 1936 ayudó a resolver el problema de igualar la velocidad del chasis en ambos lados.

Comenzaron a instalarlo a gran escala en aviones militares: durante el aterrizaje, el sistema igualaba la velocidad de rotación del chasis y no permitía que ninguno de ellos se bloqueara. Era un diseño hidromecánico complejo y costoso, y también era demasiado pesado para instalarlo en automóviles.

·       Los británicos fueron los primeros

Aunque los autos en ese momento requerían un sistema similar. El hecho es que el freno en casi todos los coches era mecánico y el conductor tenía que pisar el pedal con todas sus fuerzas para detener el coche.

Naturalmente, el bloqueo de ruedas, una o más, en tales condiciones, simplemente no se puede evitar. Y solo en 1952 fue posible adaptar el sistema de aviación a los autos de esa época. El primero fue el Morris6, puro inglés.

La empresa británica British Road Research Laboratory formalizó todo el trabajo, instalando en Morris el llamado sistema antideslizante, que fue traído desde la aviación por General Electric. Seis años más tarde, el sistema se finalizó e instaló en algunos modelos de automóviles Jaguar con frenos delanteros de disco.

Obviamente, entonces no había olor a electrónica, era un sistema exclusivamente hidromecánico que simplemente regulaba las fuerzas de frenado en cada una de las ruedas delanteras por separado.

En 1966, el sistema se perfeccionó sólidamente y se instaló en el automóvil deportivo JennsenFF con tracción total. La diferencia fue que los sensores de rotación no se instalaron en las ruedas, sino en el eje de la caja de transferencia, y como la transmisión estaba llena, el sistema funcionaba en las cuatro ruedas, como dicen ahora, era de un solo canal.

El diseño escandalosamente simple ha demostrado ser muy eficaz en carreteras resbaladizas. Un poco más tarde, se instaló un sistema de este tipo en la motocicleta experimental Rоual Enfield Super Metеor y se convirtió en la primera motocicleta con ABS.

·       El nacimiento de los sistemas ABS modernos

Los estadounidenses ya han dado el siguiente paso para mejorar el sistema ABS. Mientras Europa jugaba con el sistema de la aeronave, Ford comenzó a desarrollar un sistema de frenos antibloqueo ABS para el hardop de dos puertas Lincoln Continental Mark II de 1954.

Se instaló como una opción, pero al final, el ABS no duró en el transportador durante tres años: era demasiado pesado, costoso y complicado. Solo en 1970 los especialistas de Ford lograron desarrollar un sistema exitoso que se incluyó en el equipo estándar del Lincoln Continental Mark III.

El sistema era completamente mecánico y solo funcionaba en el eje trasero. Chrysler tomó un camino similar, pero su sistema no tuvo éxito hasta que Bendix se involucró. Solo para el 71 lograron desarrollar un sistema electrónico que funciona en las cuatro ruedas, se instaló en el Imperial y este diseño recibió un reconocimiento real.

Mientras tanto, los fabricantes europeos abandonaron por completo el ABS mecánico y en 1970 Daimler-Benz logró construir un sistema de frenos antibloqueo totalmente electrónico y eficiente. Sin embargo tenía un inconveniente: los componentes electrónicos eran extremadamente poco fiables y aquí es donde entra en juego Bosch.

Como resultado, el primer sistema de frenos antibloqueo ABS casi moderno entró en producción en serie solo en 1978 en los automóviles Mercedes Benz W116 y BMW de la séptima serie. Hoy en día, cada automóvil de producción debe tener un sistema ABS a bordo en la configuración mínima. Esta ley está en vigor en los países de la Unión Europea desde julio de 2004.

Dispositivo ABS

El sistema de frenos antibloqueo ABS consta de 3 unidades principales:

1. Sensor de velocidad (montado en los cubos de las ruedas te permite configurar con precisión el inicio del frenado).
2. Válvulas de control (controlan la presión del líquido de frenos).
3. Módulo o unidad de microprocesador electrónico (funciona con base en señales de sensores de velocidad y transmite un pulso para aumentar o disminuir la presión a las válvulas). El proceso de recepción y transmisión de datos a través de la unidad electrónica ocurre con una frecuencia promedio de 20 veces por segundo.

Principio básico del sistema de frenos antibloqueo

La longitud de la distancia de frenado es el principal problema durante el período invernal de funcionamiento del automóvil o en una carretera mojada. Desde hace mucho tiempo se ha observado que al frenar con las ruedas bloqueadas, la distancia de frenado será incluso mayor que la del frenado con las ruedas giratorias.

Solo un conductor experimentado puede sentir que, debido a una presión excesiva sobre el pedal del freno, las ruedas se bloquean y, al maniobrar ligeramente el pedal, cambia el grado de presión sobre él. Sin embargo, esto no garantiza que la presión de frenado se distribuya al par de ruedas motrices en las proporciones requeridas.

El sistema de frenos antibloqueo ABS está diseñado para controlar la rotación de la distancia entre ejes. Si se bloquea repentinamente durante el frenado, el ABS reducirá la presión del líquido de frenos para que la rueda pueda girar y luego volverá a presurizar.

Es este principio de funcionamiento del ABS que permite un “frenado intermitente”, que se considera el más eficaz para acortar la distancia de frenado en cualquier superficie de la carretera. En el momento en que el conductor presiona el pedal del freno, el sensor de velocidad detecta que la rueda está bloqueada.

La señal va a la unidad electrónica y de allí a las válvulas. Por lo general, funcionan en hidráulica, por lo tanto, después de recibir la primera señal de que la rueda comienza a deslizarse, la válvula reduce el suministro de líquido de frenos o bloquea completamente su suministro.

Por lo tanto, el cilindro de freno deja de funcionar lo suficiente como para permitir que la rueda gire solo una vez. Después de eso, la válvula abre el acceso de líquido a ella. Las señales para soltar y volver a frenar cada rueda se darán a un cierto ritmo, por lo que los conductores a veces pueden sentir las sacudidas bruscas que ocurren en el pedal del freno.

Dichas sacudidas hablan del funcionamiento de alta calidad de todo el sistema de frenos antibloqueo ABS y se sentirán hasta que el automóvil se detenga por completo o desaparezca la amenaza de volver a bloquear las ruedas.

¿Cuál es su rendimiento de frenado?

La tarea principal del sistema de frenos antibloqueo ABS no es solo acortar la distancia de frenado, sino también mantener el control para el conductor. La eficacia del frenado ABS ha sido probada desde hace mucho tiempo: el automóvil no pierde el control del conductor incluso con un frenado de emergencia brusco, y la longitud del camino es mucho más corta que con el frenado normal.

Además, el desgaste de la banda de rodadura aumenta si el vehículo está equipado con un sistema de frenos antibloqueo. Incluso si en el momento de presionar fuertemente el pedal del freno el automóvil realiza una maniobra (por ejemplo, un giro).

La capacidad de control general estará en manos del conductor, lo que hace que el sistema ABS sea una de las opciones más importantes al momento de organizar la seguridad activa del coche. Por ello, los especialistas recomiendan la elección de un vehículo equipado con un sistema de asistencia de frenado para conductores novatos.

Es importante recordar que el sistema muestra la mayor eficiencia solo con el correcto funcionamiento del vehículo. Si conduces con neumáticos de verano sobre hielo, el ABS solo interferirá con el frenado.

Por último, el sistema responde lentamente cuando se conduce sobre arena o nieve, ya que las ruedas están sumergidas en la superficie suelta y no encuentran resistencia, también hoy en día, los automóviles se producen con sistemas de frenos antibloqueo ABS que, si es necesario, se pueden apagar de forma independiente.

Operación ABS

Todos los sistemas de frenos antibloqueo ABS modernos se consideran fiables, ya que se pueden utilizar durante mucho tiempo. Las unidades de control electrónico fallan o fallan raramente, ya que los ingenieros de los principales fabricantes de automóviles las equipan con relés de seguridad.

Sin embargo, el ABS tiene un punto débil: los sensores de velocidad. Esto se debe al hecho de que están ubicados en los cubos en las inmediaciones de las partes giratorias. Por lo tanto, los sensores pueden estar expuestos a la acumulación de suciedad y hielo.

Además, una disminución del voltaje en los terminales de la batería puede tener un gran impacto en la funcionalidad del sistema. Por ejemplo, si el voltaje cae por debajo de 10,5 V, es posible que el ABS no se encienda automáticamente debido a una potencia insuficiente.

Si el sistema de frenos antibloqueo ABS (o su elemento) no funciona correctamente, el indicador correspondiente se iluminará en el panel. Esto no significa que el automóvil sea incontrolable. El sistema de frenado convencional seguirá funcionando como un vehículo sin ABS.

Tipos de ABS

Dependiendo de cómo funcione el sistema ABS, se pueden dividir en varios tipos:

• Un canal: Aquí un solo canal controla los frenos en el eje trasero. Esta variante se encuentra principalmente en camionetas y camionetas con tracción trasera.
• Dos canales: Este es el tipo de ABS más popular en vehículos de 1980 a 2000. El sistema regula por separado la fuerza de frenado en los ejes delantero y trasero.
• Tres canales: Un tipo más sofisticado de sistema de dos canales, donde las ruedas delanteras se dirigen de forma independiente entre sí.
• Cuatro canales: El mejor esquema. Una unidad electrónica monitorea cada rueda individualmente para maximizar el rendimiento de desaceleración.

Las primeras versiones del sistema de frenos antibloqueo ABS no controlaban cada rueda por separado, lo que a veces degradaba el rendimiento de los frenos en comparación con los frenos convencionales. Pero los sistemas modernos superan casi siempre al frenado “humano”.

Ventajas:

• Con ABS, el bloqueo de las ruedas es prácticamente imposible debido a la reducción de presión en los contornos de las ruedas, que es controlada por la unidad electrónica.
• El sistema de frenos antibloqueo ABS simula un frenado intermitente, que se utiliza al circular por superficies resbaladizas en coches sin ABS para evitar el bloqueo, por lo que el coche se controla incluso durante el frenado de emergencia: no patina hacia los lados cuando las ruedas delanteras están bloqueadas.
• No hay reguladores de presión mecánicos poco fiables.
• Las aseguradoras pueden hacer descuentos para automóviles con ABS, a medida que aumenta la seguridad de uso del automóvil.

Desventajas:

• Es imposible evitar el bloqueo si todas las ruedas están en una zona con el mismo bajo coeficiente de adherencia, porque el ABS compara las velocidades de rotación de las ruedas entre sí, así como con la velocidad del vehículo.
• Alto costo inicial.

Síntomas de un módulo de control ABS defectuoso o roto

El sistema de frenos antibloqueo ABS en los automóviles es una característica adicional en términos de seguridad del vehículo. El ABS está diseñado para ayudar a prevenir el bloqueo de las ruedas durante situaciones severas de frenado, para proteger el vehículo de derrapes y aquaplaning.

El sistema de frenos antibloqueo consta de un módulo ABS y sensores ABS en cada rueda. Los sensores registran la velocidad de la rueda, y cuando detectan que el automóvil ha patinado o ha perdido tracción, envían un mensaje al módulo ABS para que purgue rápidamente los frenos.

Cuando el ABS deja de funcionar, lo más probable es que se produzcan pérdidas de tracción, derrapes o aquaplaning en condiciones de frenado graves. En la mayoría de los automóviles, este sistema está diseñado para brindarte toneladas de señales de advertencia como los que te mencionaremos ahora si ocurre un problema:

1.  Pedal de freno con respuesta insuficiente

En casos específicos, dependiendo del modelo de automóvil, si el módulo ABS está defectuoso, es posible que el pedal del freno no responda al presionar. Este es un problema obvio, ya que un pedal de freno que no responde no detendrá el vehículo o no podrá hacerlo de manera adecuada.

En la mayoría de los casos, esto sucederá lentamente, con el tiempo. Por lo general, el pedal del freno se vuelve cada vez más difícil de presionar hasta que deja de responder por completo.

2.  Las pastillas de freno requieren más fuerza para empujar

Cuando todos los componentes del sistema de frenado funcionan correctamente, el pedal debería requerir muy poco esfuerzo. Debe ser muy fácil empujar hacia abajo, y cuando se presiona, el automóvil debe comenzar a desacelerar inmediatamente.

Si comienzas a notar que con el tiempo el pedal se ha vuelto más exigente para lograr la misma fuerza de frenado, entonces esto puede ser una señal de un posible problema con el módulo ABS.

3.  Se enciende la luz ABS

La luz ABS se enciende en la mayoría de los casos de problemas del sistema. Normalmente, esta señal es amarilla. Es equivalente a la señal de verificación del motor, excepto que requiere verificar fallas en el sistema de frenos antibloqueo ABS.

Es posible que los automóviles más antiguos equipados con versiones anteriores del sistema no tengan esta luz y, en su lugar, utilicen una luz de control del motor. Si se enciende la luz de verificación del motor, esto es una señal segura de un problema con el sistema ABS.

4.  Atasco de frenos

El sistema de frenos antibloqueo ABS está diseñado de tal manera que, durante su funcionamiento normal, protege las ruedas del bloqueo durante una frenada brusca, evitando la pérdida de tracción.

Sin embargo, puede haber casos específicos en los que un módulo ABS defectuoso puede comportarse de manera errática y hacer que los frenos se bloqueen incluso en condiciones normales de conducción. Si experimentas un comportamiento aleatorio de los frenos, como un clic repentino o bombear los frenos, es posible que debas reemplazar el módulo ABS.

Solución de problemas y diagnóstico del sistema

Si se detecta un mal funcionamiento en del sistema de frenos antibloqueo ABS, se apaga inmediatamente. El sistema de frenado del automóvil en este caso continúa funcionando de manera efectiva, pero sin la ayuda de ABS.

El fallo del sistema ABS se indica al conductor mediante una luz de emergencia en el panel frontal. Dependiendo del año de fabricación del automóvil y del tipo de ABS, hay varias formas de solucionar problemas o diagnosticar, pero debes comenzar con las más simples:

• Fusibles defectuosos:

La inspección de la caja de fusibles elimina la primera fuente de falla si verificas que todos los fusibles asociados con el sistema de frenos antibloqueo ABS estén en buen estado de funcionamiento.

• Revisión visual:

Es necesario inspeccionar los conectores, determinar si hay raspaduras en los cables que puedan provocar un posible cortocircuito, si hay rastros de suciedad o daños mecánicos en los sensores de velocidad o en las ruedas del sensor, y si todas las conexiones a tierra están en orden.

Desafortunadamente, a menudo sucede que los neumáticos tienen un tamaño incorrecto, lo que posteriormente también puede hacer que el sistema ABS falle. También es necesario comprobar el estado de los cojinetes de los cubos de rueda y la presencia de holgura.

• Comprobación del sistema:

Es necesario comprobar el sistema de freno de servicio en el banco de pruebas de frenos, y también es obligatoria una prueba de estanqueidad. Si no se encuentra ningún mal funcionamiento durante estas comprobaciones, deben tomarse más medidas.

Hay varias posibilidades para esto. Dependen, por ejemplo, del año de fabricación y del tipo de vehículo y de los instrumentos de prueba disponibles. Si el sistema ABS está adaptado para el diagnóstico, entonces, utilizando un dispositivo de diagnóstico especial, puedes familiarizarte con la información del banco de fallas y solicitar el valor de los indicadores o parámetros.

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