Un sistema de frenos antibloqueo ( ABS ) es un sistema de frenos antideslizante de seguridad que se utiliza en aviones y vehículos terrestres , como automóviles , motocicletas , camiones y autobuses . [1] El ABS funciona impidiendo que las ruedas se bloqueen durante el frenado, manteniendo así el contacto de tracción con la superficie de la carretera y permitiendo al conductor mantener un mayor control sobre el vehículo.
El ABS es un sistema automatizado que utiliza los principios de frenado por umbral y frenado por cadencia , técnicas que alguna vez fueron practicadas por conductores hábiles antes de que el ABS se generalizara. El ABS funciona a un ritmo mucho más rápido y más eficaz de lo que la mayoría de los conductores podrían manejar. Aunque el ABS generalmente ofrece un mejor control del vehículo y reduce las distancias de frenado en superficies secas y algunas resbaladizas, en superficies de grava suelta o cubiertas de nieve el ABS puede aumentar significativamente la distancia de frenado , sin dejar de mejorar el control de la dirección. [2] [3] [4] Desde que se introdujo el ABS en los vehículos de producción, estos sistemas se han vuelto cada vez más sofisticados y eficaces. Las versiones modernas no sólo pueden evitar el bloqueo de las ruedas al frenar, sino que también pueden alterar la tendencia del freno de adelante hacia atrás . Esta última función, dependiendo de sus capacidades e implementación específicas, se conoce como distribución electrónica de la fuerza de frenado , sistema de control de tracción , asistencia de frenado de emergencia o control electrónico de estabilidad (ESC).
El concepto de ABS es anterior a los sistemas modernos que se introdujeron en la década de 1950. En 1908, por ejemplo, JE Francis presentó su "Regulador de prevención de deslizamiento para vehículos ferroviarios". [5]
En 1920, el pionero francés del automóvil y la aviación Gabriel Voisin experimentó con sistemas que modulaban la presión de frenado hidráulico en los frenos de su avión para reducir el riesgo de deslizamiento de los neumáticos, ya que el umbral de frenado en los aviones es casi imposible. Estos sistemas utilizaban un volante y una válvula conectados a una línea hidráulica que alimenta los cilindros de freno. El volante está unido a un tambor que gira a la misma velocidad que la rueda. En el frenado normal, el tambor y el volante deben girar a la misma velocidad. Sin embargo, cuando una rueda desacelera, el tambor haría lo mismo, dejando que el volante gire a un ritmo más rápido. Esto hace que la válvula se abra, lo que permite que una pequeña cantidad de líquido de frenos pase por alto el cilindro maestro hacia un depósito local, lo que reduce la presión sobre el cilindro y libera los frenos. El uso del tambor y el volante significaba que la válvula sólo se abría cuando la rueda giraba. En las pruebas, se observó una mejora del 30% en el rendimiento de frenado, porque los pilotos aplicaron inmediatamente los frenos a fondo en lugar de aumentar lentamente la presión para encontrar el punto de derrape. Un beneficio adicional fue la eliminación de neumáticos quemados o reventados. [6]
El primer reconocimiento real del sistema ABS llegó más tarde con el ingeniero alemán Karl Wässel, cuyo sistema para modular la potencia de frenado fue patentado oficialmente en 1928. Sin embargo, Wässel nunca desarrolló un producto que funcionara, ni tampoco Robert Bosch , que presentó una patente similar ocho años después. más tarde. [5]
En la década de 1930 se utilizó en los ferrocarriles un sistema de frenado similar llamado Decelostat que utilizaba generadores de corriente continua para medir el deslizamiento de las ruedas. [7] En 1951, el Decelostat basado en volante se utilizaba en aviones para proporcionar antideslizante en los aterrizajes. El dispositivo se probó primero en los Estados Unidos y luego en los británicos. [8] En 1954, Popular Science reveló que los fabricantes de automóviles estadounidenses en Detroit habían realizado pruebas preliminares del sistema Decelostat para evitar que el automóvil girara al frenar bruscamente . Sin embargo, no hubo información pública sobre los resultados de las pruebas. [9]
A principios de la década de 1950, el sistema antideslizante Dunlop Maxaret se utilizaba ampliamente en la aviación en el Reino Unido, con aviones como el Avro Vulcan y el Handley Page Victor , el Vickers Viscount , el Vickers Valiant , el English Electric Lightning , el de Havilland Comet 2c , el de Havilland. Sea Vixen , y aviones posteriores, como el Vickers VC10 , el Hawker Siddeley Trident , el Hawker Siddeley 125 , el Hawker Siddeley HS 748 y sus derivados British Aerospace ATP , y el BAC One-Eleven , y el holandés Fokker F27 Friendship (que inusualmente tenía un alto Dunlop). (200 Bar) sistema neumático en lugar de hidráulico para frenado, dirección de rueda de morro y repliegue del tren de aterrizaje), estando equipado de serie con Maxaret. [10] Maxaret, si bien redujo las distancias de frenado hasta en un 30% en condiciones de hielo o humedad, también aumentó la vida útil de los neumáticos y tenía la ventaja adicional de permitir despegues y aterrizajes en condiciones que impedirían volar en absoluto en vehículos que no estuvieran equipados con Maxaret. aeronave.
En 1958, el Laboratorio de Investigación de Carreteras utilizó una motocicleta Royal Enfield Super Meteor para probar el freno antibloqueo Maxaret. [11] Los experimentos demostraron que los frenos antibloqueo pueden ser de gran valor para las motocicletas, en las que el derrape está implicado en una alta proporción de accidentes. Las distancias de frenado se redujeron en la mayoría de las pruebas en comparación con el frenado con ruedas bloqueadas, especialmente en superficies resbaladizas, en las que la mejora podría ser de hasta el 30%. Sin embargo, el director técnico de Enfield en ese momento, Tony Wilson-Jones, vio poco futuro en el sistema y la empresa no lo puso en producción. [11]
Un sistema completamente mecánico tuvo un uso limitado en los automóviles en la década de 1960 en el auto de carreras Ferguson P99 , el Jensen FF y el Ford Zodiac experimental con tracción total , pero no tuvo más uso; el sistema resultó caro y poco fiable.
El primer sistema de frenos antibloqueo totalmente electrónico se desarrolló a finales de la década de 1960 para el avión Concorde .
El moderno sistema ABS fue inventado en 1971 por Mario Palazzetti (conocido como 'Mister ABS') en el Centro de Investigación de Fiat y ahora es estándar en casi todos los automóviles. El sistema se llamó Antiskid y la patente se vendió a Bosch, quien lo denominó ABS. [12]
Chrysler , junto con Bendix Corporation , introdujo un ABS computarizado de tres canales y cuatro sensores en las cuatro ruedas [13] llamado "Sure Brake" para su Imperial de 1971 . [14] Estuvo disponible durante varios años después, funcionó según lo previsto y demostró ser confiable. En 1969, Ford introdujo un sistema de frenos antibloqueo llamado "Sure-Track" en las ruedas traseras del Lincoln Continental Mark III y del Ford Thunderbird , como opción; [15] se convirtió en estándar en 1971. [16] El sistema de frenos Sure-Track fue diseñado con la ayuda de Kelsey-Hayes. En 1971, General Motors introdujo el ABS "Trackmaster" sólo de rueda trasera [17] como opción en sus modelos Cadillac de tracción trasera [18] [19] y el Oldsmobile Toronado . [20] Ese mismo año, Nissan ofreció un EAL (Sistema electroantibloqueo) desarrollado por la empresa japonesa Denso como opción en el Nissan President , que se convirtió en el primer ABS electrónico de Japón . [21]
1971: El Imperial [22] se convirtió en el primer automóvil de producción con un sistema de frenos antibloqueo de 4 ruedas operado por computadora. Toyota introdujo frenos antideslizantes controlados electrónicamente en el Toyota Crown . [23]
1971: Primera aplicación en camión: sistema "Antislittamento" desarrollado por Fiat Veicoli Industriali e instalado en el camión Fiat modelo 691N1. [24]
1972: Las Triumph 2500 Estate con tracción en las cuatro ruedas estaban equipadas con sistemas electrónicos Mullard de serie. [ cita necesaria ] Sin embargo, estos coches eran muy raros y muy pocos sobreviven hoy.
1976: WABCO comenzó a desarrollar el sistema de frenos antibloqueo en vehículos comerciales para evitar el bloqueo en carreteras resbaladizas, seguido en 1986 por el sistema de frenos electrónico (EBS) para vehículos pesados. [25]
1978: Mercedes-Benz W116 Como uno de los primeros, a partir de 1978 utilizó como opción un sistema electrónico de frenos antibloqueo (ABS) multicanal en las cuatro ruedas de Bosch .
1982: Honda introdujo los ALB (frenos antibloqueo) multicanal controlados electrónicamente como una opción para la segunda generación del Prelude, lanzado en todo el mundo en 1982. Información adicional: el agente general de Honda en Noruega exigía que todos los Prelude para el mercado noruego tuvieran el El sistema ALB viene de serie, lo que convierte al Honda Prelude en el primer vehículo entregado en Europa con ABS de serie. El agente general noruego también incluyó un techo corredizo y otras opciones como equipo estándar en Noruega, agregando más lujo a la marca Honda. Sin embargo, el sistema fiscal noruego encareció mucho el coche bien equipado y las ventas se vieron afectadas por los elevados costes. A partir de 1984, el sistema ALB, así como el resto de elementos opcionales de Honda, dejaron de ser un elemento estándar en Noruega.
En 1985 el Ford Scorpio se introdujo en el mercado europeo con un sistema electrónico Teves de serie en toda la gama. Por este motivo, el modelo recibió en 1986 el codiciado premio al Coche Europeo del Año , con elogios muy favorables de los periodistas del motor. Tras este éxito, Ford comenzó a investigar sistemas antibloqueo para el resto de su gama, lo que animó a otros fabricantes a seguir su ejemplo.
Desde 1987, el ABS es equipamiento de serie en todos los automóviles Mercedes-Benz . [26] Lincoln hizo lo mismo en 1993. [27]
En 1988, BMW presentó la primera motocicleta con ABS electrohidráulico : la BMW K100 . Yamaha presentó el modelo FJ1200 con ABS opcional en 1991. Honda hizo lo mismo en 1992 con el lanzamiento de su primera motocicleta ABS en la ST1100 Pan European. En 2007, Suzuki lanzó su GSF1200SA (Bandit) con ABS. En 2005, Harley-Davidson comenzó a ofrecer una opción de ABS en las motos de la policía.
El controlador de freno antibloqueo también se conoce como CAB (Controlador de freno antibloqueo). [28]
Normalmente, el ABS incluye una unidad central de control electrónico (ECU), sensores de velocidad de las cuatro ruedas y al menos dos válvulas hidráulicas dentro del sistema hidráulico de frenos . La ECU monitorea constantemente la velocidad de rotación de cada rueda; si detecta que la rueda gira significativamente más lentamente que la velocidad del vehículo, una condición indicativa de un bloqueo inminente de la rueda, acciona las válvulas para reducir la presión hidráulica al freno en la rueda afectada, reduciendo así la fuerza de frenado en esa rueda; entonces la rueda gira más rápido. Por el contrario, si la ECU detecta que una rueda gira significativamente más rápido que las demás, la presión hidráulica del freno en la rueda aumenta para que se vuelva a aplicar la fuerza de frenado, lo que ralentiza la rueda. Este proceso se repite continuamente y el conductor puede detectarlo pulsando el pedal del freno. Algunos sistemas antibloqueo pueden aplicar o liberar presión de frenado 15 veces por segundo. [29] [30] Debido a esto, las ruedas de los automóviles equipados con ABS son prácticamente imposibles de bloquear incluso durante una frenada de pánico en condiciones extremas.
La ECU está programada para ignorar las diferencias en la velocidad de rotación de las ruedas por debajo de un umbral crítico porque cuando el automóvil gira, las dos ruedas hacia el centro de la curva giran más lentamente que las dos exteriores. Por esta misma razón, prácticamente todos los vehículos de carretera utilizan un diferencial .
Si se desarrolla una falla en cualquier parte del ABS, generalmente se encenderá una luz de advertencia en el panel de instrumentos del vehículo y el ABS se desactivará hasta que se rectifique la falla.
El ABS moderno aplica presión de freno individual a las cuatro ruedas a través de un sistema de control de sensores montados en el cubo y un microcontrolador dedicado . El ABS se ofrece o viene de serie en la mayoría de los vehículos de carretera producidos hoy en día y es la base de los sistemas electrónicos de control de estabilidad, cuya popularidad está aumentando rápidamente debido a la gran reducción en el precio de la electrónica del vehículo a lo largo de los años. [31]
Los sistemas modernos de control electrónico de estabilidad (ESC) son una evolución del concepto ABS. Aquí se añaden al menos dos sensores adicionales para ayudar al sistema a funcionar: un sensor de ángulo del volante y un sensor giroscópico . La teoría de funcionamiento es sencilla: cuando el sensor giroscópico detecta que la dirección que toma el coche no coincide con lo que informa el sensor del volante, el software ESC frenará la(s) rueda(s) individual(es) necesaria(s) (hasta tres con las más sofisticadas). sistemas), para que el vehículo siga el camino previsto por el conductor. El sensor del volante también ayuda en el funcionamiento del control de freno en curvas (CBC), ya que le indicará al ABS que las ruedas del interior de la curva deben frenar más que las del exterior, y en qué medida.
El equipo ABS también se puede utilizar para implementar un sistema de control de tracción (TCS) en la aceleración del vehículo. Si al acelerar el neumático pierde tracción, el controlador ABS puede detectar la situación y tomar las medidas adecuadas para recuperar la tracción. Versiones más sofisticadas de este también pueden controlar los niveles de aceleración y frenos simultáneamente.
Los sensores de velocidad del ABS se utilizan a veces en el sistema de control indirecto de la presión de los neumáticos (TPMS), que puede detectar el inflado insuficiente de los neumáticos mediante la diferencia en la velocidad de rotación de las ruedas.
Hay cuatro componentes principales del ABS: sensores de velocidad de las ruedas , válvulas , una bomba y un controlador .
La mayoría de los problemas con el sistema de válvulas se deben a válvulas obstruidas. Cuando una válvula está obstruida no puede abrirse, cerrarse ni cambiar de posición. Una válvula inoperable evitará que el sistema module las válvulas y controle la presión suministrada a los frenos.
Existen muchas variaciones y algoritmos de control diferentes para usar en ABS. Uno de los sistemas más simples funciona de la siguiente manera: [30]
Los sistemas de frenos antibloqueo utilizan diferentes esquemas según el tipo de frenos utilizados. Se pueden diferenciar por la cantidad de canales: es decir, cuántas válvulas se controlan individualmente y la cantidad de sensores de velocidad. [30]
Un estudio australiano realizado en 2004 por el Centro de Investigación de Accidentes de la Universidad de Monash encontró que el ABS: [2]
En superficies de alta tracción como betún u hormigón , muchos (aunque no todos) automóviles equipados con ABS pueden alcanzar distancias de frenado mejores (es decir, más cortas) que las que serían posibles sin el beneficio del ABS. En condiciones del mundo real, incluso a un conductor alerta y experimentado sin ABS le resultaría difícil igualar o mejorar el desempeño de un conductor típico con un vehículo moderno equipado con ABS. El ABS reduce las posibilidades de colisión y/o la gravedad del impacto. La técnica recomendada para conductores no expertos en un automóvil equipado con ABS, en una típica emergencia de frenado a fondo, es presionar el pedal del freno lo más firmemente posible y, cuando sea apropiado, girar el volante evitando obstáculos. En tales situaciones, el ABS reducirá significativamente las posibilidades de patinar y la posterior pérdida de control.
En grava, arena y nieve profunda, el ABS tiende a aumentar la distancia de frenado. En estas superficies, las ruedas bloqueadas se hunden y detienen el vehículo más rápidamente. El ABS evita que esto ocurra. Algunas calibraciones del ABS reducen este problema al disminuir el tiempo de ciclo, permitiendo así que las ruedas se bloqueen y desbloqueen brevemente y repetidamente. Algunos fabricantes de vehículos proporcionan un botón "todoterreno" para desactivar la función ABS. El principal beneficio del ABS en dichas superficies es aumentar la capacidad del conductor para mantener el control del automóvil en lugar de patinar, aunque la pérdida de control sigue siendo más probable en superficies blandas como la grava o en superficies resbaladizas como la nieve. o hielo. En una superficie muy resbaladiza, como una capa de hielo o grava, es posible bloquear varias ruedas a la vez, y esto puede anular el ABS (que se basa en comparar las cuatro ruedas y detectar ruedas individuales que patinan). La disponibilidad de ABS libera a la mayoría de los conductores de aprender a frenar en el umbral.
Un estudio de junio de 1999 de la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras (NHTSA) encontró que el ABS aumentaba las distancias de frenado sobre grava suelta en un promedio de 27,2 por ciento. [32]
Según la NHTSA,
"El ABS funciona con su sistema de frenado normal bombeándolos automáticamente. En vehículos no equipados con ABS, el conductor debe bombear manualmente los frenos para evitar que las ruedas se bloqueen. En vehículos equipados con ABS, su pie debe permanecer firmemente plantado en el pedal del freno. mientras que el ABS bombea los frenos para que usted pueda concentrarse en conducir hacia un lugar seguro".
Cuando se activaban, algunos ABS anteriores hacían que el pedal del freno pulsara notablemente. Como la mayoría de los conductores rara vez o no frenan con suficiente fuerza como para provocar el bloqueo de los frenos, y los conductores generalmente no leen el manual del propietario del vehículo, es posible que esto no se note hasta que se produzca una emergencia. Por lo tanto, algunos fabricantes han implementado un sistema de asistencia de frenado que determina que el conductor está intentando una "parada de pánico" (al detectar que el pedal del freno se presionó muy rápidamente, a diferencia de una parada normal donde la presión del pedal normalmente aumentaría gradualmente. Algunos sistemas además monitoree la velocidad en la que se soltó el acelerador y / o el tiempo entre la liberación del acelerador y la aplicación del freno) [ cita necesaria ] y el sistema aumenta automáticamente la fuerza de frenado cuando no se aplica suficiente presión. El frenado brusco o de pánico en superficies con baches, debido a que los baches hacen que la velocidad de las ruedas se vuelva errática, también puede activar el ABS, lo que a veces hace que el sistema entre en su modo hielo, donde el sistema limita severamente la potencia máxima de frenado disponible. Sin embargo, el ABS mejora significativamente la seguridad y el control de los conductores en la mayoría de situaciones en carretera.
Los frenos antibloqueo son objeto de algunos experimentos centrados en la teoría de la compensación de riesgos , que afirma que los conductores se adaptan a los beneficios de seguridad del ABS conduciendo de forma más agresiva. En un estudio de Munich , la mitad de una flota de taxis estaba equipada con frenos antibloqueo, mientras que la otra mitad tenía sistemas de frenos convencionales. La tasa de accidentes fue sustancialmente la misma para ambos tipos de taxi, y Wilde concluye que esto se debió a que los conductores de taxis equipados con ABS asumieron más riesgos, asumiendo que el ABS se haría cargo de ellos, mientras que los conductores sin ABS condujeron con más cuidado ya que ABS no estaría allí para ayudar en caso de una situación peligrosa. [33]
El Instituto de Seguros para la Seguridad en las Carreteras publicó un estudio en 2010 que encontró que las motocicletas con ABS tenían un 37% menos de probabilidades de verse involucradas en un accidente fatal que los modelos sin ABS. [34]
En una motocicleta, un sistema de frenos antibloqueo evita que las ruedas de la motocicleta se bloqueen durante situaciones de frenado . Según la información de los sensores de velocidad de las ruedas, la unidad ABS ajusta la presión del líquido de frenos para mantener la tracción durante la desaceleración y evitar accidentes. El ABS de motocicleta ayuda al conductor a mantener la estabilidad durante el frenado y a reducir la distancia de frenado. Proporciona tracción incluso en superficies de baja fricción .
Mientras que los modelos de ABS más antiguos se derivan de los automóviles, el ABS de motocicletas más reciente es el resultado de investigaciones, orientadas a las características específicas de las motocicletas en cuanto a tamaño, peso y funcionalidad. Organizaciones nacionales e internacionales han evaluado el ABS de motocicletas como un factor importante para aumentar la seguridad y reducir el número y la gravedad de los accidentes y colisiones de motocicletas. La Comisión Europea aprobó una legislación en 2012 que hizo obligatorio el equipamiento con ABS para todas las motocicletas nuevas de más de 125 cc a partir del 1 de enero de 2016. Consumer Reports dijo en 2016 que "el ABS se ofrece comúnmente en modelos grandes y caros, pero se ha extendido a varias motos deportivas de gama básica y motos medianas". [35]
En 1988, BMW introdujo un ABS electrónico/ hidráulico para motocicletas, diez años después de que Daimler Benz y Bosch lanzaran el primer ABS para vehículos de cuatro ruedas para producción en serie. Las motocicletas de la serie BMW K100 estaban equipadas opcionalmente con ABS, que añadía 11 kg a la moto. Fue desarrollado junto con FAG Kugelfischer y regulaba la presión en los circuitos de frenado mediante un pistón de émbolo . [36] [37] Los fabricantes japoneses siguieron con una opción ABS en 1992 en la Honda ST1100 y la Yamaha FJ1200 . [38]
Continental presentó su primera motocicleta Integral ABS (MIB) en 2006. Fue desarrollada en cooperación con BMW y pesaba 2,3 kg. [39] Mientras que la primera generación de ABS para motocicletas pesaba alrededor de 11 kg, la generación actual (2011) presentada por Bosch en 2009 pesa 0,7 kg (ABS base) y 1,6 kg (ABS mejorado) con frenado integral. [40] [41] [42]
Los sensores de velocidad de las ruedas montados en las ruedas delanteras y traseras miden constantemente la velocidad de rotación de cada rueda y envían esta información a una unidad de control electrónico (ECU). La ECU detecta dos cosas: 1) si la desaceleración de una rueda excede un umbral fijo y 2) si el deslizamiento del freno, calculado en base a la información de ambas ruedas, supera un cierto porcentaje y entra en una zona inestable. Estos son indicadores de una alta posibilidad de que una rueda se bloquee. Para contrarrestar estas irregularidades, la ECU indica a la unidad hidráulica que mantenga o libere presión. Después de que las señales indiquen el regreso a la zona estable, la presión vuelve a aumentar. Los modelos anteriores utilizaban un pistón para controlar la presión del fluido . Los modelos más recientes regulan la presión abriendo y cerrando rápidamente válvulas solenoides . Si bien el principio y la arquitectura básicos se han heredado del ABS de los turismos, durante los procesos de desarrollo y aplicación se deben tener en cuenta las características típicas de las motocicletas. Una característica es el cambio de la carga dinámica de las ruedas durante el frenado. En comparación con los automóviles, los cambios de carga en las ruedas son más drásticos, lo que puede provocar que las ruedas se levanten y caigan. Esto se puede intensificar con una suspensión blanda. Algunos sistemas están equipados con una función de mitigación del despegue de las ruedas traseras. Cuando se detectan los indicadores de un posible despegue trasero, el sistema libera la presión de freno en la rueda delantera para contrarrestar este comportamiento. [43] Otra diferencia es que en el caso de la motocicleta, la rueda delantera es mucho más importante para la estabilidad que la rueda trasera. Si la rueda delantera se bloquea entre 0,2 y 0,7 s, pierde fuerzas girostáticas y la motocicleta comienza a oscilar debido a la mayor influencia de las fuerzas laterales que actúan sobre la línea de contacto de la rueda. La motocicleta se vuelve inestable y cae.
Sistemas de pistón : La liberación de presión en este sistema se realiza mediante el movimiento de un pistón tensado por resorte. Cuando se debe liberar presión, un motor lineal tira hacia atrás el pistón del émbolo y abre más espacio para el fluido. El sistema se utilizó, por ejemplo, en el ABS I (1988) y el ABS II (1993) de BMW. El ABS II difería en tamaño y en el eje se montó un embrague de fricción controlado electrónicamente en lugar de un émbolo. Otros sensores de desplazamiento registran el recorrido del pistón para permitir a la unidad de control una regulación más precisa. Honda también utiliza este sistema de modulación de presión para grandes motos deportivas y de turismo . [44] [45]
Sistemas de válvulas y bombas : las partes principales que forman parte del sistema de modulación de presión son las válvulas de entrada y salida de solenoide, una bomba, un motor y acumuladores/depósitos. El número de válvulas difiere de un modelo a otro debido a las funciones adicionales y al número de canales de freno. Según la entrada de la ECU, las bobinas accionan las válvulas de entrada y salida. Durante la liberación de presión, el líquido de frenos se almacena en acumuladores. En este enfoque de sistema abierto, el líquido regresa al circuito de frenos a través de una bomba operada por un motor que se siente mediante la pulsación en la palanca de freno. [46]
Los vehículos eléctricos pueden recuperar la energía del frenado de las ruedas traseras. [47]
Al contrario de cómo las ruedas de los automóviles y los trenes reaccionan colectivamente a los frenos cuando se aplican, en las motocicletas el freno de la rueda trasera y el freno de la rueda delantera se controlan por separado. Si el ciclista sólo frena con una rueda, esta rueda frenada tiende a bloquearse más rápido que si se hubieran aplicado ambos frenos. Por lo tanto, un sistema de frenado combinado distribuye la fuerza de frenado también a la rueda no frenada para reducir la posibilidad de bloqueo, aumentar la desaceleración y reducir el paso de la suspensión .
Con un solo CBS [trasero], la presión de frenado aplicada en el freno trasero (pedal) se distribuye simultáneamente a la rueda delantera. Una válvula de retardo corta la presión hidráulica para garantizar que sólo cuando se aplica un frenado fuerte, la presión también se crea en la rueda delantera. La primera motocicleta de calle de Honda con un sistema de frenado combinado (entonces llamado Unified Braking) fue la GL1100 de 1983 . Este sistema se derivó de la bicicleta de carreras mundial de resistencia RCB1000 de la década de 1970 . [48] [49]
Los modelos más grandes con dos discos delanteros utilizan un sistema CBS dual. El sistema fue instalado por primera vez por Moto Guzzi en 1975. [50] Aquí, la presión de frenado aplicada en la parte delantera también se aplica a la rueda trasera y viceversa. Si se aplica la palanca delantera, la presión se acumula en 4 de los 6 potenciómetros de las 2 pinzas delanteras. Un cilindro maestro secundario en la rueda delantera distribuye la presión restante a la rueda trasera a través de una válvula de control proporcional y actúa sobre 2 de las 3 pinzas. Si se aplica una fuerte fuerza de frenado en la rueda trasera, la fuerza también se distribuye a 2 de los 6 pistones de la rueda delantera. El CBS dual más moderno utiliza pinzas delanteras y traseras (y todos los potenciómetros) de acuerdo con una relación de carga preestablecida entre la parte delantera y trasera. La proporción se controlaba originalmente mediante complejos sistemas totalmente hidráulicos que entrelazaban la parte delantera y trasera, con un retraso fijo o detectando cambios en la distribución del peso. Ya en 2001, BMW introdujo un sistema electrohidráulico. [51]
CBS ayuda a reducir el peligro de bloqueo de ruedas y caídas, pero en determinadas situaciones, es posible que CBS provoque una caída. Si la presión del freno se distribuye desde la rueda trasera a la rueda delantera y la fricción de las superficies cambia repentinamente (charco, hielo en la calle), la rueda delantera podría bloquearse incluso si solo se ha aplicado el freno trasero. Esto provocaría una pérdida de estabilidad y una caída. Por tanto, el CBS se combina con el ABS para evitar esto en una motocicleta. Son posibles diferentes enfoques para realizar esta combinación: Sin presión activa Versión única de acumulación : un tercer canal adicional conecta el circuito de la rueda trasera a través de una válvula de retardo con el freno delantero. Una fuerte presión de freno en la rueda trasera (o en ambas ruedas) presuriza ambos circuitos de freno; sin embargo, esta presión se ajusta según la velocidad de la rueda y el deslizamiento del freno.
La versión dual combina el CBS dual de Honda con un cilindro maestro secundario y una válvula de control proporcional [con ABS de pistón] Un modulador regula la presión para cada [52] Con acumulación activa de presión En 2009, Honda introdujo el ABS combinado controlado electrónicamente para su alta -Bicicletas deportivas de alto rendimiento que utilizan tecnología de freno por cable. La entrada de freno del ciclista se mide mediante sensores de presión y la información se proporciona a una ECU. Junto con la información de los sensores de velocidad de las ruedas, la ECU calcula la distribución óptima de presión para evitar bloqueos y proporcionar la mejor desaceleración posible. En base a esta salida, un motor para cada rueda acciona una bomba que genera y regula la presión de frenado en la rueda. Este sistema ofrece un tiempo de reacción rápido debido a la funcionalidad de freno por cable.
El MIB (sistema de frenos integral para motocicletas) de Continental Teves y el eCBS (CBS electrónico) del ABS mejorado para motocicletas de Bosch son resultados de otro enfoque. Estos sistemas se basan en el enfoque de bomba y válvula. Mediante válvulas adicionales, bombas más potentes y un motor más potente, el sistema puede aumentar activamente la presión. La presión de entrada del ciclista se mide con sensores de presión en la palanca y el pedal. Luego, la bomba genera presión adicional ajustada a las condiciones de conducción. Un sistema integral parcial está diseñado para trabajar en una sola dirección: adelante→atrás o atrás→delantero. Un sistema totalmente integrado funciona en ambas direcciones.
Dado que estos sistemas se controlan electrónicamente y pueden generar presión de forma activa, ofrecen la posibilidad de adaptar el comportamiento de frenado de la motocicleta al conductor. Los conductores experimentados pueden desactivar el CBS y el ABS y también se pueden elegir diferentes modos de regulación con umbrales más altos y más bajos, como el modo lluvia o slick en la BMW S1000RR.
ABS que funciona al girar. Designado por varios nombres.
El Instituto de Seguros para la Seguridad en las Carreteras (IIHS) realizó un estudio sobre la eficacia del ABS para motocicletas y llegó a la conclusión de que las motocicletas de más de 250 cm 3 sin ABS tienen un 37 por ciento más de probabilidades de verse implicadas en accidentes mortales y un estudio del Servicio de Carreteras Sueco La administración llegó a la conclusión de que el 48 por ciento de todos los accidentes graves y mortales de motocicletas por encima de 125 cm 3 podrían evitarse gracias al ABS de las motocicletas. [53]
Estos estudios hicieron que la Comisión de la UE iniciara un proceso legislativo en 2010 que se aprobó en 2012 y llevó a que el ABS para motocicletas de más de 125 cm 3 fuera obligatorio a partir de 2016. Organizaciones como la Fédération Internationale de l'Automobile y el Institute of advanced Motorists (IAM) exigieron la implementación de esta legislación ya para 2015. [54] Por otro lado, algunos motociclistas protestan contra un ABS obligatorio para todas las motos porque Solicite la posibilidad de apagar el sistema, para uso todoterreno o por otros motivos. [55] [56] [57] En 2011 las Naciones Unidas (ONU) iniciaron la Década de Acción para la Seguridad Vial . El objetivo principal es salvar 5 millones de vidas hasta 2020 a través de la cooperación global. [58] Una parte de su plan global es: Fomentar el despliegue universal de tecnologías para evitar accidentes con eficacia probada, como el control electrónico de estabilidad y los sistemas de frenos antibloqueo en motocicletas.
En los Estados Unidos, la NHTSA ha exigido el ABS junto con el control electrónico de estabilidad según las disposiciones de FMVSS 126 a partir del 1 de septiembre de 2012. [59]
Se requiere ABS en todos los turismos nuevos vendidos en la UE desde 2004. [ cita necesaria ]
Desde 2016, la UE exige ABS en todos los scooters, motocicletas, triciclos y quads nuevos a partir de 125 cc, en caso contrario, CBS (o ABS). [60]
El Reglamento N° 78 de la ONU, relacionado con el frenado de vehículos de las categorías L1, L2, L3, L4 y L5 (motos), es aplicado por la Unión Europea, Rusia, Japón, Turquía, Ucrania, Australia y el Reino Unido. [61]
El reglamento técnico mundial número 3 relacionado con los sistemas de frenos de motocicletas lo aplican Canadá, la Unión Europea, Japón, Rusia y Estados Unidos.
Desde el 1 de abril de 2019, India exige al menos ABS de un solo canal en todos los vehículos de dos ruedas nuevos a partir de 125 cc, en caso contrario, CBS (o ABS). [62] El ABS también es obligatorio en todos los automóviles y minibuses nuevos desde la misma fecha. [63]
Desde el 1 de enero de 2019, Brasil exige ABS en todas las motocicletas nuevas a partir de 300 cc. [64] El ABS es obligatorio en todos los coches nuevos desde enero de 2014. [65]
A partir del 1 de enero de 2024, Argentina exigirá ABS en todas las motocicletas nuevas a partir de 250 cc, CBS (o ABS en las ruedas delanteras) para las de carretera entre 50 y 250 cc. O sus equivalentes eléctricos. [66] [67] El ABS ha sido obligatorio en todos los automóviles nuevos normales desde enero de 2014. [68]
A partir de febrero de 2025, Chile exigirá ABS en todas las motocicletas nuevas a partir de 150 cc o 11 kW; de lo contrario, CBS (o ABS) a partir de 50 cc o 4 kW a partir de febrero de 2026. [69] El ABS es obligatorio en todos los automóviles nuevos desde octubre de 2020. [70]
A partir de octubre de 2025, Colombia exigirá ABS en todas las motocicletas nuevas a partir de 150 cc o 11 kW, en caso contrario CBS (o ABS) a partir de 50 cc o 4 kW. [71]
A partir de marzo de 2027, Colombia exigirá ABS en todas las motos nuevas a partir de 125 cc, inferiores a las que tengan CBS (o ABS). [71]
Portal tecnológicoEl Prius c está equipado con el sistema de frenos antideslizantes (ABS) de Toyota.
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Medios relacionados con los sistemas de frenos antibloqueo en Wikimedia Commons