Los sistemas ABS se originaron en los ferrocarriles a principios del siglo XX y se aplicaron a los automóviles en la década de 1970 para evitar el bloqueo de las ruedas durante la frenada y mejorar el control. El documento describe la historia, funcionamiento y componentes de los sistemas ABS Bosch y Nippon, así como otros sistemas de frenos avanzados como BAS, EBV y Servotronic.

1. FRENOS ABSPresentado por: diego Fernando Aragón wilmar cadena Fernando Martínez

2. historiaLos orígenes de los sistemas ABS se remontan a los comienzos del pasado siglo, aplicados al transporte ferroviario y realizados siempre mediante soluciones mecánicas en su totalidad.A partir de los años 50 (después de la Segunda Guerra Mundial), se diseñan unos sistemas antibloqueo de frenos electromecánicos para el control de los trenes de aterrizaje de los aviones a reacción, diseños que se incorporaron más tarde, hacia 1960, en vehículos industriales.En el mundo del automóvil, una de las primeras aplicaciones interesantes fue la que se realizó en el modelo deportivo británico "Jersen FF" de cuatro ruedas motrices. Aunque los resultados de su utilización fueron buenos, debido a lo complicado y al alto costo del dispositivo, resultaba inviable para modelos de gran serie, no obteniendo continuidad en su uso.En 1975 se comienza a implantar en vehículos pesado y más tarde, ya con la ayuda de la electrónica digital, la firma BOSCH en colaboración con la también alemana MERCEDES BENZ, instalan el primer sistema ABS en un coche de serie (como equipo opcional). Esto sucedió en octubre de 1978 y el modelo en el que se instaló fue el Mercedes de la clase S.Posteriormente, en diciembre de 1978, la firma alemana BMW, también instala el sistema ABS, en sus vehículos de la serie 7 (como equipo opcional). La primera firma que incorporó el sistema ABS, como equipo de serie, fue OPEL, que en Diciembre de 1983 lo instaló en sus vehículos OPEL SENATOR.

3. FUNCION Dispositivo que evita el bloqueo de las ruedas al frenar. Un sensor electrónico de revoluciones, instalado en la rueda, detecta en cada instante de la frenada si una rueda está a punto de bloquearse. En caso afirmativo, envía una orden que reduce la presión de frenado sobre esa rueda y evita el bloqueo. El ABS mejora notablemente la seguridad dinámica de los coches, ya que reduce la posibilidad de pérdida de control del vehículo en situaciones extremas, permite mantener el control sobre la dirección (con las ruedas delanteras bloqueadas, los coches no obedecen a las indicaciones del volante) y además permite detener el vehículo en menos metros. El sistema antibloqueo ABS constituye un elemento de seguridad adicional en el vehículo. Tiene la función de reducir el riesgo de accidentes mediante el control optimo del proceso de frenado. Durante un frenado que presente un riesgo de bloqueo de una o varias ruedas, el ABS tiene como función adaptar el nivel de presión del liquido de freno en cada rueda con el fin de evitar el bloqueo y optimizar así el compromiso de:- Estabilidad en la conducción: Durante el proceso de frenado debe garantizarse la estabilidad del vehículo, tanto cuando la presión de frenado aumenta lentamente hasta el limite de bloqueo como cuando lo hace bruscamente, es decir, frenando en situación limite.- Divisibilidad:El vehículo puede conducirse al frenar en una curva aunque pierdan adherencia alguna de las ruedas.-Distancia de parada:Es decir acortar la distancia de parada lo máximo posible. Para cumplir dichas exigencias, el ABS debe de funcionar de modo muy rápido y exacto (en décimas de segundo) lo cual no es posible mas que con una electrónica sumamente complicada.

4. ESTRUCTURA

6. Tipos de frenos ABSBOSCH: 1. - 2 LS, se compone de 4 sensores4 solenoides4 canalesSus pulsaciones fluctúan entre 8 a 12 por segundo. Además consta de una ECM, un RELE y una UNIDAD HIDRAULICA.2. - 5.3 S, se compone de 4 sensores8 solenoides4 canalesSus pulsaciones de frenado son del margen entre 16 a 18 veces por segundo. Consta con los mismos componentes del anterior.3. - a) 5.3 I, tiene lo mismo que el 5.3 S, pero mas el sistema, distribuciónelectrónico de frenado (EBD) y un sensor llamado G (mide el grado de inclinación del vehículo).b) 5.3 I + EBD +TCS, idéntico del anterior, y trae un sistema adicional, control de tracción (TCS). Contiene 2 solenoides mas por la TCS.c) 5.3 I + EBD +TCS +VDC, igual que el anterior + un sistema VDC (control dinámico del vehículo), por ende lleva 2 sensores de presión.

7. NIPPON1. - 2E, se compone de 4 sensores3 solenoides + una válvula mecánica4 canalesSus pulsaciones son de 8 a 10 veces por segundo. Consta de una ECM, un RELE y una UNIDAD HIDRAULICALos nuevos sistemas de frenadoMucho ha llovido desde que el ABS (Antilock Braking System) revolucionara el mundo del automóvil. Por vez primera un sistema electrónico era capaz de actuar más allá del conductor, regulando la frenada para evitar el bloqueo de las ruedas y manteniendo la dirección. Desde entonces, este sistema se ha ido perfeccionando dando lugar a nuevos modelos aún más seguros: el asistente de frenada de emergencia BAS, el repartidor de frenada electrónico EBV (EBD) o los frenos direccionales SERVOTRONIC

8. BAS Brake Assist System Ante una situación de peligro, un sensor detecta que hemos pisado rápidamente y con fuerza el freno. En ese momento actúa el servofreno adicional aumentando al máximo la presión de frenado y reduciendo la distancia recorrida.EBV Electronic Brake Variation System (EBD)A través de un sensor, se regula la frenada entre el eje delantero y trasero según el peso de cada uno, enviando más o menos presión a las ruedas.SERVOTRONICUn nuevo sistema de frenado direccional que se activa al frenar en las curvas. Cuar1do detecta que las ruedas de un lado giran menos en una curva y hacia dónde se está girando, frena más las ruedas de uno de los lados para conseguir dar un efecto direccional y compensar la inercia del peso v la velocidad.

9. EBV (EBD)Especialmente en vehículos de tracción delantera, el ABS trabaja en combinación con la distribución electrónica de la fuerza de frenado (EBV), que garantiza una óptima presión de frenado en las ruedas traseras. Al frenar a fondo, en los vehículos de tracción delantera las ruedas traseras tienden a perder adherencia, por lo que el sistema EBV transmite en tal caso una presión de frenado menor (mayor, en caso de frenar normalmente) al eje trasero.Con el vehículo cargado se transfiere a las ruedas traseras una presión de frenado aún mayor, lo que se traduce en un mejor aprovechamiento de la fuerza de frenado del eje trasero, mayor efectividad y un desgaste mas homogéneo de las balatas.

10. BASServofreno de emergencia. Cuando el sistema reconoce una situación de emergencia que exige un frenazo a fondo aplica inmediatamente la máxima presión de frenado.El servofreno consta de dos cámaras separadas por un diafragma móvil y sometidas a una depresión constante. Al accionar el pedal de freno, se abre una válvula electromagnética que permite la entrada de aire en una de las cámaras, variando la presión de forma proporcional a la posición del pedal de freno.Se incorpora un sensor de desplazamiento del diafragma que detecta cualquier movimiento del pedal del freno. Los datos recibidos se transmiten a la unidad de mando del BAS, donde se analizan permanentemente.Esta unidad de mando reconoce cualquier variación especialmente rápida en la posición del pedal del freno y la identifica con una situación de emergencia. Inmediatamente se activa una válvula electromagnética que deja entrar aire en una de las cámaras del servofreno, con lo que se genera la presión máxima de frenado. Cuando el conductor retira el pie del freno, la unidad de control reacciona cerrandoinmediatamente la válvula, dando por concluida la intervención del servofreno de emergencia.

11. Sistema A.T.E. TEVES

12. Sistema A.T.E. TEVES En este sistema la asistencia al frenado es realizada hidráulicamente, siendo el sistema de frenado un bloque compacto. En su versión más avanzada utiliza la asistencia por depresión, manteniendo la bomba que da presión al líquido de frenos en caso de ponerse en funcionamiento el sistema.Lógicamente también cumple las condiciones como el otro sistema (A.B.S.) para lo cual dispone de: una U.C.E. gobernadora del sistema, 4 captadores de velocidad y un grupo hidráulico.Mark II Grupo hidráulicoEste grupo es bastante complejo, por lo que se va a descomponer y explicar la función de cada parte. DepósitoDispone de una serie de su depósitos para dejar en último lugar sin líquido de frenos a la parte más importante del grupo hidráulico. Este depósito dispone de un sensor interno para advertir la falta de líquido de frenos. Primeramente indica la insuficiencia de líquido, mediante una lámpara, y cuando el nivel desciende más indica, por medio de otra lámpara, la perdida de función del sistema antibloqueo.

13. Bomba hidráulicaEsta bomba es la encargada de suministrar presión al circuito hidráulico. En caso de una sobrepresión de 210 bares, el sistema dispone de una válvula de seguridad para dejar escapar el líquido al depósito. Acumulador Su función es acumular líquido de frenos a presión, proveniente de la bomba hidráulica, así cuando decaiga la presión en el circuito, éste impida un descenso rápido de la presión permitiendo a la bomba funcionar intermitentemente. Presos tatoEste consta de una serie de contactos activados por el líquido de frenos para realizar el siguiente proceso. Al accionar el contacto, si la presión en el sistema hidráulico es baja, comienza a funcionar la bomba de presión para aumentar la presión. Al llegar a 130 bares normalmente se apagan los testigos del cuadro de mandos. El presos tato desconecta la bomba de presión al llegar a 180 bares, y la vuelve a conectar al bajar a 140 bares. Si la presión sigue disminuyendo al llegar a 105 bares desconecta la bomba de presión y enciende la lámpara del A.B.S. Amplificador hidráulico y cilindro maestroConsta de un cilindro maestro tándem asistido por el amplificador hidráulico. El cilindro maestro alimenta los dos circuitos de frenada en las ruedas delantera izquierda y derecha. Mientras que el eje trasero es alimentado por el amplificador hidráulico accionando el circuito de frenada de las dos ruedas traseras, al mismo tiempo.