1.25.4. ABS y sus derivados

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Descenso de pendientes con 4×4

Vamos a ver cómo utilizar algunos sistemas derivados del ABS para facilitarnos algunas tareas con 4×4.

En la red de carreteras los desniveles están limitados por lo que cualquier automóvil puede afrontar las subidas y bajadas de la ruta.

Circulando fuera de carretera se puede encontrar el vehículo con desniveles muy inclinados que requieren de complementos técnicos específicos para subir o bajar fuertes pendientes.

Es el caso de los automóviles todoterreno, que disponen de reductora, que multiplica más el par motor que lo que ya ha hecho la caja de cambios haciendo que el automóvil avance mucho más lento, pero con más fuerza motriz en las cuatro ruedas.

Con la reductora se pueden subir o bajar pendientes muy inclinadas, respectivamente por el mayor par en rueda y capacidad de retención, si la adherencia neumáticos – piso lo permite.

Fuera de carretera el estado del piso es muy desigual en superficie y adherencia, por lo que en subidas o bajadas fuertes es frecuente que se pierda la trayectoria y el conductor deba actuar con experiencia para compensar adecuadamente los desvíos y la velocidad de marcha:

  • Bajada de fuerte pendiente con 4×4
  • Las ruedas pueden deslizar independientemente …
  • riesgo de pérdida de trayectoria y vuelco
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Incluso con reductora como el todoterreno de la animación, si la adherencia es precaria y desigual, la adherencia asimétrica provoca desvíos a lo que se suman baches que en conjunto pueden provocar que el automóvil vuelque.

Si se trata de un todocamino o SUV, que no tiene reductora, se agrava la situación pues debería bajar el conductor frenando lo que incrementa exponencialmente los riesgos.

Control de descenso de pendientes en 4×4 CDP

Al aplicarse el 4×4 a automóviles no especializados para uso todoterreno, todocamino o SUV, pero publicitando que tienen cierta capacidad de salir fuera de carretera, se trata de compensar parcialmente la carencia de reductora con el control de descenso de pendientes CDP:

  • Bajada de fuerte pendiente con 4×4 y control de descenso de pendientes CDP
  • El CDP mediante el ABS reduce el deslizamiento de ruedas y el CETC mantiene la trayectoria …
  • descenso lento y manteniendo la trayectoria
  • El CDP también funciona marcha atrás, lo que es sumamente útil
  • Al no disponer de reductora, si se trata de un todocamino o SUV, es probable que no se pueda subir hasta el final una fuerte pendiente y sea necesario bajar marcha atrás, lo que presenta serias dificultades incluso a un buen conductor
  • El CDP dispone de un testigo y mando de selección, al seleccionar el conductor el CDP se ilumina el testigo, pero no entra en acción hasta iniciar el descanso y soltar todos los pedales
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La velocidad de descenso y el control de deslizamiento lo ajusta el ABS, la trayectoria se mantiene por el CETC informado por los sensores de volante y de trayectoria.

La velocidad suele estar en el entorno de 3 km/h y puede ser regulable.

El CDP lo equipan también los todoterreno por la capacidad de mantener la trayectoria, pues al disponer de reductora la velocidad se puede controlar en el descenso.

Control antivuelco CAV con ABS

En carretera no hay inclinaciones laterales que puedan inducir el vuelco del automóvil, pero fuera de carretera si es posible.

Con los sistemas del ABS y sus derivados se puede intentar evitar el vuelco añadiendo un sensor adicional:

  • Ruta con fuerte inclinación lateral
  • La marcha del automóvil con esta inclinación sumada a la adherencia y firme irregular, pueden provocar aumento puntual de la inclinación que implique riesgo de vuelco
  • Con un sensor de inclinación se detecta que hay en efecto riesgo de vuelco
  • Se frenan alternativamente las ruedas y se adapta la aceleración/deceleración
  • … el CAV trata de evitar que se produzca el vuelco
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Con el CAV colaboran los elementos integrados en el ABS y sus correspondientes sensores, que trabajan en conjunto.

Resumen de este módulo

Deslizamiento de ruedas:

  • Por frenada; las ruedas se bloquean parcial o totalmente:
    • Pérdida de capacidad direccional
    • Más distancia de parada especialmente en piso deslizante
    • Se controla con al antibloqueo de frenos ABS
  • Por aceleración; las ruedas motrices giran más rápido de lo debido:
    • Pérdida de trayectoria
    • Menos avance del automóvil
    • Se controla con el control de tracción en aceleración CTA
    • El efecto opuesto se produce en las ruedas motrices por una fuerte reducción, con la caja de cambios, deceleración brusca, se corrige con el control de retención motor CRM
  • En curva; el exceso de velocidad hace deslizar transversalmente las ruedas:
    • Deslizamiento lateral
    • Pérdida de trayectoria ¿sobreviraje, subviraje?
    • Se compensan los desvíos de trayectoria en curva con el control de estabilidad y trayectoria en curva CETC
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Elementos y funcionamiento del ABS:

  • Sobre un sistema de frenos de circuitos independientes se van incorporando los elementos para el ABS y sus derivados
  • Calculador electrónico del ABS
  • Bomba eléctrica de presión
  • Distribuidor electrohidráulico
  • Regulador mecánico de frenada trasera
  • Sensores de velocidad de ruedas
  • Testigo del ABS, apagado correcto y encendido fallo
  • Funcionamiento; al frenar y deslizar las ruedas, detectado por los sensores de velocidad, el calculador controla al distribuidor electrohidráulico y bomba de presión adaptando en cada rueda la fuerza de frenada según su adherencia sin que lleguen a bloquearse, lo que provoca vibraciones en el pedal de freno
  • Sensores complementarios:
    • Acelerómetros longitudinal y transversal; su información es útil para conocer la adherencia disponible por la alteración dinámica de las inercias
    • Regulador electrónico de frenada trasera RFTe; al actuar con suficiente rapidez el ABS controla el deslizamiento de las cuatro ruedas
    • Sensor de volante; informa de la trayectoria seleccionada por el conductor
    • Potenciador de frenada; puede aportar y mantener toda la fuerza de frenada en situaciones que lo requieran
    • Sensor de trayectoria; indica la seguida realmente por el automóvil
    • Sensor de inclinación; informa del ángulo de inclinación lateral del automóvil con respecto a la vertical
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ABS y sus derivados; resumen esquemático de los sistemas que se han explicado:

  • Antibloqueo de frenos ABS; sin bloqueo de ruedas al frenar, mantenimiento de capacidad direccional y menos distancia de parada en pisos poco adherentes
  • Regulador electrónico de frenada trasera RFTe; mejor reparto de frenada entre ejes y menos riesgo de fatiga de frenos, fading.
  • Sensores de aceleración longitudinal y transversal; informan de la adherencia entre ruedas y suelo, mejoran la precisión de actuación del ABS y sus derivados
  • Control de frenada en curva CFC; reparto de frenada para reducir la tendencia al derrapaje al frenar (sobreviraje)
  • Potenciador de frenada de emergencia PFE; mantiene la máxima eficacia de frenada en situaciones críticas compensando el efecto pánico del conductor
  • Control de tracción en aceleración CTA; aceleración de las ruedas motrices, adaptada a su adherencia
  • Control de retención motor CRM; deceleración de las ruedas motrices, adaptada a su adherencia
  • Control de estabilidad y trayectoria en curva CETC; mantiene la trayectoria en curva indicada por el volante, compensando las tendencias a sobrevirar o subvirar
  • Control de descenso de pendientes CDP; bajada controlada en velocidad y trayectoria, también marcha atrás
  • Control antivuelco CAV; reduce el riesgo de vuelco lateral
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