Te traemos la novena edición de “¿Sabías que?”, nuestro especial dedicado a los inventos de la industria automotriz, esos que marcaron un antes y después en la evolución de los autos.
Con ustedes: el sistema de antibloqueo de frenos o ABS.
El origen del sistema antibloqueo de frenos o Antiblock kiers system –tal como lo llamaron los alemanes Bosch y Teldix en el año 1975– no está vinculado con su aplicación en los autos, sino que su creación se remonta al período entreguerras y en el seno de la industria aeronáutica.
Nació para garantizar aterrizajes seguros en pista con poca adherencia, permitiendo aplicar los frenos de los aviones sin perder el control del mismo sobre el pavimento, justamente en una de las fases más exigentes o críticas del viaje. Con el correr de los años, se trasladó a la industria automotriz, y recién en 2004 se instaló de manera obligatoria. La funcionalidad es la misma que en la aeronáutica, es decir, mantener la trayectoria aún con el pedal pisado a fondo. Básicamente, el sistema impide que las ruedas bloqueen y hagan perder la estabilidad del vehículo. Actualmente es un elemento primordial, muy tecnológico y de serie en todos los autos, pero hubo una época en la que el ABS era mecánico y de rendimiento muy pobre.
Hagamos un poco de historia
También conocido en inglés como “Anti-lock Braking System” –de ahí las siglas ABS- este dispositivo surge en 1936, cuando la compañía alemana Bosch patenta una idea basada en hacer que fuera más difícil bloquear una rueda ante una frenada brusca. Más allá de haber realizado distintas pruebas con prototipos desarrollados, el proyecto continuaba sin tener efecto. Nunca llegaba a cumplir la función perseguida. Hubo que esperar casi hasta fines de los años setenta para que la electrónica pudiera suplir todas las deficiencias y perfeccionar un sistema de seguridad básico para los vehículos.
En paralelo a esto, anteriormente hubo un sistema similar o una idea parecida. Resulta que, en 1928, el alemán Karl Wessel había patentado un regulador de fuerza de frenado para autos, pero el diseño sólo existía en el papel. No fue materializado o llevado a la realidad hasta 1941, cuando se probó un regulador antibloqueo pero no consiguió demasiada eficacia.
El sistema necesitaba de sensores para medir las velocidades de cada rueda delantera, así como una unidad de control para registrar y comparar los datos medidos por los sensores y así corregir las desviaciones del control de la presión del freno en cada rueda, hasta el momento en el que la rueda está a punto de bloquearse. Estos sensores funcionaron hasta 1952, en un sistema antideslizante para aeronaves, y en 1954, en un esquema de frenos para ferrocarriles. Sin embargo, en los autos era más complicado para registrar las desaceleraciones y aceleraciones.
En 1964, Bosch vuelve a involucrarse de lleno en el desarrollo del ABS con la ayuda de una compañía subsidiaria, Teldix. Sin embargo, las dificultades continuaban y se tuvo que esperar seis años más para crear un dispositivo eficaz que fuera viable para su desarrollo, producción y posterior comercialización. Y es aquí donde aparece la colaboración de uno de los grandes fabricantes y pioneros en la industria automotriz: Mercedes-Benz.
Durante la década de los 70´, la automotriz alemana fue incidiendo y colaborando en la mejora de este sistema. Se les ocurrió aplicar pastillas de velocidad sin contacto que operasen según el principio de inducción. Pese a esto, debieron seguir mejorando el sistema. ¿Cómo lo hicieron? gracias a la implementación de sensores cuya información se registraba en pequeñas computadoras casi al instante, con el fin de activar de manera confiable las válvulas para ajustar la presión de los frenos.
Fue así que, el 23 de agosto de 1978, se presentó por primera vez un sistema electrónico totalmente eficaz instalado en un auto de producción, el Mercedes-Benz Clase S (W116). Dos años después, la marca germana lo ofreció en todos sus modelos y desde 1992, todos sus vehículos fueron dotados con sistema de frenos antibloqueo de serie.
Desde 1978, el sistema ha ido mejorando con sucesivas generaciones. Se fue haciendo más sencillo y eficaz. Para 1985 se empieza a instalar en autos estadounidenses.
En 1989, el ABS 2E añadía un regulador directo del sistema hidráulico, uno de los componentes principales del mecanismo. También se redujo significativamente el peso del sistema. La última generación apareció en el 2001. Y sobre la base del ABS se han desarrollado otras funciones, como el sistema regulador o control de tracción, que impide el patinaje de las ruedas al acelerar; o el Control de Estabilidad (ESP) que mejora la estabilidad del vehículo no solo al frenar y acelerar, sino en todas las situaciones de marcha. En fin, sistemas que han aportado y contribuido a la mejora de este sistema de frenado que, al igual que otros, son parte de la seguridad activa de los vehículos de hoy en día. Mucho más acá en el tiempo, el sistema antibloqueo llegó a las motocicletas, primero en las de alta gama, y luego a modelos más accesibles.
¿Cómo funciona el ABS?
Cuando entra en acción, genera una reacción similar a la de bombear el freno en repetidas veces, lo que en criollo definimos como “zapatear” sobre el pedal. De hecho, hasta genera la impresión de estar ante un desperfecto.
Lo cierto es que el ABS funciona en conjunto con el sistema de frenado tradicional. Cuando pisamos el freno, estamos empujando el líquido de freno a los frenos de las ruedas justamente. Si bloqueamos los frenos a consecuencia de pisar a fondo el pedal, bastaría con levantar un poco el pie para que la presión del líquido disminuyera.
Si en una frenada brusca, las ruedas reducen sus revoluciones, el ABS lo detecta e interpreta que las ruedas están a punto de bloquearse sin que el vehículo se detenga. Esto quiere decir que el auto comenzará a deslizarse sin control, dejando al conductor casi sin control sobre el volante. Para que no ocurra, los sensores le envían una señal al Módulo de Control del sistema ABS, el cual reduce la presión.
Mediante sus sensores, efectúa el mismo bombeo que realizaría el conductor, pero a una frecuencia mucho mayor que la que se logra actuando sobre el pedal. Con ello consigue que los neumáticos no se bloqueen, se gana adherencia y el conductor logra mantener el control de la dirección en todo momento. El sistema realiza la operación unas 15 veces por segundo. Cuando la situación se normaliza, las ruedas giran de nuevo correctamente.
Todo este proceso traducido o resumido: el ABS permite frenar y maniobrar al mismo tiempo.
¿Cómo se forma la unidad de control del ABS?
La unidad de control ABS es un bloque que agrupa en una sola pieza a los siguientes elementos:
- Controlador: una unida de tipo ECU que recibe información de cada sensor de las ruedas y así limita la fuerza del freno.
- Bomba: suelen ser dos, restablecen la presión en cada circuito hidráulico una vez que las válvulas le quiten presión al detectar el bloqueo de las ruedas. Este ciclo se repite las veces necesarias y proporciona la presión adecuada para desbloquear o bloquear el freno.
- Válvulas: hay una válvula en la línea hidráulica de cada rueda. Bloquea la línea, aislando el freno del cilindro principal y así evita que la presión aumente aún más si el conductor empuja el pedal de freno más duramente. Luego, termina liberando parte de la presión del freno.
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