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Sistema de freno electromecánico

Los sistemas de seguridad no sólo brindan la posibilidad de estar relajados, sino que entregan una cuota de comodidad.

Normalmente queremos tener toda la batería de sistemas que ayudan a nuestro desempeño como conductor diario. Pero a veces no sabemos qué utilidad tiene ni cómo funciona. Es muy importante tener claro, o al menos tener una somera idea, del potencial que tenemos y nos entrega el vehículo con el solo hecho de presionar una tecla de las tantas que tenemos al alcance de nuestros dedos. En esta oportunidad me voy a referir a un sistema que se denomina “FRENO ELECTROMECÁNICO”, también llamado “FRENO DE APARCAMIENTO ELÉCTRICO” (EPB).

No creo que haga falta aclarar que es lógico encontrarnos en el habitáculo del auto con un sistema de freno o parking que se ejecuta por medio de una palanca ubicada en la consola central o entre las butacas delanteras, en la cercanía de la palanca de cambios, o mediante el pisado de un pedal ubicado en el lateral izquierdo por debajo del tablero. Su ejecución mantiene el vehículo totalmente inmovilizado mediante el accionamiento mecánico del sistema de freno trasero que equipa el auto, ya sea a través de la mordaza o del tambor. El EPB tiene la misma función, pero se ejecuta mediante el presionado de un botón o tecla ubicada generalmente en la consola central; de esta manera se reemplaza el esfuerzo manual o el pisado de un pedal, por una leve presión ejercida por un dedo.

Hasta acá se ve reflejado solamente un tema ergonómico vinculado con el esfuerzo y la postura para su accionamiento; y también con lo estético ya que se dispone de más lugar tanto en la consola central como en la zona de pedales con la desaparición del pedal de freno de mano. Con esta evolución ya no son necesarios los cables de comando, lo que simplifica acciones en el proceso de producción y posterior ensamble del auto. Pero hay más, ya que aparte de ser un sistema superador al tradicional, permite mediante la ayuda electrónica nutrirse de funciones complementarias tales como ayudar al confort del conductor cuando el vehículo deba moverse en pendientes cuesta arriba; como así también en lo concerniente a la seguridad, ya que “participa” en una frenada de emergencia. Este sistema está integrado por una unidad de control para freno de estacionamiento electromecánico, junto con dos motores eléctricos: uno en cada mordaza trasera, siendo su función la de inmovilizar las ruedas. Este paquete necesita de un par de botones pulsadores o teclas que son las que van ubicadas en la consola central, de las cuales una acciona el freno de estacionamiento y la otra, como opción, habilita otra función de confort muy práctica denominada “AUTO HOLD” que mantiene el auto detenido una vez que éste se detuvo. Además interactúa con la unidad que controla el sistema ABS (Antiblockiersystem, nombre del alemán que patentó el sistema), que evita el bloqueo de ruedas en el frenado, como así también con la posición del embrague, mediante su sensor de movimiento o accionamiento.

En líneas generales su funcionamiento es el siguiente: al accionar la tecla de freno, la unidad de control genera la orden de funcionamiento de ambos motores eléctricos ubicados en cada mordaza trasera. El motor, mediante una transmisión cinemática ejerce presión sobre un pistón de la mordaza que oprime las pastillas contra el disco de freno. En este proceso, debemos mencionar que en la cadena cinemática hay un retén que al accionarse el sistema se deforma en el sentido de movimiento hacia las pastillas. Como consecuencia de esta presión se genera un aumento de la corriente que es absorbido por el motor eléctrico. Cuando la intensidad de corriente supera un valor previamente tarado, la unidad de control interrumpe el suministro de corriente hacia el motor. Esta acción mantiene fija toda la cinemática y por lo tanto deja bloqueada la presión sobre las pastillas contra el disco. El proceso de desactivado del freno consiste en pulsar la misma tecla y se genera un movimiento inverso, generando la liberación del pistón, permitiéndole al retén regresar a su forma original, dejando liberadas las pastillas de presión sobre el disco de freno.

Este funcionamiento de freno de estacionamiento electromecánico, garantiza la efectividad de los frenos con el auto detenido en una pendiente no mayor a unos 30°. Otra virtud es que aunque el contacto de encendido se encuentre desactivado, el sistema se puede conectar pulsando la tecla. Otra particularidad es que cuando el vehículo se detiene, y con el tiempo se enfrían las pastillas y el disco, el sistema vuelve a reajustar automáticamente (de ser necesario) la presión para mantener el auto frenado. Ahora bien, el freno puede destrabarse de dos formas. La primera es pulsando la tecla con el contacto de encendido conectado y presionado el pedal de freno. Y la otra forma es cuando el auto se encuentra frenado en subida o bajada en una pendiente, y se le permite al conductor, con el motor en marcha y sin presionar el pedal de freno, acelerar y el auto sale en la dirección que el conductor seleccionó en función de la posición de la palanca de cambios (directa o retroceso) sin tironeos y sin retroceder por el efecto que genera la gravedad. Esta función se denomina “Asistente de Salida en Subida”, o “Asistente Dinámico en Arrancada”.

Para activar esta función, el conductor al ingresar al auto, cierra la puerta y se abrocha el cinturón, presiona el pedal de freno para arrancar el motor y suelta el pedal, selecta el modo de avance o retroceso y con solo presionar el acelerador, el vehículo rompe la inercia, se desacopla automáticamente el freno y arranca sin tironeos. Puede generarse una variación en la transición de detenido a arrancado, ya que el sistema evalúa la inclinación de la pendiente, las RPM del motor, la posición del pedal del acelerador y del embrague, y la marcha seleccionada. En pocas palabras, el sistema se va adecuando constantemente a la forma de conducir.

Otra función derivada es el “AUTO HOLD”, que acciona automáticamente el freno de mano cuando el auto se detiene. Se utiliza en circulación de tráfico en caravana o cuando estamos en pendiente y se debe parar y arrancar reiteradamente. Si recordamos lo que mencioné párrafos arriba, se podía disponer de dos teclas o llaves: bueno, la segunda es para activar esta nueva función y se activa sólo con el motor en funcionamiento. Pero puede funcionar de dos formas: si el conductor intervino y detuvo el auto, la unidad electrónica congela la presión del sistema hidráulico obturando las válvulas del ABS, permitiéndole al conductor retirar el pié del pedal de freno. Pero si hay inmovilidad del auto y el sistema lo detecta, y no fue el conductor quien generó la detención, ante un nuevo arranque, el ESP (control de estabilidad) realiza una carga hidráulica a través del ABS (sistema antibloqueo) frenando las cuatro ruedas a la vez. Si a continuación y una vez transcurridos tres minutos, el sistema no detecta movimiento del auto, la central realiza el cambio de función AUTO HOLD a freno de estacionamiento electromecánico.

Para poder explicar otra función de ayuda, como es el caso de la ASISTENCIA DE FRENADA DE EMERGENCIA, pero de forma forzada por el conductor, y no por la detección de objetos producto de la gestión de los radares y cámaras propias del auto, debemos ponernos en una situación hipotética para poder entender la capacidad que tiene de reacción que tiene como sistema para actuar en una situación de extrema brusquedad. Tal es el caso, que debemos asumir que por alguna circunstancia especial o rara, el pedal de freno se inutiliza. Entonces para poder detener el vehículo se puede presionar y mantener presionada la tecla de freno de estacionamiento, generando la neutralización del par motor, la desactivación de la función de velocidad crucero o la función de guarda distancia, se emite una señal acústica y visual para el conductor, se encienden las luces de freno y la central electrónica ordena al sistema hidráulico que genere una presión con la ayuda de los sistemas ABS y ESP a las cuatro ruedas para poder conservar la trayectoria. El resultado es una detención muy brusca desacelerando el auto a razón de unos 6 metros por segundo. Como puede apreciarse a simple vista, la evolución en los sistemas de seguridad y confort han evolucionado muy rápido, y nos dejan perplejos ante la ayuda que nos brindan.

Por eso considero que es muy importante estar informados para poder no solo estar a las alturas de las circunstancias, sino que necesitamos saber qué potencial posee nuestro querido auto, y por supuesto, saber utilizarlo.

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Alberto Mario Kuchen

Apasionado por los autos. Familiarmente vinculado a este maravilloso mundo y al de las carreras de autos: mi padre que corrió en la década de los años 60 con el seudónimo de Sandokán. Como Ingeniero Mecánico Aeronáutico, la tecnología en pos de la seguridad y la mejora continua, siempre llamó mi atención. Mi compromiso con ustedes para compartir e investigar en todo lo que viene.

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