El sistema de frenos de un vehículo es uno de los elementos más importantes de tu vehículo, el que más junto con los neumáticos. Con el paso de los años han ido evolucionando gradualmente, con tambores, discos y pinzas cada vez más eficaces y eficientes, pero lo que no ha cambiado es su forma de actuar mediante una conexión física entre el pedal y los propios frenos. Al menos hasta hace relativamente poco, cuando el control electrónico de frenada (brake by wire)ha hecho acto de aparición en el mercado.
Cuando un piloto de carreras de Fórmula 1 frena, no está aplicando una presión real al cilindro maestro que controla las pinzas de los discos. Lo que hace es enviar una señal eléctrica para que un ordenador la interprete, y es esta la que determina cuánta presión aplicar a las pinzas. En la categoría reina de la automoción se lleva utilizando esta tecnología desde 2014 en los frenos posteriores (los delanteros siguen siendo convencionales). Lo mismo ha ocurrido con las direcciones de ellos coches, sin una conexión física entre el volante y el eje delantero.
Las ventajas incluyen menos piezas móviles, como correas, bombas y mangueras hidráulicas, lo que significa menos peso y mantenimiento. Y la dirección se puede configurar para adaptarse a diferentes modos de conducción. Los sistemas avanzados de control eléctrico de frenada están configurados para proliferar en los vehículos modernos, especialmente electrificados, siendo más enérgicos y rápidos en su respuesta que los frenos tradicionales, aunque no están libres de alguna que otra zona gris. Veamos cómo funciona el sistema brake by wire.
¿Cómo funciona es sistema de frenado electrónico (brake by wire)?
Cuando Alfa Romeo presentó su sistema de frenado inteligente (IBS) en el Giulia y en el Stelvio, fue la primera puesta en escena de un sistema de control de frenado electrónico de un coche de producción. Desarrollado por Continental, envuelve componentes separados en un paquete ordenado que es más ligero y mucho más compacto que la suma de sus contrapartes mecánicas. El concepto drive by wire tenía como objetivo originalmente hacer que todo fuera electrónico, sin conexión mecánica entre el pie del conductor y el vehículo.
El sistema reemplaza los componentes convencionales por actuadores y sensores electrónicos, y resulta especialmente útil en vehículos con capacidad de frenado regenerativo, donde el pedal del freno puede controlar tanto la mordida como el aprovechamiento de la energía producida. Un sistema de frenado tradicional requiere un cilindro maestro y una bomba de vacío que aumente la fuerza de frenado. Por el contrario, el control eléctrico de frenado usa un sensor de recorrido que monitorea cuánto se pisa el pedal, y envía la información a una unidad de control.
A su vez, esta unidad se comunica con una bomba eléctrica integrada que genera la presión requerida para frenar o detener el vehículo. En algunos de ellos, como bien puede ser el Porsche Taycan o el Audi e-tron, presionar el pedal ligeramente activa la función de frenado regenerativo y el sistema hidráulico real se activará solo después de que se alcance un cierto umbral. En lo referido al rendimiento y la eficiencia, la bomba eléctrica puede entregar más potencia que una bomba de vacío convencional, lo que reducirá significativamente las distancias de frenado.
Esta tecnología también cuenta con una serie de sensores que monitorean el funcionamiento del vehículo, las condiciones de la carretera y las acciones del conductor, adaptando la potencia de frenado para mejorar la seguridad o las sensaciones al volante. También permite personalizar el pedal del freno acuerdo con los modos de conducción seleccionados. Por ejemplo, si circulas por la carretera con una configuración deportiva, responderá mejor que seleccionando el modo confort, donde la frenada será mucho más gradual y, por ende, también más suave.
Y los fabricantes de automóviles tienen otra razón fundamental para adoptar el sistema brake by wire. Tal y como declaraba en su día el portavoz de Alfa Romeo, Berj Alexanian, “el motivo principal de la elección de utilizar un sistema del control eléctrico de frenada […] se desarrolló a partir de una hoja en blanco, por lo que la arquitectura debe estar lista para trenes motrices que vayan más allá de los motores de combustión tradicionales”. Leer entre líneas aquí es pensar en eléctrico, porque los vehículos híbridos y completamente eléctricos usan frenado regenerativo.
Esto significa que, al quitar el pie del acelerador, el coche utiliza su propio impulso como energía mecánica para poner el motor eléctrico en reversa, lo que genera electricidad para recargar las baterías al mismo tiempo que se reduce la velocidad. Un sistema mecánico en el medio de toda la electrónica no permite un control tan exhaustivo sobre cómo reacciona a una desaceleración mediante el uso combinado del frenado regenerativo y los frenos de fricción clásicos. Un mayor control sobre los frenos significa una regeneración más eficiente y un viaje algo más fluido.
Finalmente, el sistema brake by wire se adapta mejor al dispositivo de frenado de emergencia autónomo (AEB). Al eliminar las funciones mecánicas y los componentes separados, un coche equipado con un sistema AEB puede aplicar los frenos más rápido en ante una situación de emergencia donde cada milisegundo cuenta: un sistema de frenado convencional puede pasar de una fuerza de frenado cero a un bloqueo total en 300 milisegundos, mientras que uno de control eléctrico, como el de Alfa Romeo, puede lograr la hazaña en 100 ms gracias al servofreno.
Por supuesto, no está exento de algunos detalles no tan buenos. Una de las quejas más comunes es sobre la retroalimentación simulada de estos sistemas de freno, que se sienten “sintéticos”, “desconectados” o “adormecidos”. En circunstancias normales, cuando el control electrónico de frenada se comporta como debe, se simula la retroalimentación a través del pedal del freno, y es un hecho que algunos fabricantes son mejores que otros para traducir lo que sucede en las ruedas al pie. Al final, todo es cuestión de hacer la calibración óptima para cada clase de vehículo.
¿Y si el sistema falla?
Si se da el caso, la presión mecánica aplicada al pedal desde el pie del conductor aún permite que los frenos funcionen, aunque sin asistencia eléctrica o modulación electrónica gracias a que no depende en su totalidad de esa conexión electrónica. Todavía hay un camino para el líquido de frenos, que va desde el cilindro maestro hasta los pistones de las pinzas. Cuando el sistema no funciona según lo previsto, se abre una válvula para usar este sistema de frenado hidráulico redundante y reducir así la velocidad. En pocas palabras: funciona como cualquier otro freno.
Fuente: Autoweek, Autonoción