ABS

EL SISTEMA DE FRENOS

El sistema de frenos de un automóvil tiene pormisión detener el vehículo a voluntad del conduc-tor ya sea por necesidades de la circulación o porevitar colisiones y atropellos.

Para conseguir detener el vehículo el sistemade frenos debe transformar la energía cinética queéste ha adquirido, gracias a la potencia desarrolla-da por el motor, y transferirla a un sistema externohasta hacerla desaparecer.

El sistema de frenos (figura 1) es un mecanis-mo basado, en la mayoría de los casos, en un cir-cuito hidráulico que lleva acoplados los mecanis-mos pertinentes para generar en las ruedas losefectos que permitan detener o aminorar la veloci-dad del vehículo. En las ruedas el mecanismo defrenos, cuando es activado, aplica con una fuerza,proporcional a la ejercida por el conductor sobreel pedal de freno, un forro de material antidesli-zante contra un elemento metálico, llamado discoo tambor según sea el tipo de freno, que gira soli-dario con la rueda; de esta manera, gracias alrozamiento entre forro y metal, se transforma

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Albert Martí Parera

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Figura 1. Sistema de frenos condos circuitos independientes. 1)Pedal del freno. 2) Bomba de

freno. 3) Depósito de líquido defrenos. 4) Circuito hidráulico delas ruedas delanteras. 5) Pinzadel freno de disco de las ruedasdelanteras. 6) Freno de mano.

7) Circuito hidráulico de lasruedas traseras. 8) Corrector defrenado. 9) Freno del tambor

de las ruedas traseras. 10)Bombín del freno de tambor.

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parte de la energía cinética del vehículo en calor,que es transferido por radiación y convección almedio ambiente, a la vez que se genera una fuer-za de retardo, en la banda de rodadura delneumático y sobre el suelo, opuesta a las fuerzasde inercia que siguen empujando el móvil.

EFICACIA DE LOS FRENOSPara que los frenos funcionen de forma eficaz

es necesario evitar que al actuar el mecanismo larueda deje de girar, pues cuando esto ocurre cesael rozamiento entre el forro y el metal y sólo setransforma la energía cinética del vehículo encalor por el rozamiento entre la cubierta delneumático y el suelo al ser arrastrada la rueda porel desplazamiento del vehículo.

El rozamiento entre goma y calzada que seproduce cuando se bloquea la rueda por la acciónde los frenos tiene menos rendimiento en generarcalor que cuando ocurre en el mecanismo de fre-nos entre forro y metal, en consecuencia se tardamás en transformar la energía cinética del vehícu-lo y la frenada dura más; además se deforma lacubierta del neumático que pierde materia cuan-do deja su rastro en la calzada, rastro que no esmás que caucho fundido por el calor desarrollado,por ejemplo, sobre un firme seco de buena adhe-rencia un frenado a 120 km/h. con bloqueo derueda puede ocasionar un desgaste de 4 mm. enla zona de la banda de rodadura de la cubierta delneumático arrastrada. Estos desgaste, al ser loca-les, generan desequilibrios que afectan a la estruc-tura de la cubierta del neumático pudiendo llegara producir vibraciones nocivas para el sistema dedirección y transmisión si la rueda afectada es a lavez motriz y directriz. Pero el mayor inconvenientecuando se bloquean las ruedas, es que se pierdeel control de la dirección del vehículo.

El sistema hidráulico del mecanismo de frenoses un circuito formado por una bomba de frenos,o cilindro maestro, cuyo émbolo está unido demanera articulada al pedal de frenos, y un cilindrohidráulico en cada rueda situado en un soportefijo cerca del eje de giro de la rueda, denominadobombín de freno, conectado a la bomba de frenospor la correspondiente tubería.

Cuando el conductor pisa el pedal de frenos(figura 2) genera presión en la bomba que setransmite, de acuerdo con el principio de Pascal,por todo el circuito hidráulico. Dentro de los bom-bines, esta presión, deplaza a los émbolos delbombín contra el soporte del forro de freno, lla-mado zapata o pastilla de freno según sea el frenode disco o de tambor, y el forro queda aplicadocontra la parte metálica solidaria a la rueda paragenerar la fuerza de retardo y transformar laenergía del vehículo en calor.

Figura 2. Aplicación práctica de los vasos comunicantes yprincipio de Pascal al sistema de frenos de un vehículo

automóvil.

La necesidad de aumentar la eficacia de los sis-temas de frenos y construir vehículos más segurosha desembocado en el desarrollo de los sistemasde frenos denominados con las siglas ABS.

Las siglas ABS corresponden a la expresióninglesa Anti-lock Bracking Sistem, atendiendo a sutraducción en español, deberíamos reemplazarlaspor las siglas SFA (Sistema de Frenos Antiblo-queo). Estas siglas se utilizan como denominacióngenérica para los sistemas de freno con controlsobre la presión del bombín de freno para evitar elbloqueo de las ruedas.

Este sistema es el resultado de incorporar,mediante microprocesadores, un control electróni-co al sistema para modular la presión ejercidadesde la bomba de frenos sobre los bombines delas ruedas en función de las condiciones en que sedesarrolla cada acción de frenado y evitar de estaforma que éstas lleguen a bloquearse cuando elconductor actúa enérgicamente sobre el pedal defreno o al frenar en un firme de escasa adherencia(bajo coeficiente de rozamiento entre cubierta delneumático y calzada).

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FUNDAMENTOS FÍSICOSLas ruedas de los automóviles son el nexo de

unión entre el vehículo y el suelo; gracias a estenexo podemos avanzar, dirigir, acelerar o frenar elcoche. Las ruedas para realizar cada una de estasacciones deben ejercer sobre el terreno en que seapoyan una serie de esfuerzos generados a volun-tad del conductor al accionar el correspondientemecanismo del vehículo, esfuerzos que se tradu-cen en la deseada respuesta del automóvil.

Los esfuerzos que las ruedas pueden transmitiral suelo están limitados por las características delneumático y por las del propio suelo y dependendel peso que soporta la rueda. El esfuerzo máxi-mo que una rueda puede ejercer sobre el terrenoes la fuerza de adherencia “F”. Según las leyes delrozamiento, la fuerza de adherencia vale el pro-ducto de la fuerza con que la rueda pisa el suelo(peso que gravita sobre ella “P”) por el coeficientede rozamiento entre firme y cubierta “µ” (mu).

F = Pµ; (1)

Cuando la rueda gira, “µ“ es el coeficiente derozamiento en rodadura. Cuando la rueda esarrastrada, “µ“ es el coeficiente dinámico de roza-miento cuyo valor es menor que el anterior.

El coeficiente de rozamiento, “µ“, depende de lanaturaleza de los materiales del neumático y de lacalzada, y del estado de las dos superficies en con-tacto: depende de la rugosidad; de la dureza delcaucho que forma el neumático, de si el firme estáseco, mojado, o cubierto de barro, de hielo, etc.

El coeficiente 1 describe la condición límite deapoyo de las ruedas en el suelo o el máximoesfuerzo que una rueda puede ejercer.

Cuando la fuerza de frenado excede el valor de“F” la rueda deja de girar, se bloquea, y es arras-trada como una goma de borrar sobre la calzada;el calor que se genera en esta situación, por elrozamiento de la rueda bloqueada sobre el asfalto,hace aumentar la temperatura en la superficie dela cubierta y llega a producir la fusión del caucho,creándose una película fluida y viscoa sobre laque desliza el neumático patinando, que hace des-cender el coeficiente de adherencia “µ“ entrefirme y calzada en un 20% por término medio.

La disminución del 20% en el valor de µ corres-ponde a la diferencia entre el coeficiente de roza-

miento a la rodadura y el coeficiente de rozamientodinámico (recordemos que éste último rige cuandouna rueda bloquedad es arrastrada por el firme). Enconsecuencia, el espacio de frenado aumenta en lamisma proporción a partir del momento en que seproduce el bloqueo de las ruedas.

EFECTO DE TRANSFERENCIA DE CARGAEl centro de gravedad de un vehículo (c.d.g.),

es un punto teórico en el que se puede considerarcentrada toda su masa, es como si el peso delvehículo fuera una fuerza colgada de él. El centrode gravedad, es donde se consideran aplicadas lasfuerzas que actúan sobre el coche relacionadascon su masa como el peso y la fuerza motriz.

Este punto está situado a una determinadaaltura respecto al suelo. Esta altura depende de ladistribución de las masas y de la altura de lacarrocería respecto al suelo. Cuando se actúa conel sistema de frenos, la fuerza propulsora se trans-forma en fuerza de inercia que, aplicada en elcentro de gravedad, sigue empujando al vehículoen el sentido de marcha y crea un momento res-pecto de los puntos de apoyo del vehículo (elmomento de una fuerza es el producto de la inten-sidad de la fuerza por una distancia). En este casoconcreto nos referimos al producto del valor de lafuerza de inercia por la altura del centro de grave-dad que es el punto donde está aplicada.

El efecto de este momento es un balanceo(figura 3) de la masa del vehículo alrededor delcentro de gravedad. Este balanceo varía el repartodel peso del coche sobre los ejes: sobrecarga el ejedelantero y las ruedas del eje trasero son aliviadasde parte del peso que soportan.

Figura 3. Efecto de transferencia de carga. Las flechas indi-can el sentido del balanceo alrededor del centro de grave-dad. 1 = Centro de gravedad del vehículo. Fi = Fuerza deinercia. Fa = Fuerza de apoyo. FR = Fuerza de retardo.

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Este fenómeno se denomina transferencia decarga; y se produce al actuar sobre el sistema defrenos. Entonces las ruedas delanteras se apoyancon más fuerza sobre el firme, mientras que lasruedas traseras pierden apoyo. Así al aplicar losfrenos se pueden realizar mayores esfuerzos sobreel asfalto con las ruedas delanteras y resulta másfácil bloquear las ruedas traseras, que soportanmenor peso cuando se produce esta circunstancia.

La condición de equilibrio en un vehículoautomóvil, es que todas las fuerzas que actúansobre él se contrarresten, por ejemplo al tomaruna curva la fuerza centrífuga que tiende a sacarel vehículo en dirección del radio de la curva debeestar contrarrestada por la fuerza de adherenciade los neumáticos sobre el firme de la carretera.

Así para determinar la cuantía del efecto detransferencia de carga en el momento de frenar setoman momentos de todas las fuerzas, que actúanen este instante, respecto a un punto, por ejemploel punto de apoyo de las ruedas traseras, y la con-dición de equilibrio será que la suma algebraicade todos los momentos sea igual a 0. En casocontrario existiría una fuerza resultante que impul-saría al vehículo en su dirección y sentido, llegan-do a producir un efecto perceptible y peligrosocuando su intensidad fuese mayor que el esfuerzomáximo de adherencia.

Tal y como muestra la figura 4, cuando seactúa sobre los frenos para detener el vehículo,podemos observar las fuerzas que intervienen;tomando los momentos de estas fuerzas respectoal punto de apoyo de las ruedas traseras y recor-dando que el momento de las fuerzas que concu-rren en él es nulo, por ser nula su distancia alpunto de momentos, podremos calcular la fuerzamáxima de frenado “I” que se puede desarrollarcon las ruedas del eje delantero.

mAδ²I = m1δ + -------------- (2)

Bg

Y la fuerza “D” que se puede desarrollar en eleje trasero

MAδ²D = m2δ - -------------- (3)

Bg

Figura 4. A = Altura del centro de gravedad. B = Batalladel vehículo. C= Distania del centro de gravedad al puntode momentos. D= Fuerza de retardo en la rueda trasera.

E= Fuerza de apoyo de la rueda trasera. F= Fuerza de iner-cia del vehículo . G= Peso del vehículo. H= Fuerza deapoyo de la rueda delantera. I= Fuerza de retardo de la

rueda delantera. J= Centro de gravedad del vehículo. O=Punto de referencia para tomar momentos.

En las ecuaciones 2 y 3 “m” es la masa totaldel vehículo, “m1 y m2” son las masas que soportacada eje, “d” es la deceleración de frenado. A esla altura del centro de gravedad y “B” es la distan-cia entre el eje delantero y el eje trasero.

VENTAJAS DE LOS SFALos sistemas de frenos antibloqueo adaptan la

presión de frenado que se puede desarrollar encada bombín de freno a las condiciones de trans-ferencia de carga que se producen en cada situa-ción atendiendo además las condiciones de adhe-rencia entre firme y cubierta, para obtener la efi-cacia máxima al frenar.

Sobre firme mojado es cuando verdaderamen-te el sistema SFA resulta de una eficacia excelenteya que evita el “acuaplaning” al frenar. El “acua-planing” o hidroplaneo ocurre cuando hay talcantidad de agua sobre el asfalto y la velocidad deavance del automóvil es tan elevada que las ranu-ras del dibujo de la banda de rodadura de las rue-das no pueden drenar el agua de abajo de ellas.Cuando se llega a esta situación se crea una cuñade agua que va penetrando debajo del nuemáticohasta que éste pierde el contacto con el asfalto, enesta situación el vehículo flota sobre un colchónde agua sin control alguno, tal es así que una leveráfaga de viento puede empujarlo fuera de lacarretera.

Cuando se frena sobre mojado, si se bloqueanlas ruedas, se elimina parte del efecto de drenaje

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pues las ranuras del dibujo de la banda de roda-dura se han convertido en unos canales inmóvilesque intentan evitar que el agua penetre debajo dela rueda y, en estas condiciones, el hidroplaneo esfactible incluso a bajas velocidades. El SFA alimpedir que las ruedas dejen de girar mantiene elefecto de drenaje.

Cuando sobre el firme está depositada unacapa de partículas sueltas como arena, grava,nieve fresca o barro, que lo convierten en inesta-ble, los frenos con sistema SFA, al evitar el blo-queo de las ruedas, permiten que el conductormantenga el control de la dirección del vehículopero, en este caso de excepción, aumentan la dis-tancia de frenado. Con unos frenos normales, si seproduce el bloqueo de las ruedas sobre este tipode firme, éstas se hunden un poco en el lecho departículas y se crea delante de ellas una cuña delmaterial situado sobre el firme que ayuda a dete-ner el vehículo ya que el hecho de tener quearrastrar la cuña añade una resistencia extra aldeslizamiento de las ruedas. Como con los SFA nose bloquean las ruedas tampoco no se arrastramaterial ni se forma la cuña en la parte delanterade la banda de rodadura de la cubierta.

ESQUEMA DE UN SISTEMA ANTIBLOQUEO RUEDAS

Para evitar el bloqueo de las ruedas hay quecontrolar las variaciones de su velocidad de giro ycompararlas con la velocidad de desplazamientodel vehículo pues, cuando al frenar se bloqueanlas ruedas, el vehículo continua deslizándose; enotros términos, la deceleración de las ruedas -cuando éstas van a sufrir un bloqueo- es muchomayor que la del vehículo.

Las SFA efectúan el control del giro de la ruedamediante unas coronas dentadas solidarias a larueda o al palier según los casos y modelos. Sobreesta corona dentada se ubica un detector magné-tico (figura 5). El detector magnético está formadopor una bobina devanada sobre un núcleo deferrita y alimentada con corriente eléctrica por elmódulo electrónico controlador del sistema. Gra-cias a esta disposición, el paso sucesivo de losdientes y huecos, de la corona dentada, frente al

núcleo de la bobina crea una variación del flujomagnético generado por la bobina que autoindu-ce en ella una corriente pulsatoria. La frecuenciade esta corriente pulsatoria proporciona al móduloinformación de la velocidad de giro de la rueda.En el esquema de la figura 6 se puede observar lagráfica de la corriente pulsatoria y permite compa-rar los períodos de la señal para dos velocidadesdiferentes de la rueda. Los períodos de la señalson la base de medición para el módulo electróni-co de control.

Figura 5. A) Esquema de rueda fónica con captador. B) Ruedafónica con dientes radiales. C) Rueda f´ónica con dientes fron-

tales. D) Disco de freno con rueda fónica y captador.

Figura 6. +V y -V: Tensión de la señal del captador. t1: Período de la señal a velocidad elevada. B: Intervalo devariación de la señal por actuar sobre el sistema de frenos.

t2: Período de la señal a menor velocidad.

El módulo electrónico o microporcesador delsistema SFA tiene almacenados en su memoriatodos los datos correspondientes a las posiblesdeceleraciones relacionadas con las capacidadesde frenado según el fenómeno de transferencia decarga y la adherencia entre firme y cubierta. Estosdatos, obtenidos sobre el vehículo cuando se

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están probando los primeros prototipos, se basanen calcular, en forma de variación del periódo dela señal del captador, la deceleración de frenado;es decir el límite que se pueda alcanzar al frenarsobre diferentes tipos de calzada circulando a dis-tintas velocidades sin bloquear las ruedas y enrelacionar la deceleración con la velocidad real degiro de las ruedas.

Cuando una rueda gira se considera que estáfuncionando con una rodadura del 100% y un des-lizamiento 0. Su relación con el firme la establece elcoeficiente de rodadura “µ“. Al aplicar los frenos lasfuerzas de retardo originan pequeños deslizamientos(pequeños resbalones) y, en consecuencia, disminu-ye la rodadura. En el momento en que esta dismi-nución se sitúa entre el 20 y el 30% es cuando lafuerza de frenado sobre el firme resulta máxima yéste es el margen de actuación del SFA.

Cuando se pisa el pedal de freno si la veloci-dad de giro de las ruedas se corresponde a unadeceleración mayor que la estimada en la memo-ria del sistema, se activa el sistema SFA paracorregir la presión en los bombines de los frenosde las ruedas y aminorar los esfuerzos de frenado.Con velocidades de giro las ruedas que correspon-dan a una velocidad del vehículo inferior a 3km/h, el sistema SFA deja de actuar para poderllegar a detener totalmente el vehículo.

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS SFACuando se habla de los sistemas de freno anti-

bloqueo de ruedas (SFA) se hace mención a siste-mas de tres y de cuatro vías; entendiendo por víacada circuito hidráulico de control independiente.También llamamos vías en las válvulas hidráulicasa cada conexión de éstas al circuito hidráulico.

Los SFA de tres vías (figura 7) controlan demanera independiente las dos ruedas delanterasdel vehículo con circuitos de freno independientesmientras que las dos ruedas del eje trasero se con-trolan mediante el tercer circuito. En los SFA decuatro vías, cada rueda es controlada por un cir-cuito hidráulico independiente. El control seefectúa a partir del módulo hidráulico del sistema.Esta circunstancia permite que se pueda acoplarun SFA de 3 o 4 vías a una bomba de freno con-vencional con doble circuito de frenos.

Figura 7. SFA de tres vías con servofreno hidráulico. 1)Rueda fónica. 2) Captador. 3) Módulo electrónico. 4) Módu-lo hidráulico con bomba y servofreno incorporado. 5) Vía delas ruedas traseras. 6) Vía de la rueda delantera izquierda. 7)

Vía de la rueda delantera derecha.

Existe gran variedad de sistemas de freno anti-bloqueo, dado que los diferentes fabricantes deaccesorios para el automóvil han desarrollado unaextensa gama de sistemas, que si bien cada unoposee sus peculiaridades todos se basan en idénti-cos fundamentos y resulta similar su manera deactuar en el circuito hidráulico de frenos.

Tal como se ha apuntado antes, en un sistemade frenos con SFA además de los componenteshabituales del circuito hidráulico encontraremoslos siguientes componentes: un módulo hidráulico,que es el encargado de regular la presión de losbombines de las ruedas, formado por una o doselectroválvulas por cada vía de control, unabomba eléctrica y un acumulador de presión. Lossensores de las ruedas y en algunos casos un inte-rruptor en el pedal de freno que genera la señalde “pedal pisado”. Un módulo electrónico, quepor razones de seguridad, suele tener dos micro-procesadores que actúan en paralelo; uno de elloses el que acciona el sistema mientras que elsegundo hace las veces de un verificador de fun-cionamiento, compara los datos de entrada y desalida del primero con los suyos propios y, en casode producirse una diferencia entre ambos, colocael sistema fuera de servicio y avisa al conductor,de que sólo puede disponer del sistema de frenosconvencional, activando un testigo luminoso en elpanel de indicadores.

La función de control del módulo sobre el sis-tema consiste en excitar los solenoides de las elec-

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troválvula o activar el motor de la bomba delmódulo hidráulico.

FORMA DE ACTUAR DE UN SFAAnalicemos ahora la manera de actuar de uno

de los SFA de cuatro vías más difundido. El siste-ma formado por una bomba de frenos de doblecircuito con un servofreno de vacío acopladosobre el eje de su émbolo. Cada uno de los doscircuitos hidráulicos de la bomba de frenos sebifurca en otros dos, dentro del módulo hidráuli-co, para crear las cuatro vías de control.

Por cada vía controlada, el sistema dispone deuna electroválvula de tres vías-tres posiciones quejunto con una bomba eléctrica y un acumuladorde presión forman el módulo hidráulico del siste-ma. El sistema lo completan las ruedas fónicas, loscaptadores, y el módulo electrónico.

La misión, en este tipo de SFA, de la bombaeléctrica y el acumulador de presión es descargarde líquido de frenos los bombines de las ruedaspara disminuir la presión de frenado.

El sistema regula de manera independiente lapresión de frenado en los bombines de los frenossegún la tendencia al bloqueo de su rueda.

PRIMERA FASE: FRENADO NORMALCuando se pisa el pedal de freno, (figura 8) la

presión generada en la bomba de frenos llega atodos los bombines de freno de las ruedas pueslas válvulas de tres vías-tres posiciones (5) del SFAestán en posición de reposo comunicando labomba de frenos con los bombines. Si ninguna delas ruedas tiende a bloquearse, el SFA no actúa yse realiza un frenado normal. Tal como se apreciaen la figura el módulo electrónico (1) recibe infor-mación del captador (7) de la rueda fónica (8)solidaria al eje de la rueda del vehículo y la víaque comunica con el acumulador (2) y la bomba(4) queda bloqueada en la válvula (5). Tambiénestá bloqueada por la válvula de bola la comuni-cación superior de la bomba eléctrica con el cir-cuito de frenos.

Figura 8. Esquema de acción de un SFA con servo de vacío.1) Módulo electrónico. 2) Acumulador de presión. 3) Motoreléctrico. 4) Bomba de módulo hidráulico. 5) Válvula de tresvías-tres posiciones. 6) Bomba de freno con servo de vacío.

7) Captador de velocidad de giro de la rueda. 8) Rueda denta-da. A) Frenado normal.

SEGUNDA FASE: MANTENER PRESIÓNSi al frenar una de las ruedas del vehículo tien-

de a bloquearse, (figura 9) la variación del perío-do de la señal generada en su captador sobrepa-sará el margen de los valores que el móduloelectrónico (1) almacena en su memoria y, de lacomparación de ambos datos, surgirá la señal desalida en forma de un impulso eléctrico que acti-vará la bobina del electroimán de la válvula detres vías-tres posiciones (5), la cual se colocará enla posición central de bloqueo de las tres vías. Enesta situación, la presión de la bomba de frenosque genera el conductor al pisar el pedal del freno,no pasará al bombín de freno de la rueda que ibaa bloquearse, manteniéndose en éste la presiónque había recibido hasta el momento de actua-ción del módulo electrónico. En esta fase la válvu-la (5) deja aislados todos los componentes del cir-cuito hidráulico al bloquear todas las vías.

Figura 9. SFA en fase de mantener la presión.

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TERCERA FASE: DISMINUIR LA PRESIÓNSi, a pesar de la actuación del módulo en la

segunda fase, la rueda continúa con su tendenciaa bloquearse, (figura 10) la señal del captadorcontinuará fuera de la amplitud registrada en lamemoria del módulo electrónico (1). Entonces,éste actuará generando dos nuevos impulsos: uno,a la válvula de tres vías-tres posiciones (5) cuyoelectroimán la situará en la tercera posición.

Figura 10. SFA en fase de disminuir la presión.

En esta posición, la válvula mantiene el blo-queo de la entrada de presión de la bomba de fre-nos y pone en comunicación el bombín de frenode la rueda con la vía del acumulador (2) y de labomba (4). El segundo impulso es para el motor(3) de la bomba que se pone en funcionamientoal recibir la señal para disminuir la presión delbombín, quitándole el líquido de frenos y envián-dolo hacia el cilindro de la bomba de frenos. Estaacción hace que se note el ruido clásico del fun-cionamiento del SFA a la vez que se notan unasvibraciones en el pedal de freno.

El acumulador de presión atenúa los golpes deariete que originan las contrapresiones del circuitode salida y mantiene la presión en el bombín defreno cuando retrocede el émbolo de la bombaeléctrica en su carrera de aspiración, de estamanera evita que la rueda controlada aumente enexceso su velocidad de giro.

Un sistema de frenos antibloqueo es capaz derealizar en un segundo de 20 a 40 ciclos, conside-rando un ciclo pasar sucesivamente por las tresfases.

CONCLUSIONESTal como se ha expresado al inicio para dete-

ner un automóvil es necesario transformar suenergía cinética, lo cual no podemos hacer degolpe, por lo tanto es necesario un espacio parapararlo. Comparando la energía cinética del vehí-culo con el trabajo realizado por la fuerza de fre-nado o retardo que desarrollan las ruedas podre-mos averiguar el espacio que necesita un vehículopara detenerse al frenar y mediante las leyes delmovimiento el tiempo que invertirá.

Ec = Ff · ef ó ½mv² = mgµef (4)

y despejando ef de la última igualdad

ef = v²/2gµ (5)

Los valores teóricos para el espacio de frenado,que obtengamos con el cálculo propuesto, nodependen de la masa del vehículo, únicamentedel cuadrado de su velocidad expresada en m/s yde la adherencia entre firme y cubierta.

Además habrá que añadirles a ambos el valorcorrespondiente al tiempo de respuesta. Que es eltiempo que invierte el conductor en decidir quedebe accionar los frenos del vehículo más el tiem-po que tarda en actuar el mecanismo.

En realizar el proceso mental de toma de deci-siones, si bien se realiza de forma poco conscientey a pesar de la rapidez de los reflejos en nuestrosistema nervioso, se tarda unas décimas de segun-do. En cualquier mecanismo, por su elasticidad,por su resistencia, por su grado de complejidad,por los movimientos que se deban realizar parainiciar la acción, tarda un cierto tiempo (tiempode reacción) en responder cuando solicitamos suservicio.

Por término medio el tiempo de respuesta seestima en unos 0,75 segundos que, sumados altiempo de frenado, darán el tiempo real de frena-do para detener un vehículo y se debe considerarque durante este tiempo de respuesta el vehículocontinúa circulando con la velocidad que traía,esto indica que también aumentará el espacio defrenado durante estos instantes.

En resumen los sistemas de freno antibloqueode ruedas aportan a los vehículos, que los incor-

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poran en su sistema de frenos, un incrementoimportante de su seguridad activa. Pero no sedebe olvidar lo siguiente:

Cualquier vehículo, dotado de SFA o sin él,necesita un cierto espacio para detener su marchay resulta imprudente no respetar la distancia deseguridad con el vehículo precedente tal comoaconseja el código de circulación.

Los SFA no tienen ninguna influencia sobre lafuerza centrífuga que adquieren los vehículos aldescribir una trayectoria curvilínea, en consecuen-cia, frenar en una curva es tan peligroso con SFA

o sin él, aunque no perdamos la capacidad demaniobrar gracias al SFA.

Albert Martí PareraBarcelona, marzo de 1998.

BIBLIOGRAFÍAFrenos ABS. Albert Martí Parera. MARCOM-

BO. Barcelona, 1993.

Limitaciones del conductor y del vehículo. AlbertMartí Parera. MARCOMBO. Barcelona, 1992.

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