Sistema electrohidráulico de frenos SBC

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[ NOTA TÉCNICA ]
Los sistemas de seguridad se han ido desarrollando a lo
largo de los años para brindar a los ocupantes del vehículo el resguardo necesario. La tecnología fue evolucionando, y el nuevo sistema SBC que Mercedes Benz presenta en
su Clase E, es el resultado de la renovada evolución del sistema hidráulico de los frenos de un vehículo.
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El novedoso sistema de frenos SBC (Sensotronic Brake
Control) que equipa al Mercedes Benz Clase E, cambia totalmente el concepto de accionamiento del sistema de frenos, haciéndolo de manera indirecta, y recibiendo el requerimiento de frenado del conductor por vía electrónica
en el módulo de control solidario a la unidad hidráulica.
Esta última, distribuye las presiones de freno para cada
una de las ruedas, basándose en lo informado por el Módulo SBC el cual recibe, vía CAN BUS (Sistema eléctrico
multiplexado) los cálculos teóricos de dichas presiones realizadas por el módulo del ESP (Control de estabilidad lateral).
La presión hidráulica necesaria proviene del acumulador
de presión (nÞ3 de cada uno de los siguientes diagramas)
en lugar del clásico sistema bomba de freno/servofreno.
Sin embargo, en el caso de que el sistema SBC quede fuera de funcionamiento por una falla repentina, por seguridad el automóvil frenará en forma totalmente convencional, valiéndose únicamente de la presión hidráulica
que consigue la bomba de freno al oprimirse el pedal.
El acumulador de presión (3) está concebido de modo
tal que la presión de un gas alojado en un compartimiento estanco de entre 140 a 160 bar se transmita a tra-
Cada día, la tecnología aplicada a los vehículos que circulan por nuestro mercado, va
evolucionando de manera significativa, desde elementos que hacen al confort y la habitabilidad hasta elementos de seguridad, como el que presentamos en esta nota:
Sistema electrohidráulico de frenos SBC.
vés de una membrana al fluido hidráulico presente en el circuito de
frenos. Este dispositivo mantiene la presión del gas constante a lo
largo de toda su vida útil, siempre y cuando no se deteriore la membrana y se produzcan las consecuentes fugas. Son las válvulas y1 a
y13, las encargadas de administrar dicha presión.
En todo momento, mientras en el sistema SBC se encuentra funcionando la presión generada en la bomba de frenos, se interrumpe por
las válvulas y1 e y2 dado que, como mencionamos anteriormente, la
elevación de presión en las ruedas se produce mediante el acumulador (3) anteriormente mencionado.
Como en todo frenado, existen tres fases en las cuales la presión
del circuito de frenos varía, éstas son: la fase de aumento de presión, la fase de retención de presión y la fase de disminución de
presión ejercida en las ruedas. Todas ellas se realizan por el sistema
SBC de la siguiente manera:
DIAGRAMA 1: FASE DE AUMENTO DE PRESIÓN.
El interruptor de la luz de freno (S9/1)
detecta que se ha oprimido el pedal, al
mismo tiempo que el transmisor de carrera (B37/1) interpreta la solicitud del
conductor y el sensor de presión previa
del eje delantero (b1) mide la presión
de fluido hidráulico generada por la
bomba de freno. Con estos parámetros, además de la velocidad de giro de
cada rueda (detectada por los sensores
5b, 5a, 6b, 6a), el módulo del sistema
SBC calcula la presión de frenado necesaria para cada una de ellas.
DIAGRAMA 1
Al iniciarse el frenado, se cierran las
válvulas de desconexión (y1, y2), además de las válvulas reguladoras de salida (y7, y9, y11, y13), siendo que las
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EN EL CASO DE QUE EL SISTEMA SBC QUEDE FUERA DE FUNCIONAMIENTO POR UNA FALLA REPENTINA,
POR SEGURIDAD EL AUTOMÓVIL FRENARÁ EN FORMA TOTALMENTE CONVENCIONAL, VALIÉNDOSE ÚNICAMENTE DE LA PRESIÓN
HIDRÁULICA QUE CONSIGUE LA BOMBA DE FRENO AL OPRIMIRSE EL PEDAL.
válvulas reguladoras de entrada (y6, y8, y10, y12) se abren dejando pasar la presión de fluido hidráulico proveniente
del acumulador de presión (3) hacia las mordazas de frenos.
Entre tanto, las válvulas de compensación (y3, y4) permanecen abiertas de manera que la presión de frenado en ambas ruedas delanteras es la misma, igual que la presión en las dos ruedas traseras. Estas válvulas se cierran cuando se
pretende que alguna de las ruedas frene más que las otras, lo cual es necesario para estabilizar el vehículo lateralmente en el momento en que el sistema electrónico de estabilidad lateral (ESP) se lo solicite al SBC.
DIAGRAMA 2
DIAGRAMA 2:
DIAGRAMA 3:
D IAGRAMA 3
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FASE DE RETENCIÓN DE PRESIÓN.
El módulo del sistema SBC, mediante los
sensores de presión (b3, b4, b5, b6) detecta en cada una de las cuatro mordazas de
freno si la presión hidráulica llegó al valor
previamente calculado y necesario para la
frenada requerida por el conductor en ese
momento. De ser así, se cierran las válvulas reguladoras de entrada (y6, y8, y10,
y12), permaneciendo también cerradas las
válvulas reguladoras de salida (y7, y9, y11,
y13). Pero las válvulas de compensación
(y3, y4) quedan abiertas manteniéndose
constante la presión de frenado en cada
una de las cuatro ruedas.
FASE DE DISMINUCIÓN DE PRESIÓN.
El módulo del sistema SBC comienza la fase de disminución de la presión de frenado, si detecta que la misma es demasiado
alta, ya sea porque el conductor libera el
pedal o porque una o más ruedas tienden
a bloquearse. Esto último, reconocido por
la disminución en su velocidad de giro detectada por los sensores 5b, 5a, 6b, 6a.
Para ello se abren las válvulas reguladoras
de salida (y7, y9, y11, y13), permaneciendo cerradas las válvulas reguladoras de entrada (y6, y8, y10, y12), siendo que las válvulas de compensación (y3, y4) quedan
abiertas. De esta forma, el líquido de frenos fluye a través de la tubería de retorno
hacia el depósito. Además, para compen-
LA FUNCIÓN SOFTSTOP A
UNA VELOCIDAD INFERIOR A
6 KM/H, ATENÚA EL “SACUDÓN ” QUE
SE PRODUCE CUANDO EL
VEHÍCULO SE DETIENE COMPLETAMENTE MIENTRAS SE OPRIME EL PEDAL DE FRENO CON LA MISMA INTENSIDAD.
sar dicho flujo, la bomba (m1) inyecta fluido hidráulico
hacia el acumulador de presión (3).
Cabe aclarar que todas las válvulas anteriormente
nombradas en el funcionamiento del sistema, se encuentran ubicadas dentro de la unidad hidráulica del
sistema, junto con el módulo electrónico del SBC.
El sistema SBC no sólo contribuye a mejorar la función de frenado y con ello a la seguridad, sino también
otorga mayor confort para el conductor. Por ejemplo,
cuando éste suelta rápidamente el pedal del acelerador,
el sistema SBC realiza el denominado “llenado previo”
que apoya en forma suave e inmediata las pastillas contra el disco de freno. Con ello se disminuye el tiempo en
la fase de aumento de presión, acortándose la distancia
de frenado.
Por otro lado, la función SBC Hold impide que el automóvil se desplace luego de haber estado detenido un
largo tiempo ante un semáforo o hacia atrás en una
pendiente. Ésta función la activa el conductor cuando
tiene el pie sobre el pedal de freno y lo pisa brevemente
TODAS LAS VÁLVULAS ANTERIORMENTE NOMBRADAS
E N EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA, SE
ENCUENTRAN UBICADAS DENTRO DE LA UNIDAD
HIDRÁULICA DEL SISTEMA, JUNTO CON EL MÓDULO
ELECTRÓNICO DEL SBC.
con más fuerza, desactivándose cuando se pisa el pedal del
acelerador o se coloca la palanca de velocidades en la posición Parking o al pisar el pedal de frenos nuevamente.
Otra función denominada frenado secante, realiza un breve frenado cuando los discos de frenos están mojados. La
humedad la detecta el sistema limpiaparabrisas automático informándoselo al sistema SBC para la activación de dicha función.
La función Softstop a una velocidad inferior a 6 Km/h,
atenúa el “sacudón” que se produce cuando el vehículo
se detiene completamente mientras se oprime el pedal
de freno con la misma intensidad.En el caso de frenadas
de emergencia que impliquen oprimir el pedal al máximo,
esta función deja de actuar para optimizar la distancia de
frenado.
Este nuevo e innovador sistema de frenos trae aparejadas varias
ventajas con respecto al sistema convencional, las cuales acrecientan no sólo el confort sino también en gran porcentaje la seguridad, mejorando la dosificación de las presiones de frenos en
base a lo necesario y calculado por el sistema generando una frenada más estable y disminuyendo sus distancias.
Gabriel Martinez
[email protected]
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