Sistema de Freno de Estacionamiento Eléctrico
Frenos de estacionamiento electrónicos EPB (Electronico Parking Brake)
El freno de estacionamiento eléctrico funciona como un freno hidráulico convencional para aplicaciones de freno de servicio estándar y como un freno eléctrico para estacionamiento y frenado de emergencia.
El freno de estacionamiento eléctrico (EPB) es un calibrador con un motor adicional (motor en el calibrador) que acciona el freno de estacionamiento. El sistema EPB está controlado electrónicamente y consta del interruptor EPB, el calibrador EPB y la unidad de control electrónico (ECU).
El freno de mano eléctrico o EPB es una versión avanzada del freno de mano o freno de mano convencional. A veces, la gente también se refiere a este sistema como “freno de estacionamiento electrónico”. Técnicamente, este sistema es una subparte del sistema ‘Brake by Wire’.
La función principal de los frenos de estacionamiento es evitar el movimiento del vehículo cuando está estacionado. Además, estos frenos también juegan un papel importante para evitar el movimiento hacia atrás del vehículo que continúa moviéndose en una pendiente. En general, los frenos de estacionamiento funcionan solo en las ruedas traseras de un vehículo.
La funcionalidad EPB se basa en cuatro elementos:
1. Interruptores de control
2. Sensor de velocidad de rueda
3. Sensor de fuerza
4. Motores eléctricos.
Juntos, monitorean una variedad de señales de entrada y determinan cuándo aplicar o soltar los frenos.
COMPONENTES
Sin embargo, en el freno de estacionamiento eléctrico, no existe tal conexión de cable. En cambio, funciona con la ayuda de los siguientes componentes principales:
1. Módulo de freno electrónico
2. Actuador o motor eléctrico
3. Interruptor eléctrico en cabina
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Los frenos de estacionamiento convencionales emplean un cable que conecta la palanca del freno de mano y las zapatas de freno. Cuando el conductor opera la palanca, la tensión en el cable aumenta forzando así la zapata (o pastillas) de freno en el tambor (o disco) de freno. Por lo tanto, las ruedas no pueden moverse más.
Cuando el conductor opera el interruptor, envía un comando al Módulo que detecta que es necesario operar los frenos de mano. Posteriormente, este módulo comanda el funcionamiento de los actuadores o motores eléctricos instalados en las pinzas de freno. Por lo tanto, las pastillas de freno se fuerzan sobre el disco, lo que restringe el movimiento de las ruedas.
Debido al uso de componentes electrónicos, el funcionamiento de este sistema es casi instantáneo y eficiente. Además, mejora la fiabilidad del frenado debido a la ausencia de conexión mecánica. Este freno se desactiva automáticamente cuando el conductor pisa el pedal del acelerador. Algunos fabricantes de vehículos también integran la función Assist con este sistema.
TIPOS DE EPB
1. Sistemas de tracción por cable
El sistema de tracción por cable es simplemente un desarrollo del método tradicional de palanca y cable. A medida que se acciona el interruptor, un motor o motores tiran del cable haciéndolo rodar sobre un tambor o usando un engranaje roscado internamente en una espiral unida al cable. El módulo de freno de estacionamiento electrónico que se muestra en la figura 1, también conocido como actuador EPB, está instalado en algunos modelos Range Rover y Landrover. El freno de estacionamiento se puede soltar manualmente en la mayoría de los vehículos. Después de quitar una cubierta de plástico o similar, tirando de un lazo de cable de alambre se soltará el freno.
2. Sistemas de pinzas electrohidráulicas
Estos tipos generalmente se emplean como parte de un sistema de control más grande, como un programa electrónico de estabilidad (ESP).
Cuando el conductor presiona el interruptor para activar el freno de estacionamiento, la unidad ESP genera automáticamente presión en el sistema de frenado y presiona las pastillas de freno contra el disco. Luego, las pinzas se bloquean en su posición mediante una válvula solenoide controlada eléctricamente. La pinza permanece bloqueada sin necesidad de presión hidráulica. Para soltar el freno, el ESP vuelve a generar brevemente presión, un poco más de la necesaria para bloquear la pinza, y se suelta la válvula.
3. Sistemas completamente eléctricos drive-by-wire
El sistema drive-by-wire que se muestra en la figura 3 fue desarrollado por Continental. Utiliza un motor eléctrico (3) y una caja de cambios para aplicar presión sobre las pastillas y, por lo tanto, sobre el disco. Un componente clave es el pestillo del freno de estacionamiento. Esto es como un trinquete y evita que la presión en el pistón haga girar el motor y, por lo tanto, mantiene los frenos aplicados.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas
• Arquitectura modular, carga de sujeción escalable y durabilidad con histéresis reducida
• Ahorros de peso significativos en comparación con los sistemas de freno de mano mecánicos para respaldar una mayor economía de combustible y reducir las emisiones
• Cobertura de vehículos desde segmentos de automóviles pequeños hasta camionetas livianas
• El control electrónico permite la integración con otras tecnologías de seguridad
• Tecnología EPB pionera en 2000 y ahora en quinta generación con más de 90 millones de calibradores EPB en las carreteras del mundo
• El tiempo de respuesta de este sistema es muy corto.
• La operación es altamente confiable.
• Mejora el control del vehículo al arrancar desde parado en una pendiente.
Desventajas
1. Este sistema es costoso.
2. Necesita capacitación para la resolución de problemas.