DIAGNOSTICO ELECTRONICO EN SISTEMAS DE FRENOS …

“DIAGNOSTICO ELECTRONICO EN SISTEMAS DE FRENOS ANTIBLOQUEO ”

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CODIGO: COL-ABS-ESP01

PARTICIPANTE:_________________________________________________________________ EMPRESA: ___________________________________________________TEL:_______________

Encargado del programa: JOSE FRANCISCO CASTELLANOS MARTINEZ INSTRUCTOR MASTER CNT MEXICO, ASESOR DE LA RST DE EL SALVADOR

OFICINAS: (503) 2508 3106 www.citec-automotriz.com [email protected]

“DIAGNOSTICO ELECTRONICO EN SISTEMAS DE FRENOS ANTIBLOQUEO ”

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CODIGO: COL-ABS-ESP01

El sistema de frenos de un automóvil se divide en dos grandes tipos:

• Los frenos de servicio y • los frenos de emergencia.

Los frenos de servicio son los responsables de hacer (de acuerdo a la necesidad) del conductor, que el automóvil disminuya velocidad o pueda detenerse por completo. En cambio los frenos de emergencia como su nombre indica son para cuando los frenos de servicio fallan, además normalmente utilizados como frenos de emergencia y estacionamiento para hacer que el auto se mantenga estático en la posición que el conductor desee al aplicarlos.

Pero para que todo esto ocurra es importante que existan dos tipos de resistencia en el sistema:

• La resistencia entre las pastillas de freno y el disco (o las zapatas de freno y el tambor) y

• la resistencia entre el neumático y la carretera. El frenado puede ser controlado de una manera estable si la siguiente relación entre la resistencia en el sistema de frenos y la resistencia entre la carretera y neumático existen: “La Resistencia en el sistema de frenos (es menor que) la Resistencia entre la carretera y el

neumático”

Sin embargo si esta relación es invertida, las ruedas se bloquearán y el vehículo comenzará a arrastrarse:

FUNDAMENTOS DE FRENADO

REPARADOR DE SISTEMAS DE

SEGURIDAD MOTRIZ.

MODULO ABS

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CODIGO: RSSMM1ABS-V01

“La Resistencia en el sistema de frenos (es mayor que) la Resistencia entre la carretera y el

neumático”

Como resultado si las ruedas delanteras se bloquean, será imposible controlar el vehículo. Si las ruedas traseras se bloquean, la diferencia entre los coeficinetes de fricción (µ) entre el lado izquierdo y derecho de la carretera causará que un giro de la cola del vehículo ocurra.

El ABS controla la presión hidráulica actuando sobre los cilindros de las ruedas, de modo que las ruedas no se bloqueen, si los frenos son aplicados en una parada de emergencia. Esto ayuda a mantener una estabilidad direccional buena durante el frenado de emergencia.

En los sistemas de freno ordinarios sin ABS, si los frenos son aplicados en una carretera nevada, la estabilidad direccional es fácilmente perdida y el conductor debe bombear los frenos en un intento por detener el vehículo. En los vehículos equipados con ABS, el ABS ejecuta esta función automáticamente, controlando de esta forma el frenado con más competencia y eficiencia.


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A. ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LOS FRENOS ABS.

Hoy en día, la mayoría de los vehículos disponen de ABS, aunque lo más probable es que los propios usuarios desconozcan su utilidad, muchos creen que ayuda en la frenada, consiguiendo detener antes el vehículo y esto no es del todo cierto, incluso en situaciones es al contrario, cuando existe nieve o gravilla en el asfalto el ABS puede incluso aumentar la distancia de frenado. El ABS (del alemán Antiblockiersystem, sistema de antibloqueo) es un mecanismo utilizado en los aviones y en los vehículos automóviles, que evita que los neumáticos pierdan el contacto con la pista de aterrizaje o la calzada durante un proceso de frenado brusco. El sistema fue desarrollado inicialmente para los aviones, los cuales acostumbran a tener que frenar fuertemente una vez han tomado tierra. Más adelante, Mercedes-Benz desarrolló este sistema por primera vez para automóviles. Con el tiempo el ABS se ha ido generalizando, de forma que en la actualidad la absoluta mayoría de los automóviles y camiones de fabricación reciente dispone de él. Algunas motos de alta cilindrada también llevan este sistema de frenado.

El ABS es útil en casi cualquier situación. Con hielo o nieve en la carretera es incluso imprescindible. En este último caso, el ABS puede alargar la distancia de frenado, ya que cuando las ruedas se bloquean arrastran nieve delante de ellas mejorando la capacidad de detención del vehículo. También es importante disponer de él en caso de lluvia, así como si la calzada se encuentra seca y en perfecto estado. Circulando a 140 km/h una calzada en estas últimas condiciones es tan peligrosa en caso de frenado forzado, que una calzada mojada por la lluvia a 70 km/h, o una carretera helada a 30 km/h. Sin embargo en situaciones de tráfico intenso y dado que el ABS amplia la distancia de frenado, puede situar al conductor en circunstancias próximas a un accidente de las que ya se encontrara. Aunque se cree que la distancia de frenado se reduce con el uso del ABS esto, en teoría, no es cierto. Un conductor experto puede frenar un vehículo en un 5% o 10% menos espacio utilizando un sistema sin ABS. Para un conductor medio, la distancia de frenado se ampliará, pero el ABS ayudará a conservar la estabilidad del vehículo, aspecto primordial en el diseño de un sistema de frenos. En una


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frenada sobre nieve o gravilla un sistema ABS suele alargar la frenada en exceso, con lo que se debe conducir con precaución

A= sensor de velocidad B= unidad de Control electrónico C= Modulador Hidráulico D= frenado específico modulado

La principal ventaja de un sistema de frenos antibloqueo es que al no permitir que las ruedas se bloqueen no se pierde el control direccional Y PERMITE A UN CONDUTOR MANIOBRAR para sortear los obstáculos repentinos.

Un sistema sin ABS las ruedas se bloquean ante un fuerza excesiva de frenado en los calipers o discos por lo que la rueda pierde fricción con la carretera y empieza a derrapar, el problema de ello es que consigo el CONDUCTOR YA NO CONTROLA EL VEHICULO, o sea ha perdido el control direccional así como la capacidad de detener el auto mismo.


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ESTRUCTURA DEL ABS Para lograr esto un sistema ANTI-LOOCK (ABS) se compone de los siguientes subsistemas:

a) Sistema Hidráulico: El ABS ha incorporado al sistema hidráulico convencional denominado MODULADOR ABS (actualmente en muchos sistemas integra la ECU del ABS), este modulador es una caja de válvulas para el control electrónico de la presión de frenado.

b) Sistema electrónico: Donde la ECU del ABS es el cerebro principal que junto a una red de sensores de rueda, de aplicación de frenado etc. Controlan el modulador ABS, así como el sistema de diagnóstico entre otros.

SISTEMAS DE FRENOS ANTIBLOQUEO. El sistema de frenos antobliqueo podemos observarlo desde varias ópticas, entre ellas:

a) Tipo de Sistema de acuerdo al modulador b) Tipo de sistema de acuerdo a los canales de frenado. c) Tipo de sistema por principio operativo específico

TIPOS DE SISTEMA POR DISEÑO DEL MODULADOR. De acuerdo al diseño del modulador del ABS tenemos en forma general:

1) SISTEMA ABS NO INTEGRAL 2) SISTEMA INTEGRAL


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SISTEMA ABS NO INTEGRAL

En este sistema el modulador del ABS no forma parte de la BOMBA CENTRAL DE FRENOS o sea no están combinados o unidos, sino separadas, es como que al sistema básico de frenos se interrumpan las líneas de frenado a las ruedas y se interconecte el modulador. En muchos sistemas modernos la unidad de control del modulador esta junto a él, o en otros es una unidad separada.

SISTEMA ABS INTEGRAL

El diseño del sistema ABS integral se basa en UNIR o INTEGRAR la bomba central de frenos con el modulador ABS esta unión incluso hace desaparecer al SERVOFRENO ya que la servo asistencia es parte de las funciones de la unidad integral de frenado. SISTEMAS ABS POR LOS CANALES DE FRENADO:

a) UN CANAL b) TRES CANALES y c) CUATRO CANALES.


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SISTEMAS ABS DE UN CANAL. Estos sistemas normalmente se conocen como sistemas ABS TRASEROS RWAL /RABS, el modulador es un sistema sencillo que solo actúa sobre la tubería de las ruedas traseras y lo hace de manera simultánea en ambas ruedas. Se ha montado en TOYOTA, FORD, SUZUKI, NISSAN entre otros fabricantes.


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SISTEMA ABS DE TRES CANALES El sistema ABS de tres canales consiste en un modulador que recibe presión de ambos circuitos de la bomba de frenos, o sea el primario y secundario, ya en su interior el modulador controla la presión ABS de tal manera que para las ruedas delanteras lo hace de manera independiente un canal para cada rueda y para las ruedas traseras modula un tercer canal, ambas ruedas simultáneamente, podemos tener sistemas de tres canales con tres o cuatro sensores o con tres o cuatro tuberías.


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SISTEMA ABS DE CUATO CANALES Los sistemas ABS de cuatro canales son sistemas que tienen la capacidad de modular de manera independiente cada una de las ruedas del sistema con el objeto de poder garantizar que ninguna de las ruedas derrape o patine, para ello el modulador recibe la potencia hidráulica de la bomba central por medio de dos circuitos, el primario y secundario y el modulador en su interior separa el control para cada rueda.


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FABRICANTES DE ABS Finalmente podemos analizar sistemas ABS particulares de acuerdo a su operación o fabricación así tenemos una serie de fabricantes de sistemas que dan características fundamentales a cada uno de ellos, aunque la operación general es la misma, existen particularidades importantes:

a) BOSCH, sistemas 2U, ABS2, BOSC V, etc. b) DELPHI, sistema Delphi Moraine VI para General Motors. c) TEVES MARK, Tevés Mark IV integral. d) KELSEY HAYES, RWAL & 4WAL para GM e) Honda SUMITOMO f) BENDIX, entre otros.

TIPOS DE SISTEMAS DESCRIPCION AÑO DE APLICACION BENDIX 4 NO INTEGRADO 1994 BENDIX 6 NO INTEGRADO 1991-1993 BENDIX9 INTEGRADO 1989-1991 BOSCH 2 NO INTEGRADO 1987-1993 BOSCH 2 S MICRO NO INTEGRADO 1990-1991 BOSCH 2U NO INTEGRADO 1990-1994 BOSCH III INTEGRADO 1987-1990 BOSCH RWAL NO INTEGRADO 1983-1992 DELCO MORAINE VI INTEGRADO 1989-1991 KELSEY HAYES NO INTEGRADO 1991-1994 TEVES NO INTEGRADO 1987-1993 INTEGRADO 1986-1993 Desde luego la cantidad sistemas y fabricantes ha ido en aumento en los años posteriores creando una gran cantidad de sistemas de freno hoy en día.


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ESTRUCTURA ELECTRONICA DEL SISTEMA ABS Un sistema ABS típico posee una estructura electrónica fundamental, donde resaltan los siguientes componentes:

a) Módulo de control ABS, que puede estar integrado o no al modulador de frenado. b) Sensores de rueda, que pueden ser integrales o no a la masa de la rueda. c) Sensor de presión y aplicación de freno. d) Sensor de aceleración o sensor G e) Sensor de la aplicación del 4WD f) Sensores de nivel de líquido de frenos, etc. g) Modulador con válvulas o motores de modulación. h) Electrobomba del modulador i) Relés de control del ABS j) Luz indicadora de advertencia del ABS.

Esta estructura está definida por las características de fabricación de cada sistema, así algunos llevaran más o menos sensores o dispositivo pero todos en general poseen la relación. SENSOR DE RUEDA/PEDAL MODULO ABS MODULADOR ELECTROHIDRAULICO UNIDAD DE CONTROL ELECTRONICO DEL ABS En la evolución de los sistemas BOSCH, la unidad de control electrónico y el grupo hidráulico se conjuntado en una sola pieza y se ha producido una reducción enorme del tamaño del sistema. En concreto el peso de la unidad de algunos modelos apenas es de 1 Kg de peso total. La unidad electrónica de control dispone de un microprocesador DUAL que reciben una serie de señales (captadores de velocidad, sw. del motor, señal de giro del motor, aplicación del pedal de freno, etc.) Estas son moduladas previamente para su interpretación y en consecuencia posteriormente actúa sobre una serie de salidas a las cuales puede acceder tras una adaptación (electroválvulas, bomba de presión indicador de fallos). El sistema es gobernado en su totalidad por la ECU y además cuenta con un sistema de autodiagnóstico para las averías del sistema.


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Diagrama de aplicación de frenos ABS de un vehículo BMW 2004 325i con sistema DSC GRUPO HIDRAULICO El grupo hidráulico está formado por una serie de electroválvulas y una bomba de presión cuya misión principal consiste en eliminar la presión de los calipers de freno cuando sea necesario, disponiendo para su accionamiento de un motor eléctrico. La activación eléctrica de estos componentes se realiza mediante unos relés y el mazo de cables de la unidad de control electrónico, siendo ésta la que organiza el funcionamiento del grupo hidráulico.


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Las electroválvulas son unas válvulas de tres vías y de tres posiciones activadas eléctricamente para la realización de las tres fases de todo el sistema de frenos antibloqueo. Fase de reposo Fase de mantenimiento de presión Fase de reducción de presión. Al ser la carrera del pistón de estas electroválvulas de centésimas de milímetro permite realizar estas tres fases varias veces por segundo.

La bomba de presión se encarga de extraer el líquido de frenos necesario para rebajar la presión del caliper de freno, devolviéndolo al cilindro maestro. El líquido retornado se encuentra a una presión superior que la del cilindro maestro produciendo unas pulsaciones en algunos casos desagradables en el pedal de los frenos las cuales informan al conductor sobre el funcionamiento del ABS.


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SENSORES DE RUEDA ABS Los sensores utilizados por los sistemas antibloqueo han sido siempre del tipo inductivo. Este tipo de sensor emite una señal senoidal cuando existe en sus proximidades una variación del campo magnético. El inconveniente de estos sensores es su escasa inmunidad a campos magnéticos exteriores que producen interferencias en la señal que se envía a la centralita del sistema antibloqueo. Pero el principal inconveniente es la imposibilidad de emitir señales fiables cuando la velocidad de rotación de la rueda está por debajo de los 10 km/h aproximadamente. En esta situación el sistema antibloqueo deja de actuar por no disponer de datos fiables de rotación de las ruedas. Los sensores activos nacen para subsanar estos dos importantes problemas, ya que pueden detectar velocidades próximas a 0 km/h y tienen una gran inmunidad contra campos magnéticos externos.

OPERACIÓN GENERAL DE LA MODULACION HIDRAULICA DEL ABS Si en una frenada brusca una o varias ruedas reducen repentinamente sus revoluciones, el ABS lo detecta e interpreta que las ruedas están a punto de quedar bloqueadas sin que el vehículo se haya detenido. Esto quiere decir que el vehículo comenzará a patinar, y por lo tanto, a deslizarse sobre el suelo sin control. Para que esto no ocurra, los sensores envían una señal a la UCE del sistema ABS, que reduce la presión realizada sobre los frenos, sin que intervenga en ello el conductor. Cuando la situación se ha normalizado y las ruedas giran de nuevo correctamente, el sistema permite que la presión sobre los frenos vuelva a actuar con toda la intensidad. El ABS controla nuevamente el giro de las ruedas y actúa otra vez si éstas están a punto de bloquearse por la fuerza del freno. En el caso de que este sistema intervenga, el procedimiento se repite de forma muy rápida, unas 50 a 100 veces por minuto, lo que se traduce en que el conductor percibe una vibración en el pedal del freno. Permite que el conductor siga teniendo el control sobre la trayectoria del vehículo, con la consiguiente posibilidad de poder esquivar el obstáculo causante de la situación de riesgo.


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Para la descripción operativa emplearemos el sistemas BOSCH V, aunque la operación es normalmente la misma puede variar con otros diseños de modulador Aunque el sistema BOSCH V es un sistema de cuatro canales independientes (uno para cada rueda del automóvil, cada canal o circuito actúa como un sistema de tres canales en el modo ABS (cuando se tiene un frenado donde se emplea la función de asistencia electrónica del ABS), es decir continúan utilizando el principio de reaccionar cuando se bloquean las ruedas posteriores. Y si una de las ruedas traseras comienza a bloquearse o se patina mientras son aplicados los frenos, ambos circuitos posteriores de freno se complementan simultáneamente en un ciclo, para proporcionar un frenado antibloqueo. FRENADO NORMAL O SIN ABS Durante un frenado sin ABS, la válvula solenoide de mantenimiento de presión de cada uno de los canales, se encuentra eléctricamente en OFF e hidráulicamente abierta. AL mismo tiempo la válvula solenoide de liberación de cada uno de los canales está eléctricamente en OFF e hidráulicamente cerrada. Así la presión hidráulica del cilindro maestro está presente en cada uno de los cilindros de rueda. FRENADO ABS Durante un frenado ABS el módulo de control de los frenos hace que funcione el relevador de las electroválvulas solenoides, y la finalidad de esto es proporcionar energía a todos los solenoides. Además el módulo de control con la finalidad de controlar el frenado ABS para un determinado canal repiten el ciclo de TRES FASES (MANTENER, DISMINUIR E INCREMENTAR) la presión basándose en la señal de los sensores de rueda.


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FASE DE MANTENER LA PRESION. Cuando el módulo de control detecta que se ha bloqueado alguna rueda del vehículo, el solenoide de entrada se energiza para cerrar y aislar la presión del circuito del freno (para ambos circuitos posteriores de freno, la presión hidráulica para las ruedas traseras del automóvil es controlada simultáneamente), Esto previene que siga en aumento la presión hidráulica que el circuito de freno correspondiente aplica a las ruedas que están a punto de bloquearse durante la aplicación del freno.

FASE DE DISMINUIR O LIBERAR LA PRESION. Si la velocidad de la rueda no aumenta y no se iguala con la velocidad de referencia de las otras ruedas, el módulo de control electrónico principal energizará el solenoide de salida para abrirlo, y aspirar, la presión del líquido del circuito para liberarse. Esto disminuye la presión hidráulica mantenida en el canal de control ABS, permitiendo que la rueda recupere su tracción y vuelva a girar.


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FASE DE INCREMENTO DE PRESION Para que el sistema ABS controle la velocidad de giro de las ruedas, el módulo de control abre la válvula de entrada, a fin de permitir que la presión hidráulica sea reaplicada al freno. El ciclo se repetirá una y otra vez mientras sea necesario asistir el frenado por medio del control electrónico del sistema ABS o hasta que el vehículo detenga su marcha por completo.

B. APLICAR TECNICAS DE AUTODIAGNOSTICO EN LOS SISTEMAS ABS

Los sistemas ABS tienen incorporado en su unidad de control electrónico un sistema de AUTODIAGNOSIS el cual permite identificar fallas del sistema y avisarle al conductor sobre las mismas, para ser reparadas. La mayoría de sistemas ABS al detectar un fallo en su sistema electrónico, se inhabilita el sistema dejando el sistema hidráulico del vehículo de manera convencional. Básicamente los ABS no inciden en los fallos hidráulicos del sistema- El sistema consta de una luz de advertencia la cual al haber una avería en el sistema permanece encendida.

Al sistema de auto diagnosis podemos acceder desde el DLC de fábrica o el OBDII. De igual manera para poder acceder al mismo sistema podemos hacerlo en muchos modelos de dos maneras:


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a) Por destellos del indicador de fallas b) Mediante el uso de un equipo de diagnóstico o escáner.

Es importante que los equipos que utilicemos tengan capacidad de entrar directamente al sistema ABS, ya que un buen número de vehículo no han adoptado el sistema OBDII para ABS y reportar llos códigos tipo C de chasís.

PROCESOS DE DIAGNOSTICO MANUAL EN ABS


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LISTA DE CODIGOS DE AVERIA DE UN KIA PICANTO CON FORMATO OBDII

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