GM planea aspirar

Feb 15, 2024

Tom.Murphy | 04 de marzo de 2016

ARVIDSJAUR, Suecia – Los proveedores del sector de frenos llevan años desarrollando conceptos para sustituir los propulsores de vacío convencionales como forma de mejorar el ahorro de combustible y reducir el peso.

El mercado de sistemas de frenos sin vacío accionados eléctricamente apenas está despegando, y ZF TRW dice que la tecnología está a punto de comenzar un rápido ascenso, y se aplicará en el 8% de los vehículos en todo el mundo en 2020. Para 2025, se espera que la tasa de penetración hasta llegar al 20%.

El último enfoque de ZF TRW es su control de frenos integrado, un sofisticado módulo de una sola pieza del tamaño de una pelota de voleibol que elimina el cilindro maestro, la bomba de vacío y las mangueras asociadas, al tiempo que incorpora control electrónico de estabilidad, control de tracción y un motor eléctrico para bombear fluido hidráulico. a las cuatro esquinas siempre que se necesite fuerza de frenado.

El módulo pesa 13 libras. (6 kg) más liviano que el peso total de un sistema convencional, requiere aproximadamente la mitad del espacio de almacenamiento debajo del capó y permite un 10 % más de regeneración de frenado. Este aumento del 10% será significativo a medida que más vehículos híbridos y eléctricos salgan a las carreteras y que las regulaciones sobre economía de combustible aumenten.

ZF TRW afirma que suministrará IBC a un fabricante de vehículos norteamericano a partir de 2018, seguido de otro cliente un año después para una plataforma de vehículos global.

Fuentes de la industria dicen que la primera aplicación son las camionetas pickup y SUV de tamaño completo de próxima generación de General Motors. En 2015, GM vendió más de 1 millón de vehículos en los EE. UU. con la arquitectura GMT K2XX actual, incluidos Chevrolet Silverado y Tahoe, GMC Sierra y Yukon y Cadillac Escalade.

Inicialmente, la tecnología IBC costará casi el doble que los componentes de frenado convencionales, pero los ingenieros de ZF TRW afirman que el sistema podría alcanzar la paridad de costes con una configuración tradicional en un plazo de 10 años.

"Si no reducimos el precio a la mitad en 10 años, entonces el mercado no estará allí", dice a los periodistas Manfred Meyer, vicepresidente de ingeniería de frenos, durante una demostración de tecnologías de frenado y dirección de ZF TRW aquí.

"Con este sistema se obtienen importantes ventajas", afirma. "Debido a esto, los fabricantes de automóviles están pagando más por estas ventajas y porque quieren sistemas de frenos sin vacío".

Aunque el programa de frenos de camiones y SUV de GM representa un contrato enorme, ZF TRW no será el primero en el mercado con un sistema de este tipo.

El rival alemán Continental introducirá su sistema de freno por cable MK C1 en un vehículo europeo que llegará al mercado esta primavera y se venderá en EE. UU.

Al igual que el IBC, el MK-C1 electrohidráulico de Continental ahorra peso y combustible y permite una mayor regeneración de la energía de frenado sin un refuerzo de vacío convencional. El sistema incorpora ESC y puede aumentar la presión de frenado significativamente más rápido que los sistemas hidráulicos convencionales, cumpliendo con la dinámica de presión aumentada necesaria para que los nuevos sistemas avanzados de asistencia al conductor eviten colisiones, dice Continental.

Estos sistemas de freno por cable de próxima generación se combinan perfectamente con el control de crucero adaptativo, el frenado de emergencia, el mantenimiento de carril y otras tecnologías que impulsan a la industria hacia la conducción automatizada.

El IBC de ZF TRW carece de los enlaces mecánicos convencionales con el pedal del freno, por lo que funciona independientemente del pie del conductor. Un sensor de pedal detecta cuánta fuerza de frenado desea el conductor y el sistema puede responder con toda la energía eléctrica disponible si es necesario para detenerse.

Eso significa que las distancias de frenado se pueden reducir hasta 30 pies (9 m) al desacelerar desde 62 mph (100 km/h), dice el proveedor. "Con IBC, podemos (parar) más rápido que un buen conductor", dice Meyer.

“No necesitamos succionar fluido de un depósito a través de válvulas y luego a través de un canal hidráulico. Tenemos fluido directamente delante del pistón hidráulico y luego un motor eléctrico con un engranaje presuriza el fluido. Por eso tenemos pérdidas (de energía) significativamente menores”, afirma. "Por eso, físicamente, podemos ser más rápidos que un conductor".

La tecnología dará como resultado vehículos autónomos más seguros, afirma Meyer. "Si tenemos cada vez más funciones de conducción automatizada, este tipo de capacidad para desacelerar el coche tan rápido o incluso más rápido que un conductor normal es un elemento importante".

Por este motivo, considera que el IBC y otros sistemas de freno por cable se convertirán en el estándar de la industria en el futuro.

En vehículos grandes, como camionetas y SUV de tamaño completo, se necesitan servofrenos más grandes para producir suficiente vacío para generar la potencia de frenado adecuada. Con los componentes convencionales actuales, producir esa fuerza de frenado adicional crea un arrastre en el motor, lo que reduce la economía de combustible, dice Meyer.

Debido a este importante beneficio, Meyer dice que varios clientes "llaman a la puerta y dicen: 'Oye, nosotros también queremos eso'".

Aquí, en un lago helado del norte de Suecia, ZF TRW ofrece pruebas de conducción en un Ford Explorer equipado con IBC. Sin embargo, el proveedor afirma que Ford aún no es cliente.

Al volante del Explorer, el pedal del freno se siente lineal y completamente normal, y no hay ninguna señal reveladora de que esté en juego tecnología de próxima generación.

Un ingeniero montado en una escopeta controla una tableta y demuestra lo fácil que es ajustar la sensación del pedal del freno. Un segundo, la fuerza de frenado se activa rápidamente, como en un Chevrolet Corvette. Segundos más tarde, después de algunas pulsaciones de teclas por parte del ingeniero, el recorrido del pedal se extiende hasta el punto que se siente como un Buick blando de los años 70.

En el lado automatizado, el ingeniero utiliza la tableta para activar una parada de emergencia completa, lo que demuestra cómo se comportaría el sistema si un ciclista pasara por delante del coche.

En esta demostración, sobre pavimento seco, la fuerza de frenado es extrema y los cinturones de seguridad se tensan para mantener a los ocupantes seguros en sus asientos.

Aunque impresionante, el sistema IBC en el vehículo de prueba Explorer no era completamente funcional, por lo que no pudo demostrar el control electrónico de estabilidad que previene el patinaje, dice Meyer.

Las aplicaciones iniciales del IBC son para vehículos con frenos de disco, pero afirma que el sistema también funcionaría con frenos de tambor más antiguos. "No hay limitaciones en cuanto al tipo de vehículos en los que puede funcionar", afirma. "Podrías ponerlo en un auto más pequeño, pero probablemente esté demasiado diseñado para un auto más pequeño".

Meyer dice que es importante que el lanzamiento del primer IBC se realice sin problemas y que el aumento con clientes adicionales sea gradual.

"No queremos apresurarnos con una tecnología tan nueva para llegar a demasiados clientes", afirma. “La nueva tecnología significa que se necesitan inversiones importantes. Tienes que tener cuidado con tu base de suministros. Este es un sistema que tiene muchas funciones que son bastante nuevas”.

También en el evento aquí, ZF TRW demuestra su avanzado sistema ESC en el nuevo BMW Serie 7. El nuevo sistema de control de deslizamiento se anuncia como un centro de integración llamado "caja negra", que alberga algoritmos de software para controlar ciertas funciones de conducción automatizada, seguridad, chasis y transmisión.

En el ámbito de la dirección, el proveedor ofrece pruebas de conducción en un Volkswagen Golf equipado con dirección en las ruedas traseras, conocido como Active Kinematics Control, que formaba parte de la cartera de ZF antes de la adquisición de TRW el año pasado.

La tecnología se añadió para demostrar cómo un vehículo pequeño como el Golf podría beneficiarse de una mejor sensación de dirección, un radio de giro más cerrado y una mayor estabilidad.

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