Los frenos de ruedas contribuyen a la sostenibilidad

Jul 31, 2023

FRANKFURT, Alemania – Continental publicó recientemente una serie de artículos de tres partes en su sitio web que brindan su visión de los futuros sistemas de frenos. A continuación se muestra la segunda parte: Sistemas de frenos hidráulicos para la movilidad del futuro: los frenos de ruedas contribuyen a la sostenibilidad.

Artículo uno: El futuro de los frenos – Sistemas de frenos del futuro.

Cualquiera que sea la arquitectura del sistema de frenos del futuro, todos los automóviles seguirán necesitando frenos en las ruedas. La necesidad de desaceleración, parada de emergencia, estabilización, gestión de paradas y funcionamiento a prueba de fallos hace que los frenos de las ruedas sean indispensables. Pero, además, los frenos deben contribuir a reducir las emisiones de CO2 y de polvo. La electrificación también traerá un resurgimiento del freno de tambor. Las pinzas de freno, por otro lado, también se optimizarán para las condiciones límite específicas de la electrificación y para tipos específicos de vehículos. El hardware de frenado está tan en movimiento como el software y la arquitectura.

La conducción automatizada (AD) y la electrificación plantean nuevos desafíos para los frenos, al igual que la necesidad de una mayor sostenibilidad y menores pérdidas por fricción causadas por la resistencia residual. La hidráulica puede llegar a ser opcional a largo plazo, dependiendo de la estrategia de cada fabricante de vehículos. En cambio, el accionamiento electromecánico del freno ofrece mayor libertad para definir la arquitectura del vehículo. Ambos tipos fundamentales de freno de rueda, freno de disco/pinza y freno de tambor, ofrecen potencial para requisitos futuros y este potencial se puede aprovechar con accionamiento hidráulico o electromecánico. Continental está desarrollando soluciones de frenos de ruedas para nuevas arquitecturas de vehículos y nuevos requisitos medioambientales para los frenos.

Los frenos de las ruedas accionados por motores eléctricos facilitan la mejora. Instalados en el eje trasero, por ejemplo, ofrecen una solución ideal para el frenado regenerativo, independientemente de la sensación del pedal del freno y de la modulación de la presión hidráulica. Continental está desarrollando actuadores electromecánicos tanto para pinzas como para frenos de tambor: el e-caliper y el e-drum. La “inteligencia” para controlar el motor de accionamiento eléctrico se puede integrar en el freno de la rueda, lo que forma parte de una tendencia futura hacia la “desintegración” y distribución del sistema de frenos.

El polvo generado durante el frenado (abrasión de disco/tambor y pastillas/zapatas de freno) es otro desafío para la industria automotriz. En el futuro, el objetivo es reducir la emisión de partículas (PM) de este tipo de polvo para reducir las emisiones globales de partículas de los vehículos. Para las pinzas, uno de los enfoques actuales es aplicar un recubrimiento duro al disco de freno, lo que reduce la abrasión. Sin embargo, esta solución es costosa ya que el revestimiento es caro. Aún así, las pinzas son una opción atractiva, especialmente en el eje delantero (FA) y para vehículos de mayor masa. Como los discos con pinzas disipan muy bien el calor debido a su diseño abierto, son perfectamente adecuados para ofrecer una potencia de frenado muy alta para desacelerar un vehículo con mucha energía cinética. Esto se refleja en la experiencia de Continental en el desarrollo de pinzas para discos con revestimiento duro, que reducen las emisiones de partículas de este tipo de freno. Para reducir también la fricción residual de las zapatas de freno, que permanecen en contacto con el disco después de la acción de frenado, está disponible un diseño de pinza con un mayor espacio de aire entre el disco y la pastilla, así como una solución para la retracción activa de las pastillas de freno. .

La reducción de personal es otro camino de innovación que Continental está siguiendo con las pinzas. El potencial de una mayor reducción es el resultado de la electrificación: en un vehículo eléctrico equipado con un sistema de freno por cable como el MK C1 o el futuro MK C2, hasta el 80 por ciento de todas las desaceleraciones se pueden cubrir con frenado regenerativo durante un estilo de conducción normal. Suponiendo que las acciones de frenado se inicien consistentemente con frenado regenerativo, este porcentaje puede llegar hasta el 95 por ciento. En otras palabras, en un vehículo eléctrico con una estrategia de frenado regenerativo optimizada, los frenos de las ruedas casi nunca se utilizan para desacelerar. Este cambio se puede utilizar para reducir el tamaño de las pinzas, lo que ahorra masa suspendida sobre las ruedas y contribuye a la eficiencia del vehículo. Dado que el uso poco frecuente de una pinza puede causar problemas debido a la corrosión del disco de freno y superficies de las pastillas de freno menos agresivas, Continental también está preparando soluciones para mantener una pinza en pleno funcionamiento a pesar de tiempos de inactividad más prolongados.

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