Diapositiva 1. Introducción.
La clase desarrolla el sistema de frenado electrónico de los vehículos eléctricos e híbridos, y las implicaciones en la gestión de la flota.
Diapositiva 2. Sistema de frenado electrónico.
El sistema de frenado electrónico, conocido como «brake-by-wire», sustituye las conexiones hidráulicas por señales digitales, lo que ofrece una respuesta más rápida, un peso más reducido y mayor seguridad.
En un coche convencional, el sistema de frenado funciona principalmente a través de un circuito hidráulico que transmite la fuerza ejercida por el conductor en el pedal hasta las ruedas. Al pisar el pedal, un pistón dentro del cilindro maestro presiona el líquido de frenos, que viaja por tuberías hasta los frenos de cada rueda. En los frenos de disco, las pastillas aprietan el disco unido a la rueda, generando fricción y reduciendo la velocidad. En los frenos de tambor, las zapatas se expanden contra la superficie interior del tambor para frenar el movimiento.
Este sistema cuenta con el apoyo del servofreno, un dispositivo que utiliza el vacío del motor para amplificar la presión ejercida en el pedal, reduciendo el esfuerzo necesario por parte del conductor. Además, la mayoría de coches modernos incorporan sistemas electrónicos como el ABS-Antiblock Braking System, que evita que las ruedas se bloqueen en una frenada brusca, y el EBD-Electronic Brakeforce Distribution, que ajusta la fuerza de frenado entre las ruedas para optimizar la estabilidad.
Este sistema cuenta con el apoyo del servofreno, un dispositivo que utiliza el vacío del motor para amplificar la presión ejercida en el pedal, por lo que reduce el esfuerzo que debe realizar el conductor. Además, la mayoría de los coches modernos incorporan sistemas electrónicos como el ABS-Antiblock Braking System, que evita que las ruedas se bloqueen en una frenada brusca, y el EBD-Electronic Brakeforce Distributio, que ajusta la fuerza de frenado entre las ruedas para optimizar la estabilidad.
- ¿Cómo funciona el sistema de frenado electrónico?.
Con la llegada de los coches híbridos y, sobre todo, de los eléctricos, la tecnología de frenado está experimentando una transformación con el sistema de frenado electrónico, que prescinde de la conexión hidráulica tradicional entre el pedal y los frenos, y utiliza señales electrónicas para regular el frenado. Esta innovación, que antes solo se encontraba en modelos premium de alto rendimiento, ahora se está generalizando a coches más convencionales, lo que mejora la eficiencia, la ligereza y la seguridad.
A diferencia del sistema hidráulico clásico, que transmitía la presión mediante un líquido, el sistema de frenado electrónico utiliza sensores situados en el pedal para enviar señales eléctricas a una unidad de control. Esta calcula la fuerza demandada y activa el frenado mediante actuadores o bombas electrohidráulicas, o frenos totalmente electromecánicos.
Aunque el tacto del freno se mantiene gracias a mecanismos de simulación, como un motor o un muelle que devuelve la retroalimentación al pie del conductor, el control electrónico permite modular el freno con precisión y rapidez, y adaptarse a diversas condiciones sin que se vea comprometida la experiencia de conducción.
El sistema reduce el peso y el espacio de instalación al eliminar la necesidad de componentes hidráulicos tradicionales, como mangueras, depósitos de líquido de frenos, cilindros de freno y unidades de control.
Para los fabricantes de vehículos eléctricos, esto supone una gran ventaja, ya que el diseño liviano es fundamental para maximizar la autonomía. Al reducir el peso del sistema de frenado en unos cuatro kilogramos de media, se mejora la eficiencia energética y se consigue que los automóviles eléctricos recorran mayores distancias con una sola carga.
Otra ventaja para el medio ambiente es la reducción del uso de líquido de frenos, altamente corrosivo y difícil de reciclar o eliminar de manera respetuosa con el medio ambiente.
- La transición a sistemas electrónicos de frenado trae varios beneficios significativos.
- Mayor seguridad y rapidez.
Al centralizar el control en microprocesadores, se integran mejor los sistemas de asistencia, como el ABS, el frenado de emergencia y el control de estabilidad.
- Ahorro de peso y espacio.
Al eliminar componentes voluminosos como la bomba de vacío o el servoconvertidor, se consigue una arquitectura más ligera y eficiente.
- Compatibilidad con frenado regenerativo.
En los coches eléctricos, facilita la transición fluida entre el frenado regenerativo y el de fricción.
- Mayor libertad de diseño.
Al eliminar la conexión mecánica, los componentes del sistema de frenado pueden ubicarse en zonas estratégicas para mejorar la seguridad y reducir el ruido, las vibraciones y la dureza.
- Frenado seguro y eficiente.
En caso de fallo, cada actuador puede generar de forma independiente la presión de frenado necesaria en las cuatro ruedas, lo que garantiza la redundancia y fiabilidad del sistema.
- Adaptabilidad para vehículos automatizados.
Esta tecnología cumple los requisitos de seguridad para los niveles avanzados de automatización de la conducción.
El sistema de frenado electrónico no solo supone una revolución para los vehículos de pasajeros, sino que también abre la puerta a su aplicación en transporte público, camiones de carga y flotas industriales, donde la reducción de peso y el mantenimiento simplificado pueden tener un impacto significativo en la eficiencia energética y la sostenibilidad.
- ¿Y si falla?.
La idea de eliminar las conexiones físicas puede parecer arriesgada, pero los sistemas actuales incorporan redundancia. Por ejemplo, en caso de fallo total, muchos vehículos conservan una conexión hidráulica mínima que permite al conductor frenar con el pedal.
El sistema de frenado electrónico de Bosch incorpora dos actuadores hidráulicos independientes: un actuador por cable y un actuador del programa electrónico de estabilidad (ESP). Esta configuración elimina la redundancia mecánica presente en los sistemas convencionales de frenado, en los que puede haber fallos en la conexión entre el pedal y el sistema de frenado.
En caso de fallo del sistema, tanto el ESP como el actuador por cable pueden aumentar la presión de frenado de las cuatro ruedas de forma independiente. Esto garantiza un nivel de seguridad superior y una fiabilidad fundamentales para la adopción de vehículos autónomos.
Bosch ya ha recibido pedidos de varios fabricantes de automóviles y planea lanzar su sistema de frenado electrónico al mercado en otoño de 2025. Además, se estima que para 2030 más de 5,5 millones de vehículos en todo el mundo estarán equipados con esta tecnología innovadora.
- Desafíos del sistema de frenado electrónico.
Sin embargo, sí existen desafíos: en 2025, Volvo emitió una alerta por fallos bruscos en el módulo del sistema de frenado electrónico de algunos modelos eléctricos e híbridos, lo que pone de manifiesto la necesidad de que el software y el hardware sean robustos.
Toyota implementó el sistema de frenado electrónico ECB- Electronically Controlled Brake en sus vehículos híbridos a principios del siglo XXI. Lo introdujo inicialmente en el Estima Hybrid en 2001 y, posteriormente, en el Lexus RX 400h en EE. UU. , integrándolo con sistemas de control dinámico del vehículo.
Desde entonces, muchas marcas lo han adoptado, como Toyota, Lexus, Ford, GM, Audi e-tron, Porsche Taycan, Alfa Romeo Giulia/Stelvio y modelos como el Corvette C8.
Los fabricantes avanzan hacia el FBS-Future Brake System, como Continental con su arquitectura MK C1 en los Alfa Romeo Giulia y Stelvio. En 2025, lanzarán un diseño más compacto que integrará la bomba, el ABS y el ESC en un solo módulo, lo que permitirá liberar espacio y simplificar la estructura.
El sistema de frenado electrónico se perfila como una pieza crucial en la evolución de los coches eléctricos e híbridos, ya que aporta ventajas en materia de seguridad, diseño y eficiencia energética. Aunque requiere una ingeniería sólida y una normativa de seguridad robusta, su expansión parece inevitable en el camino hacia una conducción más limpia, inteligente y conectada.
- Implicaciones en la gestión de la flota.
La principal consecuencia son los problemas e incidencias que pueden ocurrir por el desconocimiento de esta tecnología.
Se recomiendan las siguientes medidas a tomar.
- Formación a los conductores.
Hay que impartir formación a los conductores sobre está tecnología, como funciona, como conducir el vehículo, como frenar, y muy importante como actuar en caso de avería o que el vehículo pierda fuerza de frenada.
Si el vehículo pierde fuerza de frenada, el vehículo se tiene que parar y utilizar una grúa para llevarlo a nuestro taller o un taller externo.
Hay que impartir formación sobre el tacto del freno o como se produce la frenada con este tipo de frenos.
- Formación a los mecánicos.
Hay que impartir formación a los mecánicos de nuestro taller sobre está tecnología, posibles averías y reparaciones.
Si los mecánicos de nuestro taller no conocen como reparar el sistema de frenado electrónico, habrá que llevar el vehículo al taller oficial, con el tiempo que el vehículo está parado sin prestar el servicio.
- Adquisición del vehículo.
Antes de adquirir el vehículo hay que conocer si tiene el sistema de frenado electrónico para preparar la formación a los conductores y nuestros mecánicos, o por si no queremos adquirir vehículos con esta tecnología de frenado.
- Taller oficial.
Al ser una tecnología tan novedosa, probablemente solamente el taller oficial del fabricante del vehículo tendrá los conocimientos para repárala, y no se pueda llevar el vehículo a otro taller externo.
En resumen, el sistema de frenado electrónico supone un hito en la evolución de la movilidad sostenible. Su diseño innovador reduce el peso del vehículo, optimiza el espacio, mejora la seguridad y aumenta la eficiencia energética, por lo que se perfila como una tecnología clave para el futuro de los vehículos eléctricos y autónomos. Este sistema tiene el potencial de transformar la industria del automóvil y acelerar la transición hacia un transporte más ecológico y eficiente.
Diapositiva 3. Gracias por su tiempo.
La clase ha desarrollado el sistema de frenado electrónico de los vehículos eléctricos e híbridos, y las implicaciones en la gestión de la flota, hasta pronto.
Descarga el audio
Escrito por José Miguel Fernández Gómez.
