Cualquier conductor experimentado sabe que el pulso del pedal del freno es necesario para el frenado efectivo. Esta técnica puede reducir la velocidad sin perder el control del vehículo. Pero incluso esta técnica no siempre ayudará a salir de la situación de emergencia. En este caso, se utiliza el sistema ABS (sistema antibloqueo).
Los sensores de rotación de rueda, se convirtieron en órganos de sentido del sistema ABS, permiten bloquear la cerradura para que el hidromódulo reduzca la presión del líquido de frenos de manera oportuna. Desde la primera aparición, los sensores han evolucionado considerablemente. Hasta la fecha, hay varios tipos de sensores ABS y su principio de trabajo es diferente, pero la función sigue siendo la misma.
Historia de la creación
En 1978, la firma alemana Bosch introdujo el primer sistema electrónico antibloqueo. Los sensores fueron diseñados para incluir un imán de carrete permanente. Dado que en su momento Bosch trabajó con Daimler-Benz, el primer coche equipado con un sistema de este tipo fue Mercedes-Benz Clase S en 1978.
Desde el primer sistema, Bosch ha seguido mejorando su desarrollo. Los nuevos sensores que se instalan en el sistema en nuestro tiempo se basan en el descubrimiento físico del científico Edwin Hall. El físico llevó a cabo sus experimentos en el campo de los campos electromagnéticos y abrió el llamado Efecto Hall en 1879. El efecto es que si pasas la corriente a través de la placa y la pones en el campo del campo magnético, el voltaje aparecerá en los bordes de la placa. La dirección del voltaje dependerá de la dirección de la corriente y de la carga de los electrones. La aplicación de las propiedades del campo magnético en la industria automotriz se retrasó durante 75 años, pero como resultado, los sensores de Hall reforzaron sólidamente sus posiciones no solo como parte del sistema ABS, sino también para medir la posición del eje de distribución.
Así, los sensores se dividieron en dos frentes: activo y pasivo.
Sensores de ABS pasivos
Los sensores pasivos son suficientemente grandes y son menos precisos que activos. Pero su principal inconveniente es que no se ponen en funcionamiento hasta que se alcance la velocidad mínima de rotación de la rueda. Al mismo tiempo, son muy firmes y duraderos.
De forma constructiva, el sensor consta de las siguientes partes:
-Edificio
-núcleo de hierro
-imán permanente
-bobina
-Anillo de pulso
El anillo sensor del sensor está firmemente asegurado al cubo de la rueda y gira delante de uno de los extremos del imán permanente. Este diseño da como resultado una corriente alterna cada vez que un campo de imán constante se disecciona. La frecuencia y amplitud de la corriente alterna es proporcional a la velocidad de la rotación de la rueda. El pulso requiere una velocidad de al menos cinco a siete km/h para ser leída por la unidad de control ABS, lo que supone un grave inconveniente. Por otro lado, los sensores pasivos tienen sus ventajas-no están expuestos al desgaste y la contaminación no afecta al campo magnético.
Sensores ABS activos
A finales de la década de 1990, el nuevo tipo de sensores estaban activos. Su principal diferencia entre los equivalentes pasivos es que necesitan una fuente de energía. Hay dos tipos de sondas activas con un comportamiento diferente.
Sensor de magnesio
La ventaja de un sensor de magnesio es que puede registrar la velocidad de rotación de la rueda desde el comienzo de la operación. Estos sensores se utilizan no sólo para ABS, sino también en el sistema de estabilidad de tipos de cambio.
La propiedad semiconductora de cambiar la trayectoria de los electrones en el campo magnético se toma del sensor. Este fenómeno se llama resistencia del magnetismo (efecto de la magnetosis).
El diseño del sensor es un anillo de pulso de imanes permanentes alternados y un semiconductor al que se aplica la tensión. El anillo de impulso se une al cubo de la rueda y gira a su velocidad. Al girar la rueda, se refuerza el campo magnético, dando como resultado un cambio en la trayectoria de la corriente eléctrica. Cambiar la trayectoria del movimiento aumenta la longitud de la trayectoria del electrón. En un estado de reposo, la resistencia es igual a un valor constante y el valor cambia. Son estos cambios en la señal que la sonda pasa a la unidad de control ABS.
Sensor de efecto Hall
Este es el sensor más preciso hasta la fecha. El diseño del sensor incluirá:
-imán permanente
-Placa semiconductora
-Chip
-Conclusiones
Una placa semiconductora se coloca en el cuerpo del sensor y la corriente eléctrica se lleva a sus bordes. El anillo de un imán permanente se fija al cubo de la rueda y gira con él. Como resultado, los cambios en el campo magnético mueven electrones a uno de los bordes de la placa, de acuerdo con el efecto Hall. La densidad de los electrones en uno de los bordes de la placa se debe a la polaridad del campo magnético. Al girar la rueda en el sentido de las agujas del reloj, los electrones se enrolarán en el borde superior de la placa, en sentido contrario a las agujas del reloj. El chip transforma la señal, y la salida es causada por el voltaje que se pasa a la unidad de control.
La principal ventaja de este sensor es el voltaje constante, que, a diferencia del análogo de magnesio, no tiene carácter de impulso, lo que aumenta la precisión del sensor. Al mismo tiempo, la presencia de un chip lo hace menos fiable y caro en la producción. Además, este sensor es muy sensible a la interferencia electromagnética.
Cuestiones operativas
Tanto los sensores de ABS pasivos como los activos funcionan con el campo magnético. Esto da como resultado una anomalía del sistema. Otro problema es la ubicación de los sensores. Dado que la tracción de la rueda está vibrando significativamente, existe el riesgo de que el sistema de sensores antibloqueo falle. Y por último, la batería funciona. Si el voltaje entre los terminales por debajo de 10.5 se reduce, el sistema ABS puede desconectarse a sí mismo.