EBS Generación 3 & Freno de Disco

FRENOS - EBS

LÍNEA FH

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Prefacio

Esta guía de estudios es un material de capacitación técnica referente al Freno

EBS de la Nueva Línea FH. Su objetivo básico es mostrar las características y los

componentes principales del sistema. Con la información que contiene esta guía, y los

demás conocimientos y habilidades adquiridos en el entrenamiento, el profesional de

servicio tendrá plenas condiciones de identificar los componentes donde tendrá que

hacer un minucioso análisis e intervención, de acuerdo a los síntomas que se

presenten.

Este material es exclusivamente conceptual y didáctico, y no puede ser

empleado para reemplazar las Informaciones de Servicio del IMPACT, que contienen

datos técnicos más completos y son periódicamente actualizadas.

Solicitamos observar que el contenido de esta guía puede estar sujeto a

modificaciones sin previo aviso.

Septiembre – 2006

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Índice 1. DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO............................................................................6 2. FRENO DE DISCO, RUEDA DELANTERA......................................................................7 3. FRENO DE DISCO, RUEDA DE TRACCIÓN ..................................................................8 4. DISCO DE FRENO...........................................................................................................9 5. SENSOR DE VELOCIDAD DE LA RUEDA....................................................................10 6. SENSOR DE DESGASTE DE LAS PASTILLAS DE FRENO ........................................11 7. SISTEMA EBS DE TRES CANALES .............................................................................12 8. SISTEMA EBS DE CUATRO CANALES........................................................................14 9. SISTEMA EBS DE CINCO CANALES ...........................................................................15 10. VÁLVULA DEL FRENO DE SERVICIO........................................................................16 11. VÁLVULA MODULADORA DE UN CANAL..................................................................18 12. VÁLVULA MODULADORA DOIS CANALES ...............................................................21 13. MODULADOR DEL TRAILER / EBS GENERACIÓN 3................................................23 14. VÁLVULAS SOLENOIDES DEL ABS...........................................................................26 15. UNIDAD DE CONTROL / MID 136...............................................................................29 16. CONTROL DEL DESGASTE DE LAS PASTILLAS......................................................31 17. SISTEMA DE FRENO DEL TRAILER – TBS ...............................................................32 18. FUNCIÓN ABS .............................................................................................................33 19. TCS (SISTEMA DE CONTROL DE TRACCIÓN) .........................................................34 20. BLOQUEO DEL DIFERENCIAL ...................................................................................36 21. AYUDA DE ARRANQUE EN SUBIDA..........................................................................37 22. FRENADO DE EMERGENCIA .....................................................................................38 23. CONTROL DE LA FUERZA DE ACOPLAMIENTO......................................................39 24. DISTRIBUCIÓN DE LA FUERZA DE FRENADO.........................................................40 25. AVISO DE ALTA TEMPERATURA DE LOS FRENOS ................................................42 26. SISTEMA TEA..............................................................................................................44 27. FUNCIONES DEL DISPLAY, REGISTRADOR DE ESTADO ......................................45

1. DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO

Los frenos de disco se accionan de forma neumática, como antes, pero el control de la

presión para los cilindros de frenos se hace electrónicamente por el sistema EBS a través de los moduladores. Esta tecnología permite una respuesta de frenado mucho más rápida y uniforme que los sistemas neumáticos convencionales, lo que resulta en distancias de frenadas más cortas. El sistema ha sido desarrollado buscando mejorar la seguridad en las rutas. El pedal del freno envía señales eléctricas. Como medida de seguridad, en el caso de falla en el sistema eléctrico, el EBS cuenta con un sistema de backup neumático.

La idea del EBS es controlar toda la secuencia de frenado. Además, el sistema cuenta con varias funciones relacionadas, como ABS, TCS (Control de Tracción), balanceado automático de los frenos del tractor/trailer (explicadas más adelante en estos apuntes). La unidad de control del EBS calcula la potencia de frenado necesaria y, por medio de moduladores, controla el accionamiento de los frenos. Además, optimiza la presión de los frenos entre la unidad tractora y el trailer o acoplado. Los vehículos con EBS siempre vienen equipados con frenos a disco "BRAKE-DV".

El sistema de frenos ha sido proyectado para actuar en las condiciones más severas posibles. Los componentes más expuestos poseen protección especial anticorrosión. El sistema EBS brinda muchas ventajas, tales como la reducción cuando ocurre desgaste desigual de las pastillas de freno, lo que resulta en intervalos más largos para el cambio de pastillas y discos.

El nuevo EBS, Generación 3 ha sido ampliado y dispone ahora de funciones adicionales. Son tres conjuntos disponibles:

Conjunto estándar (EBS-STD / Standard package)

Conjunto mediano (EBS-MID / Medium package)

Conjunto alto (EBS-HIG / High package)

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2. FRENO DE DISCO, RUEDA DELANTERA

La pinza de freno es "flotante", con cilindros de comando neumático, que accionan los

frenos a través del eje excéntrico de la pinza. El eje excéntrico empuja los dos pistones de la pinza, y presiona la pastilla interna contra el disco. Como la pinza es "flotante", es decir, ella se mueve horizontalmente en el conjunto y presiona la pastilla exterior contra el disco. La pinza tiene ajuste de holgura automática. El cilindro del freno del eje delantero es de montaje radial.

La pinza de freno está equipada con dos indicadores de desgaste, uno eléctrico y otro mecánico. El indicador mecánico está compuesto por un eje plástico accionado por un resorte con cuatro marcas de desgaste (cada marca representa 25% de desgaste de la pastilla).

El Sensor Eléctrico de Desgaste (LWS) envía a la unidad de control una señal proporcional al espesor de la pastilla. Un mensaje de error en la pantalla o display y una luz amarilla en el tablero de instrumentos avisan al conductor cuando resten sólo 20% de la pastilla.

Anotaciones:

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3. FRENO DE DISCO, RUEDA DE TRACCIÓN

El cilindro del freno del eje de tracción y eje auxiliar van montados axialmente, lo que

resulta en una mayor distancia del suelo, si se los compara con el sistema de montaje anterior de los vehículos con suspensión neumática. Los cilindros de los camiones con frenos a disco están mejor protegidos que los modelos anteriores con frenos de tambor y suspensión a aire.

El sellado entre el cilindro y la pinza, y entre el cilindro y el vástago de accionamiento impide la entrada de agua y suciedad en el freno. Además, un tubo de respiración en el cilindro protege contra agua y suciedad.

Todos los frenos de disco de los ejes de tracción y auxiliares tienen chapas de protección. En el eje con reducción en los cubos, el freno a disco no tiene chapa de protección.

Anotaciones:

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4. DISCO DE FRENO

El disco de freno es sólido y hecho de un material muy durable, que reduce el riesgo de

grietas y vibraciones, y va montado en el cubo a través de ranuras, que hacen posible la expansión del disco en el plano radial, lo que resulta en una vida de servicio más larga y reduce el riesgo de que aparezcan grietas.

Los discos de los frenos del eje delantero y del eje tracción son idénticos, mientras que los del eje auxiliar trasero son ligeramente menores. Recomendamos cortar los discos de freno al cambiarlos (consultar Boletín de Servicio). Para sustituir el cubo de la rueda, presione el disco de freno hacia fuera del cubo de acuerdo con las instrucciones en el manual de servicio del Grupo 51.

Anotaciones:

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5. SENSOR DE VELOCIDAD DE LA RUEDA

Los sensores de velocidad de las ruedas delanteras, montados radialmente, controlan

las rotaciones de la rueda dentada que va fijada al cubo. El sensor va puesto en un manguito, que a su vez, está sujeto en la placa de protección. Los sensores pueden ser cambiados sin precisar retirar la rueda ni el cubo, ni el disco de freno.

El sensor de velocidad de la rueda está conectado directamente al modulador, que transforma la señal de rotaciones en velocidad y envía esta información a la unidad de control del EBS que usa esta velocidad para determinar la fuerza de aplicación y el comportamiento de los frenos. El valor de la velocidad es transferido para el enlace de datos o data link J1939, para ser usado por otras unidades de control, como la caja de cambios automática.

La unidad de control del EBS adapta el valor para cotejar las diferencias de tamaños de los neumáticos entre los ejes, cuando el vehículo esté en marcha a una velocidad constante (25 a 100 km/h). Cuando la diferencia de velocidad sobrepase el valor máximo permitido (arriba de 20%), se genera un código de error.

Si la distancia entre el sensor de velocidad de la rueda y la rueda dentada del eje de tracción sobrepasa el valor máximo, el EBS interpreta esta señal como rotaciones de la rueda. En esta situación, las cajas de cambios de comando eléctrico pueden tener problemas en los cambios de marchas. Después de algún tiempo, un mensaje de error aparece mostrando ese problema de distancia.

Anotaciones:

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6. SENSOR DE DESGASTE DE LAS PASTILLAS DE FRENO

Cada pinza de freno está equipada con un sensor que mide el desgaste de la pastilla

de freno. Cuando la pastilla llega a menos del 20% del espesor original, se genera un código de falla. A esta función se le da el nombre de Determinación de Desgaste de la Pastilla (LWS).

Se enciende entonces una luz amarilla en el tablero junto con el aviso "Verificar frenos" en el display de informaciones al conductor. El conductor debe estacionar el vehículo para anotar el código. La unidad de control monitorea el desgaste al ser conectado a la ignición y al liberar el pedal del freno tras frenar. Es la única situación en que se energiza el sensor.

Los sensores se deben calibrar con el VCADS-Pro después que las pastillas sean sustituidas. La calibración sólo debe hacerse en los ejes a los que se les cambiaron las pastillas.

Durante el montaje, los anillos deben ser lubricados con grasa número 3092337.

Nota: Usar destornillador para retirar el sensor, nunca tirar del cable.

Anotaciones:

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7. SISTEMA EBS DE TRES CANALES

1 Unidad de control del EBS 2 Válvula del pedal del freno 3 Válvula solenoide, ABS 4 Modulador, un canal 5 Modulador, dos canales 6 Modulador del control del trailer El sistema EBS de tres canales es usado para vehículos 4x2 y 6x4, con un modulador

de un canal para el circuito de los frenos delanteros y un modulador de dos canales compartidos para el circuito de las ruedas traseras.

Esos (moduladores) de tres canales controlan la función de frenado del vehículo. Ellos van conectados a la unidad de control por medio de una conexión CAN interna, en que las comunicaciones siguen en ambas direcciones. Es decir, en determinado instante, un modulador puede transmitir una información sobre, digamos, la velocidad de la rueda para la unidad de control, y en el instante siguiente, podrá recibir informaciones referentes a la presión de salida necesaria en el cilindro de freno. La unidad de control también está conectada a los data links del sistema TEA (Truck Electric Architecture), en los hay intercambio de informaciones con otras unidades de control, tales como: Unidad de control del motor, Unidad de control del vehículo, y Caja de cambios automática.

El modulador del trailer controla solamente la presión del freno del trailer. El modulador de presión de salida del freno del trailer controla el accionamiento de los frenos solamente en estas dos situaciones:

- Cuando el trailer no esté equipado con sistema EBS.

- Cuando el sistema EBS del trailer no esté funcionando.

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1. Sensor de velocidad de la rueda.

2. Unidad de control del EBS.

3. Válvula solenoide, ABS.

4. Modulador, un canal (delantero).

5. Cilindro de freno.

6. Válvula del freno de servicio.

7. Modulador del control del trailer.

8. Salidas para el trailer.

9. Modulador, dos canales.

10. Sensor de desgaste de las pastillas, LWS.

Anotaciones:

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8. SISTEMA EBS DE CUATRO CANALES

1 Unidad de control del EBS

2 Válvula del pedal de freno

3 Válvula solenoide, ABS

4 Modulador, un canal (eje delantero)

5 Modulador, un canal (eje auxiliar antes del eje de tracción)

6 Modulador, dos canales (eje de tracción)

7 Modulador de control del trailer

El sistema de cuatro canales se usa en el eje auxiliar montado después del eje de tracción en la configuración 6x2 (tag axle), y en el eje auxiliar montado antes del eje de tracción en la configuración 6x2 (pusher axle). El sistema está equipado con un modulador de un canal para el circuito delantero y un modulador de dos canales compartidos para el circuito de las ruedas traseras, además de un modulador de un canal para los ejes auxiliares.

Estos cuatro canales (moduladores) controlan el funcionamiento de los frenos del camión.

Anotaciones:

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9. SISTEMA EBS DE CINCO CANALES

1 Unidad de control del EBS

2 Válvula del pedal de freno

3 Control modulador del trailer

4 Modulador, un canal (circuito de las ruedas delanteras, lado izquierdo)

5 Modulador, un canal (circuito de las ruedas delanteras, lado derecho)

6 Modulador, un canal (eje auxiliar antes del eje de tracción)

7 Modulador, dos canales

Los vehículos 8x2 usan un sistema de cinco canales. Ese sistema está equipado con un modulador de un canal para el circuito delantero del lado derecho, otro para el lado izquierdo y otro de dos canales compartidos para el circuito del eje de tracción, además de un modulador de un canal para el eje auxiliar después del eje de tracción.

Estos cinco canales (moduladores) controlan el funcionamiento de los frenos del camión.

Anotaciones:

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10. VÁLVULA DEL FRENO DE SERVICIO

La nueva válvula del pedal de freno del EBS Generación 3 es del tipo convencional,

complementada con una función eléctrica. La parte eléctrica de esa válvula consiste en dos potenciómetros que sienten la posición del pedal del freno y transmiten a la unidad de control las señales referentes a la desaceleración requerida. Si la diferencia entre las señales de los dos potenciómetros está arriba del valor permitido, el EBS es desactivado, y los frenos son accionados con el aire comprimido que viene de la válvula del pedal de freno (señal backup). La válvula del pedal de freno va también equipada con una llave interna para la función "despertar" (6), que envía una señal a la unidad de control cuando se presiona el pedal del freno, y se activa el sistema EBS entero, aunque la llave de la ignición esté en la posición cero.

Nota: La función despertar no es activada si la llave general está en la posición cero. La función backup funciona siempre, incluso sin la señal de despertar.

La parte neumática de la válvula del pedal de freno funciona como un sistema reserva (backup) en el caso de falla en el sistema eléctrico. La válvula del pedal de freno es alimentada con el aire comprimido de los circuitos trasero (entrada 12) y delantero (entrada 11).

Al ser accionado el pedal del freno, se envían señales eléctricas a la unidad de control que, a su vez, transmite las señales para las válvulas de los moduladores, e indica el accionamiento de los frenos solicitado. La parte neumática de la válvula del pedal de freno también es activada al ser accionado el pedal del freno, enviando aire comprimido al (modulador del) eje trasero, por la salida 22, y para el modulador delantero, por la salida 21. Por ser más rápido que la neumática, la señal eléctrica es la primera a llegar a las válvulas moduladoras, que después de hacer una verificación de las señales recibidas decide si utiliza la señal eléctrica o la neumática (backup).

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Diferencia de presión, presión neumática de la válvula del pedal de freno

Si se acciona el pedal del freno y la señal enviada es hasta de 2 bares, sólo el circuito frontal de la válvula recibe la presión controlada. Cuando la presión pasa de 2 bares, la válvula del circuito trasero del pedal del freno empieza también a ser alimentada con presión controlada. Esta diferencia de presión tiene como objetivo permitir diferencias de presión cuando el Sistema EBS se encuentra en el modo reserva (backup), es decir, cuando el Sistema EBS está usando las señales neumáticas de la válvula del pedal del freno.

Anotaciones:

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11. VÁLVULA MODULADORA DE UN CANAL

1 - Alimentación del tanque de aire

2 - Salida para el cilindro de freno

3 - Descarga

4 - Señal de comando de la válvula del pedal de freno

IV - Válvula de alimentación

OV - Válvula de descarga

BV - Válvula backup

RLV - Válvula relé

LWS - Sensor de desgaste de la pastilla

WSS - Sensor de velocidad de la rueda

ECU - Unidad de Control

PS - Sensor de presión

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El modulador es una válvula relé eléctrica con accionamiento neumático del freno. El modulador se divide en dos partes: eléctrica y neumática. La parte eléctrica consiste de una válvula del sistema backup, válvula de alimentación, válvula de descarga y sensor de presión. La parte neumática consiste de una válvula relé.

Los sensores de presión, de desgaste de la pastilla y de rotaciones de la rueda alimentan el modulador con señales de información. El modulador transfiere dichas señales para la unidad de control del sistema EBS a través de una conexión CAN. La unidad de control calcula la presión de frenado necesaria y envía una señal de control de vuelta al respectivo modulador.

Funcionamiento:

A Mientras no se acciona el pedal del freno, la alimentación de aire comprimido del tanque de aire para las válvulas del pedal del freno, de admisión y relé es constante. No hay aire yendo para los cilindros de los frenos.

B Al ser accionado el pedal del freno, la válvula del pedal de freno emite dos señales, una eléctrica y otra neumática. La señal eléctrica va para la unidad de control y sigue, por la red CAN, para la válvula moduladora. Por ser más veloz que la neumática, la señal eléctrica cierra la válvula del sistema backup y abre la válvula de alimentación. Al abrirse la válvula de alimentación, el aire del tanque de aire comprimido abre la válvula relé y presuriza el cilindro de freno.

C El sensor de presión lee la presión que es enviada al cilindro del freno. Cuando la desaceleración de la rueda se iguala a la posición del pedal del freno, la válvula de alimentación se cierra. La válvula relé mantiene entonces la presión en los cilindros de los frenos. Si la desaceleración se mantiene uniforme y la posición del pedal del freno se mantiene igual, la presión de aire en los cilindros de los frenos se estabiliza.

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D Al ser liberado el pedal del freno, se envía una señal para la válvula de descarga, que se abre. El aire de los cilindros de freno pasa por la válvula relé y es descargado por la válvula de descarga.

En el caso de falla en el sistema EBS, como una falla eléctrica, por ejemplo, siempre quedará la reserva neumática. Siempre que se presiona el pedal del freno se envía una señal neumática al modulador. Como la válvula relé no depende de electricidad, el aire pasa directo por la válvula del sistema backup y abre la válvula relé para que el aire pueda fluir para los cilindros de los frenos. Anotaciones:

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12. VÁLVULA MODULADORA DOIS CANALES

1 – Alimentación del tanque de aire

21,22 – Salida para los cilindros de los frenos

3 – Salida

4 – Válvula del pedal de freno

IV – Válvula de alimentación

OV – Válvula de descarga

BV – Válvula backup

RLV – Válvula relé

LWS – Sensor de desgaste de la pastilla

WSS – Sensor de velocidad de la rueda

ECU – Unidad de control

OS - Sensor de presión

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A priori, el modulador del eje trasero está compuesto por dos válvulas moduladoras de

un canal interconectadas, con funciones idénticas. La diferencia es que el modulador controla la presión para la rueda de tracción izquierda o derecha, y por esa razón es llamada de modulador de dos canales, debido a la diferencia del modulador de las ruedas delanteras, que es de un canal.

El modulador envía informaciones a la unidad de control del EBS (por la red CAN), de sus sensores de rotaciones de las ruedas, indicadores de desgaste y sensores de presión. Estas informaciones, combinadas con los datos obtenidos, por ejemplo, de la válvula del pedal de freno, se usan para determinar el comportamiento del frenado (desaceleración).

Funcionamiento:

A - Mientras no se acciona el pedal del freno, es constante la presión de aire comprimido del tanque de aire para las válvulas del pedal de freno, de admisión y relé. No hay envío de presión de aire para los cilindros de los frenos.

B - Al ser accionado el pedal del freno, la válvula del pedal de freno emite dos señales, una eléctrica y otra neumática. La señal eléctrica va para la unidad de control y, a través de la red CAN, para la válvula del modulador. La señal eléctrica es más veloz que la neumática, cierra la válvula del sistema backup y abre la válvula de alimentación. Al ser abierta la válvula de alimentación, el aire del tanque abre la válvula relé y presuriza el cilindro de freno.

C - El sensor de presión lee la presión que es enviada al cilindro del freno. Cuando la desaceleración de la rueda se iguala a la posición del pedal del freno, la válvula de alimentación se cierra. La válvula relé mantiene entonces la presión en los cilindros de los frenos. La presión del aire en los cilindros de los frenos se estabiliza, si la desaceleración es uniforme y la posición del pedal del freno es la misma.

D - Cuando se libera el pedal del freno, se envía una señal para la válvula de descarga, que entonces se abre. El aire pasa de los cilindros de los frenos a través de la válvula relé y de la válvula de descarga, antes de ser drenada a través de alguna salida.

En el caso de falla en el Sistema EBS, por ejemplo, falla de energía eléctrica, el sistema neumático backup está siempre disponible. Siempre que se presiona el pedal del freno, se envía una señal neumática al modulador. Como la válvula del sistema de reserva no depende de electricidad, el aire pasa directo por la válvula del sistema backup y abre la válvula relé, y deja que el aire pase para los cilindros de los frenos.

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13. MODULADOR DEL TRAILER / EBS GENERACIÓN 3

Modulador del trailer (para trailers sin EBS)

1 – Alimentación del tanque

21 – Circuito de alimentación, trailer

22 – Circuito de control, trailer

42 – Freno de servicio, ruedas delanteras

43 – Freno de estacionamiento

IV – Válvula de alimentación

OV – Válvula de descarga

BV – Válvula del sistema backup

RLV – Válvula relé

SD – Salida

PS – Sensor de presión

FI – Filtro

DV – Válvula retenedora de presión

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Modulador del trailer (para trailers sin EBS)

El modulador del trailer se usa cuando el trailer no tiene el sistema EBS. El proyecto del modulador del trailer del EBS Generación 3 es distinto a los moduladores de trailer anteriores, pues no tiene más el circuito de control interno. En vez de eso, la unidad de control del EBS envía las señales directamente para las válvulas electro neumáticas del modulador a través de un cable de conexión de siete hebras. De una forma continua, la unidad de control calcula la presión de frenado que será transmitida para la línea de comando del freno del trailer 22. El sensor de presión del modulador del trailer informa a la unidad de control la presión en la línea de comando 22.

La presión de comando en el circuito 22 toma como base varios datos, y entre ellos, la carga calculada por la unidad de control durante la última aceleración, además del nivel de presión y distribución de frenado que ha calculado la última vez que los frenos fueron aplicados.

La presión de control del circuito 22 es pre-programada en la unidad de control y no puede ser modificada.

Funcionamiento:

A - Mientras no se acciona el pedal del freno, la presión del tanque de aire comprimido para la válvula del pedal de freno se mantiene constante en la válvula de alimentación y en la válvula relé. No hay presión de aire para los cilindros de los frenos. Se obtiene también presión neumática constante a través de la entrada 1 para las válvulas de admisión IV, del sistema backup BV y relé RLV, que sigue para el circuito de alimentación 21 del trailer. No hay envío de aire comprimido para el circuito del control de salida del trailer, conexión 22.

B - Al ser accionado el pedal del freno, la válvula del pedal de freno emite dos señales, una eléctrica y otra neumática. La señal eléctrica va para la unidad de control y para la válvula del modulador. La señal eléctrica es más veloz que la neumática y abre la válvula del sistema backup BV, que a su vez abre la válvula de alimentación IV. Al abrirse la válvula de alimentación, se envía una señal neumática para la válvula relé, que se abre, para que el cilindro de freno reciba presión a través de la entrada 1 para el circuito de control, conexión 22.

C - El sensor de presión, PS, mide la cantidad de presión que se transmite para el circuito de control del trailer, conexión 22. Con la ayuda de todas las señales, como las del

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sensor de rotaciones de las ruedas, de los sensores de presión, del cálculo de carga y de la desaceleración total del camión, la unidad de control puede calcular la presión que debe ser enviada para el circuito de control del trailer, conexión 22. Al alcanzarse la presión calculada, la válvula de alimentación IV se cierra. Y la válvula relé mantiene la presión para la conexión 22.

D - Cuando se suelta el pedal del freno, se envía una señal a la válvula de descarga, OV, que se abre. La señal neumática para la válvula relé cesa (es drenada por la válvula de descarga). El aire comprimido deja el circuito de control, conexión 22, por la descarga de la válvula relé.

E - En el caso de falla en el Sistema EBS, falla eléctrica, por ejemplo, el sistema neumático backup está siempre disponible. Siempre que se presiona el pedal del freno, se envía una señal neumática al modulador, para la conexión 42. Como la válvula del sistema backup no depende de electricidad, la señal neumática de la válvula del sistema backup BV es impedida de llegar a la válvula relé RLV. La válvula relé no detecta esa señal y deja que la señal del freno de servicio, conexión 42, del eje delantero pase por la válvula relé para el circuito de comando y para el trailer, conexión 22.

F - Si se interrumpe la presión del circuito del freno de estacionamiento, conexión 43 (freno de mano accionado), la válvula relé RLV acciona los frenos, y envía presión para el circuito de control, conexión 22.

G - La válvula DV es la válvula retenedora de presión (válvula alivio de presión) y su tarea es impedir la conexión de alimentación 1 de expeler aire en el caso de rotura de algún tubo del circuito de control del trailer, conexión 22.

Anotaciones:

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14. VÁLVULAS SOLENOIDES DEL ABS

En razón de que el eje delantero usa una válvula moduladora de un canal, es necesario emplear dos válvulas solenoides de ABS montadas en las salidas para el cilindro de freno delantero derecho e izquierdo, haciendo posible que en el caso de trabado la presión sea reducida en apenas una de las ruedas del eje delantero.

Estas válvulas están compuestas por dos solenoides y dos membranas comandadas de forma neumática. Los solenoides reaccionan a las señales de comandos de la ECU en fracciones de segundo, y actúan sobre la presión de los cilindros de freno de las ruedas delanteras y traseras:

Funcionamiento de la Válvula Moduladora

Esquema Funcionamiento Conexiones del Conector

1 – Entrada (válv. relé o descarga rápida) 2 – Salida para cilindro de freno 3 – Descarga

6.1 – Alimentación solenoide de descarga 6.2 – Puesta a tierra 6.3 – Alimentación solenoide de retención

Nota: El tiempo máximo de alimentación de la válvula solenoide no debe exceder los 10 segundos.

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Aumento de Presión La presión que entra en la Puerta (1) hace que la membrana de admisión (4) se abra

inmediatamente. A través de la consecuente presurización de la cámara (b) el aire comprimido fluye por la Puerta (2) para el cilindro de freno y para el canal en forma de anillo (d), sobre la membrana de salida (5). Al mismo tiempo, el aire comprimido pasa por el canal (a), y a través de la válvula (7) que está abierta para la cámara (a) y por abajo de la membrana de salida (5). Hasta que no sea enviada ninguna señal por los sensores, la válvula solenoide de regulación estará accionada.

Cada aumento de presión en la Puerta (1) será transferido a la Puerta (2). De la misma forma, cada disminución de presión también será transferida.

Fig. 6 - Aumento de presión

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Conservación de Presión A través de la señal adecuada, el solenoide (II) será desenergizado, la válvula (6) será

cerrada y la válvula (7) será abierta. De esta forma, la presión aplicada a la Puerta (1) será nuevamente transferida a la cámara (E) y cerrará la membrana de salida (5). La válvula solenoide de regulación alcanzará de esta forma la condición de “conservación de presión”.

Fig. 7 - Conservación de presión

Reducción de Presión

Si la rueda que viene siendo frenada rueda en condición inestable (con tendencia a trabarse), esa situación empezará inmediatamente a ser sensoriada. En esas condiciones el Solenoide ( I ) será energizado, la válvula (8) será cerrada y la válvula (9) será abierta. La presión aplicada a la Puerta (1) fluirá a través de la cámara (g) y del canal (h) para la cámara (k) y cerrará la membrana de admisión (4).

Al mismo tiempo, el Solenoide (II) también será energizado, cerrando la válvula (7) y abriendo la válvula (6).

De esta forma, la presión en la cámara (C) es descargada por la salida (3). Se abre la membrana de salida (5). La presión de frenado existente en la Puerta (2) se descarga a través de la cámara (C) y del canal (f) para la salida (3) hasta que la rueda frenada pase a rodar en la región estable (sin tendencia a trabarse) y el Solenoide ( II ) sea desenergizado.

Fig. 8 - Reducción de presión

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15. UNIDAD DE CONTROL / MID 136

El EBS Generación 3 dispone de una nueva unidad de control y un nuevo software. La unidad de control posee un nuevo método de cálculo de accionamiento del freno. En vez de un movimiento específico del pedal ser equivalente a una presión específica de frenado en los cilindros de los frenos (sistema anterior), un movimiento específico del pedal emite una solicitación de una específica cantidad de desaceleración. De este modo, la presión en los cilindros de los frenos puede variar en función, por ejemplo, de cargas diferentes, pero la desaceleración y la sensibilidad del pedal permanecen inalteradas.

Otro nuevo recurso de la unidad de control del EBS Generación 3 es el cálculo del peso que, ahora, tiene como base la aceleración y la carga del motor. Después de uno o más cambios para una marcha más alta, el sistema calcula la carga con base en la solicitación de potencia del motor y en la aceleración.

La unidad de control también calcula la distribución de la fuerza de frenado, es decir, como se distribuye dicha carga para los ejes, entre la unidad de tracción y el trailer de tal forma que genere suficiente desaceleración. La distribución de la fuerza de frenado se calcula mientras los frenos son aplicados usando el "slip control". En el caso que la desaceleración en las ruedas traseras sea mayor (ej.: giran más lentamente) que en las delanteras, la fuerza de frenado automáticamente aumenta en la delantera y disminuye en la trasera hasta que la desaceleración esté igual en todas las ruedas.

Si el trailer está equipado con EBS, las comunicaciones son transmitidas a través del data link ISO 11992, que es una red especial de datos del trailer.

El sistema EBS Generación 3 está ahora equipado con la función despertar, que activa el sistema al ser presionado el pedal del freno, aunque la llave de ignición esté puesta en la posición cero.

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Las nuevas funciones internas de la EBS Generación 3 incluyen también lo siguiente:

- La unidad de control ESP está integrada a la unidad de control del EBS cuando las especificaciones del vehículo incluyen el ESP (Electronic Stability Program – Programa Electrónico de Estabilidad).

- Análisis/Aviso de Desgaste de la Pastilla (calcula el número de kilómetros restantes para las pastillas de los frenos),

- Aviso de Calentamiento de los Frenos

- Bloqueo Automático del Diferencial (el bloqueo del diferencial ocurre automáticamente)

- Ayuda de arranque en subida (el EBS acciona los frenos antes de arrancar)

- Monitor de Condición del EBS (el número de veces que determinadas funciones han sido activadas)

- Control de la Fuerza de Acople (cálculo de la distribución de la fuerza de frenado entre el tractor y el trailer)

- Sistema de Frenado Asistido (desaceleración extra potente).

Funciones del EBS que también estaban incluidas en la versión anterior (Generación 2):

- ABS (sistema anti-trabado de los frenos)

- TCS (sistema de control de tracción/anti-patinaje)

- Sensor de desgaste de la pastilla (avisa al conductor cuando reste 20% de la pastilla)

- Control de Desgaste de las Pastillas (ecualiza el desgaste entre las pastillas de freno en los ejes)

- Composición de Frenos (asistencia de los frenos auxiliares a los frenos de las ruedas)

- Diagnóstico vía TEA (Truck Electrical Architecture – Arquitectura Eléctrica del Camión)

- Diff Lock Synchro (Sincronismo del Bloqueo del Diferencial – el engranaje de accionamiento es sincronizada antes que la traba del diferencial sea conectada),

- Soporte ESP (Programa Electrónico de Estabilidad)

- Test de los Frenos del Trailer

La unidad de control también transmite informaciones referentes a los valores de los sensores para el data link para que los demás sistemas, como el retarder o ralentizador, la caja de cambios electrónica etc., puedan usarlos en el control de las propias funciones.

La unidad de control tiene una función de auto diagnosis que permite continuamente evaluar la exactitud de los valores de los sensores. Si alguno de esos valores es considerado ilógico, se genera un mensaje de error en el display del tablero de instrumentos y se define un código de falla.

Anotaciones:

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16. CONTROL DEL DESGASTE DE LAS PASTILLAS

Control de Desgaste de Pastillas (LWC)

El sistema de Control de Desgaste de Pastillas (LWC) de la unidad que controla el desgaste de las pastillas de freno también usa el sensor. Con las informaciones de los sensores de las pastillas de los frenos, la unidad de control ajusta la presión entre los ejes delantero y trasero garantizando que el desgaste de la pastilla de freno sea lo más uniforme posible. La fuerza total de los frenos del vehículo permanece, incluso, inalterada. El ajuste máximo de +/- 0,3 bar permite un desvío total de presión de no más que 0,6 bar. La LWC sólo funciona a velocidades con más de 10 km/h.

Algunas veces, el desgaste de las pastillas se procesa más lentamente en un eje que en los otros, como, por ejemplo, en un eje auxiliar. En esta situación, no sería práctico intentar, e imponer, el desgaste uniforme de todas las pastillas. El dispositivo de control de desgaste se ajusta entonces de tal forma que las pastillas del eje auxiliar tengan la misma velocidad de desgaste que las del eje de tracción.

Análisis/Aviso de Desgaste de la Pastilla (LWA)

Otra función que usa el Indicador de Desgaste es el Análisis de Desgaste de la Pastilla (inclusa en el EBS Generación 3). Esta función, disponible como opcional, evalúa el número de kilómetros que aún restan para la pastilla. El conductor puede visualizar esta función en el display del tablero de instrumentos.

Control de Desgaste de las Pastillas (LWC)

Ejemplo: Si hay un desgaste desigual entre las pastillas de las ruedas delanteras y las ruedas de tracción, el sistema automáticamente compensa ajustando la presión de los frenos entre los ejes. En otras palabras, una presión ligeramente menor será aplicada en el eje con más desgaste (en verde en el diagrama) y en el eje con menor desgaste, una presión ligeramente mayor (azul en el diagrama). La presión total de frenado permanece la misma, pues los ajustes se hacen simultáneamente.

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17. SISTEMA DE FRENO DEL TRAILER – TBS

Cuando se cambia un trailer por otro, esta función permite la inspección o regulación de la quinta rueda con seguridad. La función es activada al presionarse el botón con el vehículo en marcha a menos de 4 km/h y se desactiva cuando la velocidad pasa de los 7 km/h o al soltarse el botón. Mientras la función está activa, el Sistema EBS libera una presión constante de 4 bar para el trailer. Esta función está disponible como opcional y es activada a través de la programación del parámetro TBS del vehículo.

Anotaciones:

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18. FUNCIÓN ABS

La función ABS (sistema de frenado con antitrabado) está integrada a la unidad de control EBS con el fin de reducir la distancia de frenado, mejorar el confort y aumentar la estabilidad. Durante la regulación del ABS el conductor es alertado a través de un símbolo en el display del tablero de instrumentos.

Luz de aviso del ABS

La luz de aviso se enciende en conjunto con la luz amarilla de información o roja de parada, dependiendo del tipo de error. Cuando la luz de aviso del ABS se enciende, esto indica que el ABS tuvo el funcionamiento reducido.

La luz de aviso del ABS se enciende cuando:

- La llave de la ignición se gira hasta la posición de conducción. Si no hay ningún error registrado, la luz se apaga más o menos en tres segundos.

- Hay un error afectando el funcionamiento del ABS.

- Hay un mensaje de error relacionado con el sensor de rotaciones de la rueda almacenada desde el último viaje. La luz permanece encendida hasta que la unidad tractora alcance la velocidad de 20 km/h (si el problema persiste, la luz continuará encendida).

- Hay diferencia de tamaño entre neumáticos delanteros y traseros. La luz de aviso se enciende y permanece prendida durante todo el viaje. El sistema acepta diferencias de hasta 20%. Si la diferencia es mayor, se define un código de error y la luz continúa prendida.

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19. TCS (SISTEMA DE CONTROL DE TRACCIÓN)

Si las ruedas patinan durante la aceleración, el Sistema EBS lo percibe y reduce la potencia del motor, después de comparar la velocidad de rotaciones de las ruedas de tracción y de las ruedas libres. Si hubiera una diferencia de rozamiento con el suelo entre la rueda del lado izquierdo y la rueda del lado derecho, normalmente patina la rueda que tenga un nivel de rozamiento más bajo. Si la velocidad es inferior a 40 km/h, el TCS aplica los frenos a esta rueda, al mismo tiempo en que la potencia equivalente se transfiere para la otra rueda de tracción. El TCS, por lo tanto, funciona como un freno diferencial automático.

TCS Todo Terreno

Tanto como la función TCS estándar limita el patinaje de las ruedas automáticamente, el conductor también puede aumentar la velocidad de referencia para el TCS, presionando la tecla “TCS". Esta función permite que el conductor aumente el patinaje de la rueda en 10 km/h con relación a las rotaciones de la rueda delantera. Cuando el conductor acelera, la unidad de control también permite que la rueda patine más. Si el camión está equipado con ESP, este sistema permite más patinaje que el normal sin interferencia. La función “TCS Todo terreno” se desconecta al presionarse la tecla nuevamente. Cuando la función “TCS Todo terreno” está conectada, la luz de señalización ilumina la tecla.

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Desconexión del TCS

La desconexión del TCS se hace por medio del display del tablero de instrumentos. El camión debe estar parado.

Nota: El TCS se conecta automáticamente en una de las circunstancias siguientes:

- La próxima vez que la llave de la ignición sea girada para la posición de conducción.

- Si la velocidad en todas las ruedas sobrepasa los 12 km/h. Si el vehículo es remolcado por una cargadora en las ruedas delanteras, el TCS debe ser desconectado (el TCS no se activa, aunque la velocidad en las ruedas traseras sea superior a los 12 km/h). Durante el remolque, también se define un código de falla; dicho código debe ser borrado más tarde.

Anotaciones:

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20. BLOQUEO DEL DIFERENCIAL

La función bloqueo del diferencial sincroniza las velocidades de los engranajes impulsores antes que el bloqueo del diferencial sea activado. El sistema usa las funciones del TCS para efectivamente sincronizar las rotaciones de las ruedas, limitando la potencia del motor y accionando los frenos de la rueda que esté patinando antes que el bloqueo del diferencial sea hecho efectivo. Esto deja las ruedas de tracción más estables, y el monitor de rotaciones habilita el bloqueo del diferencial para ser conectado correctamente en 10 segundos. Si el bloqueo del diferencial no se acciona en 10 segundos, el sistema no intenta más accionarlo, y el conductor tiene que presionar la llave nuevamente.

Bloqueo automático del diferencial (función extra)

El control automático del bloqueo del diferencial está disponible solamente para vehículos con apenas un eje de tracción. El bloqueo del diferencial es automáticamente activado cuando las ruedas de tracción empiezan a girar a distintas velocidades. Las velocidades de las ruedas son sincronizadas antes de que sea accionada la función. El bloqueo automático del diferencial sólo funciona a velocidades inferiores a los 15 km/h.

Llave: Una llave de dos posiciones se usa para la función de bloqueo del diferencial, y para el control automático del bloqueo del diferencial, una llave de tres posiciones. Las posiciones son las siguientes:

Posición 0: Sin bloqueo del diferencial

Posición 1: Bloqueo automático del diferencial accionado. Esto sucede automáticamente cuando los engranajes impulsores giran a velocidades distintas y el vehículo está a menos de 15 km/h.

Posición 2: El conductor conecta manualmente el bloqueo del diferencial. La velocidad no es importante, pero las ruedas precisan estar a la misma velocidad.

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21. AYUDA DE ARRANQUE EN SUBIDA

La función de arranque en subida permite que el vehículo arranque en subidas acentuadas. Cuando la función es activada por la llave, los frenos no son liberados inmediatamente, es decir, el conductor dispone de más tiempo para acelerar. Esta función es desactivada cuando la llave es nuevamente presionada. La función de ayuda de arranque en subida funciona de varias formas dependiendo de la caja de cambios.

Caja de cambios manual

La presión en los frenos se mantiene hasta que el pedal del embrague sea liberado o hasta que se obtenga una determinada potencia del motor.

Caja de cambios automática

La presión en los frenos se mantiene durante algún tiempo después que el pedal del freno sea liberado o hasta que se logre una determinada potencia del motor.

Anotaciones:

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22. FRENADO DE EMERGENCIA

Si se presiona el pedal del freno apresuradamente, la unidad de control del EBS determina que el conductor solicite fuerza extra de frenado y, en consecuencia, transmita señales solicitando desaceleración extra potente. Esta función posibilita que la fuerza total de frenado sea alcanzada más rápidamente en ciertas situaciones.

Anotaciones:

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23. CONTROL DE LA FUERZA DE ACOPLAMIENTO

La fuerza de acoplamiento entre el tractor y el trailer funciona de acuerdo con los principios siguientes:

Trailer sin EBS:

La comunicación se hace vía cable directamente al modulador del trailer, que asume el control de la presión para el trailer.

Al ser aplicado el freno, la unidad de control del EBS recibe las informaciones relativas a la presión del freno (de todos los moduladores, incluso del modulador del trailer) y la desaceleración real. La unidad de control del EBS rápidamente coteja esas informaciones con la desaceleración solicitada (por el conductor). La unidad de control, entonces, interfiere directamente y corrige la presión en los frenos del trailer si la desaceleración realizada se desvía de la desaceleración solicitada. La salida de presión para el trailer puede estar arriba o abajo de la exigencia legal nominal (azul). Ver tabla. La salida de presión corregida para el trailer está dentro del área marcada, que todavía está dentro de la exigencia legal.

Trailer con EBS

Las comunicaciones se transmiten por medio del data link ISO 11992, que es un enlace de datos especial para el trailer. Cuando el trailer está equipado con EBS, la función de regulación automática de los frenos (Control de la fuerza de acoplamiento) es dispensada. Al contrario, la unidad de control usa la función control de tracción, que requiere que todas las ruedas tengan que tener la desaceleración solicitada, y la presión es ajustada para alcanzarla.

Anotaciones:

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24. DISTRIBUCIÓN DE LA FUERZA DE FRENADO

Distribución de la potencia de frenado

La unidad de control también calcula la distribución de potencia de frenado, es decir, la fuerza de frenado es distribuida a través de los ejes del tractor y el trailer (si el trailer esté equipado con EBS) para asegurar que el accionamiento de los frenos (desaceleración) ha sido suficiente. Al accionar los frenos, la unidad de control calcula la distribución de la potencia de frenado y el nivel de presión necesario (para alcanzar un determinado nivel de desaceleración). Todo esto contribuye para obtener la desaceleración solicitada por el conductor.

Monitoreo de los frenos de las ruedas

Esta función alerta al conductor cuando una de las ruedas está frenando con menos eficiencia que las otras. La causa puede ser, por ejemplo, que la pinza de freno esté atascada y precisando de más presión para conseguir la desaceleración deseada o, entonces, la pastilla de freno está lisa. El sistema EBS monitorea continuamente cómo están actuando los frenos en todas las ruedas y percibe en qué momento el freno de determinada rueda está empezando a fallar. Si una de las ruedas empieza a frenar con eficiencia inferior a la de las otras, se prende en el display del tablero de instrumentos el aviso "VERIFICAR FRENOS" y el símbolo respectivo.

Control del Torque de Arrastre (optativo)

Al sentir que la rueda de tracción va a recibir una fuerza muy alta de frenado del motor (cuando el conductor suelta el pedal del acelerador), el EBS envía una señal para la unidad de control del motor avisando para que disminuya un poco el torque. Esto se hace aumentando las revoluciones del motor con la intención de evitar el riesgo de trabado o patinaje de las ruedas del vehículo.

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Distribución de la potencia de frenado

La distribución de potencia de frenado se calcula cuando los frenos se accionan usando la función "control de patinaje". “Control de patinaje” significa que la unidad de control compara la desaceleración en todas las ruedas. Si una de las ruedas traseras, por ejemplo, está con más desaceleración (es decir, girando más lentamente) que las delanteras, la potencia de frenado automáticamente aumenta para las ruedas delanteras y se reduce para las traseras, hasta que la desaceleración sea igual en todas las ruedas.

Anotaciones:

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25. AVISO DE ALTA TEMPERATURA DE LOS FRENOS

Alerta de calentamiento de los frenos

La temperatura del disco/pastilla de freno se calcula sin ser medida directamente. Los factores que afectan este cálculo son: cuánto tiempo que los frenos vienen siendo accionados, la velocidad del vehículo y la fuerza con que los frenos vienen siendo accionados. El conductor es alertado del calentamiento de los frenos por la luz de aviso y el símbolo de temperatura excesiva de los frenos en el display y por el pedal del freno, que se siente cuando empieza a fallar.

Generación de calor durante el frenado

La energía del vehículo en movimiento se convierte en calor en el freno de las ruedas durante el frenado. En razón de que el desgaste de las pastillas es severamente afectado por las altas temperaturas de los frenos, es importante que la fuerza de frenado sea distribuida lo más uniformemente posible entre todos los equipos del vehículo.

La función de ajuste automático de los frenos (control de la fuerza de acoplamiento) ecualiza la presión de los frenos entre el tractor mecánico y el acoplado, haciendo posible una distribución más uniforme de la temperatura y, en consecuencia de ello, un desgaste más uniforme de las pastillas de freno.

Este diagrama coteja la evolución de la temperatura en el disco de freno. Ambos casos reflejan una situación en que ha sido aplicada una presión de frenado relativamente baja, pues 90% de todas las aplicaciones de freno están en esta franja.

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El diagrama de arriba (sin EBS) muestra que cuando se accionan los frenos en la combinación vehicular, el impacto principal lo soportan los ejes delantero y de tracción (líneas B, verde, y A, roja), que sufren aumentos importantes de temperatura (aprox. 400 grados). La línea azul (C) muestra que la temperatura de los frenos del trailer es inferior a 50 grados. La línea D muestra la temperatura ambiente.

El diagrama de abajo (con EBS) muestra cómo el calor se desarrolla cuando la función de ajuste regula la presión del trailer, elevando la temperatura de los frenos del trailer para cerca de 100 grados y reduciendo la temperatura de los frenos de los ejes delantero y de tracción, reduciendo el desgaste de los frenos en esos ejes.

Anotaciones:

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26. SISTEMA TEA

Sistema TEA

El Sistema EBS va conectado al Sistema TEA a través de los data links J1587 y J1939. La conexión de información J1587 se usa para mensajes de error, códigos de fallas, programación, cotejos y tests, mientras que la conexión de control J1939 se usa para comunicaciones entre las unidades de control.

Ejemplos de comunicación por medio de data links

- Al percatarse que las ruedas de tracción están patinando o con tendencia a patinar, la unidad de control del EBS notifica a la unidad de control del motor a través de los data links, y la potencia del motor se reduce inmediatamente.

- Si ocurre algún error en el EBS, la unidad de control de instrumentos es prontamente notificada y aparece un mensaje de error en el display del tablero. La unidad de control de los instrumentos también prende la luz de aviso PARE o INFO.

La unidad de control del ESP está instalada dentro de la unidad de control EBS (del EBS Generación 3).

Anotaciones:

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27. FUNCIONES DEL DISPLAY, REGISTRADOR DE ESTADO

La unidad de control del EBS monitorea el sistema continuamente. Se avisa al conductor de alguna falla en los componentes o funciones a través de mensajes de error y luz de aviso INFO o PARE. Los códigos de falla se anotan de la misma manera como en otros sistemas.

La función anti-patinaje (TCS) se puede desactivar temporalmente a través del menú de CONFIGURACIONES. Esta función está indicada por un símbolo en el display del tablero y la luz de aviso del ABS que se prende. La función es desactivada cuando se desconecta la ignición.

EBS “status recorder” o Registro de estado

El EBS Generación 3 está equipado con un “status recorder”, que almacena el número de veces que determinadas funciones han sido activadas. La unidad de control también registra el tiempo de la primera y de la más reciente activación de esas funciones. El “status recorder” monitorea las funciones siguientes:

ESP (activa, número de veces)

ABS (activa, número de veces)

TCS (activa, número de veces)

Alerta de calentamiento (temperatura excesiva, número de veces)

Ayuda a los frenos (uso, número de veces).

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