Autor: The Wishmaster | Publicado: 2012-05-26T14:17:00-03:00

Olá navegantes!

Dias atrás eu estava pesquisando material para iniciar um trabalho na faculdade sobre freios ABS para a cadeira de Sistemas Embarcados. O material de resumo ficou bacana e resolvi postar aqui para qualquer um que precisar de uma referência inicial sobre o assunto.




Sistema de Freios Anti-travamento

Anti-lock Brake System


Michel V. Ramos 



Unilasalle - Centro Universitário La Salle - Canoas, RS - Brazil




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1. Operação do Sistema
O controlador do sistema de freios anti-travamento é também conhecido como CAB (Controller Anti-lock brake). O ABS típico inclue pelo menos:



- ECU (Eletronic Control Unit)


-  4 sensores de velocidade da roda (um para cada roda)


- 2 válvulas hidráulicas (no mínimo) no sistema hidráulico dos freios.



A ECU monitora constantemente a velocidade rotacional de cada roda. Se a ECU detectar uma roda rotacionando a uma velocidade significativamente inferior às outras (uma condição indicativa de travamento iminente da roda), ela atua na válvula para reduzir a pressão hidráulica no sistema de freios na roda afetada. A roda, então, começa a girar mais rápido. Reciprocamente, se a ECU detecta que uma roda está girando mais rápido que as outras, a pressão hidráulica nos freios é aumentada de forma que a força nos freios seja reaplicada, diminuindo a velocidade da roda. Alguns sistemas ABS podem aplicar e liberar a força nos freios na razão de 15 vezes por segundo.



A ECU é programada para ignorar diferenças de velocidade até um nível crítico, pois quando um carro está fazendo uma curva, as rodas do lado interno da curva rotacionam mais devagar que as rodas do lado de fora. É por este mesmo motivo que quase todos os carros usam um dispositivo chamado diferencial.



Se alguma falha é detectada pela ECU, uma luz indicativa se acende no painel e o sistema ABS é desligado. A ECU somente habilitará o ABS depois que a falha for corrigida.



Sistemas de ABS modernos aplicam força individual em cada roda através de um sistema de controle de sensores montados como um HUB e um microcontrolador dedicado.



2. Os 4 componentes principais

2.1 Sensores de velocidade
Geralmente localizado nas rodas, pode estar localizado no diferencial.
　


2.2. Válvulas
Há uma válvula na tubulação hidráulica de cada freio controlado pelo ABS. Em alguns sistemas, a válvula tem 3 posições:



1. Na posição um, a válvula está aberta; a pressão do cilindro mestre passa direto por ela até o freio.


2. Na posição dois, a válvula bloqueia a linha (tubulação), isolando o freio do cilindro mestre; Isso evita que a pressão aumente devido ao condutor apertar o pedal do freio com mais força.


3. Na posição 3, a válvula libera uma certa quantidade da pressão hidrácula vinda do freio.



2.3. Bomba
A válvula faz exatamente o oposto da válvula. Enquanto a válvula libera a pressão dos freios, a bomba reaplica a pressão conforme necessário.



2.4. Controlador
O controlador é uma ECU dentro do carro que recebe as informações de cada sensor de velocidade na roda individual e, se ele recebe o sinal de que uma roda perdeu tração, ele ativa o modulador ABS de forma que ele atue desligando e ligando as válvulas.



3. Tipos de Freio
Os sistemas ABS utilizam diferentes esquemas dependendo do tipo de freio que está em uso. Eles podem ser identificados pelos tipos de canais: isto é, quantas válvulas são controladas individualmente e o número de sensores de velocidade.



3.1. Sistema 4 canais / 4 sensores
É o melhor esquema. Há um sensor de velocidade e uma válvula para cada uma das 4 rodas. Nessa configuração, o controlador monitora cada uma das rodas individualmente, de forma que a maior força de frenagem seja atingida.



3.2. Sistema 3 canais / 4 sensores
Há um sensor de velocidade em cada roda e uma válvula para cada roda dianteira, mas somente uma válvula para ambas as rodas traseiras.



3.3. Sistema 3 canais / 3 sensores
Esse esquema, comum em pick-ups com ABS nas 4 rodas, tem um sensor de velocidade e uma válvula para cada uma das rodas dianteiras, mas um sensor e uma válvula para ambas as rodas traseiras. O sensor é localizado no eixo da roda traseira. Com esse sistema, as rodas dianteiras conseguem a máxima eficiência na frenagem, mas as traseiras não. Ambas as rodas traseiras precisam travar para que o ABS atue. Dessa forma, é possível que uma roda traseira trave e a outra não, reduzindo a eficiência da frenagem. 


Importante: as duas rodas precisam travar para que o sistema ABS comece a atuar.



3.4. Sistema 1 canal / 1 sensor
Este sistema é comum em pick-ups com ABS somente nas rodas traseiras. Ele tem uma válvula que atua em ambas rodas traseiras e um sensor de velocidade, localizado no eixo traseiro. Esse sistema opera como o sistema 3 canais / 3 sensores.



4. Efetividade

Em 2003, um estudo australiano pelo Centro de pesquisas de Acidentes da universidade de Monash concluiu:


- Redução do risco de engavetamento de veículos em 18%.


- redução do risco de sair da estrada por derrapamento em 35%.



　


Referências:


Wikipédia: http://en.wikipedia.org/wiki/Anti-lock_braking_system