¿Como funciona una rueda? El porqué del ABS

De entrada nos podrá dar un poco de risa el título de este articulo ¿Cómo es posible que piensen que yo no se como funciona una rueda? Si es muy sencillo, una rueda es un círculo de composición X que se ponen en un eje central y da vueltas… pues vaya tontería… bueno, hasta ahí estamos de acuerdo y no pongo objeciones, y creo que hasta el niño mas tonto de nuestro maravilloso sistema escolar lo debe de saber, pero no voy por ahí, voy un poquito mas allá, y es ¿sabe la gente como la rueda interactúa con el suelo? Primer vamos a definir una serie de nociones básicas para poder llegar a entender el funcionamiento de este elemento tan importante en el automóvil.

Primero una rueda básicamente es, como dijimos antes, un círculo con un eje en su parte central que gira (no voy a meterme en la construcción de la rueda, ni los materiales empleados ni nada, para nosotros la rueda será un círculo y ya está) donde la circunferencia exterior apoya en el suelo, y es con quien mantiene el contacto.

Rueda

Esta circunferencia, está compuesta de multitud de “puntos” que son los que hacen contacto con el suelo, si no existiera deformación de la rueda, esta apoyaría única y exclusivamente en un punto, pero como existe deformación la rueda apoya en multitud de puntos (al ser en 3 dimensiones, existe una multitud de puntos en contacto con el suelo, lo que se denomina la superficie de contacto) que es fija y estática con el suelo, es decir que entre estos puntos y el suelo no existe movimiento, entonces ¿Cómo se mueve el coche?El funcionamiento es simple, simplemente lo que hacemos para que el coche avance, es ir sustituyendo superficie según va girando la rueda, por lo que entre el suelo y la rueda no existe desplazamiento, la rueda siempre se encuentra “fija” al suelo, es la sucesión de superficies de contacto la que hace que el automóvil avance, al girar la rueda parte de la superficie de contacto se levanta del suelo, mientras que por delante, una parte nueva entra en contacto con el suelo, resultado, que siempre la rueda se encuentra en contacto estático con el suelo en una superficie de contacto. Hasta aquí ideal, ahora recordemos un poquito de física de cuando estudiábamos en el colegio, y desempolvemos los términos de coeficiente de rozamiento estático y dinámico. ¿Qué es el coeficiente de rozamiento? Digamos así que es la “constante” que nos indica cuanto nos cuesta mover un objeto sobre una superficie, y es dependiente del material con que están construidas las superficies. No es lo mismo empujar un armario sobre un suelo rugoso (un coeficiente de rozamiento alto) que sobre una pista de hielo (un coeficiente de rozamiento bajo).

Normalmente el coeficiente de rozamiento de la carretera y la goma de la rueda es muy elevado, aunque varía dependiendo del tipo de asfalto (de ahí que existan carreteras con buen agarre, y carreteras con mal agarre). Además esta constante varía si la carretera esta mojada o seca, su temperatura, etc. Pero también nos hemos dado cuenta en nuestra vida cotidiana, que aunque la superficie sea la misma, no es lo mismo empujar un armario que se encuentra quieto, que cuando se está moviendo, nos damos cuenta que tenemos que hacer mucha mas fuerza cuando el armario está quieto, pero que en cuanto empieza a moverse, tenemos que hacer menos fuerza, y esto es debido al coeficiente de rozamiento dinámico y estático. Para una misma superficie, el coeficiente de rozamiento dinámico es siempre menor (agarra menos) que el estático (agarra mucho mas).¿Y todo este rollo que tiene que ver con nuestro coche? Pues muy simple, cuando una rueda está funcionando en un estado normal, es decir, el automóvil se mueve por una sucesión de superficies de contacto, nuestro coche se encuentra sujeto al suelo por la fuerza de rozamiento directamente proporcional al coeficiente de rozamiento, que es el de la goma y la carretera, pero ¿Qué sucede si de repente frenamos bruscamente? Sucede que la fuerza que se ejerce sobre la superficie de contacto con el suelo aumenta y llegará un momento en la cual la fuerza de rozamiento no sea suficiente para sujetar el coche, y es cuando la rueda empieza a derrapar.Empezar a derrapar quiere decir que las superficies de contacto de la rueda ya no son estáticas con respecto al suelo, es decir, que es como el armario cuando lo empujamos y empieza a moverse ¿Qué ocurre? Que ahora pasamos de estar sujetos por la fuerza de rozamiento estática a estar sujetos por la fuerza de rozamiento dinámica, que como vimos antes, es mucho menor, entonces al contrario de lo que mucha gente piense, bloquear las ruedas lo único que conseguimos, aparte de una perdida total de control del automóvil, es alargar la frenada ya que dependemos del coeficiente de rozamiento dinámico.

Por eso, se han diseñado los sistemas ABS (para frenada) ESP (para trazado de curvas y aceleraciones) que evitan que crucemos esa frontera entre lo estático y lo dinámico. Un sistema ABS gestionará la frenada de tal manera que la fuerza que se aplica a la superficie de contacto (independientemente del coeficiente de rozamiento) sea la máxima antes de empezar a deslizar (derrapar) y de esa manera pasar a depender del coeficiente de rozamiento dinámico, traducido ¿Qué significa esto? Que la fuerza de frenada aplicada a nuestro coche será la máxima posible sin entrar en el peligroso deslizamiento, por lo que la distancia de frenada será la mínima posible en las circunstancias que sean (seco, mojado, hielo…) despreocupándonos de la posibilidad de bloqueo, de ahí que la correcta utilización del ABS, es pisar el pedal del freno a tope, y dejar que la electrónica gestione la frenada, notando un “molesto” temblor en el pedal de freno, que a veces asusta a conductores que subconscientemente sueltan el pedal cuando esto ocurre… Por eso, si alguna persona que lea esto le ha ocurrido, sin miedo, el pedal hasta el fondo… no se va a romper nada y la frenada será la mejor posible.

EL ESP (u otras siglas dependiendo de la marca del coche) es otro invento para evitar este deslizamiento de las superficies de contacto, solo que estudia en una curva, independientemente cada rueda y la gestión electrónica evita en la medida de lo posible que las fuerzas centrifugas hagan derrapar la rueda, y pueden aplicar algo de frenada independientemente a cada rueda para evitar eso… pero no me voy a meter mas en el tema, quizás en otro artículo.

Así que para terminar, recordar que lo mejor para nuestra seguridad es aumentar ese “coeficiente de rozamiento”, y como nosotros no podemos cambiar las carreteras (cosa que la DGT debería hacer en vez de tanta multa) lo que si podemos es llevar la superficie de contacto en buen estado, que la goma no esté pasada (las ruedas no solo se desgastan, sino que se hacen viejas), una presión correcta del neumático (influye mucho en el agarre y sobre todo evita el peligro de un reventón por llevar al presión demasiado baja), y no dejar los surcos que lleguen por debajo de lo recomendado por el fabricante (pues influyen en el agarre en mojado) aunque se encuentre por encima de las cifras legales, gasta una buena marca de neumático (huye de las malas marcas y gástate un poquito menos en chorradas y mas en tu seguridad) y ayudemos al ABS a no tener que currar tanto.

Solo una nota final, he intentado explicar este principio de una manera sencilla y simple sin meterme en cuestiones de física para que todo el mundo lo pueda entender, quizás haya gente que le resulte muy simple, pero creo que puede dar una idea general de este sistema tan importante actualmente en nuestro automóvil.

4 comentarios en “¿Como funciona una rueda? El porqué del ABS

  1. Pericogonoperro.

    En tu descripción del funcionamiento del ABS, no has tenido en cuenta, que la función original del ABS cuando se desarrolló no fue la de reducir las distancias de frenado, sino mantener el control direccional del vehículo independientemente de la fuerza de frenado y el coeficiente de rozamiento del suelo. Para ello se sacrifica la eficiencia de frenado direccional en aras de dar capacidad direccional a las ruedas delanteras. Ello se consigue no llegando al máximo prosible del frenado potencial entre el nuemático y el suelo. Por ello un coche sin ABS y frenando al umbral del límite de ahderencia del neumático frena en menos metros que un coche equipado con ABS. En el mundo real, salvo pilotos de competición y de pruebas de vehículos, nadie es capaz de frenar con tanta precisión y de forma repetitiva por lo que esa perdida de distancia de frenado, no es real, aunque si se consiguiese que los captores de giro del ABS que son los que dosifican la fuerza de frenada, tuviesen en cuenta el giro de las ruedas, podrian conseguirse menor número de variaciones por segundo en la dosificación de la frenada y conseguir con ello reducir la distancia de frenado. Esto se conseguirá cuando se comercializen los neumáticos ¨inteligentes¨ que equipados con sensores internos interactuan con los sistemas de dirección y frenado.

    Por lo demás un artículo muy interesante.

    Ráfagas, GTO.

  2. De acuerdo contigo, aunque como indicas incluso hasta los pilotos como Fernando Alonso se pasan de frenada, es decir, que a la postre la gestión electrónica siempre es mas eficaz que la gestión humana.

    Y de acuerdo también con el hecho que el ABS se diseñó pensando en tener control del vehículo, aunque también se pensó en la eficacia de la frenada.

    Este artículo lo pensé principalmente para quitar de la cabeza a esa gente que aún se cree que bloqueando las ruedas se frena antes que con un equipo ABS (que todavia existen) y la gente que tiene miedo a pisar a fondo el freno porque el “tembleque” del pedal es incomodo, piensan que algo se va a romper, e instintivamente sueltan el pedal…

    Gracias por tu comentario CONSTRUCTIVO, de este tipo, bienvenido sean todos.

  3. estan locos

  4. :shock:

Los comentarios son moderados. No se permitiran comentarios que no esten dentro de las normas establecidas para este blog. Si es la primera vez que escribes puedes leerte las normas en la seccion de presentacion de la pagina principal del blog. Habra que introducir un email real para poder enviar comentarios. El email no se muestra publicamente.

No se olvide de rellenar la operación matemática del anti-spam.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *


× cuatro = 16

Ayuda

AntiRadares.Net tiene el honor de estar basado en WordPress versión 4.0 + tema Kippis - Tu IP es: 54.227.89.236 - 137 peticiones - 1,4 segundos.

Use OpenDNS 
WordPress theme: Kippis 1.15