Sistema de control de tracción - Traction control system
Un sistema de control de tracción ( TCS ), también conocido como ASR (del alemán : Antriebsschlupfregelung , literalmente 'regulación del deslizamiento de la transmisión'), es típicamente (pero no necesariamente) una función secundaria del control electrónico de estabilidad (ESC) en los vehículos de motor de producción . diseñado para evitar la pérdida de tracción (es decir, patinaje de las ruedas) de las ruedas motrices. El TCS se activa cuando la entrada del acelerador y la potencia del motor y la transferencia de par no coinciden con las condiciones de la superficie de la carretera.
La intervención consta de uno o más de los siguientes:
- Fuerza de frenado aplicada a una o más ruedas
- Reducción o supresión de la secuencia de chispas a uno o más cilindros
- Reducción del suministro de combustible a uno o más cilindros.
- Cerrar el acelerador, si el vehículo está equipado con acelerador de accionamiento por cable
- En los vehículos con turbocompresor , se activa un solenoide de control de impulso para reducir el impulso y, por lo tanto, la potencia del motor.
Por lo general, los sistemas de control de tracción comparten el actuador del freno electrohidráulico (que no usa el cilindro maestro y el servo convencionales) y los sensores de velocidad de las ruedas con ABS .
Historia
El predecesor de los modernos sistemas electrónicos de control de tracción se puede encontrar en los automóviles con tracción trasera de alta potencia y alto par como diferencial de deslizamiento limitado . Un diferencial de deslizamiento limitado es un sistema puramente mecánico que transfiere una cantidad relativamente pequeña de potencia a la rueda antideslizante, al tiempo que permite que la rueda patine.
En 1971, Buick introdujo MaxTrac , que utilizaba un sistema informático temprano para detectar el patinaje de las ruedas traseras y modular la potencia del motor a esas ruedas para proporcionar la mayor tracción. Un artículo exclusivo de Buick en ese momento, era una opción en todos los modelos de tamaño completo, incluidos Riviera , Estate Wagon , Electra 225 , Centurion y LeSabre .
Cadillac introdujo el Sistema de Monitoreo de Tracción (TMS) en 1979 en el Eldorado rediseñado.
Visión general
La idea básica detrás de la necesidad de un sistema de control de tracción es que la pérdida de adherencia a la carretera puede comprometer el control de la dirección y la estabilidad de los vehículos. Este es el resultado de la diferencia de tracción de las ruedas motrices. La diferencia en el deslizamiento puede ocurrir debido al giro de un vehículo o las condiciones variables de la carretera para diferentes ruedas. Cuando un automóvil gira, sus ruedas internas y externas giran a diferentes velocidades; esto se controla convencionalmente mediante el uso de un diferencial . Una mejora adicional del diferencial es emplear un diferencial activo que puede variar la cantidad de potencia que se entrega a las ruedas exteriores e interiores según sea necesario. Por ejemplo, si se detecta un deslizamiento hacia afuera al girar, el diferencial activo puede entregar más potencia a la rueda exterior para minimizar el desvío (esencialmente el grado en el que las ruedas delanteras y traseras de un automóvil están fuera de línea). , a su vez, está controlado por un conjunto de sensores electromecánicos que colaboran con una unidad de control de tracción.
Operación
Cuando la computadora de control de tracción (a menudo incorporada en otra unidad de control, como el módulo ABS) detecta una o más ruedas motrices que giran significativamente más rápido que otra, invoca la unidad de control electrónico ABS para aplicar la fricción del freno a las ruedas que giran con tracción disminuida. La acción de frenado en la (s) rueda (s) que patina provocará la transferencia de potencia a los ejes de las ruedas con tracción debido a la acción mecánica dentro del diferencial. Los vehículos con tracción en las cuatro ruedas (AWD) a menudo tienen un sistema de acoplamiento controlado electrónicamente en la caja de transferencia o el transeje activado (AWD activo a tiempo parcial), o bloqueado más apretado (en una verdadera configuración de tiempo completo conduciendo todas las ruedas con algunos potencia todo el tiempo) para suministrar torque a las ruedas antideslizantes.
Esto a menudo ocurre junto con la computadora del tren motriz que reduce el par motor disponible al limitar electrónicamente la aplicación del acelerador y / o el suministro de combustible, retardar la chispa de encendido, apagar completamente los cilindros del motor y una serie de otros métodos, según el vehículo y cuánta tecnología se utilice. utilizado para controlar el motor y la transmisión. Hay casos en los que el control de tracción no es deseable, como intentar despegar un vehículo en la nieve o el barro. Permitir que una rueda gire puede impulsar un vehículo hacia adelante lo suficiente como para despegarlo, mientras que ambas ruedas aplicando una cantidad limitada de potencia no producirán el mismo efecto. Muchos vehículos tienen un interruptor de apagado de control de tracción para tales circunstancias.
Componentes del control de tracción
En general, el hardware principal para el control de tracción y el ABS son prácticamente los mismos. En muchos vehículos, el control de tracción se proporciona como una opción adicional para ABS.
- Cada rueda está equipada con un sensor que detecta cambios en su velocidad debido a la pérdida de tracción.
- La velocidad detectada de las ruedas individuales se transmite a una unidad de control electrónico (ECU).
- La ECU procesa la información de las ruedas e inicia el frenado de las ruedas afectadas a través de un cable conectado a una válvula de control automático de tracción (ATC).
En todos los vehículos, el control de tracción se inicia automáticamente cuando los sensores detectan pérdida de tracción en cualquiera de las ruedas.
Uso de control de tracción
- En automóviles de carretera: el control de tracción ha sido tradicionalmente una característica de seguridad en los automóviles premium de alto rendimiento, que de otra manera necesitan una entrada de aceleración sensible para evitar que las ruedas motrices patinen al acelerar, especialmente en condiciones húmedas, heladas o nevadas. En los últimos años, los sistemas de control de tracción se han vuelto ampliamente disponibles en automóviles, minivans y camionetas que no funcionan, y en algunos hatchbacks pequeños.
- En autos de carrera : el control de tracción se utiliza como una mejora del rendimiento, lo que permite una tracción máxima en aceleración sin que las ruedas patinen. Al acelerar al salir de una curva, mantiene los neumáticos en una relación de deslizamiento óptima .
- En motocicletas : El control de tracción para motocicletas de producción estuvo disponible por primera vez con el BMW K1 en 1988. HONDA ofreció Control de tracción como una opción, junto con ABS en su ST1100 a partir de 1992. En 2009, el control de tracción era una opción para varios modelos ofrecidos por BMW. y Ducati , el modelo Kawasaki Concours 14 (1400GTR) del año 2010 y Honda CBR 650R en el año 2019, y la línea de motocicletas Triumph "Modern Classic".
- En vehículos todoterreno : el control de tracción se utiliza en lugar o además del diferencial mecánico de deslizamiento limitado o de bloqueo . A menudo se implementa con un diferencial de deslizamiento limitado electrónico , así como con otros controles computarizados del motor y la transmisión. La rueda que gira se frena con aplicaciones breves de los frenos, lo que desvía más torque a la rueda que no gira; este es el sistema adoptado por Range Rover en 1993, por ejemplo. El control de tracción del freno ABS tiene varias ventajas sobre los diferenciales de bloqueo y deslizamiento limitado, como el control de la dirección de un vehículo es más fácil, por lo que el sistema se puede habilitar continuamente. También crea menos tensión en los componentes del tren motriz y de la línea de transmisión, y aumenta la durabilidad, ya que hay menos partes móviles que pueden fallar.
Cuando se programa o calibrada para su uso fuera de carretera, los sistemas de control de tracción como Ford ‘en las cuatro ruedas de control electrónico de tracción s (ETC), que se incluyen con AdvanceTrac , y Porsche 'de cuatro ruedas diferencial automático de freno s (ABD), puede enviar 100 por ciento de par a cualquier rueda o ruedas, a través de una estrategia de freno agresiva o "bloqueo de freno", lo que permite que vehículos como el Expedition y el Cayenne sigan en movimiento, incluso con dos ruedas (una delantera y otra trasera) completamente despegadas del suelo.
Controversia en los deportes de motor
Hay disponibles unidades muy efectivas pero pequeñas que permiten al conductor quitar el sistema de control de tracción después de un evento si lo desea. En la Fórmula Uno , un esfuerzo por prohibir el control de tracción llevó a un cambio de reglas para 2008: cada automóvil debe tener una ECU estándar (pero mapeable personalizada) , emitida por la FIA , que es relativamente básica y no tiene capacidades de control de tracción. En 2008, NASCAR suspendió a un piloto de Whelen Modified Tour , al jefe de equipo y al propietario del automóvil durante una carrera y descalificó al equipo después de encontrar un cableado cuestionable en el sistema de encendido, que podría haberse utilizado para implementar el control de tracción.
Control de tracción en curvas
El control de tracción no solo se utiliza para mejorar la aceleración en condiciones resbaladizas. También puede ayudar al conductor a tomar una curva de manera más segura. Si se acelera demasiado durante las curvas, las ruedas motrices perderán tracción y se deslizarán hacia los lados. Esto ocurre como subviraje en vehículos con tracción delantera y sobreviraje en vehículos con tracción trasera. El control de tracción puede mitigar y posiblemente incluso corregir el subviraje o el sobreviraje al limitar la potencia a la rueda o ruedas sobrecargadas. Sin embargo, no puede aumentar los límites de agarre por fricción disponibles y se usa solo para disminuir el efecto del error del conductor o compensar la incapacidad del conductor para reaccionar lo suficientemente rápido al deslizamiento de la rueda.
Los fabricantes de automóviles afirman en los manuales de los vehículos que los sistemas de control de tracción no deben fomentar la conducción peligrosa ni fomentar la conducción en condiciones fuera del control del conductor.