Como Funcionam os Sistemas ABS (Antitravamento): Guia Completo

Um sistema de freio antitravamento (ABS) desempenha papel importante no sistema de freio do motor. Em estradas escorregadias, frear pode ser muito difícil para motoristas profissionais, imagine para aprendizes. Antes da invenção deste design, frear tem sido um evento dramático em estradas com superfícies escorregadias.

A existência do ABS ajudou a superar tais eventos, pois impede que as rodas travem. Também ajuda a manter a aderência da estrada. Hoje veremos a definição, funções, aplicações, componentes, diagrama, tipos e funcionamento de um sistema de freio antitravamento (ABS). Também abordaremos suas vantagens e desvantagens, bem como sintomas de ABS ruim ou com falha.

O que é um sistema de freio antitravamento?

Um sistema de freio antitravamento é um dispositivo de segurança projetado para o sistema automotivo para impedir que as rodas travem sob condições de frenagem de emergência ou brusca. Quase todos os veículos modernos, incluindo de quatro e duas rodas, agora apresentam o sistema devido às mais recentes regulamentações de segurança.

O ABS entra em ação quando há perda de tração entre os pneus e a superfície da estrada. Isso faz os pneus derraparem, resultando em veículo incontrolável. Mas em situações como esta, as rodas do veículo continuam em movimento, e a perda de aderência pode fazer o motorista ou piloto perder o controle sobre a direção do veículo. Isso pode resultar em acidente.

Além disso, um sistema de freio antitravamento (ABS) é conhecido como sistema de freio antiderrapante de segurança usado em aeronaves e veículos como carros, motocicletas, ônibus e caminhões. O sistema permite que o motorista ou piloto tenha controle sobre o veículo, pois as rodas são impedidas de travar durante a frenagem. O freio antitravamento também mantém contato trativo com a superfície da estrada.

O ABS funciona com um princípio automatizado de frenagem de limiar e frenagem cadenciada. Esses métodos de frenagem eram praticados por motoristas habilidosos antes do ABS se tornar popular. O ABS funciona em taxa muito mais rápida e eficaz que o controle do motorista. O sistema geralmente melhora o controle do veículo e diminui as distâncias de parada em superfícies secas e escorregadias. Também aumenta a distância de frenagem em cascalho solto ou superfícies cobertas de neve.

A versão moderna do ABS não apenas impede o travamento das rodas sob frenagem, mas também altera a distribuição de frenagem das rodas dianteiras. Este recurso depende de suas capacidades e implementação específicas, conhecido variadamente como distribuição eletrônica de força de frenagem, sistema de controle de tração, assistência de frenagem de emergência ou controle eletrônico de estabilidade (ESC).

Funções do sistema de freio antitravamento:

As seguintes são as funções do sistema de freio antitravamento em motores automotivos:

• O propósito principal de um sistema de freio antitravamento é ter melhor controle dos veículos, mesmo ao dirigir em obstáculos.
• Possui um controlador que monitora os sensores de velocidade o tempo todo. Verifica desacelerações na roda que estão fora do comum. Isso ocorre logo antes da roda travar, fazendo uma desaceleração rápida. Se a verificação nunca ocorresse, a roda pararia muito mais rápido do que poderia.
• Isso elimina a necessidade de bombear os freios manualmente ao dirigir em superfícies de baixa tração ou escorregadias. Isso permite direção eficiente na maioria das condições de frenagem de emergência.
• Os motoristas experimentarão pulsação no pedal de freio quando o sistema estiver em operação devido à abertura e fechamento das válvulas. A pulsação indica ao motorista que o ABS está funcionando.
• O controlador ABS é programado para saber que a desaceleração rápida de um carro é impossível. Isso significa que, quando uma desaceleração rápida acontece, a roda está prestes a derrapar, então ele reduz a pressão para tirar aquele freio até experimentar uma aceleração. É quando aumenta a pressão até ocorrer sua desaceleração.

Componentes do sistema de freio antitravamento

Abaixo estão os componentes de um sistema de freio antitravamento e suas funções:

Sensores de velocidade:

Um sensor de velocidade também é conhecido como codificador, pois ajuda a determinar a aceleração ou desaceleração da roda. O componente funciona com um ímã e um sensor de efeito Hall, ou uma roda dentada e uma bobina eletromagnética para produzir um sinal. À medida que a roda gira, induz um campo magnético ao redor do sensor, que gera uma tensão no sensor à medida que o campo magnético flutua ao redor dele.

O sensor torna-se impreciso em baixas velocidades porque a rotação mais lenta da roda pode causar flutuações imprecisas no campo magnético. Isso causa leituras imprecisas ao controlador.

Válvulas:

O sistema de freio antitravamento contém uma válvula como componente. É controlada pelo próprio ABS e geralmente tem três posições em alguns sistemas. Na posição um, a válvula abre permitindo que a pressão do cilindro mestre passe diretamente para o freio. Na posição dois, a válvula bloqueia a linha, separando o freio do cilindro mestre. Se isso acontecer, a pressão é impedida de subir ainda mais. Na terceira posição, a válvula libera parte da pressão do freio. Uma válvula entupida é um problema comum que ocorre no sistema de freio antitravamento.

Controlador:

O controlador serve como um dispositivo ECU, pois recebe informações de cada sensor de velocidade da roda. Um sinal é enviado ao controlador se a roda perder tração. O controlador limitará a força de frenagem (EBD) e então ativará o modulador ABS, que aciona as válvulas de frenagem ligando e desligando.

Bomba:

A função da bomba é restaurar a pressão nos freios hidráulicos após as válvulas liberarem. Um controlador mostra um sinal que libera a válvula quando derrapagem é detectada na roda. A bomba restaura uma quantidade desejada de pressão no sistema de frenagem assim que uma válvula libera a pressão aplicada pelo motorista. O controlador então modulará a condição da bomba para fornecer a quantidade desejada de pressão e reduzir a derrapagem.

Diagrama do sistema de freio antitravamento:

(Diagrama não incluído no texto original)

Tipos de sistema de freio antitravamento

Sistemas de freio antitravamento funcionam com vários esquemas dependendo dos tipos de freio empregados. Abaixo estão os tipos de sistema de freio antitravamento em veículos automotivos:

Quatro canais, quatro sensores ABS

Estes tipos de ABS contêm um sensor de velocidade nas quatro rodas e uma válvula separada para todas as quatro rodas. Esta configuração permite que o controlador monitore cada roda individualmente, garantindo que a força de frenagem máxima seja alcançada.

Três canais, quatro sensores ABS

Esta configuração de sistema de freio antitravamento contém um sensor de velocidade em todas as quatro rodas e uma válvula separada para cada uma das rodas dianteiras. Uma válvula é empregada para ambas as rodas traseiras. Estes tipos de ABS são usados em veículos mais antigos com tração nas quatro rodas.

Três canais, três sensores ABS

Este sistema possui um sensor de velocidade e uma válvula para cada uma das rodas dianteiras. As rodas traseiras apresentam uma válvula e um sensor para ambas as rodas. Este esquema é comumente encontrado em picapes com ABS de quatro rodas. Neste sistema, controle individual é fornecido nas rodas dianteiras, para que a força de frenagem máxima possa ser obtida. As rodas traseiras têm que começar a travar antes que o ABS ative na traseira. No entanto, as rodas são monitoradas juntas.

Nestes tipos de sistemas de freio antitravamento, há a possibilidade de uma das rodas traseiras travar durante uma parada. Isso reduz a eficácia do freio. Bem, o sistema é fácil de identificar, pois não há sensores de velocidade individuais para as rodas traseiras.

Dois canais, quatro sensores ABS

Este sistema é comumente encontrado em carros de passageiros que existiam do final dos anos 80 até meados dos anos 90. Funciona com um sensor de velocidade em cada roda e uma válvula de controle para cada um dos pares de rodas dianteiras e traseiras. Se qualquer travamento for detectado pelo sensor de velocidade em qualquer roda individual, o módulo de controle pulsa a válvula para ambas as rodas naquele lado do carro.

Um canal, um sensor ABS

Este sistema é comumente usado em picapes, vans e SUVs, pois contém uma válvula que controla ambas as rodas traseiras. Também tem um sensor de velocidade, localizado no eixo traseiro. Seu funcionamento é como o final traseiro de um sistema de três canais. As rodas traseiras são monitoradas juntas e elas têm que travar antes que o ABS atue. Neste sistema, também há a possibilidade de uma das rodas traseiras travar, o que reduz a eficácia do freio. E o sistema é fácil de identificar, pois não há sensores de velocidade individuais para nenhuma das rodas.

Princípio de funcionamento

O funcionamento de um sistema de freio antitravamento é menos complexo e pode ser facilmente entendido. Embora muito tenha sido mencionado ao explicar os vários tipos e componentes do sistema, mantenha o foco enquanto explico mais sobre como funciona.

Um sistema de freio antitravamento funciona com o sistema de freio regular, pois os bombeia automaticamente. É feito manualmente por motoristas em veículos que não estão equipados com o sistema, o que impede o travamento das rodas. Em veículos equipados com ABS, o pé do motorista deve ser firmemente colocado no pedal de freio, enquanto o ABS bombeia o freio automaticamente. Isso permite que o motorista se concentre em dirigir com segurança.

A atuação do ABS faz o pedal de freio pulsar visivelmente, o que alguns motoristas inexperientes pensam ser falha no freio. Alguns sistemas são adicionalmente projetados para monitorar a taxa de aceleração liberada ou o tempo entre liberação do acelerador e aplicação do freio. O sistema então aumentará automaticamente a força de frenagem onde pressão suficiente for necessária.

Como mencionado anteriormente, o sistema de freio antitravamento monitora as rodas sob frenagem pesada. É comumente conhecido como controle eletrônico de estabilidade, que ajuda a alcançar o monitoramento. Dependendo do tipo, cada roda tem um sensor, que detecta quando uma roda está prestes a travar e parar de se mover. O sistema então liberará o freio, permitindo que ela se mova. O ABS aplica continuamente pressão de frenagem ideal em cada roda, permitindo um nível de frenagem ocorrer e não travar completamente as rodas.

Com este efeito, o risco de derrapagem é reduzido mesmo quando manobras evasivas excessivas acontecem. É por isso que o motorista deve saber que a distância de frenagem pode aumentar. Isso significa que o carro pode não parar imediatamente ao dirigir em uma estrada obstruída.

Assista ao vídeo para entender mais sobre como o ABS funciona:

(Vídeo não incluído)

Vantagens e desvantagens do sistema de freio antitravamento

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios de um sistema de freio antitravamento:

• O ABS impede travamentos e derrapagens, mesmo em condições escorregadias como parar em gelo, estrada oleosa ou molhada. O sistema garante salvar vidas em tal condição, dando ao motorista controle perfeito do veículo.
• Devido à eficácia do dispositivo, agora é obrigatório por lei para todos os veículos possuí-lo. Isso facilita para motoristas comprarem dispositivos que carregam o sistema a custos de seguro mais baixos.
• O ABS moderno é projetado para ter um sistema de controle de tração, que permite que todas as rodas tenham tração na estrada. Isso facilita para fabricantes terem ambos os recursos feitos na fábrica.
• Carros ou caminhões com sistema de freio antitravamento têm maior valor de revenda, pois o sistema continua a valorizar.

Desvantagens do sistema de freio antitravamento

Apesar das vantagens do ABS, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as desvantagens de um sistema de freio antitravamento:

• O sistema é delicado. É fácil para o sistema causar problemas nos freios, como desorientação do ABS, onde o veículo é causado a tremer por causa dos sensores de freio.
• Um freio antitravamento pode ser caro para manter dependendo do modelo do carro. Sensores em cada roda podem custar muito para consertar quando desenvolvem falha. Esta é a razão pela qual a maioria das pessoas não tem ABS em seus veículos.
• O ABS garante frenagem ideal em condições escorregadias, mas alguns usuários reclamam de tempo de parada inconsistente. Ou seja, as distâncias de parada para condições regulares são alongadas pelo seu ABS. Isso é causado por um erro no sistema.

Em conclusão, um sistema de freio antitravamento é encontrado importante em todos os tipos de automóveis, pois os motoristas tendem a ter controle ao dirigir em estradas ruins. Examinamos muito sobre isso neste artigo.

Espero que tenha achado o artigo útil; se sim, pode nos contar seu aspecto favorito do sistema em nossa caixa de comentários. E não se esqueça de compartilhar este artigo com outros estudantes técnicos. Obrigado!