Hace muchos años que los sistemas que se controlan mediante medios electrónicos o eléctricos (by-wire), en lugar de mecánicos, han comenzado a transformar la interacción entre el conductor y el vehículo mediante la digitalización. Por ejemplo, los sistemas de aceleración by-wire son prácticamente comunes en muchos autos, lo que permite también regular o alterar la curva de sensibilidad del acelerador para entregar diferentes respuestas dinámicas. En algún momento, Infiniti propuso un sistema de dirección by-wire, el cual depende menos del brazo de la dirección y más del sistema de asistencia eléctrica. Ahora, el siguiente reto está en el sistema de frenado by-wire, el cual busca la eliminación parcial o total del sistema hidráulico que ha sido usado largamente en la industria automotriz.
Desde lo hidráulico a lo digital
IPB de Bosch
Un poco de contexto. Digamos que los sistemas by-wire no aparecieron de golpe para reemplazar parte del sistema de frenado, sino solo como un componente especial. Primero se introdujo en los sistemas ABS y como complemento en autos híbridos o eléctricos, gracias al sistema de frenado regenerativo. El sistema funciona de la misma manera en todos los casos: un sensor registra la presión del pedal y traduce digitalmente esos datos, enviándolos a un computador que compara la velocidad de las ruedas y la inercia, permitiendo automatizar el funcionamiento de una bomba hidráulica para generar el efecto de frenada deseado.
Así fue como el ABS fue ganando recursos y sensores. En la actualidad, este módulo integrado es técnicamente un sistema de control de estabilidad (ESP), el cual apropia las funciones del ABS y otras, como el reparto de frenado, el sistema de frenado en curva, el control de tracción y otros.
Luego Bosch lanzó al mercado dos sistemas muy interesantes, como son el iBooster y el IPB (Integrated Power Brake). El primero elimina el circuito de vacío por un sistema electromecánico y el segundo fusiona el sistema iBooster con el módulo ESP para lograr un esquema electromecánico, anclado al pedal, pero que reduce al máximo todas las conexiones hidráulicas. Este último, aunque se fija al pedal, cuenta con sensores y tiene un funcionamiento prácticamente digital; además, se apoya en un segundo módulo remoto redundante en caso de emergencia o fallo.
Lo que nos depara el futuro
Tanto el iBooster como el IPB le sirvieron a Bosch para evolucionar hacia un verdadero sistema by-wire. Las bombas hidráulicas electromecánicas (la principal y la redundante) funcionan del lado izquierdo y derecho del auto, ubicadas mucho más cerca de las ruedas, mientras que el pedal solo pasa a ser un simple actuador digital que envía señales. Este sistema permite eliminar buena parte del circuito hidráulico convencional, lo que simplifica la producción de autos con volante a la izquierda o a la derecha, reduce el número de componentes en el vano motor y baja el peso del auto. Este sistema se probó durante más de 3.000 kilómetros en un Nissan Ariya.
Luego aparecieron los intentos de ZF y Brembo. El sistema de ZF (Electro-Mechanical Brake -EMB-) se parece al de Bosch, con la diferencia que el sistema hidráulico solo opera en el tren delantero, mientras que en las ruedas traseras se emplean mordazas "electromecánicas" independientes. Esto permite tener un poco de los dos mundos a un costo más asequible y sin abusar de las arquitecturas eléctricas de menor voltaje que se emplean en autos microhíbridos o híbridos.
De todos modos, el sistema también se ha probado en autos eléctricos, como el Cadillac Lyriq y el BYD Han, modelos que han participado en demostraciones experimentales en los últimos años.
Finalmente, Brembo con su sistema Sensify (el que desarrollan hace varios años), agrega módulos con inteligencia artificial y funcionamiento con cuatro mordazas electromecánicas o versiones similares a las de ZF o Bosch para diferentes usos. En caso de emergencia, el sistema ESP puede reemplazar al módulo de frenado usando un segundo canal eléctrico.
Las ventajas del sistema electromecánico son las mismas que hay en un acelerador electrónico: mayor velocidad de reacción y un control más eficaz y preciso, así como menos mantenimientos y la eliminación de los efectos de bombeo o ruido en el pedal. Por supuesto que para los puristas, el tacto analógico del sistema hidráulico puede ser una perdida, más si eres piloto y manejas técnicas avanzadas de conducción, por lo que los fabricantes de frenos deberán emular esa sensación de la manera más fiel posible en el pedal del freno.
Brembo señala que están listos para lanzar su sistema este año, si bien no anuncian quiénes serán sus primeros clientes. En el caso de ZF, el sistema se implementará hacia el 2028 y, al parecer, ya hay contratos que aseguran más de cinco millones de vehículos equipados con este sistema, incluyendo algunas camionetas de trabajo pesado. Los sistemas de frenos en los autos están por vivir una importante revolución y pronto veremos en la práctica qué beneficios reales traen, así como los problemas que se presentarán en el camino.
