Os sistemas de freo tradicionais non cambiaron moito no século pasado, polo que o concepto de tecnoloxía de freo por fío representa un cambio marítimo que os fabricantes de automóbiles e o público en xeral foron reacios a abrazar. Mentres os sistemas hidráulicos tradicionais teñen os seus problemas, hai algo de tranquilidade por ter unha conexión física directa entre o pé e as zapatas ou zapatas situadas nos catro recunchos do seu vehículo. O freo por fío rompe esa conexión, polo que a tecnoloxía é considerada inherentemente máis perigosa que o control electrónico do acelerador ou mesmo a través de cables .
A natureza confortable dos freios hidráulicos
O xeito no que os sistemas tradicionais de freos funcionaron durante décadas é que presionar o pedal do freo xera unha presión hidráulica que se usa para activar calzados ou pastillas de freo. Nos sistemas máis antigos, o pedal actúa directamente sobre un compoñente hidráulico coñecido como un cilindro principal. Nos sistemas modernos, un reforzo de freo, normalmente alimentado polo baleiro, aumenta a forza do pedal e facilita o freo.
Cando o cilindro mestre está activado, xera presión hidráulica nas liñas de freo. Posteriormente, esa presión actúa sobre os cilindros esclavos presentes en cada roda, que poden empurrar un rotor entre pastillas de freo ou presionar os zapatos de freo cara a fóra nun tambor.
Os sistemas de freos hidráulicos modernos son máis complicados que iso, pero aínda traballan co mesmo principio xeral. Os reforzadores de freos hidráulicos ou de baleiro reducen a cantidade de forza que ten que aplicar o controlador e as tecnoloxías como os freos antirrábicos e os sistemas de control de tracción son capaces de activar ou soltar automáticamente os freos.
Os freios eléctricos e electrohidráulicos tradicionalmente só se usaron en remolques. Unha vez que os remolques xa teñen conexións eléctricas para as luces de freo e os sinais de rotación, é un asunto sinxelo para conectar nun cilindro mestre eléctrico ou hidráulico. Tecnoloxías semellantes están dispoñibles desde un par de OEMs, pero a natureza crítica de seguridade dos freos deu lugar a unha industria automotriz que permanece indecisa por adoptar a tecnoloxía de freo por fío en calquera capacidade real.
Frenos electro-hidráulicos para cortar curto
A colleita actual de sistemas de freo por fío emprega un modelo electrohidráulico que non é totalmente electrónico. Estes sistemas aínda teñen sistemas hidráulicos, pero o controlador non activa directamente o cilindro mestre presionando o pedal do freo. No seu canto, o cilindro mestre está activado por un motor ou bomba eléctrica que está regulado por unha unidade de control.
Cando se presiona o pedal de freo nun sistema electro-hidráulico, a unidade de control utiliza información procedente de varios sensores para determinar a forza de freada que precisa cada roda. O sistema pode aplicar a cantidade necesaria de presión hidráulica a cada caliper.
A outra diferenza principal entre os sistemas de frenos hidráulicos electro-hidráulicos e tradicionais é a presión que implica. Os sistemas de freo electrohidráulicos normalmente operan con presións moito maiores que os sistemas tradicionais. Os freos hidráulicos funcionan en torno a 800 PSI en condicións de condución normais, mentres que os sistemas electro-hidráulicos Sensotronic mantén presións entre 2.000 e 2.300 PSI.
Sistemas electromecánicos realmente frenos
Aínda que os modelos de produción aínda utilizan sistemas electro-hidráulicos, a verdadeira tecnoloxía de frenos por fíos elimina completamente a hidráulica. Esta tecnoloxía non apareceu en ningún modelo de produción debido á natureza crítica de seguridade dos sistemas de freo, pero foi investigada e probada.
A diferenza dos freos electro-hidráulicos, todos os compoñentes dun sistema electromecánico son electrónicos. As pinzas dispoñen de actuadores electrónicos en lugar de cilindros esclavos hidráulicos e todo está rexido directamente por unha unidade de control en lugar dun cilindro mestre de alta presión. Estes sistemas tamén requiren un número de hardware adicional, incluíndo a temperatura, a forza de fixación e os sensores de posición do actuador en cada pinza.
Os freos electromecánicos tamén inclúen redes de comunicación complicadas xa que cada caliper ten que recibir múltiples entradas de datos para xerar a cantidade adecuada de forza de freo. E debido á natureza crítica de seguridade destes sistemas, normalmente hai que ser un bus redundante e secundario para entregar datos brutos aos pinzas.
A cuestión de seguridade pegajosa da tecnoloxía Brake-by-Wire
Mentres que os sistemas de freos hidrométricos e electromecánicos son potencialmente máis seguros que os sistemas tradicionais, debido ao potencial de maior integración con ABS, ESC e outras tecnoloxías similares, os problemas de seguridade recuperárono. Os sistemas de freo tradicionais poden e non fallan, pero só unha perda catastrófica de presión hidráulica roubará por completo ao condutor a capacidade de deter ou diminuír, mentres que os sistemas electromecánicos inherentemente máis complexos teñen multitude de puntos de falla potenciais.
Os requisitos de erros e outras pautas para o desenvolvemento de sistemas críticos de seguridade como freo por fío están rexidos por estándares de seguridade funcionais como ISO 26262
Quen ofrece tecnoloxía Brake-by-Wire?
A redundancia e os sistemas que son capaces de traballar cunha reducida cantidade de datos eventualmente farán que a tecnoloxía electromecánica de frenos por fío sexa o suficientemente segura como para a adopción xeneralizada, pero neste momento só un par de OEMs experimentaron con sistemas electrohidráulicos.
Toyota introduciu por primeira vez un sistema de freo electrohidráulico no seu estima híbrido en 2001 e as variacións da súa tecnoloxía de freo con control electrónico (ECB) estiveron dispoñibles desde entón. A tecnoloxía apareceu por primeira vez en EE. UU. Para o ano modelo 2005 co Lexus RX 400h.
Un exemplo onde a tecnoloxía de freo por fío sufriu un fallo no lanzamento foi cando Mercés-Benz sacou o seu sistema de control de freo Sensotronic (SBC), que tamén se introduciu no ano modelo 2001. O sistema foi retirado oficialmente en 2006 logo dun recordo caro en 2004, con Mercedes alegando que ofrecería a mesma funcionalidade do seu sistema SBC a través dun sistema tradicional de freo hidráulico.