Y es que sustituir un sistema que funciona bien por otro que está por ver que lo haga es algo siempre peliagudo. La anunciada sustitución del circuito hidráulico por el eléctrico, con una fase intermedia mixta (electrohidráulica) se ha dado hasta ahora sólo en las servodirecciones, y no por razones de mayor precisión o calidad, sino por cuestión de coste (es más barato). Lo que no es el caso de los frenos, porque si en la asistencia de fuerza a una dirección un motor eléctrico es más barato que un complejo sistema de bomba y presión, en un circuito de frenos hasta ahora es al revés.
Sobre todo cuando las nuevas ayudas electrónicas resultan también compatibles con el circuito hidráulico, caso del ABS o el ESP. En el primero, su función antibloqueo actúa sobre el circuito para impedir que las ruedas directrices dejen de girar y mantener así la trayectoria del coche. Y sus sensores electrónicos son los mismos de los que se sirve el ESP para controlar los deslizamientos de los ejes, evitando derrapes o corrigiéndolos lo más posible. Ello explica que algunos intentos de sustitución de la hidráulica por la electrónica en los frenos no hayan tenido el éxito esperado (caso de Mercedes y su SBC), lo que, unido al creciente recelo de muchos usuarios frente a la invasión electrónica, puede permitir al circuito hidráulico sobrevivir bastantes años como sistema universal de transmisión de fuerza en el automóvil.
Mejores líquidos.— Porque el invento basado en el principio de Pascal sigue siendo imbatible para obtener altas presiones finales de aplicación con esfuerzos iniciales relativamente bajos, sin problemas de conducción de la fuerza (una tubería hermética flexible puede llevarse a cualquier punto). Sólo exige que el líquido, convenientemente canalizado y estanco, y capaz de transmitir el esfuerzo con una mínima deformación a la compresión, se mantenga líquido, o sea que ni se evapore ni se solidifique. Por eso se utilizan líquidos sintéticos estables a las variaciones de temperatura, neutros que ni se congelan ni se evaporan, capaces de soportar desde 40 grados bajo cero a los 300 que puede generar una frenada a fondo. Líquidos compuestos de éter de poliglicol aditivados con anticorrosivos y antidegradantes químicos, de formulación totalmente sintética, únicos capaces de resistir tal espectro térmico.
Los líquidos de freno son en teoría químicamente puros, o sea que no pueden contener más de un 0,4% de agua. Pero tan importante o más de que no superen este límite es que una vez alcanzado tiendan a estabilizarse, sin descomponerse ni perder propiedades, algo poco menos que imposible… Porque un líquido con un 1,5% de agua lo acusa ya bastante en el tacto del pedal de freno, pero con un 3% provoca «fading» a poco que se frene con un poco de fuerza. Al carecer de agua, los líquidos de frenos son muy higroscópicos (absorben la humedad ambiente), y aunque se aditivan contra esta tendencia, con el tiempo siempre acaban absorbiendo agua; por eso hay que cambiarlos cada 3 ó 4 años (regla general). El plazo de su reposición depende de su calidad y condiciones de uso (en ambientes secos duran más), tendiendo de forma continua a alargarse gracias a su mayor calidad. Pero casi todos están ya fuera de sus especificaciones de servicio al cabo de 6/7 años.
Primero fue la revolución del ABS…— La mayor calidad actual de los líquidos de freno ha hecho que el estándar DOT-3 (antes el más normal) se haya quedado obsoleto. En los coches actuales se impone el DOT-4, la calidad mínima en primer equipo, y los DOT-5 (o DOT-4 Plus) para coches con ABS y ESP, siempre de baja viscosidad (menos de 900 mm2/s). Quizá sea el ABS el elemento electrónico que más ha hecho cambiar al circuito hidráulico de frenos desde la introducción, hace ya casi 4 décadas, del doble circuito (en lugar del único). El ABS (Anti Block System) se aplicó por vez primera por Mercedes en 1978. Tras una lenta introducción, hoy es un elemento de serie obligatorio en todos los turismos de la UE (por un acuerdo de ACEA en 2004). Su misión es muy simple: impedir el bloqueo del giro de las ruedas por exceso de freno sobre ellas (tanto absoluto como relativo, según la adherencia del piso). Así, además de lograr mayor deceleración (si la rueda patina siempre frena menos que si gira) no se pierde la dirección del coche y se puede controlar su trayectoria en plena frenada.
El ABS fue posible gracias a las válvulas electromagnéticas de conmutación rápida (solenoides) y las bombas antirretorno, capaces de reaccionar al aviso de bloqueo transmitido por los sensores de giro de las ruedas. Sensores que han servido también para otras funciones como el control de tracción (ASR, EDS, TCS, etc) que en vez de impedir el bloqueo de rueda por exceso de freno, evita su patinado por exceso de par. Y también otros avances como el reparto electrónico de la presión de frenado (EBD o EBV) que permite una actuación más rápida de las válvulas que abren y cierran el circuito, desapareciendo las molestas vibraciones al pedal de los primitivos ABS. Hoy todos los ABS montan este reparto electrónico cuyos sensores sirven también para el «frenado de emergencia» (BAS, EBA, AFU, etc), que distingue una frenada de urgencia por la velocidad con que se pisa el pedal, aunque no se pise a fondo.
…Y luego la del ESP.— Pero la función más importante que se ha derivado del trabajo de los sensores del ABS es sin duda la del ESP (Electronic Stability Program), el control electrónico de estabilidad capaz de corregir alteraciones de la trayectoria del vehículo propiciadas por el deslizamiento de sus ejes, evitando la mayor parte de las pérdidas de control y salidas de carretera por cambios bruscos de dirección, hasta el punto de que la CE lo declarará también obligatorio en los turismos a partir de 2011. Patentado por Bosch e introducido en el mercado en 1995, el ESP recibe también otras siglas según las marcas (VSC, VDC, DSC, etc). Pero en el fondo se trata siempre de lo mismo.
Su funcionamiento se basa en una aplicación automática y selectiva de los frenos en cada rueda y eje para corregir los desplazamientos del vehículo sobre su eje transversal, compensando los amagos de sobreviraje y subviraje antes de que se transformen en claros derrapes. Así, un sensor situado en el centro del coche mide los desplazamientos de cada tren y cuando detecta una alteración de trayectoria respecto a la impuesta por el volante, interviene la centralita electrónica frenando la rueda trasera izquierda o derecha (según sea el sentido del giro) en los casos de sobreviraje y la delantera, en los de subviraje. No todos los ESP son igual de intrusivos ni eficaces; los hay mejores y peores, ya que el principio patentado por Bosch ha sido aplicado y modificado por cada constructor en función de sus respectivas gamas. Algunos desarrollos iniciales de Volvo y BMW se limitaban a un simple control activo de tracción, para no coartar mucho la voluntad del conductor, que podría querer aprovechar deliberadamente ciertos deslizamientos para imponer la trayectoria adecuada.
Para eso está también la posibilidad de su desconexión (que no todos los ESP ofrecen) en dos fases, una donde sólo se anula el control de tracción, y otra que suprime también el ESP, con tendencia a restringir esta opción sólo a la primera fase, o hacer que el ESP intervenga siempre a partir de cierta velocidad.
Los últimos ESP añaden nuevas funciones correctoras en función de la tendencia de los vehículos, como el CBC (Cornering Brake Control) para mejorar la estabilidad en curva de un tracción trasera (o en un tracción delantera propenso al sobreviraje), o al contrario el CSB, para moderar el excesivo subviraje de algunos tracción delantera. Igualmente, los 4×4 de gran altura incluyen un RSC, a fin de evitar una inclinación excesiva que propicie el vuelco. Y la última aportación es la de hacer intervenir también la dirección (en los casos de direcciones activas de asistencia eléctrica) para aplicar de forma semiautomática breves y rápidos contravirajes en los casos de derrapaje posterior.
Zapatas y tambores: la otra mejora de la hidráulica.— Pero no sólo la electrónica ha mejorado la funcionalidad del circuito hidráulico de frenos: también lo ha hecho con los frenos de tambor, unidos estrechamente a la hidráulica de frenos a través de sus juegos de bombines. La llegada de los discos les relegó al menos exigente eje trasero, lo que repercutió en su simplificación al no verse tan urgidos en sus exigencias. Así, se impuso la zapata doble simple (un solo eje expansor para las dos zapatas) de la gran mayoría de las actuales implantaciones de tambor. Y a menos sofisticación, menos coste. Además desde 1992 se hicieron compatibles con el ABS, gracias a sus pequeñas ventajas estructurales frente al freno de disco (mayor potencia en frío, sensibilidad al servofreno, fácil freno de mano, etc).
El ABS trajo otra ventaja adicional; la supresión del limitador de frenado, un dispositivo de inercia que actúa en función de la carga del eje trasero, por altura, destinado a limitar la presión en vacío a los tambores traseros para evitar su bloqueo prematuro y con él, un posible derrape intempestivo. Estos limitadores en la práctica reducen bastante la capacidad frenante de los tambores, y al ser innecesarios con el ABS (ya que el propio ABS a través del EBD regula la presión de freno, cortándola por milisegundos cuando se produce el bloqueo) pudo aprovecharse al 100% el poder de freno de los tambores. Otra ventaja de los frenos de tambor es su bajo o nulo mantenimiento tras la introducción general de la aproximación automática de zapatas, de modo que sólo requiere la intervención del taller cada 100.000 ó 120.000 km, para el simple reemplazo de las mismas, operación sencilla y barata con los actuales «kits» de tambor, una solución inteligente para sustiruir las zapatas de freno desgastadas.
Los «kits» se han impuesto como solución rápida y segura en la reparación de los frenos de tambor. Las marcas más importantes con negocio en el mercado de posventa (Bosch, RH, TRW, Bendix…) comercializan dos tipos de producto como alternativa fácil y segura para el taller, con todas sus piezas en una misma caja, componentes de primera calidad, y con todo comprobado y verificado para que no haya sorpresas.
El «Kit normal» consta de dos cilindros de rueda (bombines) y dos juegos de zapatas (uno por rueda) junto a todas sus piezas menores de montaje (muelles, flejes, tornillos). En el «Kit premontado» viene lo mismo, pero ya previamente montado, lo que reduce un 48/50% el tiempo de instalación al mecánico. Con su unidad de ajuste correspondiente, este «Kit» supone una ganancia neta en tiempo y dinero, por lo que se está imponiendo en algunas marcas, como Bosch y RH (Road House) que desde hace dos años, han sustituido el «kit normal» por el «premontado » cuando existen ambos para una misma aplicación.
Otro elemento de la hidráulica de frenos que constituye una pieza importante del sistema es sin duda la bomba principal ( o cilindro principal) del circuito, a menudo unido al depósito del líquido o en íntima conexión con éste, que, aunque no tiene tanta rotación en el mercado de posventa libre (unas 100.000 unidades al año) como los bombines de rueda (se venden unos 315.000 «kits» al año en el mercado independiente) y los latiguillos, sí es el más caro. El aumento de su calidad ha ido paralelo al de sus materiales, en especial el aluminio, cada vez más extendido tanto en el cuerpo como en las propias juntas. En cuanto a los latiguillos (se venden unas 250.000 unidades al año), sucede lo mismo, siendo los metálicos (también en aluminio) cada vez más comunes, y no sólo como productos para el «tuning», sino en modelos nuevos.
Volviendo a los cilindros principales, Bosch cuenta con una buena oferta de calidad: sus cilindros principales de hierro o aluminio cubren el 75% del parque móvil europeo (recuérdese que compró hace ya algunos años las fábricas de Bendix), estando protegidos frente a fugas y fallos prematuros gracias a componentes de alta calidad (con juntas de aluminio anodizado) y al mínimo desgaste de sus retenes de presión. Por último, los bombines de rueda, igualmente de fundición la mayoría de las veces, ofrecen una hermeticidad óptima gracias a la calidad de sus retenes, estancos al polvo, aire y humedad.
