La evolución del sistema de frenos

El mercado de los frenos no está pasando de los «frenos antiguos» a los «frenos nuevos» de la noche a la mañana. Está atravesando tres generaciones tecnológicas que se solapan, y cada generación modifica de forma diferente el panorama general del mercado posventa independiente (IAM).

1. Hoy: el sistema de frenado hidráulico con asistencia por vacío sigue concentrando la mayor parte del volumen del mercado independiente de recambios (IAM).

La mayoría de los vehículos del parque automovilístico actual utilizan un sistema de frenos hidráulico convencional basado en el vacío, que suele contar con el apoyo de un servofreno de vacío o una bomba de vacío. En este sistema, la fuerza que el conductor ejerce sobre el pedal se amplifica mecánica o hidráulicamente. La gama de productos del IAM es muy amplia: pastillas, discos, tambores, zapatas, pinzas, mangueras, cilindros de rueda, cilindros maestros, servofrenos, bombas de vacío, piezas relacionadas con el ABS y el ESC, líquidos, sensores y accesorios de mantenimiento.

 

Este segmento del mercado seguirá siendo importante durante muchos años, ya que el mercado de recambios se rige por el parque automovilístico, y no solo por los lanzamientos de vehículos nuevos. Aunque los vehículos nuevos adopten cada vez más rápidamente el sistema de frenado «brake-by-wire», millones de vehículos hidráulicos más antiguos seguirán necesitando piezas de desgaste y de reparación tradicionales. Los informes de mercado siguen pronosticando un crecimiento de los sistemas de frenos hidráulicos convencionales, a pesar de que los sistemas de frenos «by-wire» crecen a un ritmo más rápido.

 

Implicaciones para el IAM: la actual «gama completa de sistemas de frenos» sigue siendo la base del negocio, pero evolucionará hacia una mayor diferenciación en función del tipo de vehículo, el sistema de propulsión, la integración de software y la presencia de sensores.

2. Presente y futuro próximo: el sistema de frenado electrohíbrido (EHB) cambia el modo de funcionamiento del sistema de «hidráulico asistido» a «hidráulico controlado electrónicamente».

El sistema de frenado electrohidráulico representa la fase de transición. En este caso, el pedal de freno ya está conectado al sistema de frenos «by-wire». El sistema sigue utilizando presión hidráulica en los frenos de las ruedas, pero dicha presión ya no se genera únicamente mediante el circuito convencional formado por el pedal, el servofreno y el cilindro maestro. En cambio, un actuador electrónico, una unidad de control y unos sensores interpretan la acción de frenado del conductor y generan o aumentan la presión hidráulica.

Esto ya reviste una gran importancia, ya que los vehículos eléctricos necesitan una combinación precisa entre el frenado regenerativo y el frenado por fricción. La frenada regenerativa reduce el uso de los frenos de fricción en muchas situaciones de conducción, mientras que el sistema de frenado hidráulico convencional sigue siendo necesario para las frenadas de emergencia, la frenada a baja velocidad, el control de estabilidad, el estacionamiento, como sistema de respaldo y cuando la batería no puede absorber más energía. Fuentes especializadas en vehículos eléctricos describen el frenado regenerativo como la recuperación de la energía de desaceleración y su reincorporación a la batería, en lugar de perderla en forma de calor.

 

¿Qué cambia en el mercado independiente de recambios (IAM)?:

Las piezas de desgaste tradicionales no desaparecen, pero su perfil de demanda cambia. Las pastillas y los discos pueden desgastarse más lentamente en muchos vehículos eléctricos e híbridos, ya que la regeneración se encarga de parte del trabajo de frenado. Al mismo tiempo, la corrosión, el ruido, el desgaste desigual, el deterioro por falta de uso y las rutinas de limpieza y mantenimiento de los frenos cobran mayor importancia. Las emisiones de los frenos también están cobrando mayor protagonismo en los debates sobre normativa y sostenibilidad.

La oferta de reparaciones también se está orientando hacia los componentes mecatrónicos: servofrenos eléctricos, unidades de control de frenos integradas, generadores de presión, sensores de recorrido del pedal, sensores de presión, sensores de velocidad de las ruedas, componentes del freno de mano electrónico y servicios de diagnosis y calibración. Para los actores del mercado independiente de recambios (IAM), esto supone un aumento de los componentes electrónicos frente a los puramente mecánicos.

 

Implicaciones para el IAM: los frenos EHB revolucionarán el mercado posventa. Esto cambia el enfoque, pues pasamos de «sustituir únicamente las piezas sujetas a fricción» a «realizar el mantenimiento de un sistema de frenado hidráulico-mecatrónico».

3. Futuro: el sistema de frenado electromecánico (EMB) traslada la generación de la fuerza de frenado directamente a la rueda

El frenado electromecánico es la medida más drástica. En una arquitectura EMB, es posible reducir o eliminar la presión hidráulica y el líquido de frenos. La fuerza de frenado se genera directamente en la rueda mediante unidades de control «by-wire» del motor y la transmisión, así como mediante actuadores que aplican la fuerza de frenado directamente sobre el freno de disco o de tambor.

Esto hace que el sistema de frenos forme parte del vehículo definido por software. El vehículo puede controlar la fuerza de frenado de cada rueda de forma individual y con gran precisión.

 

¿Qué cambia en el mercado independiente de recambios (IAM)?:

La futura gama incluirá menos piezas de recambio hidráulicas tradicionales, pero más módulos de alto valor: actuadores de freno de extremo de rueda, motores eléctricos, mecanismos de engranajes, sensores de posición, electrónica de control, cableado y conectores, piezas de recambio compatibles con el software y, posiblemente, módulos completos de esquina. El servicio relacionado con los fluidos puede reducirse cuando se eliminan los circuitos hidráulicos, pero la diagnosis, la codificación, la calibración, la sustitución segura desde el punto de vista de la ciberseguridad y la gestión de la compatibilidad pasan a ser esenciales.

 

Implicación para el IAM:

El sistema EMB reduce la importancia de los recambios hidráulicos clásicos, pero abre un nuevo segmento de gama alta en torno a la sustitución de actuadores electrónicos, la diagnosis y el servicio técnico a nivel de sistema.

La oferta del IAM en materia de frenos está pasando de las piezas de recambio mecánicas a una competencia integral en sistemas de frenado. Los sistemas hidráulicos convencionales siguen siendo los más extendidos, los EHB añaden complejidad electrónica y de diagnosis, y los EMB darán lugar a una nueva generación de actuadores en las ruedas y a nuevas oportunidades de servicio técnico vinculadas al software.

Mucho más que componentes de freno. Como proveedor integral del IAM, HELLA combina un servicio de mantenimiento de frenos de alta calidad con su experiencia en electrónica de frenos tanto para equipos originales (OE) como para el mercado posventa independiente (IAM), una experiencia puntera y preparada para el futuro en el ámbito de la diagnosis a través de HELLA Gutmann, y una sólida experiencia en el sector de equipos originales orientada al futuro y relacionada con la electrónica de frenos («brake-by-wire»).   Entendemos los sistemas de frenos no solo como una categoría del recambio, sino como un sistema inteligente del vehículo en evolución, que une la reparación de hoy con la tecnología de frenos del futuro.

 

MANTENIMIENTO DE FRENOS

 Como proveedor integral de sistemas de frenado, HELLA reúne todas las competencias clave en este ámbito, desde la gestión de producto hasta la experiencia y los conocimientos técnicos de sus ingenieros especializados. A ello se suma una de las gamas de frenos más amplias del mercado, con hasta 11.000 referencias que incluyen piezas de desgaste, componentes hidráulicos y electrónica de frenado. Una oferta con un elevado nivel tecnológico, que supera los requisitos de la normativa europea aplicable al mercado independiente de recambios (ECE R90) y ofrece una amplia cobertura del parque automovilístico. Esto refleja el compromiso de HELLA con la máxima calidad y con uno de los principios fundamentales de nuestra marca: la seguridad no es una opción, es una prioridad. Es la base y no admite concesiones. 

 

ELECTRÓNICA DE FRENOS
Desde 1995, hemos adquirido una amplia experiencia OE en electrónica de frenos gracias al desarrollo de las primeras bombas de vacío para servofrenos, patentadas y posteriormente suministradas a los principales fabricantes de equipo original. Además, HELLA cuenta con un alto nivel de competencia OE en otros componentes relacionados con los sistemas de frenos, como los sensores de estado de la calzada (RCS), que se comunican con las unidades de control del sistema de frenos y los sistemas de asistencia, permitiendo, por ejemplo, predecir las distancias de frenado en función del grado de humedad de la carretera.

Estos complejos conocimientos técnicos en materia de equipo original se combinan con nuestra experiencia en electrónica de frenos para el IAM. Desde 1999, HELLA ofrece numerosas líneas de productos de electrónica de frenos en este mercado, que incluyen sensores ABS, cables de conexión ABS, interruptores de presión hidráulica del sistema de frenos, contactos de aviso, interruptores de luz de freno e interruptores de accionamiento de freno, así como bombas de vacío y sensores de presión para servofrenos.

Por todo ello, HELLA puede considerarse un auténtico proveedor integral de sistemas de freno, ya que ofrece mucho más que simples piezas de mantenimiento. 

 

EL FRENADO DEL FUTURO

En lo que respecta al concepto «brake-by-wire», FORVIA HELLA fue la primera empresa del mundo en encargarse del desarrollo y de la producción en serie de un sensor de pedal de freno totalmente eléctrico para un fabricante de automóviles alemán, lo que marcó un hito importante en la transición desde los sistemas de freno tradicionales basados en el sistema de vacío.  FORVIA HELLA ha desarrollado un sistema de pedal de freno totalmente eléctrico más ligero y compacto, que puede adaptarse a diferentes situaciones de conducción para mejorar la seguridad y el confort del conductor. Los sensores de pedal de freno son importantes tanto para los modernos sistemas EHB como para los sistemas EMB orientados al futuro. 

 

FORVIA HELLA demuestra así lo que realmente significa disponer de conocimientos pioneros y orientados al futuro en tecnologías de freno electrónicas vinculadas al concepto «brake-by-wire». La empresa participa activamente en el desarrollo del sistema EMB, donde las unidades de control y actuadores «by-wire» del motor y la transmisión generan la fuerza de frenado directamente en el freno de disco o de tambor. Todo ello, sin ningún sistema hidráulico, lo que implica una electrificación y digitalización completas del sistema de frenos.  

Gracias a la integración de este prototipo de preserie en un Lotus Evora, FORVIA HELLA puede probar los distintos componentes del sistema EMB en condiciones reales, colaborar con los principales fabricantes de vehículos desde la perspectiva del usuario y realizar pruebas de conducción que permiten experimentar de primera mano su tecnología EMB. 

 

DIAGNOSIS DE FRENOS

La combinación perfecta: la experiencia líder en diagnosis de vehículos cobra cada vez más importancia con la transición hacia los sistemas EMB.  

Con la competencia tecnológica puntera de HELLA GUTMANN en diagnosis de vehículos, los talleres podrán reparar los coches del presente... ¡y del futuro! La tecnología actual de los sistemas de freno basados en el sistema de vacío para el mercado posventa independiente (IAM) ofrece una diagnosis limitada de los componentes instalados (por ejemplo, diagnosis del servofreno, diagnosis del sistema ABS o reinicio de las pinzas del freno de estacionamiento electrónico —EPB—). Por ello, la competencia en diagnosis de vehículos cobra cada vez más importancia en el futuro debido a la electrificación del frenado, pasando de los sistemas basados en vacío a los sistemas EHB y, posteriormente, EMB. 

 

El enfoque de HELLA GUTMANN consiste en satisfacer estos requisitos no solo en la actualidad, sino también en el futuro, gracias a su orientación hacia la tecnología de vanguardia y a sus conocimientos en materia de diagnosis. A medida que todo el sistema de frenos evoluciona hacia una electrificación y digitalización completas, surgirán múltiples puntos de acceso para la diagnosis del sistema de frenos. 

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