Sistema de control de tracción

El sistema de control de tracción ( TCS , por sus siglas en inglés) suele ser una función secundaria del control electrónico de estabilidad (ESC, por sus siglas en inglés) en los vehículos de producción , y está diseñado para evitar la pérdida de tracción (es decir, el deslizamiento de las ruedas motrices). El TCS se activa cuando la entrada del acelerador , la potencia del motor y la transferencia de par no se ajustan a las condiciones de la superficie de la carretera.

La intervención consiste en una o más de las siguientes medidas:

• Fuerza de frenado aplicada a una o más ruedas
• Reducción o supresión de la secuencia de chispas en uno o más cilindros.
• Reducción del suministro de combustible a uno o más cilindros.
• Cerrar el acelerador, si el vehículo está equipado con acelerador electrónico.
• En los vehículos con turbocompresor , se activa un solenoide de control de presión para reducir la presión de sobrealimentación y, por lo tanto, la potencia del motor.

Por lo general, los sistemas de control de tracción comparten el actuador de freno electrohidráulico (que no utiliza el cilindro maestro ni el servofreno convencionales) y los sensores de velocidad de las ruedas con el ABS .

La idea fundamental que justifica la necesidad de un sistema de control de tracción es que la pérdida de agarre a la carretera puede comprometer el control de la dirección y la estabilidad del vehículo. Esto se debe a la diferencia de tracción entre las ruedas motrices. Esta diferencia de deslizamiento puede producirse al girar el vehículo o debido a las variaciones en las condiciones de la carretera. Al girar un coche, las ruedas exteriores e interiores rotan a velocidades diferentes; esto se controla convencionalmente mediante un diferencial . Una mejora adicional del diferencial consiste en emplear un diferencial activo que puede variar la cantidad de potencia que se entrega a las ruedas exteriores e interiores según sea necesario. Por ejemplo, si se detecta un deslizamiento hacia afuera al girar, el diferencial activo puede suministrar más potencia a la rueda exterior para minimizar el guiñada (esencialmente, el grado de desviación de las ruedas delanteras y traseras del coche). El diferencial activo, a su vez, está controlado por un conjunto de sensores electromecánicos que colaboran con una unidad de control de tracción.

El precursor de los modernos sistemas electrónicos de control de tracción se encuentra en los automóviles de tracción trasera de alto par y alta potencia, en forma de diferencial de deslizamiento limitado . Un diferencial de deslizamiento limitado es un sistema puramente mecánico que transfiere una cantidad relativamente pequeña de potencia a la rueda que no patina, permitiendo a la vez cierto grado de deslizamiento.

En 1971, Buick presentó MaxTrac , que utilizaba un sistema informático primitivo para detectar el deslizamiento de las ruedas traseras y modular la potencia del motor hacia esas ruedas para proporcionar la máxima tracción. ^{[ 1 ]} Siendo un elemento exclusivo de Buick en ese momento, era una opción en todos los modelos de tamaño completo, incluidos el Riviera , Estate Wagon , Electra 225 , Centurion y LeSabre .

Cadillac introdujo el Sistema de Monitoreo de Tracción (TMS, por sus siglas en inglés) en 1979 en el Eldorado rediseñado.

Cuando la computadora de control de tracción (a menudo integrada en otra unidad de control, como el módulo ABS) detecta que una o más ruedas motrices giran significativamente más rápido que las demás, activa la unidad de control electrónico ABS para aplicar fricción de frenado a las ruedas que giran con menor tracción. La acción de frenado sobre las ruedas que patinan provoca la transferencia de potencia a los ejes de las ruedas con tracción debido a la acción mecánica dentro del diferencial. Los vehículos con tracción en las cuatro ruedas (AWD) suelen tener un sistema de acoplamiento controlado electrónicamente en la caja de transferencia o el transeje que se activa (tracción en las cuatro ruedas activa a tiempo parcial) o se bloquea con mayor fuerza (en una configuración de tracción permanente que impulsa todas las ruedas con cierta potencia en todo momento) para proporcionar torque a las ruedas que no patinan.

Esto suele ocurrir junto con la computadora del tren motriz, que reduce el par motor disponible limitando electrónicamente la aplicación del acelerador y/o el suministro de combustible, retrasando el encendido, desactivando completamente los cilindros del motor y mediante otros métodos, según el vehículo y la tecnología empleada para controlar el motor y la transmisión. Hay ocasiones en que el control de tracción no es deseable, como al intentar sacar un vehículo atascado en la nieve o el barro. Dejar que una rueda gire puede impulsar el vehículo lo suficiente como para liberarlo, mientras que aplicar potencia limitada a ambas ruedas no produce el mismo efecto. Muchos vehículos cuentan con un interruptor de desactivación del control de tracción para estas circunstancias.

En general, los componentes principales del control de tracción y del ABS son prácticamente los mismos. En muchos vehículos, el control de tracción se ofrece como una opción adicional al ABS.

• Cada rueda está equipada con un sensor que detecta los cambios en su velocidad debido a la pérdida de tracción.
• La velocidad detectada por cada rueda se transmite a una unidad de control electrónico (ECU).
• La ECU procesa la información de las ruedas e inicia el frenado en las ruedas afectadas a través de un cable conectado a una válvula de control automático de tracción (ATC).

En todos los vehículos, el control de tracción se activa automáticamente cuando los sensores detectan una pérdida de tracción en cualquiera de las ruedas.

• En los automóviles de calle: El control de tracción ha sido tradicionalmente una característica de seguridad en los automóviles de alto rendimiento, que de otro modo requieren una respuesta precisa del acelerador para evitar que las ruedas motrices patinen al acelerar, especialmente en condiciones de lluvia, hielo o nieve. En los últimos años, los sistemas de control de tracción se han generalizado en automóviles convencionales, monovolúmenes, camionetas ligeras y algunos compactos.
• En los coches de carreras : El control de tracción se utiliza para mejorar el rendimiento, permitiendo la máxima tracción durante la aceleración sin que las ruedas patinen. Al acelerar a la salida de una curva, mantiene los neumáticos con una relación de deslizamiento óptima .
• En camiones pesados : También está disponible el control de tracción. En este caso, el sistema de frenos neumáticos necesita algunas válvulas y lógica de control adicionales para implementar un sistema TCS (o a veces llamado ASR). ^{[ 2 ]}
• En motocicletas : El control de tracción para motocicletas de producción estuvo disponible por primera vez con la BMW K1 en 1988. Honda ofreció el control de tracción como opción, junto con el ABS, en su ST1100 a partir de 1992 aproximadamente. Para 2009, el control de tracción era una opción para varios modelos ofrecidos por BMW y Ducati , el modelo Kawasaki Concours 14 (1400GTR) del año 2010 y la Honda CBR 650R del año 2019, y la línea de motocicletas "Modern Classic" de Triumph.
• En vehículos todoterreno : El control de tracción se utiliza en lugar del diferencial autoblocante mecánico o de deslizamiento limitado, o además de este . A menudo se implementa con un diferencial autoblocante electrónico , así como con otros controles computarizados del motor y la transmisión. La rueda que patina se ralentiza con breves aplicaciones de los frenos, desviando más par motor a la rueda que no patina; este es el sistema adoptado por Range Rover en 1993, por ejemplo. El control de tracción con frenos ABS tiene varias ventajas sobre los diferenciales autoblocantes y de deslizamiento limitado, como un control de la dirección más sencillo, por lo que el sistema puede estar activado continuamente. También genera menos tensión en los componentes del tren motriz y la transmisión, y aumenta la durabilidad al haber menos piezas móviles que puedan fallar. ^{[ 3 ]}

Cuando se programan o calibran para uso todoterreno, los sistemas de control de tracción como el control electrónico de tracción (ETC) de cuatro ruedas de Ford , que se incluye con AdvanceTrac , y el diferencial de frenado automático (ABD) de cuatro ruedas de Porsche , pueden enviar el 100 por ciento del par a una o varias ruedas, mediante una estrategia de frenado agresiva o "bloqueo de frenos", lo que permite que vehículos como la Expedition y el Cayenne sigan moviéndose, incluso con dos ruedas (una delantera y una trasera) completamente levantadas del suelo. ^{[ 4 ] [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

El control de tracción no solo se utiliza para mejorar la aceleración en superficies resbaladizas, sino que también ayuda al conductor a tomar curvas con mayor seguridad. Si se acelera demasiado al tomar una curva, las ruedas motrices perderán tracción y se deslizarán lateralmente. Esto se manifiesta como subviraje en vehículos de tracción delantera y sobreviraje en vehículos de tracción trasera. El control de tracción puede mitigar e incluso corregir el subviraje o el sobreviraje limitando la potencia a la rueda o ruedas con mayor tracción. Sin embargo, no puede aumentar los límites de agarre disponibles y se utiliza únicamente para disminuir el efecto de un error del conductor o compensar su incapacidad para reaccionar con la suficiente rapidez ante el deslizamiento de las ruedas.

Los fabricantes de automóviles indican en los manuales de sus vehículos que los sistemas de control de tracción no deben fomentar una conducción peligrosa ni incitar a conducir en condiciones que escapen al control del conductor.

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