Los motores GDI están bajo presión para reducir las emisiones de partículas y mejorar el rendimiento.

Los motores GDI están bajo presión para reducir las emisiones de partículas y mejorar el rendimiento.

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

Con unos 40 millones de motores de gasolina de inyección directa (GDI) que se espera que se vendan para el 2025, puede resultar sorprendente saber que estas unidades emiten partículas finas más peligrosas que un motor de inyección de combustible (PFI) de puerto, o incluso el último motor pesado. diesel de servicio equipados con un filtro de partículas.

El aumento potencial en el mercado significa que las emisiones de partículas GDI, aunque bajas en comparación con las de un diésel sin filtrar, ahora están bajo el escrutinio de los reguladores y fabricantes.

Para reducir estas emisiones  y mejorar el rendimiento general, los ingenieros están estudiando nuevos diseños de combustión y conceptos de ingeniería, incluido el aumento de la presión del combustible, los combustibles alternativos y el control de las emisiones de escape.

Según Matti Maricq, líder técnico en ingeniería química y emisiones después del tratamiento en el Centro de Investigación e Innovación de Ford en Dearborn, la inyección de combustible directamente en el cilindro permite una explosión de combustión limpia que desperdicia poco combustible y proporciona mayor potencia.

Durante este proceso, la gasolina se rocía directamente donde la cámara de combustión está más caliente (en lugar de en la entrada de aire), lo que permite una combustión más completa, uniforme y delgada.

Los GDI de combustión más limpia emiten partículas nocivas.

Pero debido a la volatilización incompleta del combustible, las zonas parcialmente ricas en combustible y la “humectación” de las superficies de los pistones y cilindros, los motores GDI producen partículas no deseadas. La mayoría de las emisiones ocurren típicamente durante el arranque en frío y condiciones transitorias de carga alta durante la fase de calentamiento, pero esto puede variar según la carga, la fase del ciclo de conducción y las demandas del conductor.

Si bien los críticos “ecológicos” siguen siendo escépticos sobre los llamados métodos de “gestión del motor”, creyendo que no son fiables en comparación con los filtros de escape, la mayoría de los fabricantes de equipos originales y proveedores de componentes esperan que el diseño de combustión y los cambios de ingeniería resulten más rentables y, finalmente, igualmente eficaces.

El desarrollo actual indica que una mayor presión de combustible, posiblemente de hasta 40 MPa, junto con los nuevos inyectores de ultraprecisión mejorarán enormemente los futuros sistemas GDI. Para optimizar aún más el sistema, los ingenieros también continuarán mejorando la sincronización, la orientación, la medición y la atomización de los inyectores.

En un estudio reciente, publicado por la SAE, se estableció que un aumento en la presión del sistema de combustible mejoró la homogeneidad de la mezcla y redujo la llama de difusión de la punta, lo que redujo significativamente las emisiones de partículas bajo combustión homogénea en un motor GDi.

Además, como resultado del movimiento mejorado de la carga de admisión a presiones de combustible de entre 20 MPa y 40 MPa, se logró una reducción adicional de las emisiones de partículas.

Como indican los datos de combustión, un aumento en la presión del combustible tiene un impacto significativo en la reducción de las emisiones de combustión, así como en la mejora del consumo de combustible.

Sin embargo, para que un sistema GDi funcione de manera óptima, es importante que, durante la fase de diseño y prueba, la presión del combustible en el riel común (CR) se mida correctamente para que la ECU pueda mapearse en consecuencia.

La medición de la presión del combustible CR es clave para reducir las emisiones de partículas.

La presión de inyección directa se mide con sensores y las señales se utilizan para determinar la velocidad y / o el volumen de la bomba.

La mayoría de los sistemas de inyección directa utilizan sensores de presión piezorresistivos en el lado bajo del sistema. El elemento de chip de silicona genera un voltaje eléctrico medible cuando se aplica presión, que aumenta a medida que aumenta la presión.

En el lado de alta presión, los sensores suelen utilizar una membrana metálica en un puente de resistencia. Cuando se aplica presión, el puente genera un cambio en la resistencia que resulta en un cambio en el voltaje aplicado. El módulo de control electrónico (ECM) transforma el voltaje en una presión calculada, generalmente con una precisión de ± 2%.

Para mantener la presión correcta, el ECM pulsa la bomba de baja presión. El sistema normalmente tiene un regulador y no tiene líneas de retorno. Algunos sistemas incluso tienen sensores de temperatura integrados en las líneas que se utilizan para calcular la densidad del combustible para que el ajuste de combustible se pueda ajustar a la cantidad de energía en el combustible.

Para garantizar una medición precisa de la presión de la línea, es importante que se utilicen  transmisores de presión de alta precisión para mapear la presión dentro del CR en todas las condiciones de carga y motor. Cualquier error en este proceso puede resultar en una modulación incorrecta de la presión CR que a su vez puede resultar en serias anomalías, como el lavado de cilindros que puede ocurrir si la presión media CR excede la presión de diseño del inyector cuando el suministro de combustible aumenta con cargas elevadas.

Además, con la introducción del ciclo de conducción armonizado, los fabricantes de equipos originales se verán sometidos a una presión renovada para cumplir los objetivos de emisiones establecidos por los reguladores, y los motores de encendido por chispa GDI estarán a la vanguardia de una nueva generación de tecnologías ecológicas. Sin embargo, para que esta tecnología cumpla con la legislación venidera, es necesario reducir las emisiones de partículas, en gran parte mediante el control preciso de la presión del combustible CR.

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Tecnología de medición de presión en la fabricación de neumáticos

Tecnología de medición de presión en la fabricación de neumáticos

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

Every year, over one billion tires are manufactured worldwide. This sector thus counts among the biggest consumers of natural rubber. To give this natural material its correct shape and durability, high pressures and temperatures are necessary. No problem at all with the correct measurement technology.

Those believing that tire manufacture is a simple process, where the raw material is merely brought into a round form, are mistaken. In modern tire production, numerous individual components come together, which provide for both drive comfort and safety.

Tire manufacture – The first steps towards blanks

The manufacture of the raw material differs from one manufacturer to another and even from one tire type to another. Over forty different raw materials can be used here, including natural rubber, but also carbon black, sulfur and others. The various materials are kneaded together under extremely high temperatures. This mix is then stretched in length and ready for further processing upon cooling.

Using this mixture, the individual layers of the tire are produced. Other materials also come into use here, such as the rubber covered steel mesh in the belt, which stabilizes the tire and provides for increased cornering force. Further components of a tire include the carcass, bead, tread, sidewall, filler and inner liner.

The individual layers of a tire are brought together in a tire-building machine. These versions are termed blanks or “green tires.”

From blank to finished tire

In the next step, the blanks are inserted into the vulcanization press.  At this point, the individual tire components are vulcanized together and the material then attains its required elastic consistency. To achieve vulcanization, the blank is “baked” in the press at a determined pressure and at high temperature.

During this process, the rubber bladder is inflated from within the inside of the press and forced outwards under pressure into the mold. This is how the tire profile is created. Temperatures reach up to 180°C here and pressures of over 24 bar can arise. This blowing pressure is monitored by various prestigious tire manufacturers using the ATM Sensor made by STS.

Vulcanization only with high-performance pressure transducers

With heat, steam and high pressures, harsh conditions are at play in tire manufacture. A pressure transmitter is thus required which can monitor, also at high temperatures, the pressures arising and can withstand the demands over a longer time. The transmitters of the ATM series are predestined in this scenario. Their high precision, reliability and outstanding long-term stability, as well as their compact and resilient design, provide for efficiency. In particular, their outstanding qualities during test and burst pressures prevent costly downtime. Furthermore, these pressure transmitters can easily be calibrated anew on-site.

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Los sensores MaP son clave para un rendimiento limpio del motor

Los sensores MaP son clave para un rendimiento limpio del motor

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

Frente a las regulaciones de emisiones globales cada vez más estrictas, la industria del motor ha adoptado rápidamente tecnologías limpias para reducir los gases de efecto invernadero nocivos. Es fundamental para el funcionamiento de los motores modernos de combustión limpia el control preciso de las relaciones aire-combustible (A / F) con respecto a los valores estequiométricos para lograr una alta eficiencia del convertidor catalítico y minimizar las emisiones del tubo de escape.

Para optimizar la relación A / F en condiciones transitorias, los fabricantes emplean sistemas de bucle abierto y cerrado:

  • Un sistema de circuito cerrado es aquel en el que una señal proporcional al A / F es generada por un sensor de oxígeno de gases de escape (EGO), también conocido como sensor Lambda, ubicado en la corriente de escape.
  • Un sistema de circuito abierto o de alimentación directa controla el flujo de combustible del inyector a través de señales recibidas de un medidor de flujo de aire.

En ambos casos, las señales se retroalimentan a través de un controlador PI digital para regular el ancho del pulso de inyección de combustible. Sin embargo, estos sistemas tienen dos inconvenientes importantes:

  • Debido al retardo relativamente largo inherente al ciclo de inducción-compresión-potencia-escape del motor, la retroalimentación, o la porción de circuito cerrado del sistema de control A / F, solo es completamente efectiva en condiciones de operación de estado estacionario.
  • Una señal de sensor EGO confiable solo está disponible después de que el sensor se haya calentado y, por lo tanto, el control A / F de circuito cerrado no es posible inmediatamente después de arrancar el motor.

Por lo tanto, en condiciones de arranque en frío y transitorias, la parte de avance del controlador A / F es particularmente importante.

Para optimizar el A / F en todas las condiciones, los motores modernos suelen estar equipados con un sensor de presión de aire del colector (MaP) para medir la presión de aire en el colector de admisión.

El sensor MaP sabe exactamente lo que necesita el motor

El sensor MaP mide continuamente la presión de aire y envía esta información a la ECU del motor, que inserta los datos en una tabla que se utiliza para controlar el ancho de pulso del inyector y el tiempo de encendido. Estas lecturas de presión se transmiten a la ECU como señales de voltaje de salida.

Durante la fase de desarrollo, es fundamental que las presiones medidas en el colector sean precisas. Los sensores MaP de producción en serie, aunque son excelentes para alimentar señales a la ECU, a menudo tienen tolerancias más amplias de lo que se considera aceptable para el desarrollo: por lo tanto , los transmisores de presión de alta calidad , como los producidos por STS, se instalan comúnmente en conjunto con los sensores MaP de la serie durante el desarrollo. fase. Las lecturas obtenidas de estos sensores se utilizan para medir cualquier desviación o error al registrar las presiones del colector en varias aberturas del acelerador.

El proceso es bastante complejo y requiere que los voltajes de salida se midan en cientos de puntos de apertura del acelerador, para que la ECU del motor cree un mapa efectivo de los requisitos del motor.

Uso del sensor de mapa para enseñar a la ECU del motor

Durante la fase de desarrollo, utilizando un sensor MaP calibrado, la presión del colector se mide en pequeños incrementos de apertura del acelerador y los voltajes de salida se registran en cada ajuste.

En ralentí, con el acelerador parcialmente abierto, esta presión se mide a alrededor de 1/3 de la presión atmosférica, o 0.338 Bar en un motor de aspiración normal. Dado que el voltaje de salida del sensor de mapa es proporcional al aumento de presión, el voltaje de salida en reposo será aproximadamente 5/3 = 1,67 V donde la salida nominal de escala completa es 5 V.

Sin embargo, en la práctica, la salida de escala completa de un sensor de mapa de producción puede variar y suele ser inferior a 5 V. Esto se debe a las variaciones entre los fabricantes de sensores, con el resultado de que un voltaje de escala completa típico es de alrededor de 4,6 V. Debido a estas variaciones, durante el funcionamiento normal, la lectura del sensor de mapa variará entre aproximadamente 1,5 V y 4,5 V, con la excepción del vacío creado en el rebasamiento donde se pueden registrar voltajes de salida inferiores a 1 V.

Además, dado que la presión barométrica tiene un impacto significativo en la mezcla de combustible, la ECU también debe comprender cuál es la presión barométrica. Para lograr esto, las mediciones de presión ambiental generalmente se registran justo antes de arrancar el motor, justo después de apagarlo o ambos.

Estas mediciones se utilizan para establecer una condición de línea base que corrige la presión del colector para las condiciones climáticas y de elevación. En la práctica, esto se logra mediante señales de encendido y apagado del motor. De esta forma, el mismo sensor que controla el motor mientras está en funcionamiento se utiliza para la medición barométrica cuando el motor está apagado.

La inducción forzada aumenta la presión en los sensores MaP

Cuando un motor de aspiración natural se convierte en inducción forzada mediante la adición de un turbo o sobrealimentador, el rango de presión del colector debe ampliarse para incluir la región de impulso así como la región de vacío. Para cubrir todo el rango de presión, se debe utilizar un sensor de mapa que cubra al menos 1,5 bar de presión o un rango que coincida con los parámetros de diseño del motor.

En caso de que las presiones de refuerzo superen los 1,5 bar, es importante que, para mantener una lectura de escala completa, se agregue una compensación decreciente a la lectura a medida que aumenta la presión. Esto tiene una importancia práctica porque en los sistemas de gestión del motor basados ​​en sensores de mapas, es fácil hacer un corte de combustible o generar una falla en la ECU si se supera la lectura nominal de escala completa. Es por eso que se asigna una compensación decreciente cuando se usa un sensor de 2 bar para leer presiones por encima de la presión nominal de escala completa.

El abastecimiento de sensores MaP para cumplir eficazmente con estos amplios requisitos no siempre es fácil. Sin embargo, dado que el sensor MaP juega un papel crucial en la gestión eficaz del proceso de combustión, es importante que, para registrar con precisión las presiones múltiples durante el desarrollo, se utilice un sensor MaP de alta calidad calibrado con precisión. Y con los fabricantes bajo presión para reducir aún más las emisiones y mejorar el rendimiento, los ingenieros de aplicaciones continuarán exigiendo mejoras en la precisión de los sensores utilizados para el desarrollo.

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Midiendo el latido del corazón del motor IC

Midiendo el latido del corazón del motor IC

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

Así como un médico mide la presión arterial para determinar la salud de un paciente, el ingeniero de desarrollo también mide la presión del cárter para obtener una idea del estado de un motor en el banco de pruebas. Un aumento en la presión no solo proporciona una indicación temprana de desgaste, sino que la medición de la presión es crucial en el desarrollo de sistemas modernos de ventilación positiva del cárter, que deben cumplir con las regulaciones de emisiones.

Es importante tener en cuenta que la medición de la presión del cárter no es una medición directa de “Blowby”, que se mide como un caudal en metros cúbicos estándar por segundo.

Medición de la presión del cárter para controlar el desgaste de la camisa, el pistón y el anillo.

Los motores de desarrollo no son baratos, dado que generalmente hay un programa intensivo de diseño de ingeniería detrás de ellos: por lo tanto, lo último que cualquier ingeniero quiere ver es que la prueba se esfume literalmente. Para minimizar el riesgo, los bancos de pruebas hoy en día están equipados con una gran cantidad de sensores para monitorear todo, desde la presión del aceite y la temperatura ambiente hasta los EGT y, de particular interés, la presión del cárter.

Los sensores de presión del cárter usados ​​en bancos de pruebas son particularmente interesantes, ya que no solo son capaces de medir variaciones relativamente menores de presión, sino que también son estables en un amplio rango de temperatura mientras resisten la inmersión en aceite caliente: esto es particularmente importante ya que el sensor a menudo instalado en el cárter o tubo de llenado de aceite donde entra en contacto directo con el aceite de motor caliente.

El sistema pistón-anillos-cilindro (PRC) está sometido a tensiones extremas como altas fuerzas de fricción y aceleración, así como a temperaturas y presiones extremas resultantes del proceso de combustión.

En estas condiciones, siempre habrá alguna forma de recuperación en el cárter, pero a medida que aumenta el desgaste de los componentes, también lo hará la presión dentro del motor. Este es el principio básico detrás de la medición de la presión del cárter como una indicación temprana de desgaste en motores que funcionan en dinamómetros o bancos de pruebas.

Este aumento de presión en el cárter en los motores de inducción forzada CI puede ser catastrófico, ya que el retorno de aceite del compresor a menudo estará restringido, lo que provocará una falla en el sello laberíntico y una pérdida total de lubricación de los cojinetes.

A pesar de la importancia de monitorear el estado del sistema PRC, optimizar la ventilación positiva del cárter mediante una medición precisa de la presión interna es vital para cumplir con la legislación sobre emisiones.

Diseñar el PCV para un medio ambiente más limpio.

A principios de la década de 1960, General Motors identificó los gases del cárter como una fuente de emisiones de hidrocarburos. Desarrollaron la válvula PCV en un esfuerzo por ayudar a frenar estas emisiones. Este fue el primer dispositivo de control de emisiones real instalado en un vehículo.

Idealmente, la presión del cárter debe controlarse justo por encima de la atmosférica para que haya suficiente presión para excluir el polvo y la humedad, pero no lo suficiente para forzar el paso del aceite por los sellos y juntas; o en un motor de inducción forzada, restrinja el retorno de aceite al cárter.

El primer paso en el diseño de una válvula PCV eficaz es determinar la presión real en el cárter mediante el uso de un sensor de presión de alta calidad diseñado específicamente para medir con precisión pequeños diferenciales, al tiempo que proporciona lecturas precisas y repetibles en un amplio rango de temperatura.

Armados con los datos acumulados durante las ejecuciones de rendimiento y durabilidad, los ingenieros pueden determinar los parámetros apropiados para la válvula PCV:

  • Área de sección transversal adecuada para facilitar un flujo de vapor suficiente desde el cárter
  • Corrija los parámetros de presión de funcionamiento para garantizar un retorno de aceite sin restricciones en los motores turboalimentados, mientras se mantiene la presión interna positiva.

Finalmente, la válvula prototipo se evalúa en un banco de pruebas, nuevamente con sensores de presión del cárter instalados, para confirmar el rendimiento y la durabilidad, así como el cumplimiento de las emisiones.

Este desarrollo puede durar semanas y representar una parte considerable de la factura de desarrollo, por lo que lo último que querría un fabricante es la falla de un sensor vital; lo que requeriría una nueva prueba parcial o incluso completa. Es por eso que los OEM solo usan transmisores de presión de alta calidad , como los producidos por el fabricante de transmisores y transductores de presión STS.

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A medida que se intensifica la “Guerra Fría”, aumenta la presión

A medida que se intensifica la “Guerra Fría”, aumenta la presión

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

El aire acondicionado automotriz sostenible ha sido objeto de un acalorado debate en los últimos años: el debate, apodado la “Guerra Fría” se ha centrado en el refrigerante de próxima generación que se utilizará en el aire acondicionado de los automóviles.

Alliance for CO 2 Solutions y sus partidarios, científicos, ONG y líderes empresariales, han abogado por que la industria del motor reemplace los compuestos químicos del calentamiento global como el R134a, con el refrigerante natural, dióxido de carbono (CO 2 , R744 / R-744).

El cambio, argumentan, reducirá los contaminantes de los vehículos en un 10% y reducirá las emisiones totales de gases de efecto invernadero en un 1% en todo el mundo. Si la Tecnología CO 2 se aplica en otros sectores, como refrigeración comercial e industrial, bombas de calor para calentamiento de agua, etc., puede llegar a erradicar hasta un 3% de los gases de efecto invernadero del mundo.

Sin embargo, la yuxtaposición de la oposición también tiene mérito: refrigerantes como el ‘Greenfreeze’ desarrollado por Greenpeace, basado en mezclas purificadas de butano / propano, son completamente ‘naturales’ y, debido a una mayor eficiencia sobre refrigerantes como el R134a, permiten pequeñas cantidades de refrigerante que se utilizará.

Y, el uso de refrigerantes de hidrocarburos puros, que son ‘compatibles con versiones anteriores’ con los sistemas de aire acondicionado de automóviles de Freón (R-12) anteriores, permitiría que estos sistemas se conviertan fácilmente, aumentando su eficiencia y evitando una mayor liberación de R-134a dañino y R-12 a la atmósfera.

A diferencia de los acondicionadores de aire Greenfreeze y a base de hidrocarburos, los sistemas de aire acondicionado de vehículos de motor que funcionan con R744 requieren un rediseño completo para hacer frente a presiones superiores a 100 bar. Los componentes del sistema existentes, como sellos, mangueras, válvulas e incluso compresores, nunca fueron diseñados para operar en estas condiciones. Y para empeorar las cosas, la UE decretó que el R134a se suspenda en enero de 2017.

Afortunadamente, existe otra alternativa: DuPont y Honeywell ya han desarrollado Hydrofluoroolefin (HFO) -1234yf en respuesta a la directiva de la UE de 2006 que exige que todos los vehículos nuevos vendidos en la UE estén equipados con refrigerantes de bajo potencial de calentamiento global (GWP). El límite se estableció en un valor de GWP de 150, que el R1234yf cumple fácilmente. Además, se descompone en la atmósfera en aproximadamente once días, y el cálculo del rendimiento climático del ciclo de vida, un modelo certificado por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., Confirma que es uno de “los refrigerantes más sostenibles para uso mundial”.

Sin embargo, existe una preocupación creciente sobre la inflamabilidad del R1234yf; incluso incitando a Mercedes-Benz a instalar un “sistema de enfriamiento” dedicado para dowear los puntos calientes del motor en el caso de un accidente que pueda conducir a la evacuación del sistema de A / C.

Con la notable excepción de las clases E y S, todos los vehículos nuevos de Mercedes-Benz se convertirán al refrigerante R1234yz a partir de enero de 2017: las clases E y S serán los primeros vehículos de producción en serie equipados con sistemas de aire acondicionado CO 2  .

La razón por la que estos modelos de gama alta están equipados primero con acondicionadores de aire cargados con CO 2 es por el tiempo de desarrollo y el costo para rediseñar los sistemas completos y probarlos de manera efectiva.

La presión extremadamente alta del sistema y el empaquetado optimizado de los componentes requirieron una amplia calificación del sistema. De particular preocupación fue el desempeño del condensador, evaporador, tuberías y mangueras, y sellos bajo presiones operativas significativamente más altas.

Durante el desarrollo, medir con precisión la presión de la línea con transmisores de presión en puntos críticos del aire acondicionado fue crucial para garantizar la integridad del sistema; una caída de presión sería una indicación temprana de que un componente, como un sello, falla, lo que requiere un rediseño. La medición precisa de la caída de presión sobre el evaporador también fue importante para verificar los parámetros de diseño y la eficiencia del componente.

Sin embargo, dado que la mayoría de los elementos del sistema se han “encogido” de tamaño, nunca será fácil colocar un sensor de presión exactamente donde se necesitaba. No obstante, al utilizar sensores de presión piezorresistivos de calidad  durante el desarrollo, el problema se superó rápidamente y el proyecto pudo completarse a tiempo para cumplir con el lanzamiento de enero de 2017.

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Los sistemas de frenado funcionan mejor bajo presión

Los sistemas de frenado funcionan mejor bajo presión

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

Aunque algunos vehículos de alta gama se están alejando de los sistemas de frenado activados hidráulicamente a las versiones híbridas de freno por cable, la mayoría de los conductores todavía dependen de la presión hidráulica para detenerlos.

A pesar de que los vehículos han estado equipados con sistemas de frenado hidráulico durante décadas, desarrollar un sistema que proporcione retroalimentación al conductor mientras retiene un retardo efectivo en todo momento y bajo todas las condiciones es un gran desafío.

Durante el funcionamiento del sistema hay varias variables que impactan en el rendimiento:

  • La transferencia de peso de los ejes traseros a los ejes delanteros, lo que requiere una modulación gradual de la presión sobre las ruedas cargadas.
  • El “punto de inflexión” 1) en el que el servo reduce la asistencia, así como la relación entre la asistencia y el esfuerzo del pedal.
  • Debido a la presión que se aplica, las tuberías y mangueras tienden a expandirse y reducir la presión de la línea para un recorrido de pedal dado (en casos extremos, el conductor puede describir esto como un “pedal esponjoso”)

1) El servo, o servofreno, proporciona una asistencia progresiva hasta el punto de la rodilla donde se recibe la máxima asistencia de vacío y cualquier aumento en la presión de salida más allá de este punto se debe solo a un mayor esfuerzo del pedal. Si la asistencia no se redujera en esta etapa, se produciría un bloqueo de las ruedas.

También debe tenerse en cuenta que con la introducción del ABS multicanal se han solucionado muchos de los problemas dinámicos relacionados con la rotación de las ruedas y la fricción dinámica frente a la estática, incluida la modulación de presión debido a la transferencia de peso al frenar.

Sin embargo, el frenado de cadencia rápida con el ABS activado puede crear presiones de línea tremendamente fluctuantes y, en ocasiones, extremadamente altas que deben determinarse, utilizando transmisores de presión de alta calidad colocados estratégicamente en líneas críticas durante el desarrollo.

Con presiones de línea de operación en la región de 100 bar, es imperativo que todos los componentes, incluidas las tuberías y mangueras, estén diseñados para cumplir con estas presiones; y que el sistema no exceda estos valores especificados.

Sin embargo, esto tampoco es tan simple, cuando se considera que las tuberías y mangueras de diferentes áreas de sección transversal, con diferentes espesores de pared, podrían producir un rendimiento de frenado similar, pero algunas pueden ser marginales en la resistencia al estallido.

La única forma de verificar esto es mediante la medición precisa de la presión de línea cuando el sistema está completamente presurizado. Obviamente, estos valores medidos deben estar dentro de las especificaciones de los proveedores de tuberías y tubos.

Además, también es importante medir la presión de la línea para confirmar que la relación de apalancamiento del pedal puede presurizar el sistema a aproximadamente 80 bar en condiciones de frenado severas. Si la presión deseada no se puede alcanzar fácilmente, la relación del pedal debe aumentarse hasta que se logre esta presión.

Y cuando se diseña, los ingenieros del sistema también deben seleccionar el diámetro del cilindro maestro correcto: uno de los conceptos erróneos más comunes es que un cilindro maestro más grande creará más presión. Mientras que un cilindro maestro más grande crea un desplazamiento más grande, se necesita más fuerza para crear la misma presión en comparación con un orificio más pequeño.

Si bien un cilindro maestro más grande eliminará la holgura del sistema con menos carrera del pedal, se necesitará más fuerza para crear la misma presión del sistema. El resultado después de agregar un cilindro maestro más grande es un pedal más duro que necesita mucha más presión para crear la misma cantidad de fuerza de frenado. Por ejemplo, pasar de un cilindro maestro de 3/4 “a uno de 1” requiere un 77,7% más de fuerza en la varilla de empuje.

El objetivo de optimizar el rendimiento de los frenos solo se puede lograr equilibrando todo el sistema: la fuerza del pedal, la presión del sistema y el recorrido de la palanca deben tenerse en cuenta, y durante las fases de diseño y desarrollo, los fabricantes han llegado a confiar en transmisores de presión de alta precisión producidos. específicamente para aplicaciones como estas.

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