Integración de frenos multidisco húmedos en ejes eléctricos

Schaeffler implementó un sistema de frenos multidisco húmedo encapsulado en un Audi R8 LMS GT2 innovation taxi durante el evento de la DTM en Nürburgring del 14 al 16 de agosto. La prueba operativa evalúa el comportamiento térmico, la durabilidad del par motor y la estabilidad de la fricción de una tecnología de frenado mecánico de cero emisiones orientada a futuras arquitecturas de ejes eléctricos.

Desafíos operativos e integración del sistema
Los componentes de frenado mecánico en vehículos eléctricos de batería se enfrentan a condiciones operativas únicas debido a que la desaceleración principal es gestionada por los motores eléctricos regenerativos. El uso poco frecuente del freno mecánico suele provocar corrosión en la superficie de los sistemas de disco abierto convencionales, lo que deriva en coeficientes de fricción fluctuantes. Además, la próxima normativa ambiental Euro 7 exige la reducción o eliminación de las emisiones de partículas de polvo de freno. Para abordar estos requisitos dentro de la infraestructura digital y los diseños de chasis modernos, Schaeffler integró una unidad de freno multidisco húmedo directamente en las ruedas traseras de una plataforma de pista de alto rendimiento. La arquitectura totalmente cerrada evita la exposición a la humedad, manteniendo así coeficientes de fricción estables y un rendimiento de frenado constante sin generar emisiones externas de polvo fino.




Gestión térmica y arquitectura de ingeniería
Encapsular el freno de la rueda requiere circuitos de fluido dedicados para disipar la elevada energía térmica durante los ciclos de desaceleración dinámica. El sistema utiliza una configuración de gestión térmica compuesta por bombas hidráulicas de presión y aspiración combinadas con múltiples intercambiadores de calor. Esta arquitectura de fluidos permite una circulación controlada de aceite a través de las superficies de fricción para mantener las temperaturas de funcionamiento dentro de los límites objetivo. Los datos empíricos recopilados en condiciones extremas de circuito sirven como base para diseñar módulos de ejes eléctricos altamente integrados que unifican el freno mecánico, el actuador electrohidráulico y el circuito de refrigeración en una sola unidad.

Alcance de aplicación y vías de implementación
Antes de su despliegue en pista, Schaeffler presentó un vehículo de concepto inicial con el freno húmedo integrado a representantes de la industria en el Schaeffler Automotive Symposium celebrado durante el mes de junio en Bühl, Alemania. Más allá de eliminar las emisiones de polvo fino, el sistema multidisco refrigerado por fluido reduce la masa no suspendida en el conjunto de la rueda, mejorando las características de marcha y la respuesta del chasis. La configuración de bajo mantenimiento y libre de ruido ofrece ventajas estructurales para implementaciones de frenado electrónico (brake-by-wire) y arquitecturas de conducción autónoma donde se priorizan la alta disponibilidad del sistema y los intervalos de mantenimiento nulos.




Evaluación técnica
Con respecto a la evaluación del sistema, Matthias Zink, miembro del Consejo de Administración de Accionamiento y Chasis de Schaeffler, declaró: "El DTM es un entorno para probar nuevas tecnologías en condiciones extremas reales. Con el freno multidisco, mostramos una solución que se utiliza en el deporte motor de esta forma por primera vez y que, al mismo tiempo, proporciona impulsos importantes para el desarrollo en serie".

Al abordar los requisitos de refrigeración por fluido, Andreas Wassmer, responsable de Desarrollo de Vehículos Concepto en Schaeffler, señaló: "El sistema específico del innovation taxi es una solución especial para el deporte motor. En condiciones operativas altamente dinámicas, se requieren capacidades de refrigeración muy elevadas por freno. Los datos y la experiencia derivados de esto constituyen la base para diseñar una estrategia de lubricación eficiente para futuros ejes eléctricos con sistema de frenos integrado".

Editado por Maria Brueva, editora de Induportals – adaptado por IA.

www.schaeffler.com