El sistema de frenos del automovil

El sistema de frenos del automovil.

La misión del sistema de frenado es la de crear una fuerza regulada para reducir la velocidad o para detener un vehículo en movimiento, así como para tenerlo estacionado. Esta acción de frenado se consigue por medio de un rozamiento, es decir, mediante la resistencia al movimiento relativo entre dos superficies en contacto, haciendo que una de ellas, estacionaria, entre en contacto con otro móvil, lo que traerá consigo la disminución de velocidad de esta última, sistema utilizado para conseguir el frenado de los vehículos automóviles. La acción de frenado consiste, por tanto, en absorber la energía calorífica, al hacer rozar una parte móvil solidaria a las ruedas, (los tambores y discos) contra una parte fija en el vehículo (las zapatas y pastillas). La energía calorífica generada en los elementos frenantes, es transmitida a la atmósfera.

El freno motor se aprovecha para reducir la velocidad, en primer lugar, al quitar el pie del acelerador, por ser arrastrado el motor por el giro de las ruedas y sirve un poco de ayuda al freno normal.

El sistema de frenos está formado por:

o    Sistema de mando.

o    Elemento frenante.

Elemento frenante

Se emplean dos sistemas de frenado según los elementos empleados y la forma de accionar la parte móvil:

o      Sistema de frenos de tambor.

o       Sistema de frenos de disco.

·     Sistema de frenos de tambor

Descripción

En la figura 1 se representa los elementos componentes de un sistema de freno de tambor. Son los siguientes:

B - Bombín.

C - Muelle inferior unión zapatas.

F - Retención dentado.

H – Guarnición frenante.

J - Plato portazapatas.

L - Muelle superior zapa- tas.

N – Travesaño mando zapatas.

T – Tambor.

Z – Zapata.

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Tambor de freno

Los tambores de freno (T) están fabricados en fundición gris perlítica centrifugada.

Para lograr la resistencia, al mismo tiempo que un poder de disipación conveniente, se suelen agregar nervios a la parte exterior de los tambores.

La superficie de rozamiento de los tambores debe ser mecanizada perfectamente, para conseguir un acabado exacto, así como un centrado riguroso y una superficie uniforme.

Plato portazapatas

Es un plato o disco (J) que sirve de soporte a las zapatas y a los mecanismos de accionamiento hidráulicos o mecánicos.

Zapatas

Las zapatas (Z) se construyen de acero forjado o estampado o de fundición de aluminio, siendo las más usadas las de acero estampado, puesto que pueden producirse en gran cantidad y a precio reducido.

Para establecer el contacto con la superficie interna del tambor, las zapatas se recubren con unos forros (H) remachados o pegados.

Las zapatas han de reunir las siguientes características:

o     Tener una dureza inferior a la superficie interior del tambor, para aumentar su duración.

o   Resistencia mecánica a la abrasión, a las altas temperaturas e indeformable.

o   Un coeficiente de rozamiento elevado.

Para ello se utilizan materiales que reúnen esas propiedades, como son las resinas sintéticas y los compuestos minerales (a base de carbono, azufre, bario, magnesio y manganeso).

El accionamiento del freno de tambor puede ser por medios mecánicos, hidráulicos o neumáticos.

Funcionamiento (fig. 2 y 3).

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Fig. 2

 

 

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Fig. 3

 

 

El tambor es frenado por la acción de dos zapatas, aunque para más claridad, en la explicación, se haya dibujado sólo una en la fig. 2.

Las zapatas presentan en uno de sus extremos un orificio en el cual es introducido un pivote (P) sobre el que gira, y el otro extremo está apoyado en una leva (accionamiento mecánico) o en los pistones (accionamiento hidráulico) del bombín.

Cuando se acciona el pedal de freno, o bien gira la leva (L) o desplaza los pistones del bombín (S) (fig. 1), con lo que las zapatas se abren, girando sobre los pivotes. Esto hace que los forros de las zapatas (Z) entren en contacto con el tambor de freno (B), disminuyendo la velocidad de giro del mismo y con ello la de la rueda.

Cuando no se acciona el pedal de freno, los muelles (L y C) de unión de las zapatas (fig. 1), hacen volver éstas a su posición inicial.

Bombín de la rueda  (fig. 4)

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Fig. 4

Los cilindros receptores o bombines (G) de las ruedas van, en general, fijados sobre los platos portazapatas.

El líquido a presión entra en el cilindro por un orificio (R).

Cada cilindro consta principalmente de:

o       Dos pistones opuestos (A).

o   Dos copelas de estanqueidad de caucho (D).

o   Un muelle intermediario (C) que mantiene las copelas aplicadas sobre la cara del pistón.

Los pistones actúan directamente o por intermedio de pulsadores (F) sobre las zapatas.

Cada extremo del cilindro es protegido por un guardapolvo de caucho (B). En la parte inferior de cada bombín va colocado un tornillo de purga (E).

Al frenar, la presión actúa sobre los dos pistones (A) (fig. 5), que aplican a su vez las zapatas (Z) contra los tambores. Después de la frenada, las zapatas recuperan su posición inicial por el resorte (R) y bajo esta acción los pistones vuelven a su posición inicial, desalojando el líquido.

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Fig. 5

·       Sistema de frenos de disco

La tendencia actual es colocar en los vehículos frenos de tambor en la parte trasera y de disco en la parte delantera, aunque hay vehículos que van dotados de frenos de disco en las cuatro ruedas,

Las ventajas sobre los frenos de tambor son las siguientes:

o     Mejor refrigeración del conjunto.

o Menos holgura en el pedal de freno, por estar las pastillas muy próximas al disco.

o Mayor eficacia de frenada.

o   Sistema más sencillo de mantenimiento.

o      Mayor dificultad para que aparezca el fading, por estar más refrigerado.

Descripción (fig. 6 y 7)

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Fig. 6

 

 

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Fig. 7

 

 

El estribo, pinza o mordaza, consta de:

o   Una horquilla (E) fijada al portamangueta (M).

o       Dos cilindros (T) que contienen los pistones (P).

o Entre los pistones va el disco de freno (D) que se une a la rueda, por medio del disco de sujeción (R), todo ello montado sobre el semieje o la mangueta.

o Las pastillas de freno (F), se intercalan entre los pistones y el disco de freno.

La estanqueidad del pistón se realiza mediante una junta (J) de sección rectangular, que asegura igualmente el retroceso del pistón.

Un guardapolvo sujeto con un anillo evita la oxidación del pistón.

Funcionamiento

Bajo la acción de la presión en los cilindros los pistones aplican, contra el disco, las pastillas por ambas caras, deteniéndolo.

Al eliminar la presión en los cilindros queda liberado el disco.

No existen muelles de recuperación o separación de pistones.

o      El disco está fabricado con fundición gris perlítica.

o   La mordaza con las pastillas alcanzan, aproximadamente, 1/5 de la superficie del disco.

Tipos de freno de disco

Los tipos de frenos de disco lo determina el número de pistones y el sistema de sujeción de la mordaza.

Según el número de pistones


Según el sistema de sujeción de la mordaza


– De dos pistones.

- De cuatro pistones.


– Mordaza fija.

- Mordaza móvil o flotante.

Según el número de pistones

o   De dos pistones (fig. 8)
En este freno, el más utilizado, la mordaza contiene dos pistones (P).

o De cuatro pistones (fig. 9)
Empleado en vehículos de altas prestaciones. Se emplean cuatro pistones, lo que aumenta la capacidad y eficacia de la frenada.

Según el sistema de sujeción de la mordaza

Si la mordaza es fija, cada pastilla es accionada por un émbolo (fig. 8 y 9). Si la mordaza es móvil o flotante, generalmente sólo lleva un émbolo que empujará por un lado a la pastilla y por el otro será la mordaza o pinza la que tirará, empujando también a la pastilla contra el disco y consiguiendo la misma acción de frenada (fig. 10).

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Fig. 8

 

 

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Fig. 9

 

 

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Fig. 10

 

 

Sistema de mando de frenos

El sistema de mando de frenos lo constituye el conjunto de elementos empleados para crear la fuerza que le dará movimiento a la leva, a los pistones o bien a la membrana, según el sistema de frenos utilizado. Tanto los frenos de disco como los de tambor utilizan los mismos sistemas de mando.

Se distinguen los siguientes tipos:

 

·  Sistema mecánico.

·  Sistema hidráulico.

·  Sistema neumático.

·  Sistema hidroneumático.

 


A. Pedal mando freno.
B. Bombra mando circuito hidáulico.
C. Cables de acero.
D. Depósito de expansión líquido llenado circuito.
F. Corrector de frenado.
G. Tubería mando frenos posteriores.
I. Interruptor mando luces frenos.
K. Zapata freno posterior.

 

L. Barra de mando.
N. Pistón mando frenos posteriores.
P. Palanca.
R. Dispositivo de regulación cable mando freno de mano.
S. Servo mando de frenos.T Tambor de freno.
U. Disco de freno.
X. Zapata freno posterior.
Y. Racor de tres vías.

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Fig. 11

 

 

 

·    Sistema mecánico (freno de estacionamiento)

Descripción (figs. 11 y 12)

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Fig. 12

Consiste en un mecanismo de freno mecánico (fig. 11), llamado freno de mano o estacionamiento, accionado desde el interior del vehículo por medio de la palanca (P) de forma que, una vez fijado el mando, las ruedas queden bloqueadas para evitar el movimiento del vehículo. Este mecanismo se aplica, generalmente, a las ruedas traseras y cuando el vehículo esté inmovilizado.

La palanca (P) acciona los cables de acero flexible (C).

Funcionamiento en el sistema freno de tambor

El desplazamiento de las zapatas se obtiene por medio de un mecanismo de palanca (D) y una varilla empujadora (V) (fig.12).

El mando se realiza por cable (C) y es, generalmente, realizado de la manera siguiente:

Al accionar el cable sobre la palanca (D), ésta actúa empujando hacia la izquierda la varilla (V) empujadora, la cual aproxima la zapata (K) hasta el tambor.

La palanca (D) por su parte superior aproxima la zapata (X) hasta el tambor. Una vez aproximadas las dos zapatas, como la acción del cable continúa, las presiones de las zapatas sobre el tambor de frenos hace que éste se inmovilice.

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Fig. 13

Si el sistema es de disco (fig. 13), el freno de mano o estacionamiento acciona de la forma siguiente:

La palanca (C) gira en el sentido de la flecha desplazando la leva (L), que acciona al empujador (E), aplicando la pastilla (A) contra el disco (D). La pastilla (B) actúa por la reacción que se ejerce sobre la mordaza (M).

·    Sistema hidráulico (fig. 11)

El funcionamiento de los sistemas de accionamiento hidráulico se basan en los dos principios siguientes:

o  Los líquidos son prácticamente incompresibles. La misma presión que se ejecuta en la bomba de frenos llega íntegra a los bombines.

o Cuando a un líquido, totalmente encerrado en un recipiente, se le aplica una presión en un punto, esa presión se comunica a toda la masa del líquido con la misma intensidad.

La fuerza obtenida en cada cilindro será proporcional a la superficie respectiva de cada émbolo siendo mayor, por lo tanto, en los émbolos que tengan más diámetro.

El sistema de frenado con mando hidráulico debe, pues, permitir repartir el esfuerzo de frenado sobre las 4 ruedas. Para ello es necesario prever 4 elementos receptores (bombines).

El sistema se compone esencialmente de (fig. 14):

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Fig. 14

o    Un depósito de líquido de frenos (L).

o Una bomba principal (B).

o      Un mando o pedal de freno (M).

o    Cilindros receptores (bombines) (D).

o      Las tuberías que unen los diferentes elementos (T).

Bomba principal   (fig.15)

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Fig. 15

Está constituida por una pieza fundida (A) en cuyo interior existe un cilindro por el que desplaza un pistón (P).

En el eje del pistón va colocada la varilla (V) solidaria, en su otro extremo, al pedal (F).

En el lado opuesto al pistón un orificio enlaza con la tubería y es cerrado por una válvula de doble efecto (D), mantenida sobre su asiento de caucho por un resorte (R).

La otra extremidad del pistón (lado pedal) está guarnecida por un retén de caucho (L), asegurando la estanqueidad.

La parte superior del cilindro está unida al depósito de liquido (X) por un orificio de alimentación (E) y un orificio de dilatación (M), mucho más pequeño que el primero.

o       Funcionamiento de la bomba al accionar el pedal
Al accionar el pedal, la extremidad de la varilla de empuje va a apoyarse contra el pistón después de haber recorrido un corto trayecto (alrededor de 1mm.) que constituye el recorrido libre del pedal.
Al seguir pisando, el pistón avanza ligeramente en el cilindro y cierra el orificio de dilatación (M), aislando así la cámara del depósito de alimentación.
El orificio de dilatación está cerrado, el avance del pistón aumenta la presión, cuando esta presión sea superior a la acción del pequeño resorte de la válvula, ésta se abrirá y el líquido será enviado por las tuberías hasta los cilindros de ruedas (bombines).
Los pistones de los bombines presionan las zapatas contra los tambores.

o Funcionamiento de la bomba al soltar el pedal
Cuando el pedal es liberado:
Por la acción de sus resortes las zapatas recuperan su posición de reposo arrastrando con ellas a los pistones de los bombines de las ruedas, el líquido retorna por las tuberías hacia la bomba principal.
El pistón de la bomba principal recupera por un resorte su posición de partida, creando una caída de presión en el circuito, que hace retornar el líquido.
La fuerza del líquido que retorna del circuito hacia el cilindro principal, actúa sobre la válvula de doble efecto y comprime ligeramente el resorte, el líquido pasa entonces por la periferia de ella.

Tuberías

Las tuberías pueden ser:

o   Rígidas
Están constituidas por tubos de cobre, latón o acero. Han de ser resistentes a la oxidación y a la corrosión. Se colocan fijas al bastidor o a la carrocería.

o Flexibles
Son los llamados latiguillos. Une los puntos con movimientos durante la marcha y se monta entre el bastidor y las ruedas, y bastidor y los ejes delantero o trasero.

 

Elementos auxiliares

Son elementos que se aplican al sistema principal de frenos, ya explicado, para mejorar su rendimiento, aumentar la seguridad y hacerlo más cómodo en su manejo. Estos son:

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·       Limitador de frenada

Descripción

Para que la frenada de un vehículo se realice de una forma eficaz, es necesario aplicar sobre las ruedas un par resistente importante sin bloquear las ruedas. La adherencia de las ruedas al suelo es función del estado del suelo, de los neumáticos y de la carga aplicada sobre las ruedas.

Cuando se frena bruscamente un vehículo, la energía cinética del vehículo, se transfiere a las ruedas delanteras, mientras que las traseras se encuentra aligeradas de carga. Tenemos, pues, una carga importante aplicada sobre el tren delantero con relación a la carga aplicada sobre el trasero.

Como la adherencia es función de la carga, ésta aumentará en las ruedas delanteras y disminuirá en las traseras.

Para obtener un frenado eficaz y seguro, es necesario hacer variar en la misma proporción el esfuerzo de frenado ejercido sobre las ruedas traseras con relación a las delanteras.

Este dispositivo (fig. 16) está constituido por un cuerpo (A). En su interior se desplaza una válvula (V) que se apoya sobre un muelle tarado (M).

El líquido de frenos penetra en el limitador por su parte inferior (B) y sale para dirigirse a los bombines de ruedas traseras por los dos orificios laterales (D y F).

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Fig. 16

Funcionamiento

Cuando se pisa el pedal de freno para obtener una ligera frenada, el líquido de freno pasa a través del contorno de la válvula y la presión que llega a los bombines de las ruedas traseras, es idéntica a las de las ruedas delanteras.

Cuando se desea obtener frenada rápida del vehículo, la presión del líquido actuará sobre la parte inferior de la válvula, desplazándola y venciendo la acción del resorte y obstruirá las canalizaciones traseras. La presión sobre las ruedas traseras es pues limitada.

Cuando el peso de la parte trasera puede variar considerablemente, se utilizan limitadores variables, que actúan en función de la carga. Su funcionamiento es más o menos efectivo, dependiendo de la altura y posición del bastidor y suspensión.

·   Compensador de frenada

Depende de su punto de aplicación. Se clasifican en:

o  Sobrepesores: aplicados al sistema de los frenos delanteros. Tienen la misión de amplificar la presión suministrada por el cilindro principal.

o Depresores: aplicados al sistema de los frenos traseros. Tienen por misión reducir la presión ejercida sobre los elementos frenantes posteriores, para evitar el bloqueo de las ruedas.

·   Freno de socorro o de seguridad

El circuito hidráulico con una bomba principal de frenos de un pistón, como se ha descrito anteriormente, tiene el inconveniente de que una fuga de líquido de frenos inutiliza el sistema por completo con el consiguiente peligro que esto supone.

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Fig. 18

 

 

 

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Fig. 20

 

 

 

El sistema de frenos del automovil   image762 El sistema de frenos del automovil

 

Fig. 17

 

 

 

El sistema de frenos del automovil   image758 El sistema de frenos del automovil

 

Fig. 19

 

 

 

 

Los distintos fabricantes solucionan este problema dotando al vehículo de un sistema doble de frenos, con una bomba principal doble, con un pistón primario y otro secundario, y con dos circuitos independientes. Algunos de estos sistemas son los siguientes:

o     Los circuitos, delantero y trasero, están separados con un pistón para cada circuito (fig. 17).

o  La separación de los circuitos es efectuado en diagonal (fig. 18): rueda delantera izquierda con trasera derecha y delantera derecha con rueda trasera izquierda. Este sistema se utiliza mucho actualmente.

o Un pistón del doble cilindro principal (fig. 19) actúa sobre los elementos frenantes de las cuatro ruedas y el otro pistón y circuito actúan, únicamente, sobre las ruedas delanteras.

o Un pistón del doble cilindro principal (fig. 20) actúa sobre las dos ruedas delanteras y una trasera, y el otro pistón actúa sobre las dos ruedas delanteras y una rueda trasera. Cada freno de disco delantero es accionado por dos pares de pastillas.

· Servo-frenos (fig. 21)

Sirve para reducir el esfuerzo que el conductor debe aplicar para accionar los elementos frenantes. Se instala el servofreno, necesariamente, entre el pedal de freno y la bomba. Tiene una posición inamovible.

Sea cual sea el tipo, los servofrenos son siempre diseñados de tal forma que el esfuerzo del conductor puede ejercerse directamente sobre el circuito de frenos en caso de defecto del sistema de asistencia (servo).

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Fig. 21





Funcionamiento (fig. 22)

En fase de reposo

La válvula (A) está abierta. La válvula (B) está cerrada. Las cámaras, anterior (D) y posterior (C), reciben la depresión del motor (colector admisión) y el muelle (M) empuja al pistón hacia atrás.

En fase activado

La válvula (A) está cerrada. La válvula (B) está abierta. La cámara posterior (C) está a la presión atmosférica y la cámara anterior (D), a la depresión del motor, por tanto, hay un desequilibrio, la presión comprime el muelle y multiplica el esfuerzo ejercido en el pedal.

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Fig. 22

·   Decelerador electrodinámico (freno eléctrico) (figs. 23 y 24)

También denominado ralentizador o retardador. Este tipo de frenos funciona sólo cuando el motor está en funcionamiento y como complemento al freno de servicio.

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Fig. 23

 

 

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Fig. 24

 

 

Funcionamiento

El ralentizador funciona sin guarniciones ni fricciones, gracias al principio de las corrientes de Foucault.

Dos discos de acero dulce (rotores), accionados directamente por la transmisión del vehículo, giran en el campo magnético creado por electroimanes solidarios del chasis (bobinas), y están alimentados por la instalación eléctrica del vehículo.

El ralentizador está accionado desde el puesto de conducción, mediante una palanca que actúa uniendo la batería del vehículo con los electroimanes.

Cuatro circuitos independientes de excitación permiten el establecimiento progresivo del par de frenado. Sirven, sobre todo, para frenar en largas pendientes, con objeto de descargar al freno de servicio para evitar el fenómeno de Fading. Para producir la reducción de velocidad no existe el rozamiento entre el elemento móvil y el fijo. El freno eléctrico se intercala en la transmisión del vehículo a la salida de la caja de cambio o próximo al diferencial y va sujeto al chasis del mismo. Se emplea en vehículos pesados, como tercer freno auxiliar. No es, por tanto, un freno de parada, aunque puede llegar a detener el vehículo.

·       Decelerador hidrodinámico (hidráulico) (figs. 25)

Es un retardador que proyecta un flujo de corriente de aceite, del rotor (R) sobre el estator (E).

Tiene como misión transformar la energía cinética del aceite en térmica. El calor generado es absorbido en gran medida en el intercambiador de calor (I), que es imprescindible para el buen funcionamiento del ralentizador.

El control y mantenimiento de aceite se llevará de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

El ralentizador en su interior lleva un cárter y dos discos cóncavos con álabes enfrentados. Uno de ellos, el estator, (E) unido fijamente al bastidor y el otro es el rotor (R) unido al árbol de transmisión.

El sistema se acciona por medio de una palanca con varias posiciones o bien mediante el pedal de frenos. No existe durante el funcionamiento ningún rozamiento mecánico.

Al accionar el ralentizador se envía aceite al cárter que contiene el rotor y el estator. Al girar el rotor impulsa como una bomba el aceite hacia el estator donde se produce la absorción de energía y la reacción en el rotor produce el frenado en el sistema de transmisión.

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Fig. 25

·   Decelerador sobre el colector de escape (figs. 26 Y 27)

La misión de este sistema es conseguir el efecto de frenado, al hacer funcionar el motor como un compresor, absorbiendo la energía cinética que lleva el vehículo. Su utilización es equivalente a una reducción en la caja de cambios.

Al accionar el pistón de forma gradual, la presión del aire de circuito acciona el cilindro de corte de inyección (E) y al cilindro de mando de la válvula de estrangulación (C), situada en la salida del colector de escape, reteniendo los gases de escape y realizándose el efecto compresor en el motor.

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Fig. 26

 

 

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Fig. 27

 

 

Sistema de frenado de inercia

La misión del sistema de frenado de inercia es la de frenar el remolque, cuando se frena el vehículo tractor.

Su utilización queda reducida a caravanas o remolques ligeros.

En la fig. 28 se representa el conjunto de brazos y palanca del sistema.

Funcionamiento

La barra (L), generalmente es la propia lanza de enganche, y se encuentra conectada mecánicamente a los tambores de freno del remolque. Al tirar el vehículo tractor del remolque, la lanza separa las zapatas del tambor, y cuando éste frena, la propia inercia del remolque hace que la barra (B) se desplace hacia delante, acortando la distancia (D) y accionando las zapatas de freno obligándolas a rozar con el tambor, como indican las flechas. Cuanto más brusca sea la deceleración del vehículo tractor, más intenso será el efecto sobre la barra y consecuentemente más fuerte la frenada sobre el remolque.

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Sistema antibloqueo o de frenos ABS (fig. 29, 30 y 31)

La misión del sistema antibloqueo es la de permitir utilizar la máxima potencia de frenada en condiciones de adherencia muy críticas, regulando automáticamente la fuerza de frenado con un grado de deslizamiento admisible entre el neumático y la calzada, dando preferencia a la estabilidad y maniobrabilidad direccional respecto a la distancia de frenada.

Evitan los bloqueos de las ruedas, incluso en pistas heladas, acorta la distancia de frenado, elimina el desgaste irregular del neumático y evitan en el frenado el efecto tijera entre el vehículo de tracción y el remolque.

Descripción

Básicamente el sistema ABS, dispone de los siguiente elementos:

B - Unidad electrónica de control.

C - Grupo modulador (electroválvula).

D - Cilindro de mando (sistema hidráulico o neumático).

E - Pedal (sistema hidráulico o neumático).

P-S - Captadores de revoluciones (sensor-rueda polar).

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Fig. 29

 

 

El sistema de frenos del automovil   image782 El sistema de frenos del automovil

 

Fig. 30

 

 

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Fig. 31

 

 

 

Captador de revoluciones

Lo constituye el sensor (S) y la rueda polar, que informa a la unidad de control de la velocidad de giro de cada rueda.

Grupo modular

Lo constituyen las electroválvulas, principalmente, que adapta las presiones en los bombines de los frenos, en función de las órdenes recibidas por la unidad de control.

El sistema de frenado está formado por un grupo hidráulico que une a través de electroválvulas la bomba con los cilindros de los frenos.

En dispositivo de frenado neumático está formado por electroválvulas independientes.

Las electroválvulas pueden conseguir en los cilindros de los frenos:

o La reducción de presión.

o       El mantenimiento de presión.

o La comunicación con los circuitos de frenado.

Unidad electrónica de control

Debe cumplir las siguientes funciones:

o     Recibe las señales de los captadores en las ruedas (sensor, rueda-polar).

o       Las señales son analizadas.

o       Se calculan los deslizamientos de las ruedas y las deceleraciones o aceleraciones.

o   Manda las electroválvulas (modulación de las presiones de frenado).

o Efectúa el chequeo del sistema, dejándolo inoperativo total o parcialmente, en caso de avería, alertando al conductor con los testigos.

Funcionamiento  (fig. 30)

El ABS es un sistema electrónico que corrige automáticamente la potencia de frenado de cada rueda (o de un eje) en función del nivel de adherencia que encuentra.

Los impulsos eléctricos, generados por inducción en el captador de las ruedas (sensores), son transmitidos a la unidad electrónica de control, donde son evaluados constantemente.

Cuando la unidad detecta la tendencia al bloqueo de la rueda, ordena a la electroválvula que comience la modulación de presiones en los cilindros de los frenos.

Esta modulación permite obtener en la rueda un frenado eficaz, con un deslizamiento mínimo.

El testigo de funcionamiento del sistema se mantiene encendido si la velocidad del vehículo es inferior a 7 km/h. ó 15 km/h. si lleva acoplado un semirremolque, y se apagará al superar estas velocidades.

En caso de avería del sistema ABS se anula éste y el vehículo puede seguir funcionando, utilizando el sistema de mando clásico que tenga instalado.

Cuando se disponga de vehículo de tracción y remolque o semirremolque, lo ideal es que ambos dispongan de ABS.

Sistema neumático de frenos

Los sistemas neumáticos de frenos utilizan para el accionamiento el aire a presión, permitiendo obtener grandes fuerzas de frenado. El aire comprimido es generado por un compresor, que es movido por una correa que transmite el movimiento desde el cigüeñal. Se emplea en camiones y autobuses de grandes capacidades de carga, que para su frenado, deben estar dotados del sistema que puedan desarrollar frenadas potentes.

La instalación la componen los sistemas y circuitos que se describen en la fig. 32:

o Sistema de alimentación:

§   Suministra.

§    Regula.

§   Retiene.

§     Almacena el aire a presión.

El sistema de frenos del automovil   image786 El sistema de frenos del automovil

Fig. 32

§

o   Sistema de utilización:

§    Genera las fuerzas de frenado.

o    Sistema de control:

§      Comprueba presiones de determinados circuitos.

§     Avisa de la existencia de una caída de presión en determinado momento.

La instalación de frenos de servicio y emergencia, la componen los siguientes circuitos:

o     Circuito de alimentación. (fig. 47).

o  Circuito número 1.- Frenos de servicio delanteros del vehículo y emergencia al remolque (fig. 48).

o Circuito número 2.- Frenos de servicio delantero del vehículo tractor y servicio del remolque (fig. 49).

o Circuito número 3.- Frenos de emergencia y estacionamiento en el eje trasero del vehículo tractor y servicios auxiliares (fig. 50).

o       Circuito de freno con mando a distancia del remolque (fig. 51).

· Descripción

Compresor monocilíndrico (fig. 33)

Finalidad

El compresor se emplea para la producción de aire a presión.

Funcionamiento

El aire absorbido por el émbolo a través de la válvula de admisión es comprimido por el émbolo en su recorrido de avance y enviado el calderín por medio de las válvulas de escape.

La toma de aceite para engrase del compresor la efectúa el circuito de engrase del motor del vehículo.

El sistema de frenos del automovil   image788 El sistema de frenos del automovil

Fig. 33

Válvula automática con filtro (fig. 34)

Finalidad

El regulador de presión, filtro de aire y válvula de seguridad, es una válvula de conmutación que trabaja automáticamente. Regula la presión indicada en el calderín de aire. Además, esta válvula, se hace cargo de la limpieza del aire producido por el compresor (partículas carbonizadas de aceite, agua, etc.)

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Fig. 34

Válvula anticongelante (fig. 35)

Finalidad

Alimentar con vapor de alcohol al circuito, evitando, de esta manera, que pueda congelarse el agua que existe en el mismo.

Tiene dos posiciones:

o     Posición verano.

o     Posición invierno.

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Fig. 35

Secador de aire (fig. 36)

Instalados a continuación del regulador de presión o en combinación con éste.

Durante la fase de conexión del regulador, el aire húmedo pasa a través de un granulado que absorbe la humedad.

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Fig. 36

Válvula triple de protección circuito (fig. 37)

Finalidad

La válvula triple de protección de circuitos está diseñada especialmente para la protección de los circuitos dobles de freno por aire comprimido, con freno de emergencia y estacionamiento.

La válvula triple de protección de circuitos se coloca antes de los dos depósitos de aire comprimido del doble circuito de freno de servicio, distribuyendo el aire comprimido procedente del regulador de presión.

En caso de fallo de uno de los circuitos de freno, bloquea el paso del aire comprimido a este circuito, alimentando solamente el circuito intacto.

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Fig. 37

Válvula automática de la purga (fig. 38)

Finalidad

Purgar automáticamente el agua procedente de la condensación en los depósitos de aire comprimido.

En los circuitos de freno, el proceso de compresión provoca una condensación del vapor de agua contenido en el aire, que afecta a la seguridad y buen funcionamiento de la instalación (congelación del agua contenida en las válvulas, cámaras y aceleración de los procesos de oxidación).

Esta condensación, debida al enfriamiento del aire procedente de la compresión, es mayor en las zonas más alejada del compresor, especialmente en los depósitos donde el enfriamiento es mayor debido a la expansión de aire.

Con el fin de evacuar lo más rápidamente posible esas condensaciones, se utiliza una válvula automática de purga, en lugar del grifo manual convencional, en la parte inferior de los depósitos.

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Fig. 38

Válvula de pedal doble (fig. 39)

Finalidad

La válvula de pedal doble es un dispositivo mediante el cual el conductor regula simultáneamente el esfuerzo de frenado sobre los ejes delanteros y traseros de un camión, y controla el sistema de frenos de un remolque o un semiremolque.

La válvula doble de freno consta de dos cuerpos concéntricos, alimentados por dos circuitos independientes y mandados por un único órgano de empuje, lo cual permite una gran progresividad y suprime las diferencias entre los esfuerzos y los tiempos de respuesta en los dos circuitos de utilización.

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Fig. 39

Válvula amplificadora de presión (fig. 40)

Finalidad

La válvula amplificadora de presión se instala en los camiones provistos para el acoplamiento de remolques y semirremolques frenados por aire comprimido, a fin de asegurar que los vehículos remolcados frenen un instante antes que el vehículo tractor. Este efecto lo logra la válvula amplificadora de presión al mandar una señal de presión superior a la que reciben los cilindros de freno del camión.

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Fig. 40

Válvula relé (fig. 41)

Finalidad

La válvula relé permite la carga y descarga rápida del aire de las cámaras de freno y tuberías, acortándose los tiempos de respuestas en las aplicaciones de frenado al evitarse que el aire tenga que hacer su recorrido desde la válvula de pedal.

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Fig. 41

Válvula manual de freno de estacionamiento (fig. 42)

Finalidad

Suministra o evacúa el aire para el control del frenado de estacionamiento y auxiliar de socorro, en determinadas situaciones.

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Fig. 42

Cilindro de membrana o émbolo (fig. 43)

Finalidad

Transmitir las fuerzas del aire a presión a las zapatas, para el accionamiento de los frenos.

Pueden ser cilindros de membrana o émbolo, o cilindro combinado.

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Fig. 43

Válvula de freno remolque (fig. 44)

Es una válvula de paso de aire que, a voluntad del conductor, comunica los circuitos de freno de vehículo tractor y remolque.

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Fig. 44

Cabezales de acoplamiento (fig. 45)

La unión del camión-remolque se realiza a través de dos cabezas de acoplamiento.

Están instaladas de modo que no pueda existir equivocación en su acoplamiento. Los acoplamientos en las instalaciones de doble conducto, no son intercambiables.

Los cabezales disponen de una válvula de forma que permite el paso del aire del vehículo tractor al remolque, y no a la inversa cuando están ambos vehículos desacoplados

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Fig. 45

Elementos de control (fig. 46)

Para la lectura de las presiones en los circuitos, se indican mediante manómetros dobles, para los dos circuitos: de alimentación y freno de servicio.

El dispositivo de alarma avisa al conductor de una baja o pérdida de presión en determinados circuitos y puede ser: luminoso o acústico.

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Fig. 46

Circuito de alimentación (fig. 47)

Este circuito comprende: el compresor (D), la válvula automática con filtro (reguladora) (C), válvula anticongelante (B) (opcional) y válvula triple de protección (A).

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Fig. 47

La alimentación del circuito se hace por un compresor monocilíndrico, que envía el aire a través de la válvula reguladora a los calderines de servicio, pasando por la válvula distribuidora (triple de protección).

Cuando se ha llegado a la presión máxima de servicio (7’5 Kg/cm.), la válvula reguladora descarga a la atmósfera el aire que produce el compresor y no se reconexiona hasta que la presión ha bajado de 6’5. Esta válvula incorpora un mecanismo de seguridad que abre entre los 9 y 11 Kg/cm. (presión excesiva).

Circuito número 1: freno de servicio delantero del vehículo tractor y emergencia del remolque (fig. 48)

En este circuito se dispone de un calderín de servicio con capacidad de 40 litros, en el que va montada una válvula automática de purga, que cumple la misión de eliminar el agua condensada en el calderín (D).

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Fig. 48

Circuito número 2: freno de servicio trasero del vehículo tractor y freno de servicio del remolque (fig. 49)

Hay una bifurcación de alimentación a la válvula relé (E), y salida de ésta a las cámaras de freno de servicio de los cilindros traseros.

En este circuito se dispone de otro calderín de servicio, en el que va montada una válvula automática de purga.

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Fig. 49

Circuito número 3: frenos de emergencia y estacionamiento en el eje trasero del vehículo tractor y servicios auxiliares (fig. 50)

En este circuito todas las canalizaciones hasta la válvula de mando se encuentran constantemente bajo presión. Dispone de:

o Dos válvulas de rebose (B). Una para toma de servicios auxiliares y otra para toma de los accionamientos de caja de cambios.
La misión principal de estas válvulas es que, en caso de avería de los circuitos auxiliares, se conservaría en los calderines de servicio una presión máxima igual al tarado de las mismas, presión más que suficiente para varias frenadas normales del vehículo.

o     Por lo tanto se comprende que son válvulas de seguridad en la instalación de frenos.

o Una válvula de mando (H) (tipo todo o nada). Se monta en todos los vehículos que tengan frenos de cilindros por actuador con emergencia y estacionamiento.
Su misión es frenar o desfrenar el vehículo.

o Una válvula de retención (I) (antirretorno). La misión principal de esta válvula es independizar los circuitos de la válvula de mando y de protección de los demás.

o Llave de paso (D), al cerrar ésta, se independiza el circuito de presión constante del vehículo tractor, con el calderín de servicio del remolque.

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Fig. 50

Circuito de freno con mando a distancia del remolque (fig. 51)

o Válvula mando (B) (freno remolque). Es del tipo progresivo; dependiendo del ángulo girado por la palanca transmite mayor o menor presión.
Sirve para dejar frenado el remolque (sin desenganchar del tractor) en estacionamiento o bien para, en marcha, frenar exclusivamente con el remolque, mejorando así la estabilidad direccional del conjunto tractor-remolque.

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Fig. 51

Sistema hidroneumático (fig. 52)

Se emplea en vehículos ligeros industriales. Se instala en vehículos con circuito de aire a presión que se combina con un circuito hidráulico.

En este caso el aire comprimido sirve de asistencia o ayuda al conductor cuando acciona los frenos.

Se disponen de distintos circuitos:

o   Mando neumático para instalación hidráulica de los frenos delanteros y traseros.

o      Mando neumático para la instalación hidráulica de los frenos delanteros.

Al accionar el pedal de frenos, la válvula doble dosifica el aire a presión a la cámara o cámaras neumáticas (dependiendo del sistema), produciendo el accionamiento de los cilindros principales hidráulicos, que transmitirán su presión hidráulica hasta los cilindros de ruedas.

Mantenimiento

Como norma general se deben seguir las instrucciones dadas por el fabricante.

Se debe comprobar:

o      El nivel de líquidos de frenos.

o   El estado general de las canalizaciones.

o    Fugas de líquido en la bomba principal, servo o bombines.

o     La eficacia de la bomba principal.

o       La eficacia del servo-freno.

o    El estado de las pastillas y zapatas.

o Las superficies de los discos o tambores. El sistema de frenos del automovil   image826 El sistema de frenos del automovil

En los sistemas neumáticos:

o      Fugas de aire.

o   Agua en los calderines.

o Depósito anticongelante.

o       Filtro de aire.

o     Filtro de secado.

o    Tensado de la correa y nivel de aceite en el compresor.

o      Acoplamiento para el remolque.


Fig. 52

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1 comentario
  1. bn sta bn pero no kiero lo k es sistema de frenos hidroneumaticoo

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