frenos hidraulicos (1)

8/3/2019 FRENOS HIDRAULICOS (1)

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FUNCIONAMIENTO DE SISTEMAS DE FRENOS HIDRAULICOS EN

AUTOMOVILES LIVIANOS

INDICE

Introduccin

Sistemas de Frenos.............Pag. 03

Sistemas de Frenos Hidrulicos..Pag. 05

Componentes del sistema de frenos hidrulicos.....Pag. 07

Tipos de Frenos (Disco Tambor) ...Pag. 12

Fading ..Pag. 16

Sistema antibloqueo de frenos (ABS).....Pag.

17

Freno de Mano....Pag. 18

Lquido de Frenos.......Pag. 18

Fuerza de frenado.......Pag. 20

Ventajas que representan los frenos de disco frente a los de tambor.Pag. 21

Situaciones que evidencian fallos en el sistema de frenos..Pag.23

Que se espera en el futuro.......Pag. 23

Conclusiones.......Pag. 24


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INTRODUCCIN

En cualquier mquina que utilice energa cintica para ejecutar alguna funcin, se requiere

contar con un sistema de frenos adecuado al tipo de maquinaria y a los riesgos que pudiese

significar permitir que el movimiento contine. No basta con detener la marcha de un motor para

detener el movimiento, un sistema de frenos contrarresta la inercia (tendencia de los cuerpos a

mantener el estado de movimiento o reposo) del objeto en movimiento.

Los ascensores, las lavadoras, las mquinas de cortar grama, las bicicletas, los vehculos y

cualquier otra mquina que implique movimiento, requiere sistema de frenos. En las siguientes

lneas, se ha realizado un anlisis del sistema de frenos hidrulicos para vehculos livianos. Antes

se mostrar una breve definicin de los distintos sistemas de frenos en automviles y luego se

explicar con detenimiento los componentes de un sistema de frenos hidrulico.

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SISTEMAS DE FRENOS EN AUTOMOVILES

Un auto es un mvil que se desplaza bajo control del conductor. Es acelerado con la fuerza

(torque) y potencia del motor y desacelerado con la resistencia del mismo, pero sobre todo con la

aplicacin de los frenos, el sistema primordial de seguridad. Un auto pesa entre unos 800 y 2500

Kg. segn su tamao y equipamientos, estando en marcha no se puede parar inmediatamente

cuando el motor se desconecta del tren de fuerza, debido a la inercia, la cual vara con la

velocidad y para controlarla, disminuirla o anularla, se utilizan los frenos instalados en cada una

de las cuatro ruedas.

Los frenos deben responder lo ms exactamente posible a la solicitud del conductor. La principal

funcin de un sistema de frenos es la de disminuir o anular progresivamente la velocidad del

vehculo, o mantenerlo inmovilizado cuando est detenido Deben ser al mismo tiempo sensibles

y graduables para modular la velocidad, y asegurar la detencin completa y la inmovilizacin

total del vehculo. En conjunto las exigencias de los frenos son:

Seguridad de funcionamiento 100%

Alto confort de frenado

Alta resistencia trmica y mecnica

Resistencia a la corrosin

Los frenos trabajan por rozamiento entre una parte mvil solidaria a (fijado a) las ruedas y otra

parte fija solidaria a la estructura del auto. Al aplicarse los frenos, la parte fija se aprieta a la parte

mvil y por friccin se consigue desacelerar el auto. Esta friccin emite calor y absorbe la energa

de la inercia (a 120 Km/h un auto de 1.200 Kg aplica una potencia de frenado de ms de 200 HP,

lo que disipar calor hasta en una temperatura de 800C). Para que los frenos sean ms eficaces,

las superficies en rozamiento deben ser muy planas para lograr un mximo contacto

El sistema de freno principal, o freno de servicio, permite controlar el movimiento del vehculo,

llegando a detenerlo si fuera preciso de una forma segura, rpida y eficaz, en cualquier condicin

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de velocidad y carga en las que rueda. Para inmovilizar el vehculo, se utiliza el freno de

estacionamiento (conocido tambin como freno de mano), que puede ser utilizado tambin como

freno de emergencia en caso de fallo del sistema principal. Debe cumplir los requisitos de

inmovilizar al vehculo en pendiente, incluso en ausencia del conductor.

Un freno es eficaz, cuando al activarlo se obtiene la detencin del vehculo en un tiempo y

distancia mnimos. No deben de bloquearse las ruedas para evitar el deslizamiento sobre el

pavimento.

La estabilidad de frenada es buena cuando el vehculo no se desva de su trayectoria. Una frenada

es progresiva, cuando el esfuerzo realizado por el conductor es proporcional a la accin defrenado, un frenado brusco ocasiona derramamiento.

En los automviles actualmente se trabajan dos tipos principales de sistemas de frenos:

Hidrulicos y de Aire. Anteriormente se utilizaban los frenos mecnicos, sistema que hoy ya esta

obsoleto. A continuacin se describe brevemente las caractersticas principales de los sistemas

de frenos mecnicos y de aire.

Frenos Mecnicos

Anteriormente se utilizaban frenos mecnicos; en los cuales al momento de presionar el freno con

la fuerza del pie, un cable transmita la fuerza para tratar de frenar el vehculo, estos tipos de

frenos dejaron de ser funcionales cuando la potencia de los motores empez a desarrollarse, ya

que debido a las altas velocidades que empezaron a desarrollar los vehculos se requera de un

gran esfuerzo fsico para lograr frenar un auto, por lo tanto este sistema de frenado quedo

obsoleto y se evoluciono hacia los frenos hidrulicos, pues con un esfuerzo mucho menor se

logra una potencia de frenado mucho mayor.

Frenos de Aire

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La mayora de los camiones utilizan frenos de aire ya que resulta un sistema ms econmico y

potente. En este caso, la presin ejercida por el pie del chofer en el pedal es asistida por un

sistema de aire comprimido (servofreno), bastante ms poderoso que los tradicionales pero que,

en caso de detenerse el motor (que es quien produce el aire comprimido) representa una prdida

significativa y peligrosa en el poder de frenado. Los frenos de aire son ms eficientes para

grandes vehculos pero no son tan seguros

FRENOS HIDRULICOS

En funcin de las exigencias y tipo de vehculo se emplean sistemas con distintas fuerzas detransmisin. En vehculos de turismo se emplean casi siempre sistemas de frenos hidrulicos

(frenos de pedal) y frenos de estacionamiento (frenos de mano).

Este sistema se basa en que los lquidos son prcticamente incompresibles y adems de acuerdo

con el Principio de Pascal, la presin ejercida sobre un punto cualquiera de una masa lquida se

transmite ntegramente en todas direcciones. Al ejercer una fuerza con el pie en un mbolo

pequeo el fluido la transmite y, segn la relacin entre las secciones de los mbolos, la

amplifica. Tambin cambia la direccin y el sentido la fuerza aplicada

Los frenos hidrulicos utilizan un fluido para transmitir la accin de frenado. El sistema requiere

de:

1. Dispositivo de actuacin: medio que permite al conductor generar y controlar la fuerza de

frenado deseada.

2. Dispositivo de transmisin: transmite la fuerza de frenado del conductor a los frenos de

rueda. Para reducir a un mnimo los riesgos de que falle este dispositivo de seguridad, el

sistema de frenos de servicio se divide en dos circuitos independientes. De esta manera

cuando falla uno de los circuitos de freno, se mantiene la efectividad del segundo

a. Disposicin diagonal: cada circuito frena una rueda delantera y la rueda trasera

diagonalmente opuesta. Este divisin se emplea principalmente en vehculos de

traccin delantera

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b. Disposicin paralela: con cada circuito se frena un eje. El diseo de este tipo de

divisin es lo ms sencillo. Este se emplea preferentemente en vehculos con

traccin trasera.

3. Frenos de rueda: son los que ejercen la accin de frenado al hacer friccin con la rueda y

retardan el movimiento de las ruedas del vehculo, logrando reducir la velocidad o frenar

el vehiculo hasta que se detenga completamente.

Debajo se muestra imagen de un sistema de frenos hidrulico:

Los frenos hidrulicos estn divididos en dos tipos de sistemas fundamentales: los sistemas

hidrulicos, propiamente dichos y los basados en materiales de friccin. En los sistemas

hidrulicos, cuando el freno del vehculo es presionado, un cilindro conocido como maestro

dentro del motor, se encarga de impulsar lquido de frenos a travs de una tubera hasta los frenos

situados en las ruedas, la presin ejercida por el lquido produce la fuerza necesaria para detener

el vehculo.

Las pastillas materiales de friccin, suelen ser piezas metlicas o de cermica capaces de

soportar altas temperaturas. Estas piezas son las encargadas de crear friccin contra una

superficie fija (que pueden ser tambores discos), logrando as el frenado del vehculo.

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COMPONENTES DEL SISTEMA DE FRENOS HIDRAULICOS

1. Bomba de frenos o Cilindro maestro

2. Vlvula dosificadora

3. Booster (reforzador de frenos por vaco)

4. Caliper o Mordaza

5. Cilindro de rueda

6. Mangueras y lneas de conduccin

Definicin de cada componente:

Cilindro maestro

La bomba de frenos o cilindro maestro es la encargada de proporcionar la debida presin al

lquido, envindolo a los cilindros de las ruedas. Genera la presin hidrulica en el circuito de

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freno y controla el proceso de frenado. Recibe la presin de pedal de freno a travs del auxilio del

amplificador de fuerza de frenado y presiona el lquido de freno hasta los cilindros de las ruedas.

Es una estructura slida, que lleva incorporado un depsito que le sirve para almacenar fluido

(liga de frenos). En la parte interna tiene diseado un espacio que le sirve para deslizar dos

pistones, estos pistones sellan los contornos con hules y su movimiento obedece al empuje que se

le da al pedal de freno, y al resorte que lo impulsa para regresarlo.

El movimiento, que hacen los pistones, dentro de la estructura del cilindro maestro, genera fuerza

hidrulica. Esta fuerza es conducida por medio de tuberas y mangueras, hacia los cilindros de las

ruedas del vehiculo.

Vlvula dosificadora

Forma parte del dispositivo de transmisin y permite dividir las lneas de transmisin del fluido

en dos circuitos independientes para lograr la disposicin diagonal. Los vehculos con traccin

delantera, traen esta vlvula.

El cilindro maestro tiene dos circuitos, y tiene dos lneas de salida. Una lnea lgicamente

llevara la fuerza del fluido hacia las ruedas traseras, y la otra lo hara, hacia las ruedas

delanteras. La vlvula dosificadora, recibe la fuerza de las dos lneas y la deriva en dos circuitos,

de tal manera, que un circuito, activa los frenos en forma diagonal una rueda de adelante y una de

atrs, y el otro circuito activa las otras dos ruedas. La idea es que al frenar, la accin no

desestabilice el vehiculo, acentuando el frenado en cualquier rueda. Algunos modelos de cilindro

maestro, traen esta funcin incorporada, mostrando 4 lneas de salida

Booster (reforzador de frenos por vaco)

La funcin del booster, o reforzador de frenos, es minimizar la fuerza requerida, para presionar el

pedal, y obtener respuesta de frenado. Es un amplificador de fuerza de frenado que aprovecha la

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depresin generada en la cmara de combustin para incrementar la fuerza del pie del conductor

del vehiculo. Puede amplificar la fuerza del pedal de freno hasta 5 veces.1

Existen bsicamente dos tipos de reforzadores: los que aprovechan el vaco del motor (conocidos

como hidrovac) y los que utilizan el hidrulico de la direccin (conocidos como hidromax)

Hidrovac:

En algunos motores, las depresiones generadas en la cmara de combustin son insuficientes y se

instala una bomba de vaco cuya funcin es generar el vaco que requiere el amplificador de

frenado.

Es una estructura cerrada, dentro se encuentra diseado un espacio, que es separado en dos

ambientes por un diafragma de hule. Cuando el motor esta encendido, se activa el vaco, este se

conecta y mantiene presin de vaco en ambos lados del diafragma, al pisar el pedal, se mueve la

varilla de operacin que abre las vlvulas de la presin atmosfrica, y cierra las vlvulas de

vacio.El aire entra a presin atmosfrica normal [1 Kg/cm2] a la cmara de vaco constante, en

volumen proporcional a la apertura de las vlvulas, y empuja el diafragma para aumentar la

presin contra la varilla de operacin, al soltar el pedal, el resorte de retorno regresa el diafragma,

con lo cual se abre la vlvula de vaco y se cierra la vlvula de presin atmosfrica.

Debido a que el vaco que hace funcionar al booster proviene del motor en funcionamiento; si

este se apagara en plena marcha, el pedal se pondr bastante duro porque el booster dejo de

funcionar pero el sistema de frenos sigue funcionando aun sin asistencia del booster. Lo que

suceder es que se requiere aplicar mayor fuerza al pedal de freno.

Caliper o Mordaza

Es la parte que se encuentra instalada en el rotor de freno y tiene la funcin de recibir la fuerza

hidrulica, que viene del cilindro maestro, como respuesta, mueve el pistn que tiene instalado

dentro de el, para presionar las pastillas contra el rotor, cumplindose de esta forma la accin de

1 Tomado de especificaciones tcnicas de Servo freno (Booster) de Bosch

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frenado En la mayora de vehculos, los rotores de freno se usan para los frenos de las ruedas

delanteras, algunos vehculos usan rotores en las cuato ruedas.

La mordaza es el soporte de las pastillas y los pistones de freno. Los pistones estn generalmente

hechos de acero aluminizado o cromado. Hay dos tipos de mordazas: flotantes o fijas. Las fijas

no se mueven, en relacin al disco de freno, y utilizan uno o ms pares de pistones. De este

modo, al accionarse, presionan las pastillas a ambos lados del disco. En general son ms

complejas y caras que las mordazas flotantes. Las mordazas flotantes, tambin denominadas

"mordazas deslizantes", se mueven en relacin al disco: un pistn a uno de los lados empuja la

pastilla hasta que esta hace contacto con la superficie del disco, haciendo que la mordaza y con

ella la pastilla de freno interior se desplacen. De este modo la presin es aplicada a ambos ladosdel disco y se logra la accin de frenado.

Las mordazas flotantes pueden fallar debido al enclavamieto de la mordaza. Esto puede ocurrir

por suciedad o corrosin, cuando el vehculo no es utilizado por tiempos prolongados. Si esto

sucede, la pastilla de freno de la mordaza har friccin con el disco an cuando el freno no est

siendo utilizado, ocasionando un desgaste acelerado de la pastilla y una reduccin en el

rendimiento del combustible.

Cilindro de rueda

Esta parte se encuentra ubicada en la estructura, o plato de la rueda de atrs, tiene la funcin de

recibir la fuerza hidrulica que viene del cilindro maestro, y como respuesta genera presin

mecnica. Esta fuerza presiona las balatas o zapatas hacia los tambores creando una friccin que

obligar al vehiculo a reducir la velocidad hasta frenarlo.

Mangueras y lneas de conexin

Son las encargadas de trasladar el fluido desde el cilindro maestro, hacia las ruedas. Lo

recomendable sera que toda la conexin fuese a travs de lneas o tuberas de metal. Pero el uso

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de mangueras se debe a que facilitan la conexin en partes movibles como en las partes de las

ruedas delanteras (conexin de caliper).

Una manguera demasiado usada, expande la fuerza hidrulica dentro de ella, dando como

consecuencia defectos de frenado.

Resumen del Funcionamiento del sistema

Al presionar el pedal, reforzadores multiplican el esfuerzo que el conductor ejerce sobre el pedal

al frenar. Este esfuerzo sobre el pedal es transmitido a los frenos por medio de una instalacin

hidrulica, en la que se dispone un cilindro maestro donde se genera la presin en la liga defrenos y la transmite desde su reservorio hasta cada una de las ruedas. En las ruedas, los discos y

tambores dependiendo de la presin que reciben frenan las ruedas.

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TIPOS DE FRENOS HIDRULICOS

Los materiales de friccin que se utilizan son conocidos como balatas y suelen ser piezas

metlicas, semi-metlicas o de cermica que soportan muy altas temperaturas y son los que crean

la friccin contra una superficie fija, que pueden ser o tambores o discos; y as logran el frenado

de el vehculo. Las balatas son piezas que sufren de desgaste y se tienen que revisar y cambiar enforma peridica.

1. Frenos de disco

2. Frenos de Tambores

Frenos de disco:

Consisten en un disco metlico sujeto a la rueda, en cada una de sus caras estn las pastillas, que

son planas y, puestas en funcionamiento, aferran el disco con una accin de pinzas. La presin

hidrulica ejercida desde el cilindro maestro causa que un pistn presione las pastillas por ambos

lados del rotor, esto crea suficiente friccin entre ambas piezas para producir un descenso de la

velocidad o la detencin total del vehculo.

En los frenos de discos, el disco puede ser frenado por medio de unas plaquetas (B), que son

accionadas por un mbolo (D) y pinza de freno (C), que se aplican lateralmente contra l

deteniendo su giro. Suelen ir convenientemente protegidos y refrigerados, para evitar un

calentamiento excesivo de los mismos.

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Los frenos de disco pueden ser de tres categoras: flotantes (la tuerca que sostiene las pastillas

flota sobre cuatro sostenes de caucho, oscilando cada vez que se aplican los frenos), fijos (est

bien sujeta por cuatro pistones, dos de cada lado del disco) o deslizantes (est suspendida por

sostenes de caucho y se desliza al entrar en actividad). En la prctica, sus resultados son

anlogos. Adems, para eliminar ms rpido el calor resultante de la presin de las pastillas sobre

las ruedas -en condiciones extremas de frenado se puede alcanzar los 260 grados de temperatura-,

los discos pueden tener espacios huecos entre sus caras (se los llama ventilados).

Pastillas de freno

Las pastillas van colocadas dentro de una pinza dotada de un pistn como mnimo, que

transforma la presin en fuerza. Las pastillas estn diseadas para producir una alta friccin con

el disco. Deben ser reemplazadas regularmente, y muchas estn equipadas con un sensor que

alerta al conductor cuando es necesario hacerlo. Algunas tienen una pieza de metal que provoca

que suene un chirrido cuando estn a punto de gastarse, mientras que otras llevan un material que

cierra un circuito elctrico que hace que se ilumine un testigo en el cuadro del conductor.

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La potencia de frenado la determina la estabilidad del factor de friccin de las pastillas. El factor

de friccin tiende a disminuir con el aumento de temperatura y velocidad. Al bajar el factor de

friccin se prolonga la distancia de frenado.

Frenos de tambor

Constan de un tambor de acero o de hierro sujeto a la rueda de forma tal que gira

simultneamente, en su interior, junto al semieje, estn las dos pastillas, separadas en su parte

inferior por un tornillo de ajuste, y en su parte inferior por un cilindro de rueda. La presin

hidrulica ejercida desde el cilindro maestro, causa que el cilindro de rueda presione las pastillascontra las paredes interiores del tambor, produciendo el descenso de velocidad correspondiente.

En el interior de un freno de tambor van alojadas las zapatas (B), provistas de forros de un

material muy resistente al calor y que pueden ser aplicadas contra la periferia interna del tambor

por la accin del bombn (C), producindose en este caso el frotamiento de ambas partes.

Como las zapatas van montadas en el plato (D), sujeto al chasis por el sistema de suspensin y

que no gira, es el tambor el que queda frenado en su giro por el frotamiento con las zapatas.

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El Desgaste (perdida de superficie de un material por accin mecnica) que se produce en las

frenadas debido al rozamiento de las zapata contra el tambor, hace que aquellas queden cada vez

ms separadas de ste en posicin de reposo, lo que supone un mayor recorrido muerto en la

accin de frenado y el envo de mayor cantidad de lquido desde la bomba.

Para corregir esto se debe de realizar un reglaje peridico de los frenos, que consiste en

aproximar las zapatas al tambor lo mximo posible, pero sin que llegue a producirse el

rozamiento entre ambos. Para realizar esta funcin se colocan en este tipo de freno unas

excntricas que limitan el recorrido tope de las zapatas hacia su posicin de reposo. Mediante

ellas se aproximan las zapatas al tambor cuanto sea necesario. La eficiencia de frenado depende

de la calidad y condiciones del tambor.

FADING

Fading (Del verbo ingls fade: desmejorar, marchitar) : Expresin que se utiliza cuando los

frenos de un vehculo pierden efectividad debido al sobrecalentamiento de los elementos que

estn en contacto (discos o tambores y pastillas), que pueden llegar a alcanzar temperaturas

incluso superiores a los 500 grados centgrados

El calentamiento excesivo de los frenos disminuye la adherencia del material empleado en los

forros de las zapatas, al mismo tiempo que dilata el tambor, que queda ms separado de ellas, por

eso aparece el fenmeno llamado fading. Una vez que se enfran, los frenos vuelven a

funcionar normalmente. Este fenmeno aparece tambin cuando el lquido de frenos es de mala

calidad y se vaporiza parcialmente en los bombines

Antiguamente los autos tenan solo tambores, pero estos al acumular calor pierden efectividad,

an cuando algunos tambores tienen aletas de refrigeracin para enfriarse ms velozmente.

Existen discos slidos y ventilados, estos ltimos por su complejidad de fabricacin, son ms

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costosos, pero mantienen ms baja la temperatura durante la frenada y son ms eficientes. Debido

a la distribucin de peso y su geometra, un auto debe frenar ms adelante que atrs, Es por eso

que al frente se encuentran los frenos de mayor efectividad y robustez. Los arreglos ms comunes

son los autos con frenos de discos adelante y tambor atrs. Los ms costosos son los que utilizan

discos en las cuatro ruedas. La mayora de estos usan discos ventilados adelante y macizos atrs.

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SISTEMA ANTIBLOQUEO DE FRENOS

Pertenece al grupo de los sistemas auxiliares que contribuyen a que los vehculos sean ms

seguros y fciles de controlar, independientemente de las condiciones de las autopistas.

Cuando se aplican los frenos tan fuertemente que bloquean las ruedas, los cauchos patinan sobre

el camino. En esa situacin, con las ruedas bloqueadas, se pierde el control del vehculo, que por

efecto de la inercia se desliza en lnea recta sin responder a la direccin aunque se mueva el

volante. Para evitar este inconveniente hay dos caminos. Uno es aplicar la presin justa sobre el

pedal de freno para impedir el bloqueo, aunque esta maniobra exige ejercitacin y entrenamiento

para desarrollar la sensibilidad en el pie. La otra solucin la aport la industria del automvil conel sistema antibloqueo de frenos (ABS), el cual consta de un complejo dispositivo de sensores y

bombas electrnicas mantienen a las ruedas en movimiento, an en situaciones de pnico o

frenadas violentas.

El sistema ABS que evita que los cauchos se deslicen, permitiendo mantener el control del

vehculo aun en una situacin extrema, aunque el ABS mejora la frenada en todos los terrenos,

hay que tener en cuenta que con pisos resbaladizos, las distancias de frenado tambin son

mayores.

Este tipo de frenos se utilizan en algunos autos que poseen frenos de disco en los cuatro cauchos,

llevan un sensor en cada rueda, que compara permanentemente la velocidad de giro (rgimen) de

cada rueda con la velocidad de giro de las restantes. Dicho rgimen puede ser diferente en cada

rueda porque en curvas, terrenos deslizantes o en frenadas cada rueda tiene diferentes velocidades

y/o superficies. Los cuatro sensores estn comunicados con una computadora; y si se reduce

repentinamente el rgimen de una sola rueda, la computadora da aviso del riesgo de bloqueo, lo

que ocasiona que se reduzca de inmediato la presin hidrulica en el tubo de freno de esa rueda,

para aumentar a continuacin otra vez hasta el lmite de bloqueo. Este ciclo se desarrolla varias

veces por segundo, sujeto a vigilancia y regulacin electrnicas durante toda la operacin de

frenado. Resultado: el vehculo sigue estable al frenar indistintamente del agarre o patinaje que

ofrezca el pavimento; no necesariamente se acorta el recorrido de frenado.

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FRENO DE MANO

La funcin del freno de mano o freno de estacionamiento, es la de que un vehculo estacionado

no se ponga en movimiento por si solo, aun cuando se puede utilizar como freno de emergencia si

es necesario durante la marcha del vehculo.

Es una palanca que se encuentra al alcance del conductor; la palanca va unida por unos cables a

la leva de freno. Al accionar la palanca las levas acciona los dispositivos frenantes de las ruedas

ocasionando un frenado que en caso de darse con el vehculo andando suele ser muy brusco.

LIQUIDO DE FRENOS

La funcin de el lquido de frenos es transmitir la presin de la frenada desde el pedal hasta las

balatas. Para que se pueda reconocer un buen lquido de frenos se debe de tomar en cuenta que el

lquido debe de ser:

1. Incompresible (Que no se comprima en lo mas mnimo)

2. No debe de ocasionar friccin con la tubera del sistema de frenos.

3. No debe ocasionar corrosin, para mantener en el mejor estado posible la tubera. Dado

que el lquido de frenos est en contacto permanente con los componentes del circuito

(caucho, Cobre, Acero, etc.), deber poseer propiedades anticorrosivas que impidan la

interaccin qumica entre ellos, que supondra el deterioro de los componentes. Nunca se

debe de mezclar un lquido mineral con otro sinttico.

4. Debe de tener un elevado punto de ebullicin (en general oscila entre 230 y 240 C para

un lquido nuevo)

5. Debe de tener fluidez aun a bajas temperaturas.

Cuando se acciona el pedal de freno, se comprime el lquido que se dirige hasta los cilindros de

rueda accionando las zapatas y pastillas de freno. Una de las caractersticas del lquido de freno

es que el no se comprime, por lo tanto l comprime los accionadores de los frenos en las ruedas

(pastillas y zapatas).

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fundamentalmente de la altura del centro de gravedad), peso total del vehculo y distancia entre

ejes.

En cuanto a la eficacia del frenado, deben de ser exactamente iguales en las dos ruedas de un

mismo eje, para evitar tiros hacia uno de los lados, que provocaran la inestabilidad del

vehculo en las frenadas.

Cuando se frena un vehculo, parte de su peso se transfiere hacia el eje delantero, quedando el

trasero deslastrado; por esto, la fuerza de frenado aplicada a ambos ejes no debe de ser igual y

aunque se disponen en las ruedas delanteras unos cilindros receptores mayores, para obtener ms

fuerza de frenado sobre ellas, sigue siendo necesario utilizar un mecanismo corrector de frenada

que corrija la presin aplicada a las ruedas traseras en funcin de las circunstancias en que seproduzca el frenado. Adems el bloqueo de las ruedas traseras durante el frenado, es ms

peligroso cuando se produce en las traseras, por eso los correctores de frenado, adecuan las

fuerzas de frenado de las ruedas traseras, logrndose una mayor estabilidad en el frenado.

Tambin deben corregir la presin hidrulica en funcin de la carga y repartir la fuerza de

frenado entre los ejes delantero y trasero en funcin de la deceleracin.

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VENTAJAS QUE REPRESENTAN LOS FRENOS DE DISCO FRENTE A LOS DE

TAMBOR

En los ltimos 40 aos o ms, el frenado de vehculos comerciales ha sido ejecutado por frenos a

tambor de los ms variados modelos y con las tradicionales formas de actuacin mecnica,

hidrulica y neumtica. Los modernos frenos a tambor neumticos de hoy, alcanzaron el auge de

su desarrollo y sofisticacin y han atendido a los requisitos de los frenados actuales.

Los requisitos de eficiencia de frenado estn, en todo el mundo, tornndose ms severos,

haciendo que los vehculos comerciales actuales absorban ms energa en el frenado y acorten las

distancias de parada.

Sin embargo, principalmente en el caso de vehculos extra-pesados, las limitaciones de la

tecnologa tambor / patn expansible se estn haciendo ms evidentes. Son varios los factores que

contribuyen para esto:

La velocidad promedio de los vehculos est aumentando. Debido a la creciente relacin

potencia / peso, mejoras en la aerodinmica y el grado de desarrollo de los neumticos,

generando una menor resistencia al rodar. Se sabe que, incluso con un pequeo aumento en la

velocidad promedio, resulta en un gran aumento en el esfuerzo de frenado debido a que la energa

cintica es funcin del cuadrado de la velocidad.

La creciente exigencia y la expectativa de los conductores de vehculos comerciales que desean

tener un desempeo de frenado ms similar al de los automviles, particularmente en el caso de

la estabilidad, modulacin y desempeo en caliente, reas en las que los frenos a tambor quedan

comprometidos en funcin de sus limitaciones de proyecto.

La conclusin a la que llegamos es que los vehculos comerciales pesados, en un futuro no muy

distante, inevitablemente debern sufrir una transicin de la tecnologa del freno a tambor para la

nueva tecnologa de los frenos a disco.

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Las principales ventajas son de los frenos a disco son:

El equilibrio de las presiones en ambas caras del disco suprime toda reaccin sobre el eje

(delantero o trasero) del vehculo; adems, estas presiones axiales no producen deformaciones de

la superficie de frenado.

La dilatacin transversal bajo el efecto del aumento de temperatura tiende a disminuir el juego

entre disco y pastillas; de todas formas, esta dilatacin es ms pequea que la radial de los frenos

de tambor, lo que facilita el reglaje y simplifica los dispositivos de reglaje automtico.

El disco se encuentra al aire libre y, por ello, su refrigeracin est asegurada, retardndose laaparicin del fading.

Los cilindros de freno estn situados en el exterior y son mejor refrigerados que en los frenos de

tambor, resultando ms difcil la aparicin del fading por aumento de temperatura del lquido de

frenos.

Menor peso total, que en un automvil de turismo puede llegar a suponer hasta 100 Kg.

Mayor facilidad de intervencin y sustitucin de las guarnituras.

No pierden eficacia al sumergirlos en agua

Actualmente los frenos de tambor se siguen utilizando en los vehculos de gama baja

debido a su menor coste sobre los frenos de disco.

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SITUACIONES QUE EVIDENCIAN FALLOS EN EL SISTEMA DE FRENOS

1. El aumento de la distancia de frenado.

2. El aumento del recorrido del pedal de freno.

3. Ruidos o vibraciones al momento de frenar.

4. Disminucin en el nivel del lquido de frenos.

QUE SE ESPERA EN UN FUTURO

Algunos expertos sealan que los frenos de discos pronto pasarn a la historia ya que cada da los

fabricantes anuncian nuevos mecanismos, fruto de incontables horas dedicadas al desarrollo de

sistemas de frenado originales, siendo un caso notorio el de la marca alemana Porsche AG,

pioneros en el diseo de los frenos de cermica, los cuales fueron incorporados hace un ao a su

modelo 911 Turbo. Las ventajas de este nuevo sistema radican en su capacidad de repuesta sobre

pavimentos hmedos o secos, la estabilidad en la frenada, el menor peso del conjunto y la larga

vida de los discos. La eficiencia en el frenado, segn los tcnicos de Porsche, no podr

aprovecharse al mximo hasta tanto no se disponga de compuestos de caucho adecuados en los

neumticos y de un sistema ABS desarrollado especficamente para este tipo de discos. Los

tcnicos auguran un promisorio futuro para los frenos de cermica, ya que pueden montarse en el

sistema actual, sustituyendo los discos y las pastillas de freno, sin que sea necesario cambiar los

pistones, el mecanismo de servo u otros componentes del equipo de frenos.

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CONCLUSIONES

En un vehiculo liviano, el sistema de frenos representa el componente mas importante a

nivel de seguridad. La comprensin de su funcionamiento facilita las tareas de mantenimiento a

dicho sistema y podra facilitarnos la actuacin en caso de fallas. Los aspectos ms relevantes

descubiertos durante la investigacin se describen a continuacin:

1. Al accionar el pedal de freno, un reforzador aumenta la fuerza ejercida y transmite una

presin mayor a los cilindros de las ruedas, en algunos casos el reforzador funciona con la

cmara de combustin del motor, si el motor se detiene, el reforzador tambin pero el

sistema de frenos no lo hace, as que basta con aplicar mayor fuerza sobre el pedal paraque ejecute la accin de frenar.

2. La liga de frenos empleada debe ser de la mayor calidad posible para garantizar que su

punto de ebullicin sea alto y no absorba agua proveniente del vapor que se genera por las

altas temperaturas a las que se somete el sistema. Esta liga debe ser reemplazada cada

80.000Kms, cada ao, o cada vez que se haga mantenimiento al sistema de frenos que

implique contacto de la liga con el aire. Nunca se debe emplear liga que haya estado en

contacto prolongado con el aire.

3. En una situacin de emergencia en la que el sistema completo de frenos falle (en ese caso

sera por fallas en la bomba de frenos, ya que la distribucin se la liga se hace en circuitos

independientes para que cuando uno falle, el otro no), es posible frenar el vehiculo con el

freno de mano, pero se corre el riesgo de que las ruedas patinen sobre el pavimento por

ser bloqueadas bruscamente.

4. Cualquier sonido al frenar obliga a hacer mantenimiento ya que las pastillas cuentan con

sensores que emiten sonido cuando estn cerca del desgaste.

frenos hidraulicos (1)

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