SISTEMA DE FRENO
Sistema de frenos
Definición de Frenos: Es el conjunto de órganos que intervienen en el frenado y que tienen por función disminuir o anular progresivamente la velocidad de un vehículo, estabilizar esta velocidad o mantener el vehículo inmóvil si se encuentra detenido.
Los frenos deben tener capacidad para detener el coche en el menor espacio posible. Además deben tener una buena resistencia a la fatiga y ser fácilmente dosificables. A la hora de una frenada de emergencia lo
más habitual es frenar todo lo posible (sobre todo al final), aunque no
siempre es lo adecuado, especialmente si no se tiene ABS, que evita que se bloqueen la ruedas, reduciendo la distancia de frenado y sobre todo perdiendo la capacidad de dirección.
Otro sistemas que sí aumentan la capacidad de frenado son el BAS y el reparto electrónico de frenada.
Fuera de las ayudas electrónicas los sistemas mecánicos de frenada también han avanzado. Antes se usaban tambores y
actualmente se tienden a poner discos de freno incluso en las ruedas
traseras. Una gran mejora de los discos de freno son los discos de
carbono y cerámicos que poseen una resistencia inigualable. Los que se
usan en Fórmula 1 se llegan a poner incandescentes y siguen frenando sin problemas. Porsche los
incluye en algunos de su deportivos, y superan con creces su prueba
específica de resistencia a la fatiga, 25 frenadas seguidas desde el 90%
de la velocidad máxima hasta la parada.
Un
auto es un móvil 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 aplicación de los
frenos, el sistema primordial de seguridad. Un auto pesa entre unos 800 y
2500 Kg. según su tamaño 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 varía 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 más exactamente posible a la solicitud del
conductor. La principal función de un sistema de frenos es la de
disminuir o anular progresivamente la velocidad del vehículo, o
mantenerlo inmovilizado cuando está detenido Deben ser al mismo tiempo
sensibles y graduables para modular la velocidad, y asegurar la
detención completa y la inmovilización total del vehículo. En conjunto
las exigencias de los frenos son:
- Seguridad de funcionamiento 100%
- Alto confort de frenado
- Alta resistencia térmica y mecánica
- Resistencia a la corrosión
Los
frenos trabajan por rozamiento entre una parte móvil 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 móvil
y por fricción se consigue desacelerar el auto. Esta fricción emite
calor y absorbe la energía de la inercia (a 120 Km/h un auto de 1.200
Kg aplica una potencia de frenado de más de 200 HP, lo que disipará
calor hasta en una temperatura de 800°C). Para que los frenos sean más
eficaces, las superficies en rozamiento deben ser muy planas para lograr
un máximo contacto
El
sistema de freno principal, o freno de servicio, permite controlar el
movimiento del vehículo, llegando a detenerlo si fuera preciso de una
forma segura, rápida y eficaz, en cualquier condición de velocidad y
carga en las que rueda. Para inmovilizar el vehículo, se utiliza el
freno de estacionamiento (conocido también como freno de mano), que
puede ser utilizado también como freno de emergencia en caso de fallo
del sistema principal. Debe cumplir los requisitos de inmovilizar al
vehículo en pendiente, incluso en ausencia del conductor.
Un
freno es eficaz, cuando al activarlo se obtiene la detención del
vehículo en un tiempo y distancia mínimos. No deben de bloquearse las
ruedas para evitar el deslizamiento sobre el pavimento.
La
estabilidad de frenada es buena cuando el vehículo no se desvía de su
trayectoria. Una frenada es progresiva, cuando el esfuerzo realizado por
el conductor es proporcional a la acción de frenado, un frenado brusco
ocasiona derramamiento.
Actualmente se trabajan dos tipos principales de sistemas de frenos:
Hidráulicos y de Aire. Anteriormente se utilizaban los frenos
mecánicos, sistema que hoy ya esta obsoleto. A continuación se describe
brevemente las características principales de los sistemas de frenos
mecánicos y de aire.
Frenos Mecánicos
Anteriormente
se utilizaban frenos mecánicos; en los cuales al momento de presionar
el freno con la fuerza del pie, un cable transmitía la fuerza para
tratar de frenar el vehículo, estos tipos de frenos dejaron de ser
funcionales cuando la potencia de los motores empezó a desarrollarse, ya
que debido a las altas velocidades que empezaron a desarrollar los
vehículos se requería de un gran esfuerzo físico para lograr frenar un
auto, por lo tanto este sistema de frenado quedo obsoleto y se
evoluciono hacia los frenos hidráulicos, pues con un esfuerzo mucho
menor se logra una potencia de frenado mucho mayor.
Frenos de Aire
La
mayoría de los camiones utilizan frenos de aire ya que resulta un
sistema más económico y potente. En este caso, la presión ejercida por
el pie del chofer en el pedal es asistida por un sistema de aire
comprimido (servofreno), bastante más poderoso que los tradicionales
pero que, en caso de detenerse el motor (que es quien produce el aire
comprimido) representa una pérdida significativa y peligrosa en el poder
de frenado. Los frenos de aire son más eficientes para grandes
vehículos pero no son tan seguros.
FRENOS HIDRÁULICOS
En
función de las exigencias y tipo de vehículo se emplean sistemas con
distintas fuerzas de transmisión. En vehículos de turismo se emplean
casi siempre sistemas de frenos hidráulicos (“frenos de pedal”) y frenos
de estacionamiento (“frenos de mano”).
Este
sistema se basa en que los líquidos son prácticamente incompresibles y
además de acuerdo con el Principio de Pascal, la presión ejercida sobre
un punto cualquiera de una masa líquida se transmite íntegramente en
todas direcciones. Al ejercer una fuerza con el pie en un émbolo pequeño
el fluido la transmite y, según la relación entre las secciones de los
émbolos, la amplifica. También cambia la dirección y el sentido la
fuerza aplicada
Los frenos hidráulicos utilizan un fluido para transmitir la acción de frenado. El sistema requiere de:
Debajo se muestra imagen de un sistema de frenos hidráulico:
Los
frenos hidráulicos están divididos en dos tipos de sistemas
fundamentales: los sistemas hidráulicos, propiamente dichos y los
basados en materiales de fricción. En los sistemas hidráulicos, cuando
el freno del vehículo es presionado, un cilindro conocido como “maestro”
dentro del motor, se encarga de impulsar líquido de frenos a través de
una tubería hasta los frenos situados en las ruedas, la presión ejercida
por el líquido produce la fuerza necesaria para detener el vehículo.
Las
pastillas ó materiales de fricción, suelen ser piezas metálicas o de
cerámica capaces de soportar altas temperaturas. Estas piezas son las
encargadas de crear fricción contra una superficie fija (que pueden ser
tambores ó discos), logrando así el frenado del vehículo.
Cilindro maestro
La
bomba de frenos o cilindro maestro es la encargada de proporcionar la
debida presión al líquido, enviándolo a los cilindros de las ruedas.
Genera la presión hidráulica en el circuito de freno y controla el
proceso de frenado. Recibe la presión de pedal de freno a través del
auxilio del amplificador de fuerza de frenado y presiona el líquido de
freno hasta los cilindros de las ruedas.
Es
una estructura sólida, que lleva incorporado un depósito que le sirve
para almacenar fluido (liga de frenos). En la parte interna tiene
diseñado 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 hidráulica. Esta fuerza es conducida por
medio de tuberías y mangueras, hacia los cilindros de las ruedas del
vehiculo.
Forma
parte del dispositivo de transmisión y permite dividir las líneas de
transmisión del fluido en dos circuitos independientes para lograr la
disposición diagonal. Los vehículos con tracción delantera, traen esta
válvula.
El
cilindro maestro tiene dos circuitos, y tiene dos líneas de salida. Una
línea lógicamente llevaría la fuerza del fluido hacia las ruedas
traseras, y la otra lo haría, hacia las ruedas delanteras. La válvula
dosificadora, recibe la fuerza de las dos líneas 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 atrás, y el otro circuito activa
las otras dos ruedas. La idea es que al frenar, la acción no
desestabilice el vehiculo, acentuando el frenado en cualquier rueda.
Algunos modelos de cilindro maestro, traen esta función incorporada,
mostrando 4 líneas de salida
La
función 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 depresión generada
en la cámara de combustión para incrementar la fuerza del pie del
conductor del vehiculo. Puede amplificar la fuerza del pedal de freno
hasta 5 veces.
Existen
básicamente dos tipos de reforzadores: los que aprovechan el vacío del
motor (conocidos como hidrovac) y los que utilizan el hidráulico de la
dirección (conocidos como hidromax)
Hidrovac:
En
algunos motores, las depresiones generadas en la cámara de combustión
son insuficientes y se instala una bomba de vacío cuya función es
generar el vacío que requiere el amplificador de frenado.
Es
una estructura cerrada, dentro se encuentra diseñado un espacio, que es
separado en dos ambientes por un diafragma de hule. Cuando el motor
esta encendido, se activa el vacío, este se conecta y mantiene presión
de vacío en ambos lados del diafragma, al pisar el pedal, se mueve la
varilla de operación que abre las válvulas de la presión atmosférica, y
cierra las válvulas de vacio.El aire entra a presión atmosférica normal
[1 Kg/cm2] a la cámara de vacío constante, en volumen proporcional a la
apertura de las válvulas, y empuja el diafragma para aumentar la presión
contra la varilla de operación, al soltar el pedal, el resorte de
retorno regresa el diafragma, con lo cual se abre la válvula de vacío y
se cierra la válvula de presión atmosférica.
Debido
a que el vacío que hace funcionar al booster proviene del motor en
funcionamiento; si este se apagara en plena marcha, el pedal se pondrá
bastante duro porque el booster dejo de funcionar pero el sistema de
frenos sigue funcionando aun sin asistencia del booster. Lo que sucederá
es que se requiere aplicar mayor fuerza al pedal de freno.
Es
la parte que se encuentra instalada en el rotor de freno y tiene la
función de recibir la fuerza hidráulica, que viene del cilindro maestro,
como respuesta, mueve el pistón que tiene instalado dentro de el, para
presionar las pastillas contra el rotor, cumpliéndose de esta forma la
acción de frenado En la mayoría de vehículos, los rotores de freno se
usan para los frenos de las ruedas delanteras, algunos vehículos usan
rotores en las cuato ruedas.
La
mordaza es el soporte de las pastillas y los pistones de freno. Los
pistones están generalmente hechos de acero aluminizado o cromado. Hay
dos tipos de mordazas: flotantes o fijas. Las fijas no se mueven, en
relación al disco de freno, y utilizan uno o más pares de pistones. De
este modo, al accionarse, presionan las pastillas a ambos lados del
disco. En general son más complejas y caras que las mordazas flotantes.
Las mordazas flotantes, también denominadas "mordazas deslizantes", se
mueven en relación al disco: un pistón 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 presión es aplicada a ambos lados del disco y
se logra la acción de frenado.
Las
mordazas flotantes pueden fallar debido al enclavamieto de la mordaza.
Esto puede ocurrir por suciedad o corrosión, cuando el vehículo no es
utilizado por tiempos prolongados. Si esto sucede, la pastilla de freno
de la mordaza hará fricción con el disco aún cuando el freno no esté
siendo utilizado, ocasionando un desgaste acelerado de la pastilla y una
reducción en el rendimiento del combustible.
Esta
parte se encuentra ubicada en la estructura, o plato de la rueda de
atrás, tiene la función de recibir la fuerza hidráulica que viene del
cilindro maestro, y como respuesta genera presión mecánica. Esta fuerza
presiona las balatas o zapatas hacia los tambores creando una fricción
que obligará al vehiculo a reducir la velocidad hasta frenarlo.
Son
las encargadas de trasladar el fluido desde el cilindro maestro, hacia
las ruedas. Lo recomendable sería que toda la conexión fuese a través de
líneas o tuberías de metal. Pero el uso de mangueras se debe a que
facilitan la conexión en partes movibles como en las partes de las
ruedas delanteras (conexión de caliper).
Una manguera demasiado usada, expande la fuerza hidráulica 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 instalación hidráulica, en
la que se dispone un cilindro maestro donde se genera la presión en la
liga de frenos y la transmite desde su reservorio hasta cada una de las
ruedas. En las ruedas, los discos y tambores dependiendo de la presión
que reciben frenan las ruedas.
TIPOS DE FRENOS HIDRÁULICOS
Consisten en un disco metálico sujeto a la rueda, en cada una de sus caras están las pastillas, que son planas y, puestas en funcionamiento, aferran el disco con una acción de pinzas. La presión hidráulica ejercida desde el cilindro maestro causa que un pistón presione las pastillas por ambos lados del rotor, esto crea suficiente fricción entre ambas piezas para producir un descenso de la velocidad o la detención total del vehículo.
En los frenos de discos, el disco puede ser frenado por medio de unas plaquetas (B), que son accionadas por un émbolo (D) y pinza de freno (C), que se aplican lateralmente contra él deteniendo su giro. Suelen ir convenientemente protegidos y refrigerados, para evitar un calentamiento excesivo de los mismos.
Los
frenos de disco pueden ser de tres categorías: flotantes (la tuerca que
sostiene las pastillas flota sobre cuatro sostenes de caucho, oscilando
cada vez que se aplican los frenos), fijos (está bien sujeta por cuatro
pistones, dos de cada lado del disco) o deslizantes (está suspendida
por sostenes de caucho y se desliza al entrar en actividad). En la
práctica, sus resultados son análogos. Además, para eliminar más rápido
el calor resultante de la presión 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 pistón como
mínimo, que transforma la presión en fuerza. Las pastillas están
diseñadas para producir una alta fricción con el disco. Deben ser
reemplazadas regularmente, y muchas están 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 están a punto de
gastarse, mientras que otras llevan un material que cierra un circuito
eléctrico que hace que se ilumine un testigo en el cuadro del conductor.
La
potencia de frenado la determina la estabilidad del factor de fricción
de las pastillas. El factor de fricción tiende a disminuir con el
aumento de temperatura y velocidad. Al bajar el factor de fricción 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 simultáneamente, en su interior, junto al semieje, están las dos
pastillas, separadas en su parte inferior por un tornillo de ajuste, y
en su parte inferior por un cilindro de rueda. La presión hidráulica
ejercida desde el cilindro maestro, causa que el cilindro de rueda
presione las pastillas contra 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 acción del
bombín (C), produciéndose en este caso el frotamiento de ambas partes.
Como las zapatas van montadas en el plato (D), sujeto al chasis por el sistema de suspensión y que no gira, es el tambor el que queda frenado en su giro por el frotamiento con las zapatas.
Como las zapatas van montadas en el plato (D), sujeto al chasis por el sistema de suspensión y que no gira, es el tambor el que queda frenado en su giro por el frotamiento con las zapatas.
FADING
Fading
(Del verbo inglés fade: desmejorar, marchitar) : Expresión que se
utiliza cuando los frenos de un vehículo pierden efectividad debido al
sobrecalentamiento de los elementos que están en contacto (discos o
tambores y pastillas), que pueden llegar a alcanzar temperaturas incluso
superiores a los 500 grados centígrados
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 más separado de ellas, por eso aparece el
fenómeno llamado “fading”. Una vez que se enfrían, los frenos vuelven a
funcionar normalmente. Este fenómeno aparece también cuando el líquido
de frenos es de mala calidad y se vaporiza parcialmente en los bombines
Antiguamente
los autos tenían solo tambores, pero estos al acumular calor pierden
efectividad, aún cuando algunos tambores tienen aletas de refrigeración
para enfriarse más velozmente. Existen discos sólidos y ventilados,
estos últimos por su complejidad de fabricación, son más costosos, pero
mantienen más baja la temperatura durante la frenada y son más
eficientes. Debido a la distribución de peso y su geometría, un auto
debe frenar más adelante que atrás, Es por eso que al frente se
encuentran los frenos de mayor efectividad y robustez. Los arreglos más
comunes son los autos con frenos de discos adelante y tambor atrás. Los
más costosos son los que utilizan discos en las cuatro ruedas. La
mayoría de estos usan discos ventilados adelante y macizos atrás.
SISTEMA ANTIBLOQUEO DE FRENOS
Pertenece
al grupo de los sistemas auxiliares que contribuyen a que los vehículos
sean más seguros y fáciles 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 situación, con las ruedas
bloqueadas, se pierde el control del vehículo, que por efecto de la
inercia se desliza en línea recta sin responder a la dirección aunque se
mueva el volante. Para evitar este inconveniente hay dos caminos. Uno
es aplicar la presión justa sobre el pedal de freno para impedir el
bloqueo, aunque esta maniobra exige ejercitación y entrenamiento para
desarrollar la sensibilidad en el pie. La otra solución la aportó la
industria del automóvil con el sistema antibloqueo de frenos (ABS), el
cual consta de un complejo dispositivo de sensores y bombas electrónicas
mantienen a las ruedas en movimiento, aún en situaciones de pánico o
frenadas violentas.
El
sistema ABS que evita que los cauchos se deslicen, permitiendo mantener
el control del vehículo aun en una situación extrema, aunque el ABS
mejora la frenada en todos los terrenos, hay que tener en cuenta que con
pisos resbaladizos, las distancias de frenado también 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 (régimen) de cada rueda con la
velocidad de giro de las restantes. Dicho régimen 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
están comunicados con una computadora; y si se reduce repentinamente el
régimen de una sola rueda, la computadora da aviso del riesgo de
bloqueo, lo que ocasiona que se reduzca de inmediato la presión
hidráulica en el tubo de freno de esa rueda, para aumentar a
continuación otra vez hasta el límite de bloqueo. Este ciclo se
desarrolla varias veces por segundo, sujeto a vigilancia y regulación
electrónicas durante toda la operación de frenado. Resultado: el
vehículo sigue estable al frenar indistintamente del agarre o patinaje
que ofrezca el pavimento; no necesariamente se acorta el recorrido de
frenado.
FRENO DE MANO
La
función del freno de mano o freno de estacionamiento, es la de que un
vehículo 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 vehículo.
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 vehículo andando suele ser muy
brusco.
LIQUIDO DE FRENOS
La
función de el líquido de frenos es transmitir la presión de la frenada
desde el pedal hasta las balatas. Para que se pueda reconocer un buen
líquido de frenos se debe de tomar en cuenta que el líquido debe de ser:
Incompresible (Que no se comprima en lo mas mínimo)
No debe de ocasionar fricción con la tubería del sistema de frenos.
No
debe ocasionar corrosión, para mantener en el mejor estado posible la
tubería. Dado que el líquido de frenos está en contacto permanente con
los componentes del circuito (caucho, Cobre, Acero, etc.), deberá poseer
propiedades anticorrosivas que impidan la interacción química entre
ellos, que supondría el deterioro de los componentes. Nunca se debe de
mezclar un líquido mineral con otro sintético.
Debe de tener un elevado punto de ebullición (en general oscila entre 230° y 240° C para un líquido nuevo)
Debe de tener fluidez aun a bajas temperaturas.
Cuando
se acciona el pedal de freno, se comprime el líquido que se dirige
hasta los cilindros de rueda accionando las zapatas y pastillas de
freno. Una de las características del líquido de freno es que el no se
comprime, por lo tanto él comprime los accionadores de los frenos en las
ruedas (pastillas y zapatas).
El
líquido de freno es hidroscópico, es decir absorbe agua, por lo tanto
su vida útil es limitada, si el contenido de agua supera el 3%, la
temperatura de ebullición desciende de 80° a 90° C, lo que implica la
sustitución del líquido y además no debe utilizarse uno nuevo que se
haya mantenido durante un tiempo prolongado en contacto con el aire. Eso
indica que cuando hay mucha absorción de agua por el líquido, se
pierden sus propiedades de compresibilidad, dificultando el proceso de
frenado.
Los
líquidos de frenos sufren una ligera degradación durante los primeros
meses de utilización, debido a su poder de absorción de la humedad; pero
transcurrido un cierto tiempo se llega a la estabilización de la tasa
de humedad, de manera que no es necesario el cambio del líquido.
Sin embargo, cuando se realizan intervenciones en el circuito de frenos, como el cambio de un cilindro receptor, en las cuales se rompe la hermeticidad del circuito, es imprescindible realizar el cambio total del líquido de frenos. Los fabricantes recomiendan el cambio cada 80.000 Km. o dos años.
Sin embargo, cuando se realizan intervenciones en el circuito de frenos, como el cambio de un cilindro receptor, en las cuales se rompe la hermeticidad del circuito, es imprescindible realizar el cambio total del líquido de frenos. Los fabricantes recomiendan el cambio cada 80.000 Km. o dos años.
Agua en el líquido
En
situaciones donde se exigen “frenadas” de emergencia, (incluso hay
casos en que el disco de freno se pone al “rojo vivo”) es normal que el
líquido de freno se caliente mucho, cuanto más se calienta el líquido
mayor es la posibilidad de producir burbujas de vapor que se
transformarán en agua. También, si el líquido de freno es de baja
calidad, el punto de ebullición es bajo y rápidamente se produce agua.
FUERZA DE FRENADO
La
fuerza de frenado debe de estar repartida entre los ejes con relación
al peso soportado por los mismos, dependiendo de la distribución de los
distintos mecanismos, como motor, caja de velocidades, depósito de
combustible, etc., y de la transferencia de peso al frenar (que depende
fundamentalmente de la altura del centro de gravedad), peso total del
vehículo 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 provocarían la inestabilidad del vehículo en las frenadas.
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 provocarían la inestabilidad del vehículo en las frenadas.
Cuando
se frena un vehículo, 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
más fuerza de frenado sobre ellas, sigue siendo necesario utilizar un
mecanismo corrector de frenada que corrija la presión aplicada a las
ruedas traseras en función de las circunstancias en que se produzca el
frenado. Además el bloqueo de las ruedas traseras durante el frenado, es
más peligroso cuando se produce en las traseras, por eso los
correctores de frenado, adecuan las fuerzas de frenado de las ruedas
traseras, lográndose una mayor estabilidad en el frenado.
También deben corregir la presión hidráulica en función de la carga y repartir la fuerza de frenado entre los ejes delantero y trasero en función de la deceleración.
También deben corregir la presión hidráulica en función de la carga y repartir la fuerza de frenado entre los ejes delantero y trasero en función de la deceleración.
VENTAJAS QUE REPRESENTAN LOS FRENOS DE DISCO FRENTE A LOS DE TAMBOR
En
los últimos 40 años o más, el frenado de vehículos comerciales ha sido
ejecutado por frenos a tambor de los más variados modelos y con las
tradicionales formas de actuación mecánica, hidráulica y neumática. Los
modernos frenos a tambor neumáticos de hoy, alcanzaron el auge de su
desarrollo y sofisticación y han atendido a los requisitos de los
frenados actuales.
Los
requisitos de eficiencia de frenado están, en todo el mundo, tornándose
más severos, haciendo que los vehículos comerciales actuales absorban
más energía en el frenado y acorten las distancias de parada.
Sin
embargo, principalmente en el caso de vehículos extra-pesados, las
limitaciones de la tecnología tambor / patín expansible se están
haciendo más evidentes. Son varios los factores que contribuyen para
esto:
La
velocidad promedio de los vehículos está aumentando. Debido a la
creciente relación potencia / peso, mejoras en la aerodinámica y el
grado de desarrollo de los neumáticos, generando una menor resistencia
al rodar. Se sabe que, incluso con un pequeño aumento en la velocidad
promedio, resulta en un gran aumento en el esfuerzo de frenado debido a
que la energía cinética es función del cuadrado de la velocidad.
La
creciente exigencia y la expectativa de los conductores de vehículos
comerciales que desean tener un desempeño de frenado más similar al de
los automóviles, particularmente en el caso de la estabilidad,
modulación y desempeño en caliente, áreas en las que los frenos a tambor
quedan comprometidos en función de sus limitaciones de proyecto.
La
conclusión a la que llegamos es que los vehículos comerciales pesados,
en un futuro no muy distante, inevitablemente deberán sufrir una
transición de la tecnología del freno a tambor para la nueva tecnología
de los frenos a disco.
Las principales ventajas son de los frenos a disco son:
El
equilibrio de las presiones en ambas caras del disco suprime toda
reacción sobre el eje (delantero o trasero) del vehículo; además, estas
presiones axiales no producen deformaciones de la superficie de frenado.
La
dilatación transversal bajo el efecto del aumento de temperatura tiende
a disminuir el juego entre disco y pastillas; de todas formas, esta
dilatación es más pequeña que la radial de los frenos de tambor, lo que
facilita el reglaje y simplifica los dispositivos de reglaje automático.
El disco se encuentra al aire libre y, por ello, su refrigeración está asegurada, retardándose la aparición del fading.
Los
cilindros de freno están situados en el exterior y son mejor
refrigerados que en los frenos de tambor, resultando más difícil la
aparición del fading por aumento de temperatura del líquido de frenos.
Menor peso total, que en un automóvil de turismo puede llegar a suponer hasta 100 Kg.
Mayor facilidad de intervención y sustitución de las guarnituras.
No pierden eficacia al sumergirlos en agua
Actualmente
los frenos de tambor se siguen utilizando en los vehículos de gama baja
debido a su menor coste sobre los frenos de disco.
SITUACIONES QUE EVIDENCIAN FALLOS EN EL SISTEMA DE FRENOS
El aumento de la distancia de frenado.
El aumento del recorrido del pedal de freno.
Ruidos o vibraciones al momento de frenar.
Disminución en el nivel del líquido de frenos.
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