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Electricidad Básica, Electrónica y Mecánica aplicada a tu Automóvil

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El principio de funcionamiento de los frenos en general es el mismo; por medio de los mecanismos adecuados el conductor tiene la facultad de aplicar por medio del pedal de frenos, una acción desaceleradora al vehículo. Para esto al aplicar el pedal de frenos se hace ejercer sobre los conductos una presión, la que se trasmite a los receptores para transformar dicha presión en un movimiento mecánico. Es este movimiento mecánico el que hace rozar sobre tambores y/o discos a los segmentos de freno, produciéndose el roce necesario para desacelerar al vehículo. El roce ejercido produce calor, que el sistema se encarga de disipar a la atmósfera.

Existen dos principios físicos fundamentales que rigen el comportamiento de un circuito hidráulico:

IMCOMPRESIBILIDAD DE LOS FLUIDOS

Significa que los fluidos a diferencia de los gases, aunque sean sometidos a presión no es posible reducir su tamaño.

LEY DE PASCAL:

PASCAL, físico francés enunció su teoría de los líquidos alrededor de 1665. Esta ley indica que al ejercer presión sobre un fluido en un sistema cerrado, la presión es ejercida igualmente en todas las direcciones.
Es la aplicación práctica de esta ley la que en conjunto con la propiedad de incompresibilidad de los fluidos es la base para el estudio y funcionamiento del sistema de frenos hidráulicos.

Principio de transferencia y amplificación de fuerzas en sistema hidráulico.

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Composición del pedal típico:

1. Servofreno.
2. Extremo de la varilla de acondicionamiento del servofreno.
3. Palanca de mando.
4. Pasador de sujeción de la palanca de mando.
5. Tuercas de fijación del pasador.
6. Tirante de mando.
7. Pedal de freno.
8. Tuercas de fijación del tirante.
9. Perno y su pasador.
10. Pasamuros de goma.
11. Casquillo.
12. Pasador de la cabeza del tirante al pedal del freno.
13. Espárrago pasante.
14. Distanciador.
15. Distanciador central.
16. Distanciador.
17. Casquillo.
18. Casquillo.
19. Muelle de retorno.
20. Almohadilla de goma o cubrepedal.

PALANCA

Como es conocido en el sistema de frenos hidráulicos se hace necesario amplificar y trasmitir la fuerza de
aplicación de freno efectuada por el conductor. Para que esta fuerza se multiplique en forma mecánica, el
método para lograrlo es por medio de una palanca.
Esta palanca se encuentra incorporada en el pedal de freno, este pedal por su configuración lo podemos
dividir en tres partes:

  • Brazo Mayor
  • Brazo Menor
  • Punto de apoyo (Eje del pedal)

Cálculo de fuerzas en una palanca:

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FUNDAMENTO DEL MANDO HIDRÁULICO

PRESIÓN Y FUERZA:

Una ventaja importante de un sistema hidráulico cerrado, es el mantenimiento de la presión igual en todo el sistema. Esto permite la aplicación de fuerzas desiguales en puntos determinados y bajo ciertas circunstancias
La cantidad de fuerza aplicada a un área específica, medida en centímetros cuadrados, es “Presión”.
Pasando esta información en una fórmula “Presión por Área igual a fuerza aplicada ”. o sea P x A =F

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La aplicación de este principio es la base para un importante aspecto del sistema de frenos “ la fuerza de frenado aplicada a las ruedas puede ser variada cambiando el área del pistón del cilindro de rueda”.
Las velocidades de transmisión, en todo caso no deben ser demasiado altas para no crear turbulencias que generan pérdidas de carga,. Existen tablas de velocidades de transmisión de fluidos, las que indican los ductos recomendados para fluidos y aceites de la cual sus fórmulas entregaran el cálculo adecuado de conductos.

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TIPOS DE MECANISMOS DE FRENOS MÁS USADOS EN LA ACTUALIDAD:

Según el elemento sobre el cual se aplica la fuerza de frenado, se usan actualmente: frenos de tambor y de disco. Pueden usarse para todas las ruedas de un vehículo un mismo tipo o combinados. Si se usan combinados, generalmente los de disco, que tienen mayor poder de frenado, van colocados sobre las ruedas delanteras ya que por la inercia del vehículo, al momento de frenar existe una transferencia de carga mayor sobre el puente delantero.

Disposiciones de instalación principales de circuitos de freno

  • Un circuito común para ambos puentes.
  • Un circuito delantero y un circuito trasero independientes, con bomba doble.
  • Circuitos cruzados independientes, bomba doble. 1 rueda delantera y 1 rueda trasera.

Fluido de frenos

El fluido usado en los sistemas hidráulicos de freno es un líquido de características especiales, fabricado en bases especiales y aditivos.

Condiciones del fluido de frenos:

  • No debe ser viscoso, o sea que fluya fácilmente en todas las temperaturas.
  • Debe tener un alto punto de ebullición para que permanezca líquido aun en altas temperaturas.
  • Debe ser anticorrosivo para no dañar el metal.
  • Tener algunas cualidades de lubricación, con el objeto de lubricar los pistones y sellos, reducir el desgaste y fricción interna.

Cuando el líquido de frenos se contamina, puede perder algunas de sus cualidades originales.
Por lo tanto, todo el líquido usado deberá drenarse del sistema de frenos cuando se efectúen operaciones
mayores o bien cada dos cambios de pastillas de freno o cada cambio de balatas.

PRECAUCIONES

Debido a que el líquido de frenos tiene una fuerte tendencia a absorber la humedad, la tapa del envase debe estar firmemente apretada cuando este es almacenado como así mismo la tapa del depósito contenedor de líquido en el vehículo.
Los líquidos de freno de diferentes marcas no deberán mezclarse. El aditivo de cualquiera de ellos podría causar alguna reacción química con otro y por lo tanto disminuirá su calidad. Además su índice DOT del punto de ebullición quedará indefinido.
Eficacia de los frenos : La eficacia de los frenos dice relación con la distancia de frenado de un móvil a determinadas velocidades considerando neumáticos en buen estado y piso de hormigón seco. Se calcula por medio de la formula suponiendo un 80 % de eficacia en los frenos. 100% corresponde a una fuerza de frenado igual al peso del móvil:

FALLAS COMUNES DEL SISTEMA DE FRENOS

El vehículo frena poco o apenas frena

  • Poca cantidad de líquido de frenos.
  • Pastillas o balatas desgastadas.
  • Mal estado de superficies de balatas.
  • Tambores o discos deteriorados.
  • Agarrotamiento de pistones.
  • Mal funcionamiento del servofreno ( pedal duro).
  • Mal estado de la bomba de frenos.

El vehículo se va de lado al frenar

  • Neumáticos con baja presión.
  • Mal asentamiento de pastillas o balatas.
  • Ajuste desigual de los frenos.
  • Elementos de frenos engrasados.
  • Fugas de líquido de freno a los elementos de frenado.
  • Cáliper o cilindro de freno agarrotado.
  • Vehículo mal alineado.
  • Amortiguadores en mal estado.

Los frenos se bloquean

  • Cáliper, cilindros o bomba agarrotados.
  • Retenes de líquido dilatados.
  • Bomba o servofreno de tope (sin tolerancia).
  • Tuberías flexibles tapadas.

El pedal de freno con poca resistencia (Pedal blando)

  • Falta de líquido de frenos en circuito.
  • Presencia de aire en el circuito hidráulico.
  • Líquido inadecuado.
  • Pistón de cáliper sucio, engomado.

Vibraciones al frenar

  • Discos y/o tambores deformados, rotos u oxidados.
  • Rodamientos sueltos.
  • Elementos de suspensión en mal estado.
  • Pastillas o balatas engrasados.

Ruido de frenos al frenar

  • Suciedad u óxido en anclajes de elementos de frenado.
  • Pastillas o balatas completamente desgastadas.
  • Pastillas o balatas inadecuadas.
  • Estado de discos o tambores.
  • Frecuencia de vibraciones de elementos de Suspensión.

MANTENCIONES BÁSICAS A SISTEMAS DE FRENOS HIDRÁULICOS

Las mantenciones más comunes al sistema de frenos hidráulicos son :

  • Verificación del nivel de líquido (considerar el desgaste de pastillas).
  • Verificación de fugas de líquido.
  • Inspección de componentes y aseo general de elementos de frenado.
  • Regulación de frenos.
  • Cambio de líquido de frenos.
  • Lavado del sistema hidráulico de frenos, con agua y detergente y secado con alcohol (sí se ha contaminado o mezclado líquidos de distintas marcas o tipos).
  • Purgado del sistema de frenos si se ha sometido a reparaciones mayores, lavado, cambio de líquido o reemplazo de tuberías, reparación de cilindros o reemplazo de pastillas.

Purgando del sistema de frenos

El sistema de frenos debe ser purgado en orden a saber:

1. Iniciar la operación de Purgado por la rueda más lejana ala bomba de frenos.
2. Luego purgar la rueda que es compañera a la ya purgada en el circuito.
3. Purgar la rueda que ahora es la más lejana a la bomba.
4. Purgar la rueda que es su compañera en el circuito.

Operación de purgado

Para efectuar un purgado de frenos debemos:

  • Revisar que el sangrador se encuentre en buenas condiciones y destapado.
  • Conectar al sangrador un tubo plástico transparente.
  • Abrir el sangrador.
  • Empujar el pedal de freno suavemente, sin accionarlo hasta el fondo.
  • Cerrar el sangrador.
  • Soltar el pedal de freno y esperar 10 segundos.
  • Abrir el sangrador y empujar de nuevo el pedal suavemente.
  • Cerrar el sangrador.
  • Soltar el pedal.
  • Repetir los pasos anteriores hasta que se pueda ver en el tubo transparente que ya no sale aire.
  • Repetir los pasos anteriores con cada rueda de acuerdo al orden indicado.
  • Cada vez que se abre el sangrador y se acciona el pedal de freno, una cantidad de líquido sale del sistema, por lo tanto durante toda la operación de sangrado se debe vigilar el nivel de líquido en el depósito a fin de prevenir que la bomba admita aire.
  • Para reponer el nivel del líquido en el depósito use solamente líquido nuevo. No use el líquido que ha sacado del sistema ya que está contaminado.

OPERACIÓN CRÍTICA

Cada vez que reemplacen pastillas de freno o se han removido o se ha desmontado el cáliper no olvide accionar repetidas veces el pedal de freno antes de mover el vehículo para cargar los cáliper de freno de lo contrario el vehículo estará sin frenos y ocurrirá un accidente.

LIMITADORES DE PRESIÓN DE FRENOS:

La mayoría de los vehículos actuales poseen sistemas de limitación de la presión de frenos al eje posterior en función de la carga, para evitar que las ruedas traseras se bloqueen y el vehículo derrape.
Estos limitadores pueden ser del tipo mecánico, el cual detecta por medio de la altura, la carga del vehículo y dosifica la presión ha entregar a las ruedas posteriores. Otro tipo de limitado funciona detectando la presión ejercida al sistema y modula la presión de frenado al eje posterior.
Se debe tener en cuenta estos limitadores al diagnosticar fallas.

SISTEMAS DE FRENO CON A.B.S

Antilok Brake System
Sistema de Frenos Antibloqueo

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Comments

2 Responses so far.

  1. eRiick dice:

    muy buena informacion

    [Reply]


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