2. MARCO TEÓRICO CONSIDERACIONES TÉCNICAS Y
2.6 Componentes y sistemas en los automotores
2.6.2 El sistema de frenos
aminorar la marcha del vehículo en las condiciones que determine su conductor. Se los construye de forma que ofrezcan las mejores prestaciones de seguridad: tiempo y distancia mínimos, conservación de la trayectoria vehicular, frenada proporcional al
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esfuerzo del conductor en diversas condiciones de carga, mínimo de desaceleración sobre cualquier superficie vial establecido en las normas, etc.
Figura 18. El sistema de frenos.
Fuente:http://www.bricopage.com/como_se_hace/automovil/frenos.htm
2.6.2.1 Mecanismos de los frenos. Se distinguen entre frenos: de disco y de tambor.
Los frenos de tambor se utilizan más para las ruedas posteriores y en los vehículos lentos. Los frenos de disco son más eficaces, porque su diseño permite una mayor disipación del calor por el aire. La mayoría de los automóviles tienen frenos delanteros de disco y frenos posteriores de tambor, como medida de seguridad. Antiguamente el sistema de mando era mecánico, pero actualmente el mando es hidráulico con bomba de freno, las cañerías ó mangueras y los bombines situados en cada rueda (gráfico anterior).
El material de fricción es a base de ferodo (asbesto o amianto) con 0,35 a 0,45 como coeficiente de rozamiento, con el fin de evitar el “fading” (del inglés: desfallecimiento o pérdida de eficacia de frenado por el calor y/o agua). El asbesto es cancerígeno, por lo cual se han desarrollado otros materiales a base de cerámica o fibra de vidrio. Aunque son costosos, la legislación debería obligar su utilización.
2.6.2.2 Frenos de tambor. Es un conjunto compuesto por zapatas (bandas) que por
presión de un circuito hidráulico de mando, friccionan contra la superficie interna de un tambor de fundición perlítica y centrifugada, con la finalidad de hacer resistente al desgaste y deformación a la superficie de frotamiento con la zapata.
En su periferia tiene un reborde con pestaña para evitar la entrada de agua o polvo. Algunos tambores disponen de nervios periféricos para la disipación del calor.
Las zapatas son piezas en forma de media luna de acero o aluminio, forradas de tejido de asbesto prensado o moldeado en armazón de hilos de latón e impregnado con resina sintética para darle resistencia y dureza. La sujeción de estos forros es por medio de remaches o pegamentos especiales.
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Figura 19. Componentes del freno de tambor.
Fuente: http://www.diablomotor.com/2010/06/22/frenos-de-disco-frenos-de-tambor. 2.6.2.3 Frenos de disco. Consiste en un disco ó rotor de hierro fundido que gira con la
rueda, y una pinza o mordaza (caliper) montada en la suspensión delantera, que presiona las pastillas de fricción (balatas) contra el disco. Al pisar el pedal, la presión hidráulica empuja un (ó varios según el automotor) pistón dentro de la pinza y presiona una balata contra el rotor. Esta presión mueve toda la pinza en su montaje y atrae también la otra balata contra el disco.
Figura 20. Componentes del freno de disco.
Fuente: www_mecanicavirtual_org-images-frenos-freno-disco-4-piston_jpg.htm
Estos frenos se fabrican en dos tipos: en sistema rígido y en sistema flotante. El rígido se aplicó para vehículos livianos y motocicletas, de fabricación antigua. El sistema flotante es con pinza flotante ó con porta-pinza flotante, según sea su acción: por el estribo de la pinza que se sustenta en un manguito metálico y empaque de caucho, ó accionada directamente por dos pistones, uno para cada balata.
Los frenos delanteros producen un 80% de la potencia de frenado del automóvil, y por ello, son más susceptibles al sobrecalentamiento que los posteriores.
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A este fenómeno se le llama cristalización de balatas. El disco se fabrica entonces con canales helicoidales de ventilación en lugar del macizo, que se ha vuelto obsoleto, también hay otros perforados con agujeros:
Figura 21. Discos de freno ventilados.
Fuente: www.moriatisapleno.com.ar/2009/12/frenos-de-disco.html
2.6.2.4 Bomba del freno. Encargada de proporcionar la debida presión al sistema de
líquido. La legislación actual estipula a los fabricantes de vehículos que los provean con doble circuito de frenos independientes, por protección; por lo cual las bombas son de tipo “tándem”, es decir, tiene el cilindro maestro con dos pistones principales. Con esto, entregan líquido a los frenos delanteros y posteriores por separado, en prevención de presentar alguna fuga cualquiera de los dos circuitos hidráulicos. (Foto):
Figura 22. Bomba de freno.
Fuente: www.museoseat.com/biblioteca/..../Manual%20tecnico%20pastillas%20freno.pdf 2.6.2.5 Freno de estacionamiento. Llamado también de mano. Sirve además en casos
de emergencia, cuando fallan los otros sistemas de frenado. Actúa generalmente sobre las ruedas posteriores del vehículo, por mediación de un sistema de varillas y cables de acero.
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2.6.2.6 Servofreno. Instalado en la mayoría de automóviles de turismo y compactos
de bajo precio, en particular el servofreno por depresión que aprovecha el vacío creado en el colector de admisión de los vehículos a gasolina; mientras que en los a diesel la depresión generada por una bomba de vacío. Es un importante apoyo que refuerza la acción del pie en el pedal, requiriendo menos esfuerzo. El más conocido en nuestro medio es el Master-Vac de la fábrica Bendix, instalado entre el pedal del freno y el cilindro maestro, activa y ayuda en la aplicación de los frenos hidráulicos.
2.6.2.7 Frenos de aire comprimido. Generalmente empleado en camiones y autobuses.
Consta de un compresor que gira con el eje motor vehicular, almacenando aire en uno ó dos depósitos. Al pisar el pedal circula aire a presión por una tubería que llega a otros bombines en los frenos de las ruedas. Es un sistema auxiliar de salvaguarda del frenado.
2.6.2.8 Frenos eléctricos de descenso. Sirven para camiones de transporte pesado y
extra pesado. Actúan sobre la transmisión para ayudar a frenar cuando aquellos descienden por pendientes pronunciadas y muy largas, evitando el abuso de los frenos ordinarios, que se calentarían excesivamente. Constituidos por discos con electroimanes intercalados en el árbol de transmisión, con mando electrónico.
2.6.2.9 Sistemas antibloqueo de frenos (ABS). Del inglés: “Antilock Brake System”. En
caso de bloqueo de una rueda la adherencia longitudinal al piso se degrada y la adherencia transversal se debilita, tanto que el vehículo derrapa y puede salirse de la carretera, por pérdida total del control de la dirección.
Figura 23. Sistema antibloqueo de frenos (ABS).
Fuente: www.fixcar.cl/about/default.html
Se lo suele calificar como sistema reactivo, pues funciona reaccionando frente a una o más ruedas bloqueadas.Los fabricantes modernos instalan un órgano de modulación de la presión hidráulica, interponiendo en los circuitos de las ruedas delanteras y posteriores electroválvulas (con sensores de velocidad), comandadas por un cajetín
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electrónico según se mira en la figura anterior. Esto optimiza el funcionamiento del sistema, al permitir mantener la estabilidad y control del vehículo.
2.6.3 El sistema de suspensión vehicular. Se denomina suspensión al conjunto de