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Sistema de frenos

Sistema de frenos

El sistema de frenos de un automóvil es el que se encarga de detener el movimiento que lleva el vehículo. Trabajan de tal manera que lo que detiene es el giro que lleva la llanta.

El motor genera una fuerza que transmite a la caja de velocidades y, dependiendo de la transmisión que tenga; se transmite a las llantas y estas giran, va de torque a velocidad y en el momento en que el vehículo agarra movimiento se necesita detener o disminuir la velocidad por diferentes circunstancias y en diferentes momentos.

El primer sistema de freno que utilizaron los vehículos fue una réplica del sistema que se utilizaba en las carretas de caballos, que al accionar una palanca, en su extremo inferior presionaba un revestimiento de hule contra la rueda para reducir la velocidad.

Tipos de Mecanismos de frenado:

Frenos de tambor:

Louis Renault en 1902 patenta el primer sistema de tambor, que hoy en día es una tecnología que está saliendo del mercado.  Consiste en un cilindro que cubre el mecanismo de freno que va unido a las bufas.

La llanta queda unida al cilindro o tambor a través los pernos y las fricciones del mecanismo ejercerán presión en éste para detener la llanta a la hora de presionar el pedal de freno.

En sus inicios, frenar requería la aplicación de mucho esfuerzo por parte del piloto. Con el tiempo aparecen los sistemas de frenos asistidos o hidrovac, que incorpora un booster para mejorar el frenado y reducir el esfuerzo del piloto.

El booster es un sistema neumático que reduce el esfuerzo que el conductor debe hacer sobre el pedal, aprovechando el vacío generado en el colector de admisión del motor de explosión.

Funcionamiento

Cuando presiona el pedal acciona un émbolo en la bomba central de frenos que está adherida al booster en la pared de fuego del motor del lado del piloto (esta pared es la que divide el habitáculo del pasajero de la del motor).

Esta bomba permite que fluya el líquido de frenos hacia las bombas auxiliares en el mecanismo de frenos de los tambores.

El líquido de frenos empuja los émbolos de las bombas auxiliares que se encargan de presionar las fricciones o zapatas contra el tambor que se encuentra girando, lo que reduce o detiene el giro de los neumáticos.

Deficiencias

Este sistema presentaba una deficiencia, pues las zapatas no tenían un contacto uniforme en los tambores, presentando más desgaste en los extremos que se encontraban más cerca de las bombas auxiliares.

En algunos vehículos este inconveniente se disminuyó utilizando dos bombas auxiliares en cada tambor, para ejercer presión en ambos extremos de las zapatas.

Frenos De Disco:

Fueron introducidos para sustituir los de tambor, pues las velocidades que alcanzaban los nuevos vehículos requerían un sistema más eficiente de frenado.

Como todo sistema en los vehículos modernos, éste ha tenido su evolución correspondiente, siendo a la fecha el sistema más utilizado.

funcionamiento

Al accionar el pedal del freno y con ayuda del booster, se moviliza un émbolo en la bomba central permitiendo que haya fluidez del líquido de frenos a los émbolos ubicados en los cálipers, generando una presión al disco en forma de tenaza.

Estos émbolos van a generar una presión sobre las patillas generando una fricción contra el disco, lo que provoca que se reduzca o se detenga la velocidad del vehículo.

Tipos de pastillas

En el mercado existen varios tipos de pastillas dependiendo del uso o aplicación. Pueden ser metálicas, semimetálicas y de porcelana. 

Para vehículos deportivos que desarrollan más velocidad que los estándar, los fabricantes instalan en su sistema de frenos los discos ventilados, que tienen perforaciones en toda su superficie y están elaborados con materiales muy especiales y resistentes que permiten disipar de una mejor manera el calor generado por la fricción del frenado.

Tipos de asistencia para el freno:

Freno Mecánico

Es un sistema descontinuado, aunque aún quedan por allí vehículos que lo utilizan, como los de coleccionistas de autos clásicos. En vehículos recientes se utiliza en el mecanismo de frenos de mano (frenos de estacionamiento).

Funciona cuando al pisar el pedal de freno se accionan unos cables que mecánicamente empujan las zapatas en los tambores de las llantas traseras.

Freno Hidráulico

Actualmente todos los vehículos utilizan sistema hidráulico, aprovechando el principio físico de la hidráulica que dice: “que un émbolo de menor tamaño puede aumentar la presión en otro de mayor tamaño a través de un fluido”.

El líquido que se debe utilizar en el sistema de frenos, debe ser idealmente el que recomienda el fabricante.

El líquido de frenos está clasificado por la DOT (Departamento de Transporte de los Estados Unidos, por sus siglas en inglés) de acuerdo a la resistencia a la evaporación por las altas temperas que se generan al momento del frenado. Mientras mayor sea su resistencia a la evaporación el grado DOT será más alto y de mejor calidad.

frenos abs

Es un sistema de control y estabilización que se incorporó a los vehículos para darle maniobrabilidad, que da seguridad al conductor cuando tiene que frenar de emergencia, pues las llantas se bloquean, como lo indica el significado de sus siglas en inglés “sistema de frenado antibloqueo”.

FRENO-ABSTiene un sensor que monitorea las revoluciones de las llantas y en caso de frenado de emergencia, este sensor informa a la computadora del ABS que activa el mecanismo y las frena presionando y soltando intermitentemente. Cuando el vehículo se detiene sin exigencia, el sistema ABS no entra en funcionamiento pues no es necesario.

El sistema de frenos continuará funcionando independientemente de que el ABS sufra algún daño, aunque perderá la maniobrabilidad que éste provee.

Freno de mano

Es un dispositivo que se encuentra en el vehículo para poder asegurarlo al momento de dejarlo estacionado. Éste colabora con el sistema enclavamiento de la transmisión mecánica y automática, para que éstas no sufran el esfuerzo de sostener todo el peso del vehículo, sobre todo cuando se encuentra en pendiente.

El sistema se puede accionar manualmente de dos formas: jalando una palanca que se encuentra en entre los sillones del piloto y copiloto o presionando un pedal que se encuentra al lado izquierdo del conductor.

Esta maniobra acciona un cable que se dirige hacia las dos llantas traseras (sin importar el tipo de tracción que tenga), que presiona las zapatas contra el tambor para detener el vehículo, como si presionara el pedal de freno.

En el caso de los frenos de disco los mecanismos traseros incorporan un pequeño tambor que contiene unas zapatas que presionan el disco para activar el freno de mano.

Actualmente, los vehículos traen un freno de mano eléctrico, que se acciona al presionar un botón que puede estar en la consola de en medio y esta señal eléctrica acciona un motor que puede activar un cable para cada llanta, aplicando el frenado como un freno de mano normal.

Las versiones más reciente traen un freno de mano que acciona un motor eléctrico en cada llanta y éste presiona el émbolo en cada pastilla contra los discos.

Síntomas de fallas del freno:

  • Ruido: Desgaste de pastillas o fricciones. Cristalización de los discos. Hay un chillido que se puede generar aunque las pastillas estén nuevas, lo que hace necesario biselar las orillas de éstas.
  • Vibración: Daño en los discos, que estén mal torneados o rajados.
  • Pedal esponjoso: booster dañado o burbujas en el sistema.
  • Pedal demasiado duro: booster dañado, mala calibración del sangrado del líquido de frenos.

 

Principales fallas:

  • Desgaste de pastillas.
  • Desgaste de zapatas o fricciones.
  • Fuga de líquido de frenos.
  • Picadura en bombas auxiliares o central.
  • Empaques de los émbolos de bombas auxiliares y central.
  • Daño en mangueras de frenos.
  • Deterioro del booster.
  • Daños en discos o tambores.
  • Óxido en pastillas o cable del freno de mano.

Mantenimiento:

Se debe hacer una revisión del sistema de frenos, que incluye pedal de freno, bomba central de freno, booster, tuberías por donde fluye el líquido de freno, tambor, fricciones, bombas auxiliares, discos, cálipers, pastillas, sensores de ruedas ABS y también del reservorio del líquido de frenos.

Es muy importante utilizar un líquido de frenos que cumpla con las especificaciones del fabricante o de buena calidad, para un buen funcionamiento del sistema de frenos.

Utilizar un líquido de baja calidad o de grado DOT no recomendado puede provocar que se evapore a causa del calor generado por la fricción y quedan burbujas en el sistema que afectan la eficiencia del frenado.

Recomendaciones:

No se deben tornear los discos a menos que se tiene una queja del conductor sobre alguna vibración (no confundirlo con la vibración generada por el ABS), temblor o pulsación en el pedal a consecuencia del frenado.

La práctica de enviar los discos a torno en cada servicio, provoca un desgaste prematuro y la reducción de la vida útil de estos.

Se debe estar muy atento a las señales que emiten algunas pastillas que traen una alarma de desgaste o sensores que emiten una luz en el tablero.

Si no se toman en consideración estas señales los discos sufrirán un deterioro innecesario.

 

 

 

 

 

Lic. César Raúl García Rodríguez Acreditador Técnico cesargarcia@kinal.org.gt

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