Hola en este post les dejo algo de información sobre los sitemas de freno de un automovil.
El post no es la gran cosa pero la información es suficiente para poder tener un conocimiento basico de cada tipo. Espero que les guste.
Frenos:
El freno es un dispositivo que se emplea para detener o disminuir el movimiento que tiene un cuerpo.
El freno es también una maquina que transforma la energía cinética en calorífica, esto se debe a que para que el proceso de frenado se produzca debe existir rozamiento, es decir, una pieza fija debe entrar en contacto con la pieza que se encuentra en movimiento, y esto produce mucho calor que es refrigerado por diferentes métodos dependiendo del sistema de frenos que se este utilizando.
Se dice que el freno es eficaz cuando al pisar el pedal el vehiculo se detiene en una distancia y un tiempo mínimo, y su estabilidad al frenar es buena cuando no se desvía de la trayectoria en la que está.
Existes diferentes tipos de frenos:
Freno a tambor o campana:
Este sistema de frenos es el más antiguo. El tambor esta alojado dentro de la rueda y gira junto con ella, las zapatas se encuentran dentro de las campanas y al presionarse el pedal de freno el cilindro de llena y empuja a las zapatas contra el lado interno de la campana produciéndose de esta manera el frenado.
El problema de este tipo de freno es que genera mucho calor y es difícil que el aire refrigerante llegue a las partes mas calientes, que se encuentran dentro de la campana, la cual esta en el lado interior de la rueda.
Los frenos de tambor son mas baratos que los frenos a disco y es por eso que en los automóviles de gama media para abajo se utilizan frenos a disco en las ruedas delanteras y frenos a campana en las ruedas traseras.
Los tambores están hechos con fundición de acero, y si están expuestos a la humedad y no se utilizan se oxidan, pero al usarlo regularmente el oxido se elimina automáticamente.
Funcionamiento:
El sistema de frenos que se muestra en la figura posee una válvula (ovalo azul), pero esto puede variar dependiendo del fabricante y la necesidad.
Existen cuatro modos de separar las zapatas para que rocen con la campana:
1)Con una leva como en este caso que es accionada por un cilindra neumático que utiliza aire comprimido.
2)Con un cilindro hidráulico el cual posee dos pistones que al ingresar el líquido al cilindro los separa a uno del otro produciendo la separación de las zapatas.
3)También puede ser por una leva que se acciona mediante una palanca la cual se activa manualmente.
4)Con un juego de palancas colocadas entre las dos zapatas, y accionadas manualmente mediante un cable.
Los dos puntos azules son los centros de rotación en los cuales giran las zapatas, y un resorte de color negro que es el encargado de mantener las zapatas presionadas, en este caso, contra la leva.
En esta imagen el mecanismo no esta ejerciendo ninguna presión sobre la campana, la cual esta girando libremente junto a la rueda, debido a que las zapatas están separadas de la misma mediante el resorte, y debido a la posición de la leva separadora.
En esta imagen el sistema de frenos esta funcionando, ya que las zapatas están en contacto con el lado interno de la campana, esto se debe a que mediante algún mecanismo se hizo girar a la leva en 90°, produciéndose de esta manera la separación de las zapatas.
Freno a disco:
El freno de disco consiste de un disco el cual gira junto con la rueda. Y un caliper que es el que posee las pastillas de freno y las acciona mediante los cilindros.
La presión hidráulica del disco de freno acciona el pistón empujando a las pastillas contra el disco de freno y produciendo un rozamiento que hace que el vehiculo disminuya su velocidad o detenerse por completo.
El sistema de freno a disco esta compuesto por las siguientes piezas:
Disco de freno:
Existen diferentes tipos de discos de freno. Algunos son de acero macizo mientras que otros están rayados en la superficie o tienen agujeros que los atraviesan. Estos últimos, denominados discos ventilados, ayudan a disipar el calor. Además, los agujeros ayudan a evacuar el agua de la superficie de frenado. Las ranuras sirven para eliminar con más facilidad el residuo de las pastillas. Algunos discos están perforados y rayados.
Caliper:
El caliper 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 enclavamiento de la mordaza. Esto puede ocurrir por suciedad o corrosión, cuando el vehículo no es utilizado por tiempos prolongados. Si esto pasa, la pastilla de freno de la mordaza hará fricción con el disco aún cuando el freno no se este usando, ocasionando un desgaste acelerado de la pastilla y una reducción en el rendimiento del combustible.
Pistones:
Los pistones cuentan con una fijación que va alrededor y sellos que impiden el escape de la presión ejercida por el líquido de frenos, a través del cual son accionados. La mordaza lleva un conducto por el que entra el líquido de frenos y eso hace que la mordaza empuje la pastilla contra el disco y, a la vez, que se corra la mordaza para frenar con ambas y se logre uniformizar el frenado y el desgaste.
Pastillas de freno:
Las pastillas están diseñadas para producir una alta fricción con el disco. Deben ser reemplazadas regularmente, y muchas están equipadas con un censor 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.
Hasta hace poco tiempo las pastillas contenían amianto, que ha sido prohibido por resultar cancerígeno. Por lo tanto, al trabajar con vehículos antiguos se debe tener en cuenta que no se debe inhalar el polvo que pueda estar depositado cerca de los lugares en los que se encuentra el sistema de frenos.. Actualmente las pastillas están libres al 100% de este material.
Freno de mano:
El freno de mano o freno de estacionamiento es un método de freno que asegura al vehículo una vez inmovilizado, se acciona con la mano y suele actuar sobre el mismo sistema de frenos convencional de las ruedas traseras, aunque algunos vehículos con frenos de disco utilizan otras pastillas independientes.
También hay vehículos donde el freno de mano actúa sobre las ruedas delanteras o el cigüeñal del motor. Este sistema de frenos es obligatorio y tiene que funcionar de forma aislada al circuito principal de frenos. El accionamiento del freno de mano es mecánico, generalmente por medio de una palanca, pero en algunos vehículos el freno de estacionamiento es un pedal ubicado a un lado del embrague, como que se activa con el pie y libera con una palanca debajo del panel de instrumentos.
Liquido de freno:
Para que los sistemas de freno funcionen debe utilizarse un liquido de freno, el cual se encarga de transmitir la presión ejercida desde el pedal de freno hasta los cilindros de la rueda.
Un buen liquido de freno de contar con las siguientes características:
1)Ser compatible con las partes de caucho para evitar reacciones como hinchamiento, ablandamiento excesivo o rotura, con lo que se ocasionan atascamientos en el sistema y fugas de líquido.
2)Mantener su viscosidad tanto a temperaturas altas como bajas.
3)No permitir la corrosión o el ataque químico a piezas metálicas, pues esto puede bloquear el sistema o permitir peligrosas fugas.
4)Mantener el punto de ebullición alto, es decir, soportar altas temperaturas sin hervir.
ABS (Antilock Brake System)
El ABS es un sistema que se utiliza para que los vehículos no pierdan la adherencia en el momento de frenar.
Este sistema funciona junto con el sistema convencional de frenos. Es una bomba que se conecta a los circuitos del liquido del freno y también tiene unos censores que detectan las revoluciones de las ruedas. Si al frenar de golpe una o varias ruedas se bloquean de golpe el sistema detecta que las ruedas se van a bloquear sin que el vehiculo se halla detenido. Si esto ocurre el vehiculo se va a deslizar y patinar sin control, para que esto no pase los censores envían una señal a la Central del sistema ABS, la cual reduce la presión que se esta ejerciendo sobre los frenos, sin que el conductor intervenga en ello.
Cuando la presión se ah normalizado y las ruedas giran de nuevo correctamente, el sistema permite que la presión sobre los frenos vuelva a actuar con toda la intensidad. El ABS controla nuevamente el giro de las ruedas y actúa otra vez si éstas están a punto de bloquearse por la fuerza del freno. En el caso de que este sistema intervenga, el procedimiento se repite de forma muy rápida, unas 50 a 100 veces por minuto, lo que se traduce en que el conductor percibe una vibración en el pedal del freno.
Espero que les sea útil.
