SISTEMA DE FRENOS

Misión sistema de frenado: su misión es detener o reducir la velocidad del vehículo. Este proceso que realizan los frenos, trata de transformar la energía cinética del vehículo en calor mediante rozamiento.

Un vehículo automóvil incorpora tres sistemas de freno: freno de servicio, estacionamiento y de socorro.

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- Freno de servicio: permite al conductor detener al vehículo y controlarlo de una forma segura, rápida y sencilla.

- Freno de estacionamiento: permite mantener al vehículo inmóvil en una pendiente, aún en ausencia del conductor.

- Freno de socorro: permite detener al vehículo en una distancia razonable cuando el de servicio falla.

◦ Tipos de frenos que se emplean:

-De tambor: la frenada se realiza mediante el rozamiento de dos zapatas con un tambor cilíndrico.

-De disco: la frenada se produce mediante el rozamiento de dos pastillas.

2.

Fuerzas que intervienen en el frenado.

Se tiene en cuenta que estos procesos se realizan circulando el vehículo en línea recta y sin recibir esfuerzos laterales, de suspensión, aceleración, o transferencias de carga.

Fuerzas de frenado

Es la fuerza o conjunto de fuerzas necesarias para detener el vehículo. Viene determinada por el peso y por el coeficiente de rozamiento. Si la fuerza de frenado es superior a la adherencia entre el neumático y la calzada, el vehículo patinaría al bloquearse las ruedas.

Deceleración máxima o eficacia de frenado

Especifica el porcentaje en el que se aprovecha la adherencia entre la rueda y la calzada, y se determina mediante la siguiente igualdad.

M = g · coeficiente de rozamiento

m · g· µ max = m · d

Se expresa en tanto por ciento con respecto a g. (9,81)

En turismo este valor esta entre el 70%-90% si equipa ABS.

Distancia de parada

Distancia que recorre un vehículo cuando se realiza una frenada de emergencia desde que se visualiza el objeto que puede causar el impacto y se determina mediante:

Dpr⇾ Distancia recorrida

Df⇾ Distancia de frenado

Dp⇾ Distancia de parada

Dp=Dpr+Df

Para su cálculo se tiene en cuenta:

-Coeficiente de rozamiento.

-Tiempo de percepción.

-Inclinación de la calzada.

-Velocidad en kilómetros.

Sistemas de mando

-Mando mecánico: Sistemas de varillas/cables conectados al freno.

-Mando hidráulico: Sistema hidraulico (deposito, bomba, canalizaciones, actuadores)

-Mando neumático: Sistema neumático ( compresor, calderín, válvulas, actuadores). Uso del principio de Pascal.

Freno de servicio

-Pedal, sirve para que el conductor accione el freno.

-Bomba de freno, transforma el movimiento que ejerce el conductor sobre el pedal en presión hidráulica.

-Servofreno, su función es amplificar la fuerza de frenada del conductor.

-Compensador de frenada, su misión es reducir la presión en los frenos del eje trasero.

-Frenos, reducen la velocidad de giro de la rueda mediante fricción.

Pedal de freno

Es la palanca sobre la que el conductor acciona el sistema de frenado.

FF= FP · (L1+L2)/L1· cos α

Bomba de freno

Se encarga de generar la presión hidráulica en el circuito.

Tipos de bombas:

-Simples: remolques, carretillas elevadoras...

-Bomba de doble cuerpo o tándem: formado por dos cilindros principales conectados en serie.

·Bomba de freno tipo tándem con taladro de compensación: 

Se usa en vehículos más antiguos, vehículos que no disponen de sistema ABS.

·Bomba de freno tipo tándem con válvula central:

Este tipo de bomba ha sido desarrollada para su uso en vehículos con sistema de frenos ABS, ESP...

 

·Bomba de freno tipo tándem con émbolo buzo: 

Es una bomba tipo tándem mejorada, aplicable a vehículos con sistema de antibloqueo ABS, ESP...

Freno de disco 

Componentes:
-Disco:   ·Ventilado, material: fundición de acero más cromo.

               ·Macizo, material: fundición de acero más cromo.

El desgaste máximo viene determinado en la carcasa del disco.

El proceso de verificación se realiza con el reloj comparador, con el disco montado o sobre el mármol.

-Pinza:    ·Fija: Tiene una unión fija a la mangueta, está dotada de tantos émbolos como de pastillas, este sistema es más efectivo que el flotante.

               ·Flotante: Tiene una unión móvil a la mangueta, solo lleva un émbolo, y es el sistema más utilizado.

 

-Émbolo: Incorpora retén o anillo obturador y guardapolvos. Éste va insertado a presión en la pinza o a rosca.

-Pastilla: Es de un material sinterizado. Algunas pastillas incorporan sensor de desgaste. Incorporan fleje de sujeción al lado del émbolo.

Pueden llevar postura de montaje. SE rigen por el código ECE R90.

Freno de tambor

-Ventajas:  · Más superficie de fricción

                  · Menos ruido.

                  · Menor dureza que materiales de freno de disco.

-Inconvenientes:   ·Menor capacidad de evacuación de calor.

                            ·Más generación de calor.

El tambor precisa equilibrado. Su verificación  trata de ver el diámetro máximo.

Partes:

·Plato

·Zapatas: Puede ser primaria y secundaria (mecanismo freno de socorro).

·Bombín

·Muelles

·Aproximador: puede ser manual o automático (Girling o Bendix)

Freno de mano
El mecanismo de accionamiento puede ser manual o eléctrico.
El mando puede ser de cable, el cual lleva un elemento de tensado y cable bowden, o eléctrico, dotado con un motor eléctrico, accionado por una UCE o por el conductor.
Tiene unos elementos de bloqueo, zapata secundaria con bieleta (accionado por interruptor) o disco con émbolo roscado en su interior.

Freno de mano eléctrico
-La palanca de mano es sustituída por un pulsador.
-Mediante CAN BUS

·Función de freno en aparcamiento.
·Asistente dinámico de arranque.
·Función dinámica de frenada.
·Función de asistencia auto hold.

Componentes:
-Sensor de posición del embrague.
-Interruptor para freno de estacionamiento.
-Interruptor para auto hold.
-Motores de inmobilización de las ruedas traseras.
-Testigo luminoso freno de estacionamiento.
-Testigo luminoso sistema de frenos.
-Testigo de avería de freno de estacionamiento.
-Testigo luminoso auto hold.
-Unidades de control, de estacionamiento y ABS.

    Freno de mano manual

ABS (Antilock Brake System)

Tiene tres partes: 

-Mecánica: formado por el pedal, las pastillas y discos, y tambor o zapata.

-Hidráulica: formada por el depósito, servofreno, bomba, bombines de pinza, caja de válvulas, acumuladores y canalizaciones.

-Eléctrica/electrónica: UCE, captadores de giro, bomba hidráulica y electroválvulas.

ESP (Electronic Stability Program)

Sistema de seguridad activa adaptado a la gestión electrónica del ABS, que usa la técnica de sensores y la hidráulica del sistema de frenos para mantener la estabilidad y direccionabilidad del vehículo.

El sistema ESP, además de los componentes del ABS, cuenta con los siguientes elementos:
-Sensor de aceleración y de giro o derrape.
-Sensor de ángulo del volante.
-Sensor de presión del líquido de frenos.
-Unidad hidráulica.