Guia modulo 7

Dpto. Mecánica Automotriz Sistema de Transmisión y Frenado Profesor Nicolás Acuña G.

Modulo: Mantenimiento de los Sistemas de

Transmisión y Frenado.

Transmisión y Frenado

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APRENDIZAJES ESPERADOS

1) Asegura la correcta operación de los mecanismos que realizan la función de transmisión de

fuerzas y movimiento y la transformación de movimiento en los sistemas de transmisión y frenado de

un vehículo.

2) En el sistema de transmisión de un vehículo, establece diagnósticos y determina

eventuales operaciones de mantenimiento superación de averías, modificaciones y/o mejoras, sobre la

base de su constitución y funcionamiento y las relaciones entre parámetros, normas y precauciones.

3) Realiza el mantenimiento del sistema de transmisión del vehículo, usando información

técnica y operando con los medios, equipos, herramientas y accesorios específicos necesarios.

4) En el sistema de transmisión de un vehículo establece diagnósticos y determina

eventuales operaciones de mantenimiento, superación de averías, modificaciones y/o mejoras sobre la

base de constitución y funcionamiento y las relaciones entre parámetros normas y precauciones.

5) Para el sistema de frenado de un vehículo, establece diagnósticos y determina

eventuales operaciones de mantenimiento, superación de averías, modificaciones y/o mejoras sobre la

base de su funcionamiento y relaciones entre parámetros, normas y precauciones.

6) Realiza el mantenimiento del sistema de frenado del vehículo usando información técnica y

operando con los medios, equipos, herramientas y accesorios específicos necesarios.

OBJETIVOS TERMINALES DEL MODULO.

1) Reconocer y comprender el funcionamiento de los sistemas de transmisión y frenado.

2) Realizar el mantenimiento de los sistemas de transmisión y frenado.

3) Confeccionar diagnósticos y presupuestos.


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Índice Transmisión: Página

Finalidad de las Transmisiones 3

Transmisión por Engranajes 4

Mecanismo de Cambios 5

Sincronizador 8

Flujo de Potencia 9

Tipos de Embrague 11

Diferentes Sistemas de Embrague 12

Cilindro Esclavo Concéntrico 13

Embrague Auto Ajustable 15

Volante de Doble Masa 16

Revisión y Reemplazo del Embrague 17

Esquemas de Conjuntos de Transmisión 18

Transmisión Trasera 19

Diferenciales 20

Bloqueo de Diferencial 22

Diferenciales de Bloqueo tipo Multi Placa 23

Diferenciales de Bloqueo tipo Helicoidal 24

Transmisión Delantera 25

Mantención y Servicio 26

Índice Frenado Página

Introducción 32

Principio de funcionamiento 33

Esquema típico del circuito de frenos hidráulico 34

Clasificación 35

Pedal de freno 37

Cilindro Maestro 38

Líquido de frenos 40

Esquemas de circuitos de frenos 42

Procedimiento de servicio para el Circuito de frenos 43

Válvula reguladora de presión (LSPV) 44

Tambor de freno 45

Procedimiento de servicio para el Tambor de freno 49

Cáliper del disco de freno 50

Disco de freno 52

Proceso de frenado 54

Servofreno 56

Procedimiento de servicio para el Servofreno 58

Principio de funcionamiento del Servofreno 59


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Finalidad de las Transmisiones

Con el propósito de hacer que un vehículo se mueva, este debe sobreponerse a varias resistencias. Las

tres resistencias principales para el movimiento de un vehículo son:

Resistencia al rodado, siendo baja en superficie asfaltada y alta en condiciones de camino off-road.

Resistencia al aire: es menor a bajas velocidades y mayor a altas velocidades. Esta no aumenta en forma

lineal con la velocidad, sino que en relación de dos veces con la velocidad: al doble de velocidad, la

resistencia del aire es cuatro veces mayor, etc. La resistencia al aire de un vehículo depende también de

su diseño, expresado por el valor Cw. Este valor se mide en un túnel de viento. El vehículo se ubica en

un dispositivo de medición de fuerza, mientras se somete a velocidad del viento definida.

Resistencia a la gradiente en caminos inclinados; mientras más inclinado el camino, más alta es la

resistencia. La capacidad máxima de trepar puede verse restringida en el caso de remolcar un carro. La

suma de todas las resistencias necesita de un desempeño del tren de potencia de acuerdo a la condición

dinámica del vehículo. Como el motor tiene un rango limitado de potencia y torque, como también una

velocidad máxima de motor, se necesita un sistema para adoptar el ajuste de torque y velocidad a los

requerimientos necesarios. Este dispositivo se llama transmisión. La transmisión cambia la velocidad del

motor y el torque a los valores requeridos para conducir el vehículo. Para superar la fuerza de inercia del

vehículo desde la condición de detención al inicio del movimiento. Se necesita alto torque con baja

velocidad de las ruedas. La transmisión cambia la relación alta velocidad / bajo torque del motor a baja

velocidad / alto torque. Una vez que el vehículo esta en movimiento y en aceleración, se necesita menos

torque pero mayor velocidad, por lo tanto, una transmisión tiene varios piñones con diferente relación de

engranajes para cumplir con estos requerimientos.


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Transmisión por Engranajes

El torque/velocidad es cambiado por la transmisión por engranajes. Demos una mirada primero a una

combinación simple: la potencia de entrada es realizada por Z1 (15 dientes), la salida por Z2 (30 dientes).

Con esta configuración la velocidad de salida es la mitad de la velocidad de entrada, al mismo tiempo, el

torque cambia de manera opuesta: el torque de salida es el doble del torque de entrada. La relación entre

los dos engranajes se llama relación de engranaje y se define como sigue: I = Z2xZ3 / Z1xZ4 por ejemplo:

30x28 / 15x14 = 840 / 210 = 4. Como en un vehículo de pasajeros una relación de engranajes no es

suficiente para todo el rango de velocidad del vehículo, se han instalados varios juegos de engranajes con

diferente cantidad de dientes. La imagen inferior muestra el principio para una transmisión de tres

velocidades. Los engranajes en el eje de entrada y en el eje inferior están todos fijos directamente a los

ejes, mientras que los engranajes en el eje de salida pueden girar libres en el eje. Con el fin de conectarlos

al eje en forma individual, se usa un mecanismo especial como el que se muestra en el lado superior

derecho. La parte móvil conecta el engranaje relacionado a lo que se llama cubo, el que esta conectado

con el eje, resultando en la conexión del engranaje seleccionado con el eje. Ahora, este eje seleccionado

puede transmitir torque. Con la finalidad de obtener un cambio en reversa, se implementa un tercer

engranaje. Debido a esto la dirección de giro se invierte en comparación con la dirección de giro de

entrada. El engranaje inversor no tiene efecto en la relación de los engranajes.


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Mecanismo de Cambios

La figura muestra el esquema de construcción y funcionamiento, que es similar al esquema previo. Se

puede observar que un cubo puede conectar/desconectar un máximo de dos engranajes. Dependiendo de

la posición individual de los cubos, se puede obtener diferentes marchas. Para conseguir la condición

neutral (no hay engranajes de salida conectados al eje, todos pueden girar libremente), todos los cubos

están en la posición central. Para cambiar una marcha, se debe mover la palanca de cambios. Este

movimiento se transmite a la horquilla selectora de marcha a través del riel de cambio relacionado, como se

indica en el esquema de cambio del lado derecho. Al mover la palanca de derecha a izquierda, se

selecciona el riel/horquilla que debe moverse, el movimiento hacia adelante o hacia atrás de la palanca

acopla el engranaje del lado derecho o izquierdo con el eje de salida: el cambio de marcha esta entonces

seleccionado. En la parte inferior se puede ver una muestra real de este principio de funcionamiento.


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Para conseguir una mejor sensación de cambio y un mejor acople de los engranajes, los rieles de cambio

frecuentemente están equipados con mecanismos especiales de detención. Además, para evitar errores

de operación del conductor, el mecanismo de cambio puede contener mecanismos de interbloqueo

especialmente instalados. En algunos casos se aplica lo que se llama protección contra un cambio

accidental a reversa, lo que permite seleccionar el cambio de reversa solamente desde la posición de neutro,

y no desde alguna otra marcha directamente.


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Dependiendo del vehículo actual y de la transmisión, la palanca de cambio puede estar conectada

directamente a la transmisión, o mediante una varilla o frecuentemente utilizando cables al mecanismo

selector en la transmisión. En muchos casos se incorpora una masa al mecanismo selector: esta se instala

para una mejor sensación de cambios debido a la fuerza de inercia creada por el peso durante el cambio de

marchas. Los cables de cambios están fijos al cuerpo de la transmisión mediante un soporte y al

mecanismo selector mediante una conexión de pasador y buje.

Sincronizador

En el principio el mecanismo de cambio era tan simple como el que se mostró previamente, pero debido a

su construcción, el cambio de marchas no era muy fácil. El acople de las marchas requería de la misma

velocidad del cubo y el engranaje para poder conectarse. Por lo tanto, el cambio de marcha requería el

uso de doble embrague, lo que no era fácil para conductores sin experiencia. Para mejorar el cambio de

marcha, se desarrollo el mecanismo con sincronizador, con el fin de llevar el engranaje y el cubo a la misma

velocidad sin tener que usar el procedimiento de doble embrague. El lado derecho muestra el principio de

funcionamiento, para el acople de la marcha, el diente del collar debe estar en contacto con el diente del

engranaje. El engranaje y el cubo están equipados con un área cónica. Antes que los dientes se toquen

uno con otro, primero deben entrar en contacto los conos. Debido a la fuerza de fricción creada por esto, el

engranaje será frenado o acelerado hasta tener la misma velocidad que el cubo, entonces los dientes

engranaran fácilmente unos con otros. Para lograr esto, el área cónica debe ser móvil con relación al collar.

En la sección inferior se puede ver la construcción real y apariencia de un sistema sincronizador. Para

mayor eficiencia, hay disponibles sistemas con más de un cono sincronizador. Los detalles se verán en la

sección 2.


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En comparación con las transmisiones anteriores, se han realizado varias mejoras para aumentar la calidad

del cambio: se utilizan sincronizadores de triple cono para la 1ª, 2ª y 3ª marcha, se utilizan sincronizadores

de doble cono para la 4ª marcha y reversa, sincronizador de cono simple para la 5ª y 6ª marcha. Los

mecanismos de retención (bola y resorte) que están instaladas para prevenir el salto de marchas y para

suministrar una sensación sólida de cambio ahora están equipados con cojinetes de rodillo deslizante. Las

llaves de los sincronizadores para un enganche seguro o desenganche del manguito sincronizador son del

tipo bola y resorte espiral. El cuerpo, el resorte y la bola están combinados en una sola unidad.

Mecanismo Sincronizador


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La imagen muestra algunos típicos puntos que deben revisarse: desgaste anormal o deformación del cubo,

llaves y resortes, desgaste de los engranajes mismos y por supuesto, el desgaste de los sincronizadores,

deformación, etc.

No olvidar revisar el desgaste de las horquillas de cambio y manguito del sincronizador y el funcionamiento

suave junto con el cubo.

Cojinetes, Engranajes y Ejes


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Después de haber verificado el problema y haber removido y desarmado la transmisión de acuerdo con el

Manual de Servicio, revisar las partes internas cuidadosamente por desgaste y daño. Por ejemplo, revisar

los engranajes y cojinetes por desgaste, daño y decoloración. La decoloración generalmente es provocada

por el sobrecalentamiento de las partes relacionadas, lo que puede cambiar la resistencia del material; por

lo tanto estas partes deben ser reemplazadas.

Rieles de Cambio, Bujes, Etc.

No olvidar revisar la condición de los ejes de cambio, mecanismo de cambio y elementos tales como

resortes, láminas de ajuste, etc. También revisar el cuerpo y los bujes. En el caso de los resortes,

vástagos, etc, debe revisarse su condición e instalación correcta.


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Reparación General

Durante la reparación asegurarse de seguir las instrucciones del Manual de Servicio y de utilizar las

herramientas especiales apropiadas. En ocasiones es necesaria una prensa o una pistola de calor para el

desarme y ensamblaje debido a que hay elementos montados a presión. Si se debe instalar piezas nuevas,

tener cuidado de revisar todos los ajustes relacionados, tales como el juego libre, etc. En ocasiones las

partes son reemplazadas por versiones mejoradas: asegurarse de que ellas están en el último nivel y que

son correctas para el modelo de transmisión y vehículo correspondiente. Generalmente (referirse también

a los boletines de servicio y partes) ellas tienen algunas marcas especiales con el fin de distinguirlas de las

versiones previas y de partes no compatibles. Frecuentemente, es necesario tener cuidado respecto de la

dirección de instalación de acuerdo con el Manual de Servicio. La mayoría de las veces, la dirección de

instalación puede encontrarse por una indicación clara tales como las que se muestran en el ejemplo del

cubo sincronizador: un lado tiene cuatro surcos y el otro solamente tres. En raras ocasiones la pieza debe

ser medida para determinar la dirección de instalación. Otro punto muy importante para realizar una

reparación exitosa es cuidar las medidas de instalación, pues algunas piezas deben ser instaladas con

cierto juego libre, pero otras necesitan una precarga. Por supuesto en ambos casos debe seguirse

estrictamente las especificaciones suministradas en el Manual de Servicio. Dependiendo de la pieza actual,

hay diferentes posibilidades de conseguir la precarga: desmontaje/montaje con la ayuda de una prensa,

utilizar calor/frío durante la instalación o desmontaje. En otro caso, la precarga especificada se consigue

con láminas de ajuste o en ocasiones simplemente apretando la pieza al torque o ángulo especificado.


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Un procedimiento típico para determinar el espesor de láminas de ajuste necesario es utilizar un trozo de

soldadura y comprimirlo con la ayuda de las partes relacionadas, por ejemplo, el diferencial (con cojinetes) y

el cuerpo. Para encontrar el espesor de las láminas de ajuste deben ubicarse piezas nuevas de soldadura

en el cojinete en varios lugares distribuidas equidistantemente (las láminas no son instaladas en este

momento, o una específica a utilizar). Entonces montar el cuerpo y apretarlo al torque especificado.

Después de volver a remover el cuerpo, la soldadura esta comprimida de acuerdo a la separación entre el

cojinete y el cuerpo de la transmisión. El próximo paso es medir el espesor de la soldadura. Esta

medición es la base para el cálculo del espesor de la lámina requerida. Otro método es medir el largo

actual de los ejes, la medición del cuerpo, etc. Antes de ensamblar la transmisión, debe medirse el largo

de todos los ejes así como también la altura del diferencial. Luego medir la profundidad del cuerpo.

Basado en estos resultados puede calcularse el espesor de las láminas de ajuste.

Nota: esto será un paso crítico para los talleres, porque ellos probablemente no tengan la herramienta

necesaria dependiendo de la medida actual de las partes.


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Flujo de Potencia

Esta es una transmisión típica de un vehículo con tracción delantera. La figura del lado izquierdo muestra

la transmisión en posición neutral, con la indicación de los diferentes pares de engranajes para las marchas

individuales. Todos los cubos sincronizadores están la posición central, de modo que no se puede

transmitir torque. En el lado derecho, se ha seleccionado la primera marcha, esto se puede apreciar con el

movimiento del cubo hacia adelante en el lado derecho, conectando de esta forma el engranaje del eje de

salida, de modo que el flujo de potencia se produce de acuerdo a lo indicado por la línea amarilla.

Aquí se puede ver las otras marchas, desde 2ª a 5ª velocidad. Obsérvese los diferentes cubos y sus

diferentes posiciones para acoplar los cambios de marchas individuales. Observar también los diferentes

tamaños de los juegos de engranajes involucrados para cada marcha en forma individual. El flujo de

potencia para cada marcha esta indicado por la línea amarilla.

Sistema de Embrague


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Para posibilitar el arranque y cambio de marcha, la transmisión debe estar desconectada del motor. Esto

se logra con el embrague. El embrague conecta el motor y la transmisión mediante el disco de embrague,

el que es conducido por el motor cuando el embrague esta conectado. El disco de embrague esta

conectado al eje de la transmisión mediante estrías, de modo que el eje de entrada gira unido al disco de

embrague. Es posible un movimiento axial de la prensa de embrague. El volante esta conectado al motor

mediante pernos, de modo que el volante gira en conjunto con el motor. El conjunto de embrague esta

conectado al volante con pernos, de modo que este también gira junto al motor. El conjunto de embrague

esta compuesto por varios elementos, pero los más importantes son la prensa y el resorte de tensión de la

cubierta del embrague. Cuando se acopla el embrague, el disco de embrague es presionado contra el

volante por la prensa. La fuerza de fricción es lo suficientemente fuerte para que el disco no pueda

moverse con relación al volante y la prensa, de forma que estos giran juntos con el volante, conduciendo de

esa manera el eje de entrada de la transmisión. Para desacoplar el embrague, el resorte del embrague es

presionado por el cojinete de desembrague, el que usualmente esta acoplado a la palanca. En la imagen

se muestra un sistema de embrague hidráulico, donde la palanca es movida por un cilindro hidráulico a

través de un vástago de empuje. La presión necesaria es producida por el cilindro maestro del embrague,

cuando el conductor presiona el pedal de embrague. En esta condición se crea una separación entre la

prensa de embrague, el disco de embrague y el volante. Como el disco de embrague ya no esta

presionado contra el volante, la fuerza de fricción es muy pequeña, por lo que no se transmite la potencia

del motor. Los resortes visibles en el disco de embrague, en la figura del lado derecho, están instalados

para amortiguar las vibraciones durante el acople del embrague y para reducir las fuerzas de torsión que

actúan en el eje de entrada. Dependiendo del embrague, existe una gran variedad de discos de embrague,

los que varían no sólo en el tamaño, sino que también en la construcción.


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Diferentes Sistemas de Embrague

En la figura se muestran la disponibilidad de los diferentes esquemas de sistemas de embragues y sus

componentes individuales. Existen diferentes métodos para accionar la palanca de embrague, por ejemplo

hidráulicamente o mecánicamente a través de un cable de embrague. Están disponibles prensas de

embragues del tipo de empuje o del tipo de tracción. En el caso del tipo de tracción debe tenerse especial

cuidado debido a que se requiere un procedimiento especial para remover la transmisión. Referirse al

Manual de Servicio correspondiente al vehículo. Asegurarse de las precauciones acerca de los ajustes

requeridos para los sistemas individuales de embrague, tales como el juego libre del pedal de embrague, la

altura del pedal de embrague, etc. Exceso de juego libre puede producir que el embrague no se libere

completamente, lo que causara un cambio de marcha duro o imposible. Muy poco juego libre puede

causar que el embrague este parcialmente desenganchado conduciendo a deslizamiento del embrague.


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Cilindro Esclavo Concéntrico

Recientemente, hay un nuevo mecanismo de embrague. En el nuevo sistema CSC, para mejorar la

eficiencia (5 a 10%) del control de sistema de embrague, se eliminan el cojinete de desembrague y la

horquilla, de esta forma se reduce el peso y el número de componentes (aproximadamente 0.8kg). El CSC

se suministra como conjunto con el cojinete de desembrague. Se incorpora un conector rápido para un

desmontaje rápido de la transmisión. Cuando se presiona el pedal de embrague, la presión hidráulica del

cilindro maestro se aplica al pistón. Por lo tanto el pistón y el cojinete de desembrague se mueven y

presionan al resorte de diafragma de la prensa de embrague => liberando el embrague.

Precauciones durante la mantención: instalar una manguera en la tubería de conexión para evitar

contaminación. Prestar atención para evitar salpicadura de líquido de freno durante la instalación de la

transmisión. No dañar el anillo de sello en el conectado rápido. No forzar la tubería del conjunto CSC,

esto puede causar deflexión.


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Embrague Auto Ajustable

Para el caso del embrague convencional, la fuerza de activación de la prensa es mayor si el disco de

embrague esta desgastado. Esto ocurre debido al cambio de ángulo del resorte de diafragma y sus

características, para evitar este problema, se ha desarrollado el sistema de embrague auto ajustable, donde

la fuerza necesaria permanece constante durante toda su vida útil. Además, la vida útil total del embrague

puede aumentar debido a la condición de auto ajuste, lo que evita el deslizamiento del embrague causado

por el desgaste. En el caso del SAC, el desgaste del disco de embrague no causa un movimiento del

resorte de diafragma, pero si un movimiento en el anillo de ajuste de la prensa. ¡Como la prensa se ajusta

automáticamente dependiendo de la cantidad de desgaste, esta debe reemplazarse junto con el disco! Por

lo tanto la prensa y el disco se suministran como conjunto. Para evitar la interferencia con los pernos del

volante, el disco debe instalarse con la marca hacia el lado de la transmisión. Esta marca (‘T/M side’) se

aplica no sólo en el KM (Sportage), otros modelos adoptan el sistema de embrague de ‘LUK’ (parte KD).

Aplicación de SAC: D2.0VGT, VQ, BL. Nótese que el disco de embrague de un sistema SAC es diferente

al de un embrague convencional debido a sus requerimientos específicos. Solamente debe usarse

componentes originales.

Información adicional: LUK recomienda cambiar el volante de doble maza cuando se cambia el disco de

embrague por segunda vez.

Embrague Auto Ajustable


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En el caso de la prensa de embrague convencional, el resorte de diafragma esta fijo a la prensa mediante

un remache especial con un punto de apoyo fijo para el resorte. Cuando se presiona el embrague, el

resorte de diafragma gira alrededor de este punto, de forma que el extremo interior del resorte se levanta,

liberando de esa manera el embrague. Cuando la placa del embrague se adelgaza debido al desgaste, el

extremo exterior del resorte se moverá hacia arriba en la condición de embrague no presionado. Esto

cambia la palanca efectiva, de forma que el desacople del embrague se hace mas pesado. En el caso del

embrague SAC, el punto de apoyo del resorte no esta completamente fijo, sino que esta diseñado con un

mecanismo especial de resorte movible bajo ciertas condiciones. En la figura central no hay desgaste en la

placa, por lo que el funcionamiento del embrague es el mismo que en el caso convencional. Pero si la

placa tiene algún desgaste la fuerza necesaria para presionar aumentará como ya se explico para el caso

del embrague normal, esta fuerza adicional requerida sobrepasa la fuerza de presión del resorte del punto

de apoyo, el que se moverá una cierta cantidad, antes de liberar el embrague. Por lo tanto se produce una

separación que permite girar al anillo de ajuste. Como el anillo de ajuste tiene inclinación, la separación

disminuirá por el movimiento del anillo. Esto restaura la altura original y mediante esto también la fuerza de

presión del resorte de diafragma. Ahora esta posición se mantiene hasta que el espesor de la placa se

reduce nuevamente, de forma que el ciclo se repite.

Volante de Doble Masa


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En muchos modelos se usa el volante de doble masa para reducir las fluctuaciones de torque que actúan

sobre la transmisión. Este no sólo reduce las fuerzas máximas que actúan sobre la transmisión, sino que

también reduce la vibración. La característica principal de construcción de un volante de doble masa es

que divide la masa del volante en dos partes. Estas dos piezas pueden moverse una contra otra por una

cierta cantidad de dirección radial. Una parte esta fija al volante mediante pernos como en el caso del

volante convencional. En caso de acoplar el embrague la segunda parte esta conectada a la transmisión

mediante el disco de embrague (por fuerza de fricción). Cuando la velocidad entre el motor y la

transmisión es diferente (debido a las fluctuaciones de velocidad naturales del motor), las dos piezas se

moverán una contra la otra. Este movimiento esta restringido por la fuerza de un resorte para igualar el

torque que esta actuando en el eje de entrada de la transmisión. Dependiendo del fabricante, la

disposición de los resortes difieren como se muestra en la figura, pero permanece el mismo principio de

funcionamiento. La igualación del torque y la fluctuación de velocidad se muestra en las imágenes del lado

derecho: cuando tiene lugar la combustión y el motor se acelera con relación a la transmisión, la parte del

volante conectada al motor se mueve mas rápido que la conectada a la transmisión, por lo tanto las dos

piezas se mueven una contra otra y el resorte se comprime. Durante la carrera de compresión, la

velocidad de la transmisión puede ser más alta que la velocidad del motor, de modo que el resorte se

extiende. Mediante esto, las fluctuaciones de velocidad que actúan sobre la transmisión se reducen. En

la imagen inferior se puede ver la distancia entre las partes del volante que pueden moverse manualmente.

Esta cantidad de juego libre es normal y no es signo de desgaste. No existen límites efectivos dados para

esto, pero si es excesivo, el volante debe ser reemplazado.


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Revisión y Reemplazo del Embrague

Como el embrague transmite el torque del motor mediante un plato de fricción, este necesita estar en

condición de deslizamiento durante el acople del embrague, especialmente durante el arranque, por lo que

el embrague esta sujeto a desgaste. Cuando el disco del embrague esta desgastado, el embrague

empieza deslizar durante la aceleración y aún durante la conducción normal. Esto ocurre porque la prensa

de embrague ya no puede generar la precarga suficiente sobre el disco de embrague, debido a la reducción

del espesor. En este caso el material de fricción, la prensa y el volante se calentaran demasiado. Esta

condición se muestra en las imágenes del lado superior derecho, mientras que las del lado izquierdo

muestran un disco de embrague y una prensa nuevos. El material de fricción esta fijo a los discos de

embrague mediante remaches, por lo tanto la distancia entre la superficie del material de fricción a los

remaches es un indicador de desgaste del embrague. Como en otros sistemas, se debe revisar el

desgaste o distorsión de todos los componentes, y la desviación del volante y disco de embrague. Durante

el reemplazo, debe utilizarse una herramienta especial para alinear el disco de embrague, de forma que

quede en línea con el eje de entrada de la transmisión. Si esto no se efectúa, la transmisión no puede

instalarse, o puede ser instalada solamente usando fuerza excesiva produciendo daño de las estrías en el

disco de embrague y/o la transmisión. En el peor de los casos, el cuerpo de la transmisión puede

agrietarse. Por lo tanto es necesario seguir estrictamente las instrucciones dadas en el Manual de Servicio.

(En la sección Mecánica del Motor 1 se incluye información acerca del volante en condición normal).


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Esquemas de Conjuntos de Transmisión

Las descripciones dadas aplican por lejos a todos los esquemas de conjunto de transmisión. Pero

dependiendo del esquema actual de la transmisión, pueden producirse algunas leves diferencias en la

construcción y apariencia. Por ejemplo, la ubicación del diferencial y por lo tanto su diseño difieren

dependiendo del esquema de transmisión delantera o transmisión trasera. El primer ejemplo muestra el

esquema normal para un vehículo con tracción trasera: motor frontal y tracción trasera. Generalmente, en

este tipo de vehículos la transmisión esta ubicada también en la parte delantera del vehículo, pero el

diferencial esta ubicado en el eje trasero. La conexión entre la transmisión y el diferencial se logra

mediante un eje de propulsión. Para la tracción delantera existen dos posibilidades, la disposición

transversal y la longitudinal, pero en ambos casos el diferencial esta ubicado dentro de la transmisión. El

último ejemplo muestra un vehículo con transmisión trasera y motor montado en la parte trasera, también en

este caso, el diferencial esta ubicado dentro de la transmisión.

Estos son los esquemas más comunes, existen otros disponibles, tales como el esquema de ejes de

transmisión, etc. En los vehículos Hyundai se aplican los dos sistemas superiores.

M: Motor, D: Diferencial, G: Caja de cambios


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Transmisión Trasera

Estos son los componentes de un tren de potencia de un vehículo con transmisión trasera normal: la

transmisión, el eje de propulsión para transmitir la potencia al diferencial y el eje de mando para conducir las

ruedas. La transmisión en este ejemplo tiene un esquema típico, donde la entrada y la salida están en el

mismo eje. La palanca de cambios esta montada directamente sobre la transmisión, pero esto no es

mandatorio, dependiendo del vehículo, la base de una misma transmisión puede existir con control directo o

por cable. El eje propulsor en el ejemplo tiene un cojinete simple en la parte central, un extremo esta

conectado al eje de salida de la transmisión y el otro extremo a la brida de entrada del diferencial. Las

crucetas de cardan son necesarias para igualar las diferencias en la posición del diferencial (principalmente

la altura) causadas por el movimiento del eje trasero debido las condiciones del camino. Dependiendo del

tipo de eje, el eje de mando puede ser rígido o estar equipado con una unión flexible. Como la masa y la

velocidad del eje propulsor son relativamente altas, es necesario un balanceo apropiado del eje. Si el

balanceo no es correcto o las uniones y cojinetes no están bien, pueden ocurrir problemas como vibración o

resonancia. Si la resonancia/vibración es leve, puede resultar útil el montaje del eje propulsor en una

posición diferente. También puede ayudar la revisión de la instalación apropiada y lubricación de los

cojinetes de aguja. Como el diferencial es independiente de la transmisión, este tiene su propio cuerpo,

como se muestra en la figura. Debido a que la salida del diferencial requiere de un cambio de dirección de

90 grados con relación a la dirección de entrada, el diferencial usa un piñón cónico y un engranaje de

corona.


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Diferenciales

Antes de dar una mirada más de cerca a la construcción y funcionamiento de un diferencial es apropiado

saber por que es necesario el diferencial. Mientras que todas las ruedas recorren la misma distancia

durante la conducción en línea recta, la situación cambia al describir giros. Al observar la ruta de las

ruedas y los ejes individualmente durante un giro, puede notarse que las ruedas deben recorrer diferentes

distancias. No solo entre las derechas e izquierdas, sino que también entre las delanteras y traseras.

Para el eje no conducido, este no es un problema, debido a que las ruedas pueden girar libremente, pero

para el caso de un eje conducido, pudiera producirse problemas si las salidas del lado derecho e izquierdo

tuvieran un eje rígido simple. Con un eje rígido simple la única forma de igualar la diferencia en el recorrido

es que una rueda deslice. Como la fricción en un camino de pavimento seco es alta, se requerirá una

mayor fuerza para dejar deslizar una rueda, produciendo a un alto nivel de tensión al eje y al neumático.

Esto podría causar una conducción incomoda, desgaste prematuro de los neumáticos, mal adherencia en

caminos ásperos y hasta daños en los componentes del tren de potencia. Por lo tanto el eje esta dividido

en dos ejes conductores, conectados por el diferencial. El diferencial permite una diferencia de velocidad

entre el lado derecho e izquierdo (esta es la razón de su nombre).


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Su funcionamiento es el siguiente: (Durante la conducción en línea recta en un camino en buen estado con

igual coeficiente de fricción) el torque desde el motor se aplica al piñón cónico mediante el eje propulsor que

lo hace girar. Como el eje cónico esta en contacto con el engranaje de corona, este también gira. Como

dos engranajes están conectados a la corona mediante el cuerpo de los piñones, ellos giraran junto con la

corona. Estos dos piñones están fijos al cuerpo de forma que ellos pueden girar alrededor de su eje.

Debido a que otro par de piñones esta en contacto con ellos, el sentido de giro del cuerpo producirá

dirección de giro opuesta en cada par de piñones. Como el segundo par puede girar alrededor de su eje

en un sentido, pero esta conectado a los ejes de mando, no es posible para ellos hacerlo (esto requeriría

girar el vehículo alrededor del centro del eje de mando), debido a que debe superarse una alta fuerza de

fricción existente entre los neumáticos y el camino, los piñones no pueden girar el diferencial, giran como

una unidad simple: el vehículo se mueve hacia adelante o atrás. Durante un giro, los engranajes del

diferencial giran de manera opuesta una pequeña cantidad, debido al movimiento relativo entre el lado

derecho y el lado izquierdo. Pero esto es posible con una velocidad relativa con diferente distancia

recorrida, ambas ruedas aún son conducidas. En caso que una de las ruedas este ubicada en una

superficie de baja fricción es posible que la fuerza de giro de los piñones pueda superar la fuerza de fricción.

En este caso, el piñón y la rueda del lado con mayor adherencia no giraran, mientras que el otro piñón y su

rueda giraran en dirección opuesta y con el doble de la velocidad de la corona (los dos piñones conductores

también giraran en dirección opuesta en este caso). El vehículo no será capaz de moverse en esta

condición.

Diferenciales con Bloqueo


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Como se acaba de ver, las fallas de un diferencial convencional producen que el vehículo pueda atascarse

fácilmente. Para superar esto se han desarrollado los llamados diferenciales con bloqueo. Existen

diferentes tipos de diferencial con bloqueo disponibles: los del tipo bloqueo total, generalmente acoplados

por el conductor. Como puede verse en el dibujo, este tipo bloqueara completamente el diferencial

conectando la corona al cuerpo del diferencial a través de medios mecánicos. En esta condición, el eje de

mando no puede moverse contra el otro y giran juntos como un eje sólido simple. El vehículo puede

moverse aún si una rueda esta sobre una superficie resbaladiza. Otro tipo de diferencial con bloqueo es el

tipo de auto bloqueo. Estos están disponibles en diferentes construcciones como se muestra en las

imágenes inferiores. Frecuentemente este tipo usa discos de fricción para transmitir el torque desde la

rueda que esta deslizando a la que no desliza, de modo que el vehículo puede moverse aún en la condición

descrita anteriormente, con una rueda en una superficie de baja fricción. Este tipo no bloquea el diferencial

completamente; aún es posible algún movimiento opuesto entre los ejes. Los detalles acerca de su

operación se muestran en la página siguiente.


27

Diferencial con Auto Bloqueo del tipo Multi Placas

El diferencial con deslizamiento limitado por placas de fricción es del tipo sensitivo al torque. Esto significa

que debe actuar un mínimo torque sobre la rueda deslizante con el fin de accionarlo. Este no funciona si

por ejemplo una rueda esta girando debido a una superficie de muy baja fricción, por ejemplo, hielo. Este

funciona de la siguiente forma: si se produce un deslizamiento con el torque requerido, no solo los piñones

planetarios están girando, sino que también las placas de levas se moverán una contra otra. Debido al

diseño especial de las placas de levas (de sección inclinada), esto provocara que ellas sean forzadas hacia

afuera por el pasador de los piñones. Este movimiento hacia afuera comprime un juego de placas de

fricción a cada lado. Como las placas de fricción están conectadas al cuerpo del diferencial, el diferencial

estará parcialmente bloqueado. Por lo tanto, la rueda que no esta deslizando recibe un torque mayor, de

modo que el vehículo puede moverse.

Diferencial con Auto Bloqueo del Tipo Helicoidal

El diferencial con auto bloqueo del tipo helicoidal utiliza la fricción entre los piñones y el cuerpo del

diferencial para conseguir la condición de bloqueo parcial. De manera similar al diferencial convencional, el

piñón no gira durante la conducción en línea recta. Si se produce una diferencia de velocidad entre el eje

derecho y el izquierdo, los piñones giran. Debido al diseño especial de los dientes, los engranajes se

mueven hacia el cuerpo o hacia los otros. Adicionalmente, los engranajes son forzados hacia afuera.

Estos movimientos crean una fuerza de alta fricción, de forma que aunque una rueda este en un terreno

resbaladizo, se puede suministrar torque a la otra rueda. Una gran ventaja del diferencial de tipo helicoidal

es el hecho que el factor de bloqueo para la condición de freno del motor es más bajo que en la condición

de conducción, lo que resulta beneficioso para el control ABS.


28

Medición de la Altura e Instalación del Diferencial

Otro elemento que requiere un ajuste cuidadoso es el diferencial. Como se ha indicado, el diferencial mas

complejo en términos de construcción y ajuste es el diferencial trasero (vehículo con transmisión a las

ruedas traseras). Los números en el conjunto del diferencial indican que el piñón cónico y la corona

pertenecen uno a otro. Ellos solamente pueden ser cambiados como conjunto, pues han sido maquinados

juntos, esta es la razón por la que están marcados por el número del conjunto (312 en el ejemplo, K significa


29

Klingeinberg 8 = piñón cónico 8 dientes, 43= corona 43 dientes). El otro número indica la diferencia en la

posición de instalación requerida comparada con el valor de construcción ideal, dado en 1/100 mm. Esta

diferencia es generada por las tolerancias de producción. Para revisar y ajustar este valor (con láminas de

ajuste bajo el piñón cónico), es necesaria una herramienta especial. Esta herramienta es diferente para los

distintos tipos y medidas de diferenciales.

Juego Libre del Diferencial y Ajuste del Contacto de Dientes

También debe revisarse y ajustarse el juego libre del diferencial. El sistema indicado en la figura puede

ajustarse apretando o soltando la tuerca del cojinete derecho e izquierdo en respectivamente. Como hay

dos diferentes ganchos de fijación disponibles, asegurarse de tener ambos a mano. También están

disponibles los diferenciales que necesitan ajuste a través de láminas. En el caso de cambiar el conjunto

de engranajes del diferencial, en la mayoría de los casos ellos también deben ajustarse. También se debe

revisar y ajustar, si es necesario, el patrón de contacto de los dientes. Para observar el patrón de contacto,

aplicar un color especial al diente (por ejemplo, azul de Prusia), entonces revisar el patrón visible en la

corona. Referirse a la próxima pagina para el método y patrón correctos.


30

Como puede observarse, el patrón para Gleason o Klingelnberg es diferente debido al diseño del diente.

Este no solamente debe revisarse con el diferencial girando libremente, sino que también con el diferencial

frenado (simulando las resistencias de giro por la resistencia del vehículo).

Los sectores A1 y B1 indican la buena condición para Gleason (A) y Klingelnberg (B), en otro campo

muestra desajustes para los tipos individuales. Los diferentes tipos pueden reconocerse como sigue: el

tipo Gleason tiene una variación en la altura de los dientes como sigue: la altura del diente en la

circunferencia exterior es mayor que en la interior. En el caso de Klingelnberg la altura de los dientes es

igual en el lado interior y exterior.

El campo 1 muestra el patrón correcto para Gleason con y sin carga, B1 es lo mismo para Klingelnberg.

Todos los otros campos indican ajuste incorrecto.

A2 / B2 requieren alejar el piñón cónico del eje de la corona. Si el juego libre debe ajustarse debido a esto,

esto debe realizarse con un movimiento de la corona en dirección del piñón cónico. A3 / B3 requiere un

movimiento de separación de la corona desde el eje del piñón cónico. Si es necesario ajustar el juego libre

en este caso, este debe realizarse con el movimiento del piñón cónico en dirección del eje de la corona.

A4 / B4 requiere un movimiento del piñón cónico hacia el eje de la corona. Si se requiere ajustar el juego

libre en este caso, este debe realizarse con un movimiento para separar la corona del eje del piñón cónico.

A5 / B5 requiere de un movimiento de la corona hacia el eje del piñón cónico. Si ha de ajustarse el juego

libre en este caso, este debe realizarse con un movimiento de alejamiento del piñón cónico desde el eje de

la corona.

En el caso de A6 / B6 usualmente el juego libre solamente esta mal ajustado, en la mayoría de los casos

este puede corregirse moviendo solamente la corona.


31

Tracción Delantera

Las explicaciones dadas son aplicables para los vehículos con tracción delantera y tracción trasera. Pero

por su puesto hay algunas diferencias, por ejemplo, en un vehículo con tracción delantera el diferencial esta

construido en el cuerpo de la transmisión. Por lo tanto este usualmente utiliza piñones convencionales

para el diferencial en lugar de una corona y piñón cónico. Pero el funcionamiento del diferencial es el

mismo que con tracción trasera. Como el eje frontal no solamente actúa como parte de la suspensión, sino

que también como parte de la dirección, se requieren ejes de mando especiales que permitan un

movimiento de arriba hacia abajo del eje así como también hacia la derecha e izquierda para mover las

ruedas al accionar la dirección. Se requieren cambios de longitud del eje de mando durante el movimiento

hacia arriba y abajo, por lo tanto el eje interior tiene variación en el largo, como se puede ver en la figura

inferior izquierda. La parte exterior del eje de mando hace posible la dirección; por lo tanto, su diseño es

diferente a la de la parte interior del eje. Existen diferentes diseños disponibles para esto. Un punto clave

durante la inspección es revisar los fuelles de goma, debido a que las homocinéticas se desgastan

rápidamente si la grasa es lavada por el agua (agua de lluvia en el camino) o con el ingreso de polvo. El

daño en las homocinéticas puede producir fuerte vibración, especialmente durante la aceleración, o como

mínimo generar ruido.


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Servicio y Mantenimiento

No hay muchos trabajos regulares requeridos con relación a las transmisiones manuales. El más

importante es mantener el nivel y uso del aceite apropiado. Para las especificaciones individuales y

torques de apriete, referirse al Manual de Servicio. Siempre se deben utilizar juntas nuevas. Otro trabajo

durante la inspección es revisar filtraciones y daños, especialmente en los fuelles del eje de mando y revisar

el mecanismo de cambios para un apropiado ajuste y funcionamiento.


33

Introducción

Las principales pruebas de los sistemas de frenos tuvieron lugar en el año 1902 en un camino de tierra en la

ciudad de Nueva Cork, llamado Riverside Drive. Ransom E. Olds hizo arreglos para probar un nuevo

sistema de frenos en una rueda de un carro tirado por cuatro caballos y el freno interno de tambor de un

carruaje Victoria sin caballos. Su Oldsmobile tenía una única banda de acero inoxidable flexible, que

envolvía un tambor en eje trasero. Cuando se aplicaba el pedal de freno la banda se contraía y apretaba el

tambor. El sistema de freno del carro causo tal impresión en otros fabricantes en el año 1903 muchos lo

habían adoptado. Para 1904 prácticamente todos los fabricantes de carros los construían con un freno

externo en cada rueda trasera. Casi al mismo tiempo el freno externo demostró algunos defectos serios en

el uso diario. En las colinas por ejemplo, el freno se soltaba y volvía a frenar después de varios segundos.

Un conductor desafortunado podía rodar hacia atrás en una pendiente con una cierta inclinación. Por esta

razón las cuñas fueron un complemento importante del equipamiento a bordo. Era común ver a un

pasajero bajando del vehículo con un trozo de madera en la mano para bloquear las ruedas. Había otro

problema en el freno externo. Este no tenía protección contra el polvo, de manera que el tambor se

gastaba rápidamente. El servicio de frenos cada 200 a 300 millas se consideraba normal. Los problemas

asociados al freno externo fueron superados por el freno interno. Mientras los patines de frenos estaban

bajo presión, ellos permanecían contra el tambor para impedir que el vehículo rodara hacia atrás en una

colina. Desde que las partes se instalaron al interior de los tambores y fueron protegidas del polvo, los

conductores pudieron ir sobre 1.000 millas antes de un servicio de frenos. El tambor de freno, llegó a ser

dominante en los Estados Unidos. Los discos de frenos se estandarizaron en los autos europeos durante

los años 50, alrededor de 20 años antes que fueran adoptados por los fabricantes americanos en 1973.


34

Principio de Funcionamiento

La fuerza aplicada en un punto se transmite a otro punto usando un líquido incompresible. Muchos

sistemas de freno además multiplican la fuerza en el proceso, ya que los vehículos actuales requieren una

fuerza mayor que la que se pueda aplicar con el pie. La fuerza es multiplicada de dos formas:

1. Multiplicación de la fuerza hidráulica

2. Ventaja mecánica (sistema de palancas)

El freno transmite la fuerza a las ruedas usando también la fricción y las ruedas transmiten la fuerza al

camino también mediante el uso de la fricción. Las ilustraciones muestran las bases de los frenos

hidráulicos de disco y tambor. Al presionar el pedal de freno, el pistón en el cilindro maestro envía la

presión (a través de las líneas de freno) a los cilindros de las ruedas dentro del cáliper y del tambor de freno.

La fricción de la pastilla con el disco, o del patín con el tambor detiene el vehículo, convirtiendo este

momento en energía calórica.


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Esquema Típico del Circuito de Frenos Hidráulicos

El sistema de frenos típico esta compuesto por discos de freno en las ruedas delanteras y discos o

tambores en las ruedas traseras conectados por un sistema de conductos y tuberías que conectan el freno

de cada rueda con el cilindro maestro. Otros sistemas que están vinculados con el sistema de frenos

incluyen el freno de estacionamiento, el servofreno de poder y en algunos vehículos el Sistema de Frenos

Antibloqueo (ABS) o el Programa de Estabilidad Electrónica (ESP). En ciertos modelos se incorpora a la

Unidad de Control Hidráulica Electrónica (HECU) del ABS y ESP un Sistema de Control de Tracción (TCS).


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Clasificación

Sistema de Freno de Servicio

El freno de servicio (freno de pie) se usa para reducir la velocidad del vehículo, para mantenerla en un nivel

constante (por ejemplo en un declive) y para detener el vehículo. Este sistema es utilizado durante el

funcionamiento normal. Suministra una respuesta variable y controlada a las cuatro ruedas.

Sistema Secundario de Frenos

En el evento de una falla en freno de servicio, el sistema secundario de frenos debe ser capaz de asumir

esas funciones, aunque este puede generar sólo una reducida potencia de frenado. El sistema secundario

de frenado no consiste necesariamente de un tercer sistema separado de frenos (complementando al

sistema de freno de servicio y de estacionamiento) con su propio mecanismo de control; este también puede

incluir el circuito completo en un esquema de freno de servicio dual o de un freno de estacionamiento capaz

de generar una respuesta gradual.


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Sistema de Freno de Estacionamiento

El sistema de freno de estacionamiento asume la tercera función de frenado. Debe ser capaz de mantener

el vehículo en un estado estacionario, aún en pendientes y en ausencia del conductor. Las consideraciones

de seguridad dictan que el sistema de freno de estacionamiento ofrezca una conexión mecánica continúa

entre el mecanismo de control y el freno en la rueda, por ejemplo, varillas de conexión o cable acerado. En

la mayoría de los casos, el freno de estacionamiento es accionado desde el costado del asiento del

conductor mediante una palanca manual y en otros casos mediante un pedal. Este sistema de freno esta

diseñado para suministrar una respuesta gradual. Opera en las ruedas de un solo eje.

Sistemas de freno de energía muscular

Este tipo de sistema esta instalado en automóviles de pasajeros y vehículos de dos ruedas. La fuerza

muscular aplicada en el pedal o en la palanca de mano se transmite a los frenos mediante un sistema de

accionamiento mecánico (varillas de conexión o cable acerado) o hidráulico (cilindro maestro, cilindros en

las ruedas).

Sistemas de frenos servo asistidos

El sistema de freno servo asistido se encuentra en los vehículos de pasajeros y vehículos comerciales

livianos. Este tipo de unidades emplea un amplificador para complementar la fuerza muscular con la

energía generada por vacío o presión hidráulica.

Sistema de freno de poder

La energía muscular se usa para controlar este sistema de freno. La desaceleración del vehículo es

generada por una fuerza exterior.


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Pedal de Freno

El pedal de freno esta ubicado al lado izquierdo del pedal del acelerador. Al accionar este pedal comienza

el proceso de disminución de velocidad o detención del vehículo. El pedal esta solidamente montado al

torpedo y trabaja como una palanca multiplicadora de fuerza. Si el asistente de poder falla, el sistema de

palancas del pedal esta diseñado para permitir al conductor generar la presión hidráulica que accione el

cilindro de cada rueda. El pedal de freno esta acoplado al pistón interno del cilindro maestro mediante un

vástago de empuje. Los valores para la altura y el juego libre del pedal se indican en el Manual de Servicio

correspondiente. La altura del pedal se puede ajustar girando el vástago de empuje.

Nota:

El conductor no debe sentir como si estuviera pisando una esponja húmeda, un pedal esponjoso significa

problemas en el sistema de frenado, por ejemplo, aire en las líneas de freno. Cualquier cambio en la

“sensación” sobre el pedal de freno debe ser causa de un análisis serio.

Interruptor de freno

El interruptor de freno esta conectado al conjunto del soporte de los componentes. Este debe ajustarse

cada vez que se reemplace o en caso de ajuste del soporte del pedal. Referirse al Manual de Servicio para

más detalles respecto del ajuste del interruptor de freno.


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Cilindro Maestro

Para incrementar la seguridad, muchos sistemas de freno modernos están divididos en dos circuitos, con

dos ruedas en cada circuito. Si se produce una perdida de líquido en un circuito, solo dos ruedas quedan

sin freno y el vehículo aún así puede detenerse al presionar el pedal. El cilindro maestro suministra presión

a ambos circuitos del automóvil. Este es un dispositivo notable que cuenta con dos pistones dentro del

mismo cilindro de forma que genera un sistema relativamente a prueba de fallas. Cuando se presiona el

pedal, este empuja el pistón primario mediante una varilla. Al mantener presionado el pedal, se produce

presión en el cilindro y en las líneas. La presión entre el pistón primario y el secundario fuerza al pistón

secundario a comprimir el líquido en su circuito. Si el freno esta funcionando correctamente, la presión

será la misma en ambos circuitos.

Válvula proporcional (Compensadora de frenado)

La válvula proporcional es necesaria en los vehículos equipados con discos de freno en las ruedas

delanteras y tambor de freno en las traseras. La pastilla de freno esta normalmente en contacto con el

disco, mientras que el patín de freno se mantiene alejado del tambor. Debido a esto, el disco de freno está

en condición de responder antes que el tambor cuando se presiona el pedal. La válvula proporcional

compensa esta situación, haciendo que el tambor de freno reaccione justo antes que el disco de freno. La

válvula proporcional impide el paso de presión a los discos de freno hasta que se haya alcanzado el umbral

de presión. El umbral de presión es bajo en comparación con la presión máxima del sistema de frenos, así

que el tambor de freno actúa justo antes de que el disco responda. El accionamiento del freno trasero

antes que el delantero provee bastante más estabilidad durante el frenado.


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Filtración

Cuando se produce una filtración (por ejemplo en el circuito primario), se pierde la presión entre el cilindro

primario y el secundario. Esto hace que el cilindro primario entra en contacto con el cilindro secundario.

Ahora el cilindro maestro se comporta como si tuviera un solo pistón. El segundo circuito funciona

normalmente, pero el conductor tendrá que presionar más el pedal para accionarlo. Debido a que sólo dos

ruedas tienen presión, el poder de frenado se verá severamente reducido

Procedimiento de revisión

Conectar los medidores de presión a los circuitos primario y secundario del cilindro maestro. Comparar el

valor medido con la especificación provista en el Manual de Servicio.

Nota: El cilindro maestro es un elemento reparable, referirse al Manual de Servicio para una explicación

detallada.

Luz de advertencia del líquido de frenos

El depósito del líquido de frenos tiene en su interior un interruptor flotador. Si el líquido cae bajo cierto nivel

(debido a filtraciones o desgaste de las pastillas de freno), el interruptor flotador se conecta a tierra y se

enciende la luz de advertencia.


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Líquido de Frenos

El líquido de frenos es el medio hidráulico por el cual se transmite la fuerza en el interior del sistema de

frenos. Para garantizar el funcionamiento confiable del sistema de frenos, es esencial que este líquido

cumpla con estrictos requisitos de calidad.

Los requerimientos son los siguientes:

Punto de ebullición húmedo

Punto de equilibrio

Viscosidad

Compresibilidad

Protección contra la corrosión

Dilatación Elástica

Como el líquido hidráulico (o cualquier otro líquido para ese propósito) no es compresible, empujar este

líquido a través de un conducto es como empujar una barra de acero por un conducto. A diferencia de la

barra de acero, sin embargo, el líquido puede ser conducido a través de varios giros y curvas en el camino a

su destino, llegando a este con exactamente la misma presión y movimiento de origen. Es muy importante

que el fluido sea líquido puro y que no contenga burbujas. El aire puede ser comprimido, lo que produce un

pedal esponjoso en el pedal y reduce drásticamente la eficiencia de frenado. Si se sospecha de aire en el

sistema, este debe ser purgado para extraer el aire. En cada cilindro de rueda y en cada cáliper existe un

tornillo de purgado para ese propósito.


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El líquido de frenos es un aceite especial que tiene propiedades específicas. Esta diseñado para resistir

bajas temperaturas sin aumentar su viscosidad, así como altas temperaturas sin hervir (Si el líquido llegara

a hervir, esto provocará un pedal esponjoso y será difícil detener el vehículo). El líquido de frenos debe

cumplir con las normas fijadas por el Departamento de Transporte (DOT – Department of Transportation).

El depósito del líquido se encuentra en la parte superior del cilindro maestro. Muchos automóviles de hoy

tienen un depósito transparente, para verificar el nivel sin tener que desmontar la tapa. El nivel del líquido

de frenos caerá ligeramente a medida que se desgasten las pastillas y balatas. Esta es una condición

normal que no necesita mayor atención. Si el nivel cae notablemente en un corto periodo de tiempo o baja

mas allá de dos tercios, el sistema debe revisarse lo antes posible. El depósito del líquido debe

mantenerse cerrado, excepto por el periodo de tiempo necesario para rellenar y nunca debe mantenerse el

líquido de freno destapado. El líquido de frenos debe mantener un punto de ebullición muy alto. La

exposición al aire puede causar que el líquido absorba suciedad, la que bajara el punto de ebullición.

Nunca debe usarse nada que no sea el líquido aprobado para el sistema de frenos en particular. Cualquier

otra cosa puede causar una falla repentina en el sistema de frenos. Cualquier otro tipo de aceite puede

reaccionar con el líquido y destruir rápidamente los sellos de goma en el sistema y ocasionar una falla en los

frenos.


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Esquemas de Circuitos de Frenos

Hay disponibles varios esquemas de circuitos de frenos. En la práctica se usan la división del eje

delantero/ eje trasero y la división en diagonal.

Circuito de frenos simples

En un circuito de frenos simples, todas las ruedas del vehículo están conectadas al cilindro maestro usando

un solo circuito. Como el vehículo no puede detenerse en el caso de falla en el circuito (como por ejemplo

una filtración) y como no cumple con las directrices de seguridad, este sistema no se utiliza actualmente.

Circuito de freno doble, eje delantero / eje trasero – división longitudinal (H)

La división de eje delantero / eje trasero es ampliamente usada en los vehículos con tracción trasera o

tracción en las cuatro ruedas. Si uno de los circuitos falla el vehículo aún puede detenerse por la acción

del otro circuito de freno.

Circuito de freno doble, eje delantero / eje trasero - división diagonal (X)

En muchos vehículos con tracción delantera, particularmente aquellos que tienen espacio variable de carga,

la versión con división eje delantero / eje trasero no alcanza la relación de frenado mínima legalmente

estipulado en caso de una falla en la fuerza de frenado del eje delantero. Por esta razón casi todos los

vehículos con tracción delantera están equipados con un circuito de división diagonal. Como el trazado del

circuito difiere, el procedimiento de purga de aire también cambia. Referirse al Manual de Servicio para el

procedimiento detallado de purgado de aire.


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Procedimiento de Servicio para el Circuito de Frenos

El líquido de frenos viaja desde el cilindro maestro a las ruedas a través de una serie de tubos de acero y

mangueras de gomas reforzadas. Las mangueras se usan sólo en los lugares donde se requiera

flexibilidad, como en las ruedas delanteras, que se mueven hacia arriba y abajo así como lateralmente con

el giro de la dirección. El resto del sistema usa tuberías de acero resistente a la corrosión con uniones

especiales en todos los puntos de conexión. Si un conducto de acero requiere reparación el mejor

procedimiento es cambiar la línea completa. Si esto no es posible, la línea puede ser reparada usando

uniones de empalme especialmente diseñadas para la reparación de sistemas de frenos. Las mangueras

de frenos son tubos flexibles con extremos de metal especialmente construidos para la transmisión del

líquido bajo extrema presión. Todo el sistema hidráulico esta lleno con un líquido de frenos especial, que

es forzado a través de las mangueras por el movimiento del pistón del cilindro maestro. Si alguna de estas

tiene fisuras o esta quebradiza, la manguera debe ser reemplazada inmediatamente. Es necesaria una

inspección exhaustiva durante la mantención del vehículo para mantener el sistema de frenos operando

apropiadamente. El procedimiento de la mantención, revisión y reemplazo de partes de cada componente

del sistema de frenos se describe en el Manual de Servicio.


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Válvula Reguladora de Presión

Debido al cambio en las fuerzas dinámica desde atrás hacia delante que acompaña al frenado del vehículo;

la fuerza de frenado aplicada a las ruedas delanteras debe ser mayor que la aplicada a las ruedas traseras.

Esto se debe a que los componentes de los frenos delanteros son más grandes que los traseros. Sin

embargo, este cambio de peso de atrás hacia delante no es un proceso lineal. Su magnitud aumenta en

función de la desaceleración. Se necesita la válvula reguladora de presión para compensar esto

reduciendo la presión de los frenos de las ruedas traseras en relación a las ruedas delanteras. Se usan

diferentes tipos de válvulas, por ejemplo, válvulas sensitivas de presión o de desaceleración, donde la

mayoría de los fabricantes de vehículos están usando la válvula reguladora de presión de frenado sensible

a la carga. Actualmente en los vehículos con ABS, la presión de frenado es controlada por la unidad del ABS.

Esta función es conocida como Distribución Electrónica de la Fuerza de Frenado (EBD) y se explicará en la

sección de ABS.

Válvula reguladora de presión sensible a la carga

La válvula reguladora de presión sensible a la carga se usa en los station wagons, en los cuales un alto

factor de carga lleva a un pronunciado cambio de fuerza entre los ejes durante el frenado. El regulador de

presión esta acoplado a la carrocería del vehículo, y conectado a la suspensión trasera mediante un varillaje

mecánico. El desplazamiento relativo de la suspensión y la carrocería se transmite a un pistón localizado

dentro del alojamiento de la válvula reguladora de presión. Este pistón responde a las variaciones en la

relación de compresión de la suspensión mediante la contracción de un resorte que modifica el punto de

ciclo. Este sistema adapta la presión del freno trasero para compensar la variación de las condiciones de

carga.


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Tambor de Freno

Mientras que la mayoría de los vehículos producidos hace bastantes años tienen discos de frenos adelante,

en las ruedas traseras se utilizan tambores de frenos los que son más baratos de construir. La razón

principal de esto es el accionamiento del freno de estacionamiento. En los tambores de frenos, agregar el

freno de estacionamiento consiste simplemente en agregar una palanca, mientras que en los sistemas con

discos de frenos, se necesita un mecanismo completo, en algunos casos, un conjunto de tambor de freno

mecánico dentro del disco de freno. El freno de tambor esta compuesto por un plato de soporte, patines de

frenos, tambor de freno y cilindro de la rueda; resortes de retorno y en algunos casos un sistema de ajuste

automático. Cuando se aplica el freno, el líquido de freno a presión es forzado en el cilindro de la rueda, el

que a su vez empuja el patín de freno para contactar con la superficie rectificada en el interior del tambor.

Cuando se libera la presión, los resortes de retorno tiran los patines hacia atrás a su posición de reposo.

Muchos frenos de tambor son auto actuadores. La figura 1 muestra la forma de contacto del patín de freno

con el tambor, existe un sistema del tipo cuña, el que tiene un efecto de presión del patín sobre el tambor

con más fuerza (figura 2). La fuerza extra de frenado provista por la acción de acuñar permite al freno de

tambor usar un pistón más pequeño que el freno de discos.


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Resortes

Debido a la acción de acuñado, los patines deben ser alejados del tambor cuando se libera el freno. Los

resortes de retorno tiran el patín de freno hacia atrás a su posición de reposo después que la presión ha

sido liberada del cilindro de la rueda. Si el resorte esta vencido y el patín no retorna completamente, se

producirá un desgaste prematuro del tambor debido a que los patines permanecerán en contacto con el

tambor. Otros resortes ayudan a mantener los patines de frenos en su lugar y tiran del brazo de ajuste

después de su acción.

Placa de soporte

La placa de soporte es la que mantiene todos los elementos unidos. Esta anclada al eje y forma una

superficie sólida que contiene el cilindro de la rueda, los patines de frenos y elementos de sujeción.

Tambor de freno

Los tambores de frenos están hechos de hierro y tienen la superficie interior rectificada, donde hace

contacto con los patines. Tal como en los discos de frenos, los tambores de frenos mostraran signos de

desgaste a medida que las balatas de frenos se asientan contra la superficie maquinada del tambor.

Cuando se instalan patines nuevos, el tambor de frenos debe ser rectificado suavemente. Los tambores de

frenos tienen una especificación de diámetro máximo que esta estampada en la cara exterior del tambor.

Cuando se rectifica un tambor nunca debe excederse esa medida. Si la superficie no puede rectificarse

dentro de ese límite, el tambor debe reemplazarse.


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Cilindro de freno

El cilindro de la rueda esta formado por un cilindro con dos pistones, uno en cada extremo. Cada pistón

tiene un sello de goma y un eje que conecta el pistón con un patín de freno. Cuando se aplica presión de

frenado, los pistones son forzados hacia fuera empujando los patines, los que entran en contacto con el

tambor. Los cilindros de ruedas deben ser reparados o reemplazados si muestran signos de filtración.


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Mecanismo de auto ajuste

Como las balatas de frenos se desgastan, los patines deben recorrer una distancia mayor para contactar

con el tambor. Cuando la distancia alcanza a cierto punto, un mecanismo auto ajustable reacciona

automáticamente regulando la posición de reposo del patín de manera que quede más cerca del tambor.

Para que el freno de tambor funcione correctamente, el patín de freno debe permanecer cerca del tambor

sin tocarlo. Si quedan muy alejados del tambor (como por ejemplo en caso de desgaste del patín), el

pistón necesitara mas líquido para recorrer esta distancia y el pedal del freno se hundirá cerca del piso

cuando se aplique el freno. Como las balatas se desgastan, habrá mas espacio entre el patín y el tambor.

Cada vez que el vehículo se detiene, el patín es empujado contra el tambor. Cuando la distancia es lo

suficientemente grande, la palanca de ajuste gira lo necesario para avanzar el piñón de ajuste un diente.

El sistema de ajuste tiene hilos, como un tornillo, de forma que se destornilla un poco cuando gira,

alargándose para suplir el espacio. Cuando el patín de freno se desgasta un poco más, el ajustador puede

avanzar nuevamente, de manera que siempre mantiene el patín ajustado con el tambor. Los componentes

del sistema auto ajustable deben permanecer limpios y moverse libremente para asegurar que los frenos

mantengan su ajuste durante la vida útil de las balatas. Si el auto ajuste deja de trabajar, el usuario notará

que debe empujar cada vez más el pedal de freno para sentir que el freno esta actuando.

Freno de estacionamiento

El freno de estacionamiento (también conocido como freno de emergencia) es un sistema que controla los

frenos traseros mediante una serie de cables de acero que están conectados a un selector manual o pedal.

Este sistema debe ser de accionamiento totalmente mecánico e independiente del sistema hidráulico de

forma que el vehículo pueda detenerse aún si existe una falla total de los frenos. En el tambor de freno, el

cable tira de una palanca montada en el freno trasero y esta directamente conectado al patín de freno. El

sistema con discos de freno en las ruedas traseras agrega una complicación adicional para el sistema del


50

freno de estacionamiento. Existen dos diseños principales para incorporar un freno mecánico de

estacionamiento a los discos de freno. El primer tipo usa el cáliper existente en la rueda trasera y agrega

una palanca acoplada a un dispositivo giratorio de accionamiento mecánico en el interior del pistón del

cáliper. Cuando el cable del freno de estacionamiento tira de la palanca, este dispositivo giratorio empuja el

pistón contra las pastillas, frenando el vehículo sin utilizar el sistema hidráulico. Este tipo de sistema es

utilizado en los cáliper con un pistón flotante simple, si el cáliper es del tipo de cuatro pistones fijos,

entonces ese tipo de sistema no es aplicable. El otro sistema usa una unidad completa de tambor de freno

mecánico al interior del disco de freno trasero. El patín de freno en este sistema esta conectado a una

palanca que es accionada por el cable del freno de emergencia para activar los frenos. El “tambor” es en

realidad la parte interior del rotor de freno trasero. El problema mayor es que los cables de freno tienden a

corroerse y eventualmente a atascarse produciendo que el freno de emergencia no opere. Accionando el

freno de emergencia regularmente, los cables permanecen limpios y funcionales. Otro problema se

produce debido a que el sistema de auto ajuste, en ciertos sistemas de frenos, utiliza la acción de freno de

emergencia para ajustar los frenos. Si el freno de estacionamiento no se usa nunca entonces los frenos

nunca se ajustan.

Procedimiento de Servicio para el Freno de Tambor

Patines de Freno

Los patines de freno están compuestos por patín de acero con un material de fricción o balata remachada o

pegada en este. El servicio comúnmente requerido para el freno de tambor es el cambio de las balatas de

freno. Algunos tambores de frenos tienen un orificio de inspección en el lado trasero, por donde se puede

observar cuanto material queda en el patín. Los patines de frenos deben reemplazarse cuando el material

de fricción se ha desgastado más allá de la especificación indicada en el Manual de Servicio. Tal como en


51

los discos de frenos, algunas veces se producen unas muescas profundas en los tambores de frenos; si se

ha usado por mucho tiempo un patín de freno gastado, los remaches que sujetan el material de fricción al

patín pueden producir surcos en el tambor. Un tambor severamente rayado podría ser reparado

rectificándolo. Los tambores de frenos tienen especificado un diámetro máximo, como la superficie de

contacto esta en el interior del tambor, a medida que se remueve material del tambor de freno su diámetro

interior es mayor.

Revisión de espesor

El espesor del material del patín de freno debe ser revisado regularmente durante el servicio. En caso que

el espesor del patín sea menor que el valor especificado por el Manual de Servicio, el patín de freno debe

ser reemplazado.

Revisión del diámetro del tambor de freno

Si el diámetro interior del tambor de freno excede el valor especificado en el Manual de Servicio, el tambor

debe ser reemplazado.

Cáliper del Disco de Freno

La fuerza de frenado en un freno de discos se aplica a la superficie de un disco que gira junto con la rueda

del vehículo, mientras que un cáliper de sección U esta soportado por los componentes estacionarios del

vehículo.

El cáliper de freno se puede agrupar en las siguientes categorías:

-Cáliper de disco de freno de tipo flotante


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-Cáliper de disco de freno de tipo fijo

Cáliper de disco de freno de tipo flotante

El cáliper del disco de freno con pistón flotante simple es del tipo auto centrado y auto ajuste. El cáliper se

puede deslizar de lado a lado de forma que se moverá al centro cada vez que se aplica el freno. Además,

como no hay un resorte que aleje las pastillas del disco de freno, estas permanecen siempre con un leve

contacto con el disco (el sello de goma del pistón y la vibración en el rotor puede alejar, levemente, a las

pastillas del disco). Esto es importante porque como los pistones en los cáliper son de mayor diámetro que

los del cilindro maestro, si los pistones de freno fueran retraídos al interior del cilindro, seria necesario

presionar varias veces el pedal de freno para bombear líquido suficiente al cilindro de freno y así empujar

las pastillas contra el disco.

Cáliper del disco de freno de tipo fijo

En un cáliper fijo del disco de freno, la presión hidráulica actúa sobre dos pistones localizados al lado

derecho e izquierdo del disco de freno. Al presionarse el pedal de freno, la presión hidráulica actúa contra

los pistones, presionando así las pastillas de freno contra el disco de freno. Este diseño se ha

descontinuado, debido a que el diseño de pistón simple es más barato y más confiable.

Pastillas de freno

El servicio requerido para los frenos en forma más común es el cambio de pastillas. Las pastillas de los

disco de frenos usualmente tienen una lámina de metal adosada a ellas llamada indicador de desgaste.

Cuando se ha desgastado suficiente material de fricción, el indicador de desgaste entra en contacto con el

disco y produce un chillido. Esto es una advertencia para al conductor e indica que las pastillas de freno


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necesitan ser reemplazadas. Hay dos pastillas de frenos en cada cáliper, las que están construidas sobre

un “patín” metálico con una balata remachada o pegada a él. Las pastillas están montadas en el cáliper,

una a cada lado del rotor. Las balatas de frenos usadas eran originalmente de asbesto debido a sus

propiedades de absorción de calor y operación silenciosa; sin embargo debido a los riesgos de la salud el

asbesto ha sido prohibido de manera que ahora se están usando nuevos materiales. Las pastillas de

frenos se desgastan con el uso y deben ser reemplazadas periódicamente.

Nota:

Reemplazar siempre todas las pastillas de un eje

Usar la herramienta especial de servicio para desmontar el pistón

Presionar el pedal de freno varias veces cuando se cambian las pastillas de frenos

Disco de Freno

Muchos vehículos modernos tienen discos de freno en las ruedas delanteras y algunos tienen discos de

frenos en las cuatro ruedas. El disco de freno es muy similar al freno de una bicicleta. El freno de una

bicicleta tiene un cáliper, que aprieta las pastillas de freno contra la rueda. En el freno de disco las pastillas

aprietan contra el disco de freno en vez de la rueda y la fuerza es transmitida hidráulicamente en vez de

utilizar un cable. La fricción entre las pastillas y el disco detienen suavemente el giro de éste. Un vehículo

en movimiento tiene cierta cantidad de energía cinética, los frenos tienen que remover esta energía del

vehículo con el fin de detenerlo. Cada vez que se aplica el freno los frenos convierten la energía cinética

en calor, el que es generado por la fricción entre las pastillas y el disco. Los discos de frenos pueden

dividirse en las siguientes categorías:


54

Sólido

Ventilado Interiormente

Debido a su mayor masa el disco de freno internamente ventilado puede absorber mayores cantidades de

calor y al mismo tiempo, el aire que fluye a través de los canales internos de refrigeración produce un

enfriamiento más rápido. Por esta razón los discos internamente ventilados son la solución óptima en las

ruedas delanteras.

El espesor del disco de freno debe comprobarse regularmente. En ocasiones rayas profundas pueden

aparecer en el disco de freno. Esto puede ocurrir si una pastilla de freno gastada se usa por mucho tiempo.

Los discos de freno también pueden perder su planitud. Si esto ocurre, el freno puede vibrar o trepidar

cuando se aplica el freno. Estos dos problemas pueden solucionarse, en algunas ocasiones, rectificando

los discos (también llamado maquinado), en este proceso se remueve parte del material de ambos lados del

rotor para restaurar la superficie plana y suave. El rectificado no es necesario cada vez que se cambian o

se reemplazan las pastillas de frenos. De hecho, rectificar el disco en forma continua reducirá su vida útil.

Debido al proceso de remoción de material, los discos se adelgazan cada vez que son rectificados. Todos

los rotores de frenos tienen una especificación del espesor mínimo permitido antes que sea necesario

reemplazarlos. Esta especificación se puede encontrar en el Manual de Servicio de cada vehículo.


55

Proceso de Frenado

Durante el frenado se extraerá la energía cinética del vehículo. La energía extraída es convertida en calor.

El proceso de frenado (puede determinar una situación peligrosa hasta que el vehículo esta detenido) puede

ser dividida en las siguientes fases:

Tiempo de reacción / Distancia de reacción

Tiempo de reacción: Es el tiempo requerido por el conductor para presionar el pedal de freno (darse

cuenta/aplicar)

Distancia de reacción: Es la distancia recorrida desde el darse cuenta para “presionar el pedal”. La

distancia recorrida durante el tiempo de reacción depende de la experiencia del conductor y sus condiciones

físicas.

- Descansado: Tiempo de reacción/distancia corta

- Cansado: Tiempo de reacción/distancia larga

Durante esta fase el vehículo se mueve sin frenos

Tiempo de respuesta / Distancia de respuesta

Tiempo de respuesta: es el tiempo necesario para aplicar los frenos (tiempo de incremento de presión)

Distancia de respuesta: Es la distancia recorrida mientras se incrementa la presión en el sistema de frenos.

El tiempo de respuesta o lapso de tiempo desde la aplicación del freno hasta la producción de presión, toma

alrededor de 0.3 segundos.


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Duración del frenado / Distancia de frenado

Distancia/tiempo recorrido por el vehículo con los frenos aplicados hasta detenerse

Tiempo de detención / Distancia de detención

Distancia/Tiempo recorrido durante la distancia/tiempo de reacción + distancia/tiempo de respuesta.

- Desaceleración m/s²

Desaceleración por unidad de tiempo. Por ejemplo 5m/s², la velocidad del vehículo se reduce en 5 metros

por cada segundo que transcurre.


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Servofreno

Antiguamente, cuando la mayoría de los vehículos tenían freno de tambor, no era realmente necesario el

servofreno, debido a que los tambores de forma natural suministraban algo de asistencia de poder propia.

Como muchos vehículos de la actualidad tienen freno de disco, al menos en las ruedas delanteras,

necesitan frenos de poder. Un servofreno es un dispositivo mecánico o de vacío acoplado al cilindro

maestro en el sistema de frenos de poder.

En Hyundai se usan tres diferentes tipos de servofrenos:

Tipo simple

Tipo Tándem

Tipo de relación doble

El servofreno por vacío es un depósito de metal que contiene una válvula y un diafragma. Una varilla que

atraviesa el depósito por el centro esta conectada al cilindro maestro en un extremo y al mecanismo del

pedal en el otro. La función del servofreno es aumentar la potencia y efectividad del sistema de frenos. El

servofreno por vacío aprovecha el vacío producido por el motor y lo usa para asistir el frenado. Todos los

amplificadores están diseñados para asistir la fuerza de frenado del pedal y no para suministrar el total de la

fuerza de frenado. Esto esta hecho así como medida de seguridad en caso de la detención del motor,

debido a que esto interrumpiría el suministro de vacío al servofreno. El servofreno necesita una fuente de

vacío para funcionar, en los automóviles a gasolina, el motor suministra el vacío necesario para el servo;

en cambio como el motor Diesel no produce vacío, deben utilizar una bomba de vacío por separado. El

motor crea un vacío parcial en ambos lados del diafragma dentro del servofreno.


58

Cuando se presiona el pedas de freno, la varilla abre una válvula, permitiendo la entrada de aire al servo, en

un lado del diafragma mientras sella el vacío. Esto aumenta la presión en ese lado del diafragma de

manera que ayuda a empujar la varilla, la que a su vez empuja el pistón en el cilindro maestro. Al liberarse

el pedal de freno, la válvula sella el suministro de aire del exterior mientras abre nuevamente la válvula de

vacío. Esto restaura el vacío a ambos lados del diafragma, permitiendo que todos los elementos vuelvan a

su posición original.


59

Procedimiento de Servicio para el Servofreno

Válvula Unidireccional

La válvula de chequeo es una válvula de un solo sentido, que permite la succión del aire desde el interior

del amplificador. Si el motor se apaga, o si se produce una filtración de vacío en una manguera, la válvula

unidireccional asegura que el aire no ingrese al servofreno de vacío. Esto es importante debido a que el

servofreno debe tener la capacidad de suministrar la amplificación suficiente al conductor para ejecutar

varias detenciones en el evento que el motor deje de funcionar. La válvula unidireccional es el primer

componente que debe revisarse si el servofreno muestra algún comportamiento anormal en su

funcionamiento.

Interruptor de vacío

En los vehículos con motor diesel, se incorpora un interruptor de vacío instalado en el servofreno. Si el vacío

cae por debajo de un cierto valor (por ejemplo, debido a una correa rota) el interruptor de vacío se conecta a

tierra y enciende la Luz de Advertencia de Frenos. La condición del interruptor de vacío puede

comprobarse con un Multímetro.

Instalación

Antes de instalar el servofreno, debe medirse y ajustarse el largo de la varilla de empuje. Referirse al

Manual de Servicio para mayor información.


60

Principio de Funcionamiento del Servofreno

El servofreno amplifica la presión aplicada cuando se acciona el freno, y al hacerlo reduce el esfuerzo

mecánico que se requiere para operarlo. En muchos sistemas de freno automotrices el servofreno se

encuentra en un conjunto combinado con el cilindro maestro. El servofreno de vacío usa la presión

negativa generada por la admisión del motor, o en el caso de los vehículos equipados con motor diesel, una

bomba adicional de vacío que produce presión negativa (0.5-0.9bar), para amplificar la fuerza aplicada al

pedal de freno. Cuando se aplican los frenos, esta fuerza suplementaria aumenta como una función directa

de la fuerza del pedal, y continua su incremento hasta que esta alcanza el ciclo de presión. Este punto,

que se encuentra cercano al punto de bloqueo de las ruedas, la presión es de alrededor de 60 a 100 bar,

dependiendo del vehículo en particular. No se produce mayor incremento en la presión de vacío después

de este punto.


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Cuerpo de válvulas (posición liberada)

El pedal de freno esta conectado al anillo de sellado mediante la varilla del pistón. Tanto la varilla de

empuje como el anillo de sellado tienen una pequeña distancia con su superficie de contacto. En este caso

hay presión negativa en ambas cámaras. La conexión al exterior esta bloqueada, porque la varilla de

empuje esta en contacto con el anillo de sellado.

Cuerpo de válvulas (posición de aplicación)

Si el conductor comienza a frenar, la varilla de conexión se mueve a la izquierda, presionando el sello de la

válvula lejos del asiento de la válvula, con lo que permite el ingreso de la presión atmosférica al lado trasero

de la cámara de trabajo. De acuerdo con la fuerza del pedal de freno, una mayor o menor cantidad de

presión atmosférica ingresa a la cámara de trabajo a través de un filtro de aire, intensificando la fuerza de

frenado. La presión en cámara de trabajo derecha es mayor que en la cámara de vacío izquierda. El

diámetro de la unidad del servo, indicado en pulgadas, determina la fuerza máxima de frenado.


62

Actividad Nº1: Responda las siguientes pregunta con el material de

Transmisión y frenado

1- ¿Cuál es la función correcta acerca de la resistencia al rodado? 2- La finalidad de la transmisión con engranajes es:

3- ¿Cuál es la finalidad del sincronizador?

4- ¿Cuál es la finalidad del embrague auto ajustable?

5- ¿Cuál es la función acerca del volante de doble masa?

6- ¿Cuál es la función correcta acerca del diferencial abierto?

7- ¿Cómo se multiplica la fuerza en un sistema de frenos?

8- ¿Cuál es la alternativa correcta para la válvula proporcional de frenado?

9- ¿Cuál es la alternativa correcta sobre el líquido de frenos?

10- ¿Cuál es la alternativa correcta para la válvula reguladora de presión?

11- ¿Cuál es el propósito de la válvula unidireccional en un servo freno por vacío?

12- Los sincronizadores de doble y triple cono se utilizan para:

13- En caso de problemas de cambios, ¿Qué partes deben ser revisadas en primer lugar?

14- ¿Qué elementos deben tenerse en consideración durante la reparación?

15- ¿Cuál es la dirección correcta de instalación del pasador en un riel de cambios?

16- ¿Qué procedimiento de servicios debemos realizar `para el freno de tambor?

17- Explique con sus palabras el principio de funcionamiento del servofreno

18- ¿En que consiste una caja de cambios bruta?

19- ¿Qué es over-driver?

20- ¿Qué es relación de giro o marcha de una caja de cambios?

21- ¿Qué es viscosidad en aceite usa una caja de cambios?

22- Empíricamente ¿Cómo se reconoce un sincronizador de una caja de cambios en mal

estado?

23- ¿Por qué generalmente la marcha de retroceso no tiene sincronizadores?

24- ¿Qué se entiende por retacar?

25- ¿Qué se entiende por purgar o sangrar el sistema de freno?

26- ¿Cuál es la mantención periódica que se debe dar al sistema de freno de un

automóvil?

27- ¿Por qué razón es mas efectivo los frenos con pastillas que los de balata?

28- ¿Qué tipo de liquido de freno utilizan el circuitos de frenado?

29- ¿Cada cuanto tiempo se reemplaza por totalidad del liquido de freno del sistema?

30- ¿Cuántas veces se puede restificar los discos y tambores de frenos?


63

Actividad Nº2: Identifique y explique la función de las partes de la caja de cambios que

allí aparecen numeradas..

NOMBRE DEL ELEMENTO Y SU FUNCION.

1:--------------------------------------------------------------------------------------------------

2:--------------------------------------------------------------------------------------------------

3:--------------------------------------------------------------------------------------------------

4:--------------------------------------------------------------------------------------------------

5:-------------------------------------------------------------------------------------------------

6:-------------------------------------------------------------------------------------------------

7:-------------------------------------------------------------------------------------------------

8:-------------------------------------------------------------------------------------------------

9:-------------------------------------------------------------------------------------------------


64

Actividad Nº3: Calcular relación de transmisión o de giro de una caja convencional de 4

velocidades

Desarrollo calculo de relación de transmisión

1º(i) =

2º(i)=

3º(i)=

4º(i)=

R(i)=


65

Actividad Nº4: De acuerdo al material entregado determine 10 fallas del sistema de caja

de cambios convencional, integral y 4x4 y su posible reparación.

FALLAS REPARACION

1-

2-

3-

4-

5-

6-

7-

8-

9-

10-


66

Actividad Nº5: De acuerdo al material entregado determine 10 fallas del sistema del

Conjunto embrague.

FALLAS REPARACION

1-

2-

3-

4-

5-

6-

7-

8-

9-

10-


67

Actividad Nº6: De acuerdo al material entregado determine 10 fallas del sistema de freno

FALLAS REPARACION

1-

2-

3-

4-

5-

6-

7-

8-

9-

10-


68

EVALUACION

LA PRESENTE GUIA DE TRABAJO SERA EVALUADA CON UNA EXIGENCIA DE UN

50%.

ASIGNACION DE PUTAJES

ACTIVIDAD Nº1: 15 PUNTOS.






TOTAL MAXIMO DE PUNTOS: 58 PUNTOS

Escala de notas

Guia modulo 7

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