FRENOS Y CONTROL DE

ESTABILIDAD

TEXTO GUA:

RECOPILACIN DE INFORMACIN

AUTOR:

ING. GUSTAVO BURBANO V.

CUENCA-ECUADOR

NDICE DE CONTENIDOS

SISTEMA DE FRENOS ...................................................................................... 3

1.1. INTRODUCCIN ..................................................................................... 3

1.2. FUERZA DE FRENADO .......................................................................... 3

1.3. DISTANCIA DE PARADA ........................................................................ 4

1.4. CARACTERSTICAS ................................................................................. 4

FRENOS NEUMTICOS ................................................................................... 5

2.1. INTRODUCCIN ...................................................................................... 5

2.2. ELEMENTOS ............................................................................................. 6

MANTENIMIENTO Y PRECAUCIONES DEL SISTEMA DE FRENOS ........... 9

FRENOS HIDRULICOS ............................................................................... 10

3.1. INTRODUCCIN .................................................................................... 10

3.2. FUNCIONES Y CLASIFICACIN DE FRENOS .................................... 11

3.3. ELEMENTOS DEL SISTEMA ................................................................. 12

3.3.1. BOMBA DE FRENOS PRINCIPAL DE SIMPLE EFECTO................. 12

3.3.2. BOMBA O CILINDRO PRINCIPAL DE FRENO HIDRULICO EN

TANDEM ......................................................................................................... 12

3.3.3. FRENOS SOBRE LAS RUEDAS ........................................................... 13

FRENOS ABS .................................................................................................. 15

SISTEMA DE FRENOS

1.1. INTRODUCCIN

El sistema de frenos de un vehculo tiene la misin de reducir su velocidad y

llegar a detenerlo si fuera preciso. Acta este sistema debido a la friccin

producida por dos piezas de elevada adherencia, una de ellas fija y la otra

mvil, que se montan en cada rueda. Este frotamiento transforma en calor la

energa cintica del vehculo en movimiento. El calor se irradia a la

atmsfera debido a la corriente de aire provocada por la marcha del

vehculo.

1.2. FUERZA DE FRENADO

Se comprende que cuanto ms fuertemente se apliquen las zapatas contra el

tambor y mayor sea la adherencia entre ambos, mayor ser la accin de

frenado; pero no por aplicar mas fuerza de frenado a las ruedas se consigue

detener antes el coche, pues si esta fuerza es mayor que la de adherencia del

neumtico al suelo, se producir el blocaje de la rueda, con lo que el vehculo

se arrastra, tardando ms tiempo en detenerse que si la rueda va rodando y

siendo contenida en su giro. Lo mismo ocurre cuando se aplica a la rueda un

esfuerzo de rotacin mayor que la fuerza de adherencia como ya vimos, se

produca el patinaje, que resta impulso al vehculo.

1.3. DISTANCIA DE PARADA

Se llama as al espacio recorrido por el vehculo desde que se accionan los

frenos, hasta que se detiene completamente. Depende de la presin que se

efecte en el pedal del freno, es decir, de la fuerza de frenado, de la fuerza de

adherencia del neumtico al suelo, de la velocidad con que marcha el

vehculo en el momento de frenar, de la fuerza y direccin del viento, etc.

Como algunos factores son variables y difciles de determinar, la distancia de

parada no dar valores exactos al calcularla.

1.4. CARACTERSTICAS

Como el movimiento del vehculo se realiza por medio de las ruedas, si se

desea detenerlo deber suprimirse el movimiento de ellas, para lo cual, se

dispone en cada una de un tambor al que se une la rueda por medio de

tornillos. Este tambor es el que recibe el movimiento de los palieres en las

ruedas motrices., En su interior van alojadas las zapatas, provistas de forros

de un material muy resistente al calor y que pueden ser aplicadas contra la

periferia interna del tambor, producindose en este caso el frotamiento de

ambas partes. Como las zapatas van montadas en el plato, sujeto al chasis

por el sistema de suspensin y que no gira, es el tambor el que queda frenado

en su giro por el frotamiento con las zapatas.

FRENOS NEUMTICOS

2.1. INTRODUCCIN

Este sistema consiste en utilizar, para el accionamiento de los elementos

frenantes de las ruedas, el aire comprimido generado por el propio motor del

vehculo.

Se emplea habitualmente en vehculos pesados, donde por su gran peso o

carga, precisan potencias y energas de frenado grandes.

2.2. ELEMENTOS

Compresor: Es accionado por el motor por medio de engranajes internos

comprimiendo el aire a presin que es almacenado en los tanques.

Tanques de suministro: Es el encargado de recibir el aire comprimido para

luego suministrarlo a los tanques de aire primario y secundario.

Tanques de aire primario y secundario: Suministra el aire a los sistemas de

frenos delanteros o traseros del vehculo automotor.

Vlvula de seguridad: En el propio regulador de presin hay instalada una

vlvulas de seguridad que en caso de avera descarga la presin al exterior.

Vlvulas de drenaje: Permite evacuar los residuos de condensacin (agua)

que se encuentran en el fondo de los tanques acumuladores.

Secador de aire automtico: Elimina los vapores de agua y aceite contenidos

en el aire, dicha separacin se efecta por centrifugacin, un filtro retiene las

partculas solidas que pudiera haber, los productos de decantacin se

eliminan automticamente.

Gobernador: Su misin es mantener de forma automtica un determinado

nivel de presin en los depsitos, cuando hay sobrepresin se abre una

vlvula dejando escapar el aire comprimido sobrante.

Manmetros de presin: Es el encargado de indicar la presin de aire en los

depsitos y cuando frena la presin de trabajo en las tuberas.

Las medidas de presin las encontramos en:

P.S.I. (1 P.S.I.)

Kg/cm2. (14,2 P.S.I.)

Bar. (14, 5 P.S.I.)

K/Pa. (0, 14 P.S.I.) Vlvula de control de freno de servicio: La vlvula de freno se servicio es un

reductor de doble presin ajustable, permite dosificar con precisin las

presiones de salida de forma proporcional al recorrido del pedal.

Vlvula de descarga: Situada en las bifurcaciones de las canalizaciones tanto

de las ruedas traseras como delanteras eliminando automticamente el aire

contenido en los cilindros de las ruedas cuando cesa la accin de frenado.

Cmara del freno: Recibe una presin neumtica que transforma en fuerza

mecnica para accionar las zapatas del freno por medio de las palancas del

freno.

Ajustador de holgura (rache): Los mecanismos de ajustes manuales deben ser

utilizados solamente cuando los frenos estn fros y cuando el freno de

estacionamiento no est accionado. Los ajustadores manuales son compuestos

bsicamente por un pin sin fin y una corona conectada con el cuerpo del

eje. A medida que las zapatas se desgastan, la aproximacin de los patines es

realizada manualmente por el accionamiento del pin sin fin.

Vlvula relay: La vlvula funciona como una vlvula de freno a control

remoto que entrega o suelta el aire a las cmaras en respuesta al aire

entregado de control desde la vlvula de freno de servicio.

Vlvula de control manual: La vlvula de control manual ms conocida como

pivote acta sobre los frenos del semirremolque y es accionada en terrenos

especialmente lisos o majados de acuerdo a la necesidad del operador.

Vlvula control de estacionamiento: Es una vlvula de empujar-halar, para

operar manualmente y est montada en el tablero de instrumentos y provee al

camin o autobs un control de los frenos de estacionamiento.

La vlvula es sensible a la presin automticamente se mueve a la posicin de

aplicacin si la presin cae por debajo de 20 a 30 P.S.I

Vlvula del freno de seguridad: Es una vlvula de funcin doble, la funcin

primaria es servir al lado de la de emergencia como vlvula de liberacin

rpida haciendo que la aplicacin del freno de servicio y emergencia ocurra

simultneamente.

Lneas de aire para el semirremolque: Las conexiones para el freno del

semirremolque se realizan a travs de las cabezas de acoplamiento, cuya

misin es realizar la unin flexible en las instalaciones del freno de aire

comprimido entre la unidad tractora y el semirremolque.

MANTENIMIENTO Y PRECAUCIONES DEL SISTEMA DE FRENOS

Purgar diariamente los tanques acumuladores del freno con la vlvula

manual de drenaje, si es que no lleva secador de aire automtica.

Verificar el correcto enganche de las conexiones del semirremolque al

tractor, as mismo verificar el correcto funcionamiento del circuito del

semirremolque.

Utilizar el freno manual del semirremolque solo en trayectos difciles.

Verificar y limpiar peridicamente los filtros intercalados en las tuberas del

freno.

Est prohibido modificar el circuito o aparatos de frenado sin autorizacin

escrita del fabricante.

Si con el motor parado la presin del aire en los circuitos cae rpidamente la

posible fuga puede ser por un racor

Reemplazar los elementos de acuerdo con el fabricante el cartucho del

secador de aire, este cartucho es contaminante.

Si en una bajada abusa del freno de servicio puede aparecer el efecto

fading que es la perdida de la eficacia de los frenos debido al aumento de

temperatura en las zapatas.

No utilizar el freno de estacionamiento con los frenos calientes pues al estar

calientes los tambores pueden deformar las campanas.

FRENOS HIDRULICOS

3.1. INTRODUCCIN

El funcionamiento de los sistemas de frenos hidrulicos se basa en los

principios siguientes:

Los lquidos son prcticamente incompresibles, es decir, que su volumen no

disminuye prcticamente aunque se les someta a presiones muy grandes.

Cuando a un lquido totalmente encerrado en un recipiente se le aplica una

presin en un punto, esta presin se comunica a toda la masa del lquido.

Estos principios son bsicamente los de PASCAL en el cual manifiesta toda

presin ejercida en un punto cualquiera en la superficie de un lquido se

transmite en todas las direcciones y sin prdida de su intensidad.

3.2. FUNCIONES Y CLASIFICACIN DE FRENOS

El freno de pie debe reducir la velocidad del vehculo, cuando sea necesario,

e incluso llegar a detenerlo. El vehculo ha de mantener su direccin. El freno

de pie, que el conductor lo maneja con el pedal, debe ser gradual y actuar

sobre las cuatro ruedas.

El freno de estacionamiento debe impedir que el vehculo parado comience a

rodar, incluso en calzadas inclinadas. En la mayor parte de los casos sirve de

freno de emergencia cuando falla el freno de pie.

El freno de servicio continuo (freno motor) debe mantener la velocidad del

vehculo en un valor determinado en pendientes prolongadas (tercer freno).

El freno de pie debe reducir la velocidad del vehculo, cuando sea necesario,

e incluso llegar a detenerlo. El vehculo ha de mantener su direccin. El freno

de pie, que el conductor lo maneja con el pedal, debe ser gradual y actuar

sobre las cuatro ruedas.

El freno de estacionamiento debe impedir que el vehculo parado comience a

rodar, incluso en calzadas inclinadas. En la mayor parte de los casos sirve de

freno de emergencia cuando falla el freno de pie.

El freno de servicio continuo (freno motor) debe mantener la velocidad del

vehculo en un valor determinado en pendientes prolongadas (tercer freno).

3.3. ELEMENTOS DEL SISTEMA

3.3.1. BOMBA DE FRENOS PRINCIPAL DE SIMPLE EFECTO

En la figura se muestra el despiece y seccin de una bomba de frenos,

constituida por el cilindro (1), al que llega el lquido de frenos desde un

deposito (8) acoplado a l y que puede salir por el conducto (9) hacia los

cilindros de rueda.

3.3.2. BOMBA O CILINDRO PRINCIPAL DE FRENO HIDRULICO

EN TANDEM

El cilindro principal sirve para producir la presin en los circuitos de freno.

Se acciona con el pedal de freno por medio de una varilla de longitud

regulable.

En la mayora de los casos hay, adems, un amplificador de la fuerza del

freno, que multiplica la fuerza del pie por medio del aire aspirado.

El cilindro principal tiene que permitir la compensacin del lquido de frenos

que se dilata al calentarse y se contrae al enfriarse. Al dilatarse tiene que

salirse del circuito volviendo a entrar en l al contraerse, para que no

aparezcan aspiraciones ni presiones en el circuito de los frenos.

3.3.3. FRENOS SOBRE LAS RUEDAS

Como frenos sobre las ruedas se utilizan los de friccin en forma de tambor o

de disco. En turismos, todava es frecuente montar frenos de tambor

nicamente en el eje trasero para mayor sencillez de instalacin del freno de

estacionamiento.

Los vehculos industriales, en su mayora llevan aun frenos de tambor en

todos los ejes.

FRENOS ABS

El ABS es un sistema electrnico que comprueba y controla la velocidad de

las ruedas durante el frenado, el ABS constantemente comprueba la velocidad

de las ruedas y controla el frenado durante las situaciones de bloqueo de las

mismas mejorando la estabilidad y el control del vehculo.

Controla la presin en el circuito de frenado que esta aplicado en las ruedas,

independientemente de la fuerza aplicada por el conductor