Post on 26-Dec-2015
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Sistema
de frenos.
Fundamentos
EL SISTEMA DE FRENOS. La misión es la de disminuir o anular progresivamente la velocidad del vehículo, o
mantenerlo inmovilizado cuando esta detenido.
En los frenos se desarrollan las siguientes fuerzas:
• De fricción: Donde las fuerzas nacen del frotamiento entre dos elementos, de los
cuales, uno es solidario al chasis y el otro a las ruedas.
• Eléctrico: Donde las fuerzas se generan por la acción electromagnética entre dos
elementos en movimiento que no rozan entre si. (Retardador Eléctrico)
• De fluido: En los que las fuerzas se desarrollan por la acción de un fluido que se
encuentra entre dos elementos en movimiento relativo. (Retardadores Hidráulicos)
Dispositivo de frenado.
Los frenos pueden ser de tambor o de disco. Se componen de los
siguientes elementos.
Disco
Pinza de freno
Pastillas de frenos
Embolo
Bombín Tambor
Zapatas
Plato
Dinámica del frenado. La acción de frenado, el vehículo es retenido en su movimiento por unas fuerzas
horizontales F1 y F2 aplicadas a las ruedas.
Deceleración (a) = Variación de velocidad / tiempo
Ejemplo: Si un coche que circula a 72 Km/h se detiene en 5 segundos, la
deceleración lograda es:
a = 72000m/3600s = 20 m/s = 4m/ s² 5 s 5 s
Distancia de frenada Las magnitudes físicas que intervienen en las características del movimiento de
frenado de un vehículo son: la distancia d, la velocidad v, la deceleración a y el
tiempo t.
Cuando el esfuerzo retardador Fr es superior al esfuerzo motor Fm, pero la
diferencia (Fr- Fm) es constante, se obtiene una deceleración constante:
vi – vf = at (1) Siendo (vi) velocidad inicial, (vf) velocidad final una vez cesado
el esfuerzo.
La distancia recorrida durante un tiempo t
d = vi + vf . t sustituyendo t por vi – vf
2 a
d = vi +vf . vi – vf = vi²– vf ²
2 a 2a
Del mismo modo, teniendo en cuenta que vi= at + vf puede decirse
d = vi + vf . t = at + vf + vf . t = at ² + vf . t
2 2 2
Si la velocidad final es nula : d = vi² /2a = at²/ 2
Fuerzas de frenado y adherencia. La energía cinética que posee en cuerpo de peso P lanzado a una velocidad v.
Ec = ½ mv² = ½ P/g v² siendo g la aceleración de la gravedad 9,8 m/s2
½ P/g v² = Fd Como la fuerza de adherencia tiene que ser igual a la de frenado
para que no patine. F = p. µ = al peso de adherencia. µ=coeficiente de rozam.
Pv2 / 2g = pµd entonces d= Pv²/ 2pgµ Del mismo modo F= P/g . a sabiendo
que F debe ser igual a p. µ como máximo. p. µ= P/g . a de donde a = pµg/ P
Ecuación de la deceleración.
Teniendo en cuenta que el peso de adherencia p no puede sobrepasar en ningún
caso el peso total P del vehículo (p/P < 1), y que el coeficiente de rozamiento µ es
siempre menor que la unidad, tomando la ecuación de la deceleración puede
decirse que el valor máximo que puede alcanzar ésta es de 9,8 m/s2 = g.
d.a = Pv² . pgu = v² d es la distancia de parada y a es la deceleración
2pgµ P 2
De esto se deduce que cuento más fuertemente se aplique las zapatas contra el
tambor y mayor sea la adherencia entre ambos, más importante será la acción de
frenado; pero no por aplicar más fuerza de frenado a las ruedas se consigue
detener antes el vehículo.
Reparto de la fuerza de frenado
Bajo el efecto de par I x h, el peso transferido al eje delantero es
tal, que el par desarrollado P1 x l, en que se ha transformado I x h,
es igual a éste, luego puede decirse que:
P1 x l = I x h entonces P1 = I x h P1= 0,2 x P
l
Esta expresión indica que el peso P1 transferido al eje delantero es mayor cuanto
más lo sea las fuerzas de inercia I y la altura del punto de gravedad h con
respecto al suelo, y será menor cuanto más grande sea la batalla l de coche.
El valor transferido al eje delantero suele ser aproximadamente el 20% del peso.
Por ello se le puede dar mayor fuerza de frenado a las ruedas delanteras que a las
traseras.
Problema 8
Distancia de parada
La distancia de frenada se puede calcular conociendo el tanto porciento
de eficacia de frenada con la expresión: d= v² / 254xe siendo e el % de
eficacia de frenada, v la velocidad expresada en Km/h y 254 una
constante para que la distancia se exprese en metros.
La energía cinética que tiene un cuerpo es mv²/ 2 y para pararlo hay que
aplicar una fuerza F que efectúe una distancia d que recorre el vehículo
hasta pararse. mv²/ 2= F x d
Como la fuerza F es constante, produce una deceleración constante, que
depende dela fuerza de frenada: F= m x a entonces a= F/m pudiendo
calcular la deceleración conociendo la fuerza aplicada y la masa del
vehículo.
mv²/2= m x a x d entonces d= mv² = v²
2ma 2a
Esto indica que la distancia de parada es directamente proporcional al
cuadrado de la velocidad, e inversamente proporcional al duplo de la
deceleración, contando siempre con buena adherencia.
Los frenos de un vehículo que pesa 2400 kgf efectúan una
fuerza de 1200 kgf sobre la periferia de las cubiertas. ¿ Que
valor tiene la deceleración producida en el frenado y cual es la
eficacia de los frenos en %?
Distancia de parada.
• Ejemplo: Calcular la distancia de parada de un vehículo que pesa
900 kgf y circula a una velocidad de 80 km/h cuando se le aplica
una fuerza de frenada de 720 kgf ( que representa una eficacia de
frenado del 80% ), suponiendo despreciable la fuerza del viento a
favor o en contra.
• Velocidad del vehículo; v= 80.000/ 3600= 22,2 m/s
• Deceleración : a= F/m= 720kg/ 91,83kg/m/s2=7,84 m/s²
• m= p/g = 900kg/ 9,8 m/s²=91,83 kg/m/s²
• Distancia de parada: d= v²/2a = 22,2 ²/ 2x 9,8 x 0,8 = 31,43 m
• Tiempo que tarda en detenerlo: t= v/a= 22,2/ 7,84= 2,83 s
teniendo en cuenta que desde que se ve el obstáculo hasta que se
pisa el pedal transcurre aproximadamente 1 seg entonces a 22,2
m/s han pasado 22,2 m que sumados a los 31,43m hacen un total
de 53, 63 m.
Se comprende que todos estos cálculos están referidos al empleo de la
máxima fuerza de frenado F que puede ejercerse, la cual no debe
sobrepasar la fuerza de adherencia A, pudiendo llegar a igualarla.
La adherencia total es A= p µ = m g µ entonces
A= F = m g µ y si F=m a m a = m g µ a = g µ lo que
indica que la deceleración depende del coeficiente de adherencia que
como máximo puede ser 1 en optimas condiciones por lo que la
deceleración es a =9,8 m/s²
Como valores prácticos se pude tomar:
Para una frenada normal. 2 m/s²
Para una frenada brusca fuerte. 4 a 6 m/s²
Para frenadas excepcionales en suelos adherentes. 6 a 9 m/s²
Según la normativa, los vehículos tienen que cumplir:
• Un sistema principal de frenos capaz de decelerar a 5 m/s² a 80 Km/h
con una fuerza en el pedal inferior a 50 Kg.
• Un sistema de freno de emergencia capaz de decelerar a 2,75 m/s²
Abaco de evolución de distancia de parada en función de la
velocidad para una deceleración de 6m/s² y un tiempo de
reacción de 0,75 seg.
Distancia recorrida (m)
Distancia
recorrida
durante el
tiempo
muerto (m)
Velocidad del vehículo (km/h)
Montaje fijo Montaje flotante
Frenos de tambor
Reparto de fuerzas
Tipos de montajes de fresnos de tambor
TIPOS DE FRENOS DE TAMBOR
TIPO ESQUEMA CARACTERISTICAS EQUIPADO
FARKASS
TWINPLEX
Se compone de 4 elementos, esta
disposición mejora la carga de las
mordazas en el tambor
TERMOSTABLE
• 2 empujadoras
• 2 cilindros de rueda
• Tiene gran eficacia al circular
hacia delante, pero poca hacia atrás
• Muy inestable a velocidades
elevadas
Ej. Peugeot 403 y 404
Austin mini
No es muy utilizado en
turismo
• 2 mordazas tensadas, poca eficacia,
mucha estabilidad térmica
• Necesita obligatoriamente de un
sistema de asistencia
• Peligroso al circular marcha atrás
Ej. Peugeot 404 eje
delantero
No es muy utilizado en
turismo
Ej. Fenwick
Tipos de montajes de fresnos de tambor
TIPOS DE FRENOS DE TAMBOR
TIPO ESQUEMA CARACTERISTICAS EQUIPADO
PUNTO FIJO
HCSF
Segmentos
flotantes
(SIMPLEX)
AUTOAPRIETE
(Duo-Servo)
• 1 empujadora asegura 2/3 de
frenado
• 1 tirante asegura el resto de frenado
• 1 punto de articulación fijo
Sistema que equipa a la
mayoría de vehículos
• 1 empujadora primaria asegura 1/3 de
frenado
• 1 guiada o secundaria asegura los 2/3
restantes
• La 1ª empuja la 2ª gracias a una unión
móvil entre las dos mordazas
• Dispositivo muy eficaz, difícil de regular y
muy inestable a velocidad elevada
Ej. Vehículo
Industriales
IVECO
Ej. R4 Atrás
En vías de extinción
• 1 empujadora asegura 2/3 de
frenado
• 1 tirante asegura el resto de frenado
• Las mordazas pueden deslizarse
verticalmente centrándose por si
solas
• Frenada más eficaz
Tipos de montajes de fresnos de tambor
Bombín de frenos
Bombín diferencial
1 Pistón.
2 Cilindro.
3 Copelas.
4 Muelle.
5 Guardapolvos. 4
Dispositivos de aproximación de zapatas
Excéntricas
Arandelas
de fricción
Alma de la
mordaza
Arandela
plana
Clips
Muelle
Plato
Cubo
Eje
Arandelas de fricción
Dispositivos de aproximación de zapatas
Rueda
Trinquete Bieleta
Dispositivos de aproximación de zapatas
leva
Sistema con rueda y trinquete Lucas Girling
Dispositivos de aproximación de zapatas
Sistema con sector dentado y pestillo Sistema Bendix
Sistema automático de bieleta y con rodillo estriado y leva.
Dispositivos de aproximación de zapatas
Las zapatas de freno están formadas por dos chapas de acero soldadas
en forma de media luna y recubiertas un su zona exterior por los
ferodos o forros de freno, que son los encargados de efectuar el
frenado por fricción con el tambor.
Zapatas de freno de tambor
FRENOS DE DISCO
Mangueta
Pastillas de
freno Pinza
Cilindro
receptor
Estribo
Disco
Buje Deflector
FRENOS DE DISCO 1º Pinza fija
2º Pinza con anillo bastidor - 2 pistones
3º Pinza con anillo bastidor - 1 pistón
4º Pinza con anillo bastidor en columna-
1 pistón
5º Pinza flotante
6º Pinza flotante con columnas
7º Pinzas tipo Annette.
8º Pinzas de tipo colette.
9º Pinzas de ultima generación
Tipos de frenos de disco
TIPOS DE FRENOS DE DISCO 1º Pinza fija
* La pinza en relación al pistón es
fija.
* Necesita como mínimo un
pistón a cada lado del disco.
* Ciertos modelos tienen 3 o 4
pistones.
* Tiene buena distribución de
esfuerzos, pero puede presentar
problemas de ruido.
* Coste elevado.
Vehículos de gama alta.
Mecerdes,BMW, Alfa Romeo, etc.
Citröen CX, Porche, Opel Omega,
Citröen Bx
Ford Escort 16S
Aplicaciones Perfil de la pastilla
Características
TIPOS DE FRENOS DE DISCO 1º Pinza fija
Entrada de
líquido de frenos
Pistón Pistón
Disco
Pastillas
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
2º Pinza con anillo bastidor - 2 pistones
El cilindro hidráulico tiene dos
pistones opuestos.
Puede presentar problemas de
ruido
Coste de fabricación inferior al
de pinza fija, aunque elevado al
tener dos pistones.
Poco fiable, tendencia al gripaje
Peugeot 504
Peugeot 505
Aplicaciones
Características
Perfil de la pastilla
TIPOS DE FRENOS DE DISCO 3º Pinza con anillo bastidor - 1 pistón
- El cilindro hidráulico es ciego, esta
unido en su parte posterior al anillo.
- El estribo soporta las pastillas y todos
los esfuerzos de frenado.
- El anillo bastidor es guiado sobre el
estribo a través de ranuras y empujado
por un muelle y por el otro lado sujeto
por una espiga en la pastilla exterior.
Esta pinza suprime todos los
inconvenientes que tenían los frenos
en anillo bastidor de 2 pistones.
VW, Audi, Golf Scirocco, Peugeot
104, Simca Talbot, Frenos G.G.
MR 48
Aplicaciones
Características
Perfil de la pastilla
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
4º Pinza con anillo bastidor en columna - 1 pistón
El anillo bastidor esta
sólidamente fijado sobre el
cilindro hidráulico ciego. Este
soporta y guía las pastillas.
El cilindro hidráulico desliza
sobre 2 columnas solidarias al
estribo. Las columnas soportan
todos los esfuerzos de frenado.
Frenos Bendix Série IV, Renault
Clio, Supercinco, R9, R11, Peugeot
106, Citroën BX, Peugeot 405,
Renault 19
Aplicaciones
Características
Perfil de la pastilla
TIPOS DE FRENOS DE DISCO 4º Pinza con anillo bastidor en columna - 1 pistón
TIPOS DE FRENOS DE DISCO 5º Pinza flotante
El estribo de fundición o chapa
soporta las pastillas y todos los
esfuerzos de frenado
Está rígidamente sujeta a la
mangueta
La pinza esta guiada sobre el
estribo por medio de ranuras. Se
compone de 1 o 2 pistones opuestos
Su función se limita a aplicar las
pastillas sobre el disco
Frenos Bendix Série III, Fiat Uno, Renault 5, 8, 12,
16, Renault 25 GTX/ ABS, V6 Turbo, Renault
Espace ABS, Frenos Girling C16, Bendix Série V,
Citroén XM, Peugeot 605
Aplicaciones
Características
Perfil de la pastilla
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
5º Pinza flotante
Entrada de
líquido de frenos
Pistó
n
Pastillas
Disco
Pinza
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
5º Pinza flotante - 1 Pistón
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
5º Pinza flotante - 2 Pistones
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
5º Pinza flotante con freno de estacionamiento integrado
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
5º Pinza flotante - 1 Pistón - con freno de estacionamiento
integrado
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
5º Pinza flotante - 2 Pistones - con freno de estacionamiento
integrado
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
6º Pinza flotante con columnas
Se compone de un estribo fijo que
mantiene las pastillas y absorbe los
esfuerzos de frenado.
Las columnas permiten el
deslizamiento de la pinza.
Frenos Girling C16, Bendix Série V,
Citroén XM, Peugeot 605, Ford
Escort, Orion, Renault Supercinco,
R11, R19, R21
Aplicaciones
Características
Perfil de la pastilla
6º Pinza flotante con columnas
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
6º Pinza flotante con columnas
TIPOS DE FRENOS DE DISCO
6º Pinza flotante con columnas
6º Pinza flotante con columnas 7º Pinza tipo Annette
7º Pinza tipo Annette funcionamiento
8º Pinza tipo Colette
8º Pinza tipo Colette
8º Pinza tipo Colette funcionamiento
9º Pinza tipo última generación
Disco de frenos
Disco de frenos de acero simple
Disco taladrados o perforados. Disco ventilado.
Normalmente se usan discos ventilados en vehículos de serie de
media potencia. Para altas potencias se utilizan los perforados.
Disco de frenos
Disco cerámico ventilado.
Disco de frenos
Los discos de frenos Carbo-Cerámicos, tienen sus
orígenes en la industria de la aviación, mas tarde a
principio de la década de los 80 se utilizaron en las
competiciones de F1, actualmente algunos automóviles
muy exclusivos y de altas prestaciones también los
utilizan como el Porche 911 Turbo.
Están hechos de compuesto de Carbono en una base
Cerámica para darle la resistencia tan alta a las
temperaturas que estos operan..
Los discos son de color negro (por el carbono) y
cerámica como compuesto base, por eso a medida que
se desgastan se desprende un polvo negro. Las pastillas
que usan estos discos son también de carbo-cerámica o
de carbono.
La principal ventaja de estos frenos es su bajísimo
peso, su altísimo poder de frenado por la alta fricción y
su gran poder estructural que evita roturas grietas y
fallas a altísimas temperaturas. Pueden detener un
vehículo de 320 Kms/h a 0 en menos de 30 metros
Su desventaja es su alto precio.
Pastillas de frenos
Para cumplir con la normativa vigente de la fabricación de vehículos, la
composición de las pastillas cambia dependiendo de cada fabricante.
Aproximadamente 250 materiales diferentes son utilizados, y pastillas de calidad
utilizan entre 16 a 18 componentes.
Ejemplo de composición:
20% aglomerantes: Resina fenólica, caucho
10% metales: Lana de acero, virutas de cobre, virutas de zinc, virutas de latón,
polvo de aluminio
10% fibras: Fibras de carbón, fibras orgánicas, lana mineral, fibras químicas
25% material de relleno: Óxido de aluminio, óxido de hierro, sulfato sódico
35% deslizantes: Grafito, sulfuro de cobre, sulfuro de antimonio
FRENOS DE ESTACIONAMIENTO
4 Opciones Técnicas
• Integrado en el freno de tambor
• Integrado en los frenos de disco
• Freno de disco específico
• Freno de tambor específico
•Freno de estacionamiento
electromecánico.
FRENOS DE ESTACIONAMIENTO
Integrado en el freno de tambor
FRENOS DE ESTACIONAMIENTO
FRENOS DE ESTACIONAMIENTO
Integrado en el freno de disco
FRENOS DE ESTACIONAMIENTO
Freno de tambor específico
FRENOS DE ESTACIONAMIENTO
Freno de disco específico
Excéntrica
de reglaje
Fijación
sobre el
estribo
Pastillas
Disco Leva de
accionamiento
Cable
Vaina
FRENOS DE ESTACIONAMIENTO
Freno de estacionamiento electromecánico
Freno de estacionamiento electromecánico
FRENOS DE ESTACIONAMIENTO
CIRCUITO DE FRENOS
Servofreno Pedal
Líquido
de frenos
Depósito de
compensación
Cilindro maestro
Canalizaciones
Frenos de
servicio
Repartidor de
frenado o
corrector
SISTEMA DE TIMONERÍA
Cilindro maestro con arandela primaria
Salida no
residual
Salida
residual
Orificio de
compensación
Orificio de
llenado
Entrada de
alimentación
Arandela
de cierre
Orificios
periféricos
Fijación contactor
de detención
Cuerpo del cilindro
maestro
Válvula de presión
residual
Muelle de
recuperación Pistón
Arandela de
protección
Arandela
primaria Cubeta de apoyo
Arandela
posterior
Arandela
secundaria
SISTEMA DE TIMONERÍA
Cilindro maestro con arandela primaria
La arandela primaria está moldeada en SBR insensible
al fluido de la timonería y resistente al desgaste
mecánico por fricción y a variaciones de temperatura.
Su función es doble:
• Asegurar la estanqueidad y permitir establecer
la presión hidráulica hacia los frenos.
• Mediante su deformación elástica se asegura la
función de “llenado” durante su retroceso.
SISTEMA DE TIMONERÍA
Cilindro maestro con arandela primaria
Estado libre Posición Frenado Posición desfrenado
La presión hidráulica
acentua la
estanqueidad
Función de llenado durante la
carrera de retorno a reposo
SISTEMA DE TIMONERÍA
Cilindro maestro con válvula central
Depósito de reserva
Alimentación
Pistón
Arandela Secundaria
Cuerpo
Pasador
Arandela (copela)
Válvula Cubeta
Salida hacia los frenos
Muelle de recuperación
Muelle de cierre
SISTEMA DE TIMONERÍA
Cilindro maestro con válvula central
La forma de la válvula está estudiada para:
•Asegurar el cierre o deslizamiento gracias a la
forma triangular de su cuello.
• Permitir la estanqueidad sobre la arandela por
medio de su muelle de cierre.
La longitud del cuello de la válvula es superior al
espesor de la parte delantera del pistón, de modo, que
en reposo está despegado de su asiento sobre la arandela
delantera para dejar pasar el líquido de frenos.
SISTEMA DE TIMONERÍA Cilindro maestro tandem
Para responder a las exigencias en materia de frenado
impuestas por la legislación de 1976, los constructores
han desarrollado la generación de cilindros maestros
tandem.
Las principales exigencias son:
• Paliar la pérdida total de frenado en caso de
avería.
• Garantizar en caso de funcionamiento
incompleto al menos un 30% de las prestaciones
de frenado iniciales.
2 Circuitos hidráulicos independientes. En caso de
disfuncionamiento de uno de ellos, el otro permanece
operativo
Cilindro maestro tandem Funcionamiento
Cilindro maestro tandem Funcionamiento
Funcionamiento de la válvula central
Válvula central del cilindro tanden
SISTEMA DE TIMONERÍA
Cilindro maestro tandem
A los frenos A los frenos
Circuito secundario Circuito primario
Funcionamiento de cilindro tandem en caso de fallo
de un circuito.
SISTEMA DE TIMONERÍA Cilindro maestro tandem
La deficiencia de un circuito se traducen en:
• Un alargamiento sensible de la carrera del
pedal.
• El encendido del testigo en el cuadro de
mandos del conductor.
• Alargamiento de la distancia de frenado.
• En ciertas aplicaciones, la puesta en acción del
circuito de seguridad.
Durante la intervención sobre el circuito
hidráulico, respetar siempre el orden de las
canalizaciones. No manipular nunca las
conexiones
SISTEMA DE TIMONERÍA Cilindro maestro tandem con indicador de caída de presión
Al limitador Circuito
de
seguridad
Testigo
de
alarma
A los frenos
delanteros
SISTEMA DE TIMONERÍA
Testigo de alerta
SISTEMA DE TIMONERÍA
Testigo de alerta
Es necesario un desequilibrio de presión de 8 a 10
bares para provocar el movimiento de los pistones
SISTEMA DE TIMONERÍA
Depósito de líquido de frenos
Nivel normal - Testigo apagado Detección de nivel mínimo - Testigo encendido
SISTEMA DE TIMONERÍA
Depósito de líquido de frenos
Falta de líquido
en este circuito
Testigo
encendido
Circuitos
de frenado
SISTEMA DE TIMONERÍA
CIRCUITOS DE FRENADO
Simple
CIRCUITOS DE FRENADO
Standard
CIRCUITOS DE FRENADO
Diagonal
CIRCUITOS DE FRENADO
Diagonal con correctores incorporados o CRC
CIRCUITOS DE FRENADO
En Hi
CIRCUITOS DE FRENADO
En Y
CIRCUITOS DE FRENADO
Doble integral
LIQUIDO DE FRENOS
LIQUIDO DE FRENOS
Características del líquido de frenos:
• Punto de ebullición elevado
• Neutralidad frente a los elastómeros
• Poder lubricante
• Miscibilidad
• Viscosidad
• Propiedades anticorrosivas
• Fluidez
• Estabilidad
•Hidrófilo o Higroscópico
SAE J 1703 DOT3 DOT4 DOT5 ISO 4925
Punto de
ebullición seco
(ºC)205 205 230 260 205
Punto de
ebullición
húmedo (ºC)140 140 155 180 140
Viscosidad a
– 40ºC (mm2/s) 1800 1500 1800 900 1500
LIQUIDO DE FRENOS
Efectos del contenido en agua sobre el punto de ebullición
LIQUIDO DE FRENOS
Evolución del contenido en agua del líquido de frenos con el
tiempo
1 2 3
1
2
3
4
5
Contenido
en Agua (%)
Años
LIQUIDO DE FRENOS
REPARTIDORES DE
FRENADO -
CORRECTORES
REPARTIDORES - CORRECTORES
Repartidor de frenado
Las transferencias dinámicas de carga durante la operación
de frenado en un vehículo tienden a aligerar la carga sobre
las ruedas traseras.
La misión del repartidor de frenado es regular la presión
hidráulica de mando de los frenos posteriores del vehículo
para evitar en todas las circunstancias el bloqueo de las
ruedas.
El ABS aporta una respuesta muy eficaz en condiciones de
frenado extremo pero no resuelven el problema en
utilización normal.
REPARTIDORES - CORRECTORES
Repartidor de frenado
Los repartidores se dividen en dos grandes familias:
• Limitadores. Limitan la presión a un valor fijo
• Compensadores. Compensa proporcionalmente la
presión en los frenos posteriores, ajustando los valores
de la presión delantera y trasera.
Estas dos grandes familias se subdividen a su vez según
que los limitadores o compensadores sean asistidos o no
asistidos.
REPARTIDORES - CORRECTORES
Limitadores
• Limitador sin regulación por la carga del eje posterior
• Limitador con regulación según la carga del eje posterior
• Limitador tandem con regulación según la carga del eje posterior
Compensadores
• Compensador sin regulación
• Compensador integrado en el cilindro de rueda
• Compensador con regulación según la carga del eje posterior
• Compensador según la deceleración
REPARTIDORES - CORRECTORES
Limitador sin regulación por la carga del eje posterior
Limita la presión de alimentación los frenos posteriores por
medio de un valor predeterminado e invariable, establecido
por medio de un muelle convenientemente tarado.
Por encima de este valor cualquier aumento de esfuerzo
sobre el pedal de freno se traduce en un aumento de presión
en el freno delantero pero no aumenta en el freno posterior.
REPARTIDORES - CORRECTORES
Limitador sin regulación por la carga del eje posterior
Freno
posterior
Freno
posterior
Válvula
cerrada
Válvula
Abierta
Posición
Abierto
Posición
Cerrado Esfuerzo del pedal
Pre
sió
n h
idrá
uli
ca
Presión hidráulica
posterior
Umbral de cierre
REPARTIDORES - CORRECTORES
De simple efecto
Limitador con regulación según la carga del eje posterior
La adherencia neumático/carretera está en función de la
carga soportada por la rueda. Tiene en cuenta la carga
sobre el eje posterior y adapta la presión de corte en
consecuencia.
El tarado del muelle es, en este caso, variable en función
de la posición del eje posterior con respecto a la
carrocería, en función de la carga.
REPARTIDORES - CORRECTORES
Limitador con regulación según la carga del eje posterior
Vacío
Carga
Válvula
abierta
A los frenos
posteriores
REPARTIDORES - CORRECTORES
Limitador con regulación según la carga del eje posterior
Esfuerzo del pedal
Pre
sió
n h
idrá
uli
ca
vehículo con carga
máxima Presión posterior
vehículo en vacío Presión posterior
Punto de intervención
REPARTIDORES - CORRECTORES
Limitador tandem con regulación según la carga del eje posterior
Frenos delanteros
Frenos delanteros
Frenos traseros
Frenos traseros
CMT CMT
CMT CMT
Vacío Vacío
Carga Carga
Posición Abierta Posición Cerrada
La separación de circuitos de los tipos Diagonal, Y o Hi
hace precisa la utilización de dos correctores de
frenado que actúan de manera distinta sobre cada una
de las ruedas posteriores
Compensador sin regulación
Para cada una de las presiones del circuito de frenos
delanteros, el compensador proporciona una presión
proporcionalmente más baja a los frenos posteriores, pero
no la limita jamás. Debido a la separación de los circuitos, el compensador sin
regulación debe funcionar separadamente sobre cada uno de
los frenos posteriores. A causa de esto es necesario el uso de
dos compensadores separados.
REPARTIDORES - CORRECTORES
Compensador sin regulación F
ren
os
tra
seo
s
Fre
no
s
tra
sero
s
REPARTIDORES - CORRECTORES
Compensador sin regulación
Esfuerzo del pedal
Pre
sió
n h
idrá
uli
ca
REPARTIDORES - CORRECTORES
Compensador integrado en los cilindros de rueda
La diferencia con un cilindro de rueda tradicional se
encuentra en uno de los pistones, el cual está preparado para
alojar el compensador sin regulación en función de la carga
del eje posterior.
REPARTIDORES - CORRECTORES
Compensador con regulación según la carga del eje posterior
El muelle fijo que equipa los compensadores sin
regulación, se sustituye por un muelle de tarado variable
en función de la posición de la carrocería con respecto al
eje posterior.
Compensador con regulación según la carga del eje posterior
para circuitos en X
Esfuerzo del pedal
Pre
sió
n h
idrá
uli
ca
Punto de intervención
Compensador con regulación según la carga del eje posterior
REPARTIDORES - CORRECTORES
Compensador según la deceleración
Para una deceleración de alrededor de 5m/s2 la bola se
desplaza sobre su base y cierra la comunicación entre el
Cilindro Maestro y los frenos posteriores.
Cualquier incremento
en el esfuerzo del
pedal influirá en la
relación de secciones
S1-S2
Frenos posteriores
REPARTIDORES - CORRECTORES
Compensador según la deceleración
Deceleración
5m/s2
Deceleración >
5m/s2
Frenos posteriores
Frenos posteriores
Presión CM es igual a la presión de los frenos
Presión CM es superior a la presión de los
frenos posteriores
REPARTIDORES - CORRECTORES
Esfuerzo del pedal
Pre
sió
n h
idrá
uli
ca
Compensador según la deceleración
REPARTIDORES - CORRECTORES
Compensador tandem con regulación según la carga del eje
posterior El funcionamiento de cada uno de los correctores es similar
a los de un compensador clásico.
La interposición de un repartidor de caucho entre los dos
pistones y la leva de transmisión del estado de carga,
permite en caso de fallo de un circuito un aumento de la
presión en el circuito no averiado.
Esto permite mejorar el rendimiento del frenado en sistema
de fallo
REPARTIDORES - CORRECTORES
Compensador tandem con regulación según la carga del eje
posterior
Eje delantero
CMT
Corrector doble
circuito
Eje trasero
REPARTIDORES - CORRECTORES
Limitador de tarado variable
Curvas comparativas
Esfuerzo del pedal
Pre
sió
n h
idrá
uli
ca
Presión delantera
Compensador con regulación
Limitador con
regulación Limitador sin regulación
Esfuerzo del pedal
Pre
sió
n h
idrá
uli
ca
REPARTIDORES - CORRECTORES
SISTEMA DE TIMONERÍA
Servofreno
La relación de asistencia del servofreno es determinada
principalmente por el diámetro del cilindro de depresión
así como por el valor de la depresión
2 Grandes familias:
- Servofrenos de timonería hidráulica (Hidrovac).
- Servofrenos de timonería mecánica (Mastervac).
SISTEMA HIDROVAC
Servofreno de timonería hidráulica
Cilindro
maestro
de mando
Depresión
Cilindro maestro
Válvula de
control
Pistón
FUNCIONAMIENTO DE HIDROVAC
Fase de reposo
FUNCIONAMIENTO DE HIDROVAC
Fase de frenado
SISTEMA MASTERVAC
Servofreno de timonería mecánica - posición de reposo
Válvula antiretorno
de depresión
Cámara
delantera
Cámara
posterior
Cilindro maestro
tandem
Válvula abierta
las cámaras delantera y
posterior están
comunicadas y en
depresión
Servofreno de timoneria mecánica - posición de frenado
Líquido: Transmite
presión a los frenos Cámara posterior
bajo depresión
Esfuerzo
del pedal
Cámara delantera
a presión atmosférica
El líquido
transmite presión
a los frenos
1º tiempo
las cámaras delantera y
posterior están aisladas
2º tiempo
admisión de aire a
presión atmosférica en
la cámara delantera
SISTEMA MASTERVAC
SISTEMA DE TIMONERÍA
Servofreno de timoneria mecánica - tandem
Pistón 2
Pistón 1
Valvula de admisión
Dobles cámaras
posteriores
SISTEMA DE TIMONERÍA
Servofreno Compacto con cilindro maestro integrado
Cilindro maestro
Válvula de admisión
SISTEMA DE TIMONERÍA
Sistema de frenado Antipánico
Ante una situación imprevista:
- Una frenada muy fuerte, que provoca el bloqueo de las
ruedas y la pérdida de adherencia.
- Una frenada muy rápida, pero insuficientemente fuerte
por temor al bloqueo de las ruedas y sin ninguna
corrección hasta la utópica detención del vehículo.
Solución: ABS
Solución: Sistema antipánico
SISTEMA DE TIMONERÍA
Sistema de frenado Antipánico
Captador
desplazamiento
del pedal
Calculador eléctronico
Captador para
desplazamiento
de la membrana
Captador de posición
de la membrana
Sistema de servofreno hidráulico.
Esfera acumulador
Deposito
Sistema de servofreno hidráulico.
Frenos de aire comprimido
Presión de funcionamiento
Salida y entrada
a los frenos
Escape
Salida y entrada
a los frenos
Escape
Frenos de aire comprimido
Frenos de aire comprimido
Dispositivo de accionamiento de las zapatas
Cilindro de mando
Frenos eléctricos
Retardadores Hidráulicos
Principio de funcionamiento: Dentro de la carcasa del retardador, hay
dos ruedas de paletas – rotor y estator – se encuentran en posición
opuesta. El rotor está unido al eje cardán del vehículo y el estator está
fijado a la carcasa del retardador. Entre ellos circula aceite como
medio de servicio. El rotor accionado mediante el eje cardán acelera el
aceite que, a su vez, es retardado por el estátor, lo que retarda
asimismo el giro del rotor (y, con ello, del eje cardán) – frenando de
esta manera el vehículo. El calor de frenado que se produce se elimina
directamente a través del sistema de refrigeración del vehículo.
Desmontaje verificación y control
Los síntomas que pueden presentarse en un sistema de frenos:
1. Elasticidad del pedal al frenar.
2. Los frenos se quedan bloqueados.
3. Necesidad de pisar varias veces el pedal para obtener presión en
la bomba.
4. No se consigue presión en la bomba.
5. Carrera excesiva del pedal.
6. Roce continuo de las zapatas contra el tambor.
7. Frenado desequilibrado.
8. Calentamiento excesivo de los frenos.
9. Escasa eficacia de los frenos.
10. Ruidos al frenar.
11. Trepidación delos frenos.
Desmontaje verificación y control de frenos de disco.
Sustitución de pastillas
Desmontaje del cilindro de frenos.
Verificación y control de frenos de disco.
Comprobación de la estanqueidad a una
presión inferior de 2 bares
Desgaste no inferior al 10%
Alabeo del disco inferior a 0,1 mm.
Verificación y control de frenos de tambor.
1. Se comprobará que el ovalamiento no sea
superior a 0,1 mm y que no tenga rayaduras.
2. En caso de rectificado no puede superar 0,5
mm de pared.
3. Comprobar que las zapatas no estén
desgastadas irregularmente y los muelles no
estén en mal estado.
4. Los forros de las zapatas no deben de estar
sucios ni impregnados de aceite y el desgaste
no debe de ser inferior a 2mm.
5. Comprobar que los bombines no tengan fugas.
Verificación y control de frenos de tambor.
Verificación del juego de 1 mm
Aproximadamente con la palanca a tope.
Antes de la colocación del
tambor se regula la distancia
de las zapatas a unos 2 mm
inferior al diámetro al del
tambor.
Purgado de los frenos.
Verificación de los limitadores de frenada
Comprobar el vacio del conjunto de servofreno