SISTEMA DE FRENOS: FUNCIONES, CLASIFICACIONES, FRENO ELECTRÓNICO (EBS), LÍQUIDO DE FRENOS
El freno es uno de los componentes de control más importantes del vehículo. Ya hemos oído hablar de los frenos de tambor y de disco. El freno de tambor se usa ampliamente en automóviles. Los frenos son necesarios para detener el vehículo en la distancia más corta posible o para reducir la velocidad del vehículo cuando sea necesario. Sin los frenos no podemos controlar la velocidad del vehículo, por eso es el sistema más importante en los automóviles. Todos los frenos funcionan según el mismo principio: convierten la energía cinética del vehículo en energía térmica que se disipa en el vehículo.
Hay dos requisitos más importantes para los frenos, que son los siguientes.
1. El freno debe ser lo suficientemente fuerte como para detener con seguridad el vehículo a una distancia mínima en caso de emergencia. El conductor debe tener control total del vehículo durante la frenada de emergencia y el vehículo no debe patinar.
2. Con una aplicación prolongada del freno, su eficacia no debería disminuir. Estas características se denominan características anti-decoloración.
sistema de frenos del automóvilFUNCIÓN DEL SISTEMA DE FRENO
I. En el menor tiempo posible detener el vehículo.
ii. Para ayudar a controlar la velocidad.
III. Para ayudar a dar la vuelta en un lugar lleno de gente.
4. Mantener el vehículo detenido en presencia del operador después de haberlo puesto en reposo.
TIPOS DE FRENOS
Los frenos son uno de los elementos más importantes del automóvil. Hay muchos tipos de frenos disponibles en la industria del automóvil. Estos son frenos primarios, frenos secundarios, frenos de vacío, frenos de aire, frenos de disco, frenos de tambor, etc. La clasificación de los frenos es la siguiente.
SEGÚN EL OBJETIVO:
1. Freno primario o de servicio:
Este freno se utiliza cuando el vehículo está en marcha para detenerlo o reducir la velocidad. Este es el sistema de frenado principal, ubicado en las ruedas traseras y delanteras del vehículo.
2. Frenos secundarios
Los frenos secundarios, también conocidos como freno de estacionamiento o freno de emergencia, se utilizan para mantener el vehículo detenido. Suele accionarse manualmente, también conocido como freno de mano. La función principal de este freno es mantener el vehículo parado cuando está estacionado.
SEGÚN LA CONSTRUCCIÓN:
1. Freno de tambor:
En este tipo de freno, se fija un tambor al cubo del eje, mientras que se monta una placa trasera en la carcasa del eje. La placa trasera está hecha de chapa prensada. Proporciona soporte para el expansor, anclaje y zapatas de freno. También protege el conjunto de tambor y zapata del barro y el polvo. También conocida como placa de torsión porque absorbía toda la reacción de torsión del zapato. En la placa trasera están montadas dos zapatas de freno con forros de fricción. Se utilizan uno o dos resortes retractores para separar la zapata de freno del tambor cuando no se aplican los frenos. La zapata de freno está anclada en un extremo mientras que en los otros extremos la fuerza se aplica a través de algún mecanismo de actuación del freno que fuerza la zapata de freno contra el tambor giratorio de modo que se genera la fuerza de fricción entre el tambor y la zapata y se aplica el freno.
También se proporciona un ajustador para compensar el desgaste del revestimiento de fricción con el uso. Este freno es muy utilizado en motos y coches.
2. Freno de disco:
El freno de disco consta de un disco de hierro fundido atornillado al cubo de la rueda y una carcasa estacionaria llamada pinza. La pinza está conectada a alguna parte estacionaria del vehículo y está fundida en dos partes, cada una de las cuales contiene un pistón. Entre cada pistón y el disco hay una pastilla de fricción mantenida en posición mediante pasadores de retención, placas de resorte, etc. Hay disposiciones en la pinza para que el líquido entre o salga de cada alojamiento. Sus pasajes también están conectados a otro para sangrar. Cada cilindro contiene un anillo de sellado de goma entre el cilindro y el pistón.
Cuando se aplican los frenos, el pistón accionado hidráulicamente mueve las pastillas de fricción para que entren en contacto con el disco, aplicando fuerzas iguales y opuestas al disco. Al soltar los frenos, los anillos obturadores de goma actúan como resortes de retorno y retraen los pistones y las pastillas de fricción del disco.
BASADO EN FUENTE DE ENERGÍA
1. Frenos mecánicos
- Es el tipo de sistema de frenado en el que la fuerza de frenado aplicada por el conductor sobre el pedal del freno se transfiere al tambor de freno final o al rotor del disco a través de diversas conexiones mecánicas como varillas cilíndricas, puntos de apoyo, resortes, etc. detener el vehículo.
- Los frenos mecánicos se utilizaban en varios vehículos a motor antiguos, pero hoy en día están obsoletos debido a su menor eficacia.
2. Frenos hidráulicos
- Es el tipo de sistema de frenado en el que la fuerza de frenado aplicada por el conductor sobre el pedal del freno se convierte primero en presión hidráulica mediante el cilindro maestro (como referencia, lea el artículo sobre el cilindro maestro), luego esta presión hidráulica del cilindro maestro se transfiere al tambor de freno final o al rotor del disco a través de las líneas de freno.
- En lugar de enlaces mecánicos, el líquido de frenos se utiliza en los frenos hidráulicos para transmitir la fuerza del pedal del freno con el fin de detener o reducir la velocidad del vehículo.
- Casi todas las bicicletas y coches que circulan en la actualidad están equipados con un sistema de frenado hidráulico debido a su alta efectividad y gran capacidad de generación de fuerza de frenado.
3. Frenos neumáticos o neumáticos
- Estos son los tipos de sistema de frenos en los que se utiliza aire atmosférico a través de compresores y válvulas para transmitir fuerza desde el pedal del freno al tambor final o al rotor del disco.
- Los frenos de aire se utilizan principalmente en vehículos pesados como autobuses y camiones porque los frenos hidráulicos no pueden transmitir una fuerza de frenado alta en distancias más largas y además los frenos neumáticos generan una fuerza de frenado mayor que los frenos hidráulicos, que es la necesidad de los vehículos pesados.
- Las posibilidades de fallo de los frenos son menores en el caso de los frenos neumáticos, ya que suelen estar equipados con un tanque de aire de reserva que entra en acción cuando hay un fallo de los frenos debido a fugas en las líneas de freno.
- Hoy en día, los coches de alta gama utilizan sistemas de frenos neumáticos debido a su eficacia y capacidad a prueba de fallos.
4. Frenos de vacío.
- Es el tipo convencional de sistema de frenado en el que el vacío dentro de las líneas de freno hace que las pastillas de freno se muevan, lo que a su vez finalmente detiene o ralentiza el vehículo.
- El escape, el cilindro maestro, las líneas de freno, las válvulas junto con el disco o el rotor del tambor son los componentes principales que se combinan para formar un sistema de frenado por vacío.
- Los frenos de vacío se utilizaban en trenes antiguos o convencionales y hoy en día son sustituidos por frenos de aire debido a su menor eficacia y lentitud de frenada.
- Los frenos de vacío son más baratos que los frenos de aire, pero menos seguros que los frenos de aire.
5. Frenos magnéticos–
- En este tipo de sistema de frenado, se utiliza el campo magnético generado por imanes permanentes para provocar el frenado del vehículo.
- Funciona según el principio de que cuando pasamos un imán a través de un tubo de cobre, se genera una corriente parásita y el campo magnético generado por esta corriente parásita proporciona un frenado magnético.
- Este es el sistema de frenado con menor fricción, por lo que hay menor o nulo desgaste.
- Se trata de una tecnología avanzada en la que no se requiere presión para provocar el frenado.
- La respuesta de frenado es bastante rápida en comparación con otros sistemas de frenado.
6. Frenos eléctricos-
Es un tipo de frenado utilizado en vehículos eléctricos en el que el frenado se produce mediante motores eléctricos que son la principal fuente de energía en los vehículos eléctricos, se divide a su vez en 3 tipos:
(i) Obstrucción de los frenos.
Cuando se presiona el pedal del freno en un vehículo eléctrico equipado con un freno de obstrucción, la polaridad de los motores cambia, lo que a su vez invierte la dirección del motor y provoca el frenado.
(ii) Frenado regenerativo-
Es el tipo de frenado eléctrico en el que al frenar, el motor, que es la principal fuente de energía del vehículo, se convierte en el generador, es decir, al aplicar los frenos se interrumpe el suministro de energía al motor, lo que provoca que el La energía mecánica de las ruedas se convierte en la fuerza de rotación del motor, que a su vez convierte esta energía mecánica en energía eléctrica, que posteriormente se almacena en la batería.
- El frenado regenerativo ahorra energía y se utiliza ampliamente en los vehículos eléctricos actuales.
- Tesla Model-S proporciona el frenado regenerativo más eficaz.
(iii) Frenado dinámico o reóstato
Es el tipo de frenado eléctrico en el que la resistencia proporcionada por el reóstato provoca el propio frenado. En este tipo, se acopla un reóstato al circuito que proporciona la resistencia al motor encargado de acelerar o detener el vehículo.
SISTEMA DE FRENO ELECTRÓNICO (EBS)
La activación electrónica de los componentes de freno del EBS reduce los tiempos de respuesta y preparación en los cilindros de freno. Esto, a su vez, reduce la distancia de frenado en varios metros, lo que puede resultar decisivo en algunas situaciones. La función ABS integrada garantiza la estabilidad de conducción y el manejo durante todo el proceso de frenado.
Beneficios
• Mayor comodidad de frenado
• Mayor seguridad del vehículo
• Mejor desgaste de los frenos
• Mantenimiento más fácil
• Control Electrónico de Estabilidad (ESC), que interviene de forma independiente para ajustar los controles del motor y los frenos para reducir vuelcos, derrapes, giros y apuñalamientos.
• Interfaz de control de crucero adaptativo (ACC), con un sistema de alerta al conductor que monitorea automáticamente el tráfico y detecta la distancia con respecto al vehículo que va delante
• Sistema de frenos antibloqueo (ABS) y control de deslizamiento del diferencial (DSR)
• Control de tracción automático (ATC)
Características
• Activación electrónica de todos los componentes del sistema de frenos.
• Integración del retardador y freno motor al aplicar el freno de servicio
• La distribución de la fuerza de frenado se adapta a la distribución de la carga.
• Compatibilidad de frenos entre tractor y remolque
• Cómodo control de desaceleración
• Autoprueba continua mediante funciones integradas de diagnóstico y supervisión
LÍQUIDO DE LOS FRENOS
El líquido de frenos es un tipo de líquido hidráulico que se utiliza en aplicaciones de frenado de automóviles y camiones ligeros. Se utiliza para transferir fuerza bajo presión desde donde se crea a través de líneas hidráulicas hasta el mecanismo de freno cerca de las ruedas. Las aplicaciones de frenado producen mucho calor, por lo que el líquido de frenos debe tener un punto de ebullición alto para seguir siendo efectivo y no debe congelarse en condiciones de funcionamiento. El líquido de frenos también está diseñado para proteger contra la corrosión de los materiales del sistema con los que entra en contacto; sin embargo, estos inhibidores de corrosión desaparecen con el tiempo.
La humedad excesiva también es un problema. MAP continúa buscando información adicional de los fabricantes de líquido de frenos y otros expertos técnicos para identificar el punto de vaporización que puede afectar seriamente la eficiencia y seguridad de los frenos.
