Sistema de Frenos
CONALEP: HUIXQUILUCAN 198
Nombre del Alumno: Jesús Mtz Hdez.
Profesor: Cruz Miguel Silvestre.
Grupo:403
INTRODUCCIÓN DEL TEMA:
Historia de los frenos de auto:
COMO FUNCIONA EL SISTEMA DE FRENOS : LINK VIDEO
https://www.youtube.com/watch?v=SOQ1M4QIUSY
Los frenos son una parte crucial de un automóvil. Son
usados para reducir la velocidad y detener la máquina. Sin frenos, conducir un
automóvil no sería posible. Es por eso que la historia de éstos es una parte
integral de la historia del automóvil. Los primeros ingenieros intentaron y
fallaron con muchos diseños hasta que encontraron en el que mejor funcionaba.
El sistema de frenos es una de las partes más importantes de un vehículo. Sin
importar qué tipo de vehículo se utilice, un sistema de frenos eficiente
siempre será algo extremadamente importante para garantizar la seguridad.
El conductor de un vehículo presiona el pedal de freno
para detener el auto. La presión sobre el pedal mueve un pistón ubicado en el
cilindro principal.
Los frenos
transmiten la fuerza a los neumáticos y la carretera, donde la fricción reduce
la velocidad y detiene el vehículo. Los sistemas de frenos hidráulicos y
mecánicos usan los principios de la hidráulica y los fluidos hidráulicos.
Presionar el pedal o una palanca en el sistema mecánico de los frenos tira de
un cable conectado a la zapata de frenos, que a su vez establece contacto con
el tambor o disco de freno. Las principales partes de un sistema de frenos de
automóviles incluyen el pedal, el tambor y el disco, un servofreno y varilla de
empuje, el cilindro principal, válvulas, líneas, el freno de emergencia y el
sistema anti-traba.
Pedal
Cilindro principal
El cilindro principal está ubicado directamente en frente
del asiento del conductor, sobre la cámara de combustión del motor. Un cilindro
principal típica mente alberga dos cilindros separados. Cada uno maneja un par
de ruedas. El cilindro principal controla la presión hidráulica del fluido
hidráulico. Las líneas de fluido hidráulico conectan el cilindro principal con
el cilindro de frenos. Cuando el pedal está presionado, dos pistones internos
se mueven y una válvula se abre en el cilindro principal. El fluido hidráulico
debe pasar a través de la válvula, una cámara y una serie de tubos y mangueras
para llegar a los cilindros de freno.
Hidráulico: el que se acciona con la ayuda de un líquido. 
Neumático: el que utiliza aire comprimido. 
Manual: se acciona a través de un cable de acero. 
Combinaciones de las anteriores.
PRINCIPIOS FÍSICOS DEL SISTEMA DE FRENOS:
De manera simplificada podemos dividir el sistema de
frenos en tres partes ordenadas de la siguiente manera: el pedal de freno que
se conecta a una serie de tuberías (las mangueras de frenos) que, a su vez, se
comunican con las pastillas de frenos que son piezas que hacen fricción sobre
las llantas para frenarlas
Las mangueras de frenos están llenas de líquido
(Líquido de frenos) que cumple con la característica de
no ser compresible, es decir, por más que se haga fuerza sobre él no lo podemos
comprimir ni un poquito, es precisamente esta característica que lo hace
deseable para el frenado ya que al aplicarle fuerza por medio del pedal se hace
una presión sobre el fluido que está dentro de las mangueras, como el fluido no
puede ser comprimido transmite esa presión hasta las pastillas de freno.
El funcionamiento de los frenos hidráulicos se basa en el
Principio de Pascal que dice que “la presión ejercida en la superficie de un
fluido se propaga en la misma medida por todo el fluido y hacia las paredes del
recipiente que lo contiene”
Los frenos hidráulicos usan el principio de pascal no
solo para transmitir presión del pedal de freno a las llantas, también utilizan
este principio para generar un dispositivo multiplicador de fuerza
. ¿Cómo es eso?...
¿Has pensado como hacés para frenar un carro con la fuerza
de tus pies?
Si intentamos hacerlo, al mejor estilo de los Pica
piedra, nuestros pies terminarían destruidos sin lograr frenar de manera
apreciable el carro, el principio de pascal permite hacer una fuerza sobre el
pedal del freno, la presión que se transmite dentro de las mangueras genera una
fuerza mucho mayor sobre la llanta. A este principio suele llamárselo el de
"la prensa hidráulica" y se utiliza en muchas aplicaciones, además de
los frenos, se hacen elevadores, y la silla del peluquero y el dentista
funcionan así también.
Queda claro porque es importante revisar que el nivel del
líquido de frenos sea el correcto y darle mantenimiento a las mangueras, en el
momento en que las mangueras no estén completamente llenas de líquido habrá
problemas con el frenado.
Dependiendo del mecanismo que se utiliza para frenar las
ruedas los frenos hidráulicos se clasifican en dos tipos:
De tambor y de disco. Para accionar los de tambor dos
piezas llamadas zapatas hacen fuerza contra la parte interna del aro de la
llanta, el en caso de los frenos de disco, la llanta tiene incorporado un disco
de metal que gira con ella, para frenar, dos pequeñas palancas (las pastillas)
hacen presión sobre los bordes del disco (Ver figura 2). En ambos casos el
frenado se logra por fricción pero en los frenos de disco el rozamiento se da
en una superficie menor que en los de tambor por cuanto hay un menor
calentamiento que los hace más eficientes. Algunos discos, que deben tener un
muy alto rendimiento como los de los carros de carreras, son ventilados, es
decir, no son un disco sólido sino que tiene huecos en su superficie, los
discos ventilados son más difíciles de construir y, como se imaginarán, más
caros.
Modos de accionamiento:
La figura 10 muestra un esquema con los componentes
básicos de un sistema de frenos típico con accionamiento hidráulico para un
automóvil de dos ejes.
Al presionar el pedal se acciona el pistón de un cilindro
hidráulico dentro de la bomba de frenos a través de una palanca. Este pistón
obliga al líquido hidráulico a fluir por unos conductos a accionar los
mecanismos de freno de las ruedas, que en este caso son de disco en el eje
delantero y de zapata en el trasero.
Cuando se suelta el pedal la presión cesa y los frenos se
relajan para permitir el movimiento del vehículo.
Accionamiento hidráulico
Accionamiento manual
En estos frenos,
el accionamiento del elemento de frenado, ya sea de zapata, de banda, o de
disco, se realiza actuando manualmente o bien con el pie, sobre una palanca o
pedal. Un cable de acero transmite el movimiento hasta el elemento de frenado.
Solo en
vehículos muy ligeros, como motocicletas y similares, este sistema se usa para
los frenos viales, lo más común es que se use para los frenos de estacionamiento.
De manera muy simplificada, en el gráfico de arriba
(figura 13) , se representa el accionamiento manual de un freno de zapata.
La palanca azul acoplada a una zapata en un extremo, a
través de un centro de rotación, recibe por el extremo opuesto, la fuerza de
frenado que viene por un cable representado con la flecha negra. Un empujador
intermedio de color verde va desde la palanca hasta la otra zapata.
Cuando se acciona el cable y se tira de la palanca azul
se produce un movimiento relativo que tiende a abrir las zapatas y apretarlas
contra el tambor para producir la fuerza de frenado.
El muelle recuperador de las zapatas no se ha
representado para simplificar. Note que puede incluirse un cilindro de frenos
hidráulico entre los extremos superiores de las zapatas, de este modo las
zapatas se pueden accionar hidráulicamente para los frenos de marcha y
manualmente a través del cable para los frenos de estacionamiento.
Accionamiento neumático
En estos frenos, el accionamiento del elemento de frenado, ya sea de
zapata, de banda, o de disco, se realiza actuando manualmente o bien con el pie,
sobre una palanca o pedal. Un cable de acero transmite el movimiento hasta el
elemento de frenado.
Solo en vehículos muy ligeros, como motocicletas y similares, este
sistema se usa para los frenos viales, lo más común es que se use para los
frenos de estacionamiento.
El
accionamiento neumático de los frenos se usa casi exclusivamente para los
frenos de zapata en los vehículos pesados y en general utiliza el sistema de
leva de la figura 1. La leva es solidaria con una palanca que la hace girar y
esta palanca a su vez está acoplada a través de un vástago a un diafragma o
pistón que está dentro de una cámara neumática. La figura 14 muestra un dibujo
de uno de estos tipos de frenos.
En
los vehículos con este tipo de frenos hay un compresor que llena con aire
comprimido un recipiente o tanque acumulador y cuando se acciona el pedal de
freno, que funciona como una válvula reguladora de presión, se alimenta con
aire comprimido la cámara de frenos. La presión del aire depende de cuánto se
apriete el pedal, a medida que se aprieta más la presión es mayor.
En
la cámara de aire hay un diafragma que está conectado a la varilla de empuje.
El aire comprimido entra a la cámara y empuja con fuerza el diafragma
desplazando la varilla de empuje, y esta varilla a su vez, acciona la palanca
con la leva que abre las zapatas para producir el frenado, el que será mayor o
menor en dependencia de la fuerza aplicada sobre el pedal de freno.
Los
frenos de aire más modernos funcionan de manera invertida, dentro de la cámara
de aire hay un poderoso resorte que mantiene las zapatas abiertas y el
automóvil detenido cuando no hay presión de aire, lo que a su vez sirve como
freno de estacionamiento.
Para
liberar las ruedas lo que se hace es aplicar la presión de aire sobre un pistón
que vence la fuerza del resorte y con ello se produce la liberación de las
zapatas. Cuando se aprieta el pedal del freno lo que pasa es que se reduce la
presión de aire que está venciendo la fuerza del resorte, de modo que este
comienza a producir el movimiento de la varilla de empuje y apretar las zapatas
contra la tambora. A medida que se aprieta más el pedal, la presión de aire
dedicada a vencer el resorte es cada vez menor y este, consecuentemente aumenta
la fuerza de frenado.
La
ventaja principal de este método es que agrega un gran factor de seguridad a
los frenos del vehículo pesado, si no hay aire comprimido el vehículo tiende a
frenarse, contrariamente al otro sistema que lo que pasa es que el automóvil
pierde los frenos.
Frenos ABS:
Los sistemas de frenos ABS instalados en los vehículos
modernos cumplen una función muy importante en caso de frenadas bruscas o de
emergencia, el acrónimo en ingles ABS traducido al español significa sistema de
frenado antibloqueo. Este sistema funciona solo en el momento en que las ruedas
se bloquean, por ejemplo: en una frenada de emergencia, los neumáticos al
quedar completamente frenados son detectados, el sistema limita y descarga la
presión de frenado a esa rueda para que vuelva a girar para conseguir
adherencia nuevamente.
Sin el sistema
ABS, al pisar el freno a fondo, los neumáticos tienden a quedar bloqueados,
perdiendo adherencia en el pavimento, esto hace que demore casi el doble en
detener el automóvil en comparación con el sistema ABS, aparte de perder la
capacidad de maniobrabilidad para esquivar objetos.
El sistema consta de un computador, un cuerpo de válvulas
que maneja las presiones del líquido de freno y los sensores de velocidad
montados en las ruedas. Mantenciones este sistema no necesita, pero en caso de
mantenciones al sistema de frenos, hay que tratar de no dejar seco el cuerpo de
válvulas, para así no tener complicaciones con burbujas de aire en el circuito
hidráulico.
El computador:
Este sistema electrónico de frenado esta monitoreado por
el computador, el cual aparte de controlar también detecta fallas en el
sistema. Si en algún momento, mientras el vehículo está en marcha y la luz
testigo en el panel (ABS) queda encendida, significa que hay una falla en el
sistema detectado por el computador.
Si ocurre lo anterior, el sistema ABS queda inhabilitado
de funcionar en ese momento y los frenos quedan funcionando de manera
convencional y sin monitoreo electrónico. La forma de repararlo es conectar una
herramienta llamada Scanner automotriz y leer él o los códigos de falla
asociados.
El código estrega la información de dónde se detectó la
falla, con esa información el mecánico realizará la reparación correspondiente
según el código almacenado en el computador, una vez que la reparación está
completa se borra la memoria del computador del sistema y vuelve a funcionar
correctamente.
Videos Relacionados con el cambio de Valatas:
https://www.youtube.com/watch?v=TrfBp0OFo1Y
https://www.youtube.com/watch?v=oRxMUvJA7hQ
https://www.youtube.com/watch?v=dJh0f-9FrZQ
FRENOS FRITEC:
PURGADO DEL SISTEMA DE FRENOS: VIDEOS
COMO PUR GAR EL SISTEMA DE FRENOS:
Antes de hacer la purga, revisa si los cilindros de los
frenos están mojados por fuera (hay que sacar el neumático y el tambor), si lo
esta, es que las gomas del cilindro están desgastadas o dañadas, hay que
reemplazarlas y luego hacer la purga, no antes para no malgastar líquido de
frenos en vano porque si las gomas están malas tomarán aire con cada frenada.
De paso constatas como anda el desgaste de los frenos y se le da una limpieza
al sistema con una brocha y agua con algo de detergente líquido, enjuagar y
dejar secar. También hay limpiadores de frenos en spray. Pones antes una
ponchera debajo para recoger la suciedad.
Necesitas a otra persona que aplique presión al freno
mientras tu te metes debajo del carro y le aflojas la válvula de purga con una
llave, dejas salir el líquido de frenos y aire si tiene, el pedal bajará
completamente pero no debe sacarse el pedal hasta que se cierre de nuevo la
purga, se le da varias veces al pedal para bombear y se deja presionado y se
repite el proceso hasta que ya no bote nada de aire de esa linea. Se procede a
hacer lo mismo con cada llanta.
El pedal ya so se sentirá flojo ni bajará tanto como
antes, debe estar firme cuando se presiona, sino es que quedó todavía algo de
aire o que las gomas de los cilindros de freno están dañadas.
Si se quiere evitar dejar regado el líquido de frenos
solo hay que ponerle una manguerita en el pico de la purga y el otro extremo a
un frasco para que recoja la liga de frenos. Debe descartarse al final, nunca
volverlo a poner en el depósito de frenos porque esta liga usada contiene
humedad y suciedad.
No es cierto que la liga de frenos sea corrosiva ni
peligrosa mientras que no se trague, lo que si es que disuelve la pintura si le
cae pero si ocurre se lava con agua y no pasa nada. Si te mojas con liga las
manos no pasa nada, te lavas y ya.
https://www.youtube.com/watch?v=UUD_YUnh5Qs
https://www.youtube.com/watch?v=QvWYkfZxI7Q
Ajuste de los frenos de tambor:
Luego de
un cierto tiempo de uso, el vehículo necesitar pasar por una serie de ajustes y
mantenimientos para así continuar con su correcto funcionamiento. En esta
ocasión veremos cómo ajustar los frenos de tambor de una manera fácil y
sencilla.
Para
llevar a cabo el ajuste delo s frenos de tambor necesitaremos las siguientes
herramientas:
- Un gato hidráulico.
- Llave de ruedas.
- 2 topes de madera (para colocar delante y detrás de una de las ruedas delanteras.
- Un martillo con cabeza de
goma (caucho).
De no contar con un martillo con cabeza de goma, puede utilizarse uno martillo convencional con ayuda de un trapo. - 2 desarmadores de punta plana.
- 1 lija al agua #1000 ó para fierro #1000.
1.- Lo primero por hacer es aflojar
un poco las tuercas de la rueda.
2.- Con ayuda del gato hidráulico,
elevamos el vehículo para poder retirar la rueda.
3.- Una vez retirada la rueda, con
ayuda del martillo de goma, golpeamos a rededor del tambor para ayudarlo a
aflojarse un poco.
4.- Con ayuda de los desarmadores de
punta plana y con sumo cuidado, procederemos a palanquear el tambor para
retirarlo.
5.-Una vez retirado, tendremos la
siguiente vista:
Ajuste de
los frenos de tambor
Ajuste de
los frenos de tambor
6.- Con ayuda de uno de los
desarmadores de punta plana, procederemos a girar en engrane que se ve
resaltado el la imagen anterior. Este Engrane nos permite ajustar y aflojar la
presión de las zapatas (placas de freno) sobre el tambor.
Ajuste de
los frenos de tambor
7.- Con ayuda de la lija,
procederemos a limpiar en polvo acumulado por el desgaste de las zapatas
(placas de freno) sobre el tambor.
Es IMPORTANTE mencionar que solo se debe frotar con el fin de retirar el polvo acumulado teniendo cuidado de no arañar la superficie de contacto en el tambor.
Es IMPORTANTE mencionar que solo se debe frotar con el fin de retirar el polvo acumulado teniendo cuidado de no arañar la superficie de contacto en el tambor.
8.- De la misma forma, procedemos a
retirar el polvo que pueda acumularse sobre las zapatas, esto ayudara q quitar
un poco de la textura liza de la zapata, que a su vez proporcionara un mejor
agarre sobre la superficie del tambor.
Es IMPORTANTE mencionar que debe tener cuidado de no arañar o deformar la superficie de la zapata.
Es IMPORTANTE mencionar que debe tener cuidado de no arañar o deformar la superficie de la zapata.
9.- Una vez realizada la limpieza y
ajuste, proceda a colocar el tambor (tapa) en su lugar y hacer girar “el eje”,
de esta manera verificaremos que no este demasiado ajustado y se trabe el eje
al girar.
10.- Una vez verificado el ajuste,
procedemos a montar la rueda, ajustarla y retirar la gata, para dar el último
ajuste a los pernos de la rueda.
Consejos:
- En algunos vehículos, se puede encontrar un orificio en la parte interna (del lado interno de la rueda), por donde se puede introducir el desarmador de punta plana y ajustar las zapatas sin necesidad de desarmar el tambor.
- Si al desmontar los tambores observamos que las zapatas tienen desgaste, será preferible, realizar el cambio de las mismas.
