Ingeniería

1. ¿CUÁLES SON LOS FUNDAMENTOS DEL ANÁLISIS DE LOS FRENOS?

Fundamento teórico

Los neumáticos disponen de una elipse de adherencia máxima, cuyas dimensiones dependen, entre otras variables, del esfuerzo normal con que el neumático es apoyado sobre el suelo. Cuando la aceleración longitudinal es nula, se dispone de la máxima adherencia lateral. Cuando la aceleración longitudinal no es nula,ya sea positiva o negativa, la máxima adherencia lateral disponible es menor. Además, la trayectoria que sigue el neumático, al soportar éste un esfuerzo lateral, no coincide con la intersección del plano medio del neumático con el suelo, sino que la velocidad de desplazamiento forma un ángulo con dicha intersección. Este ángulo, conocido como ángulo de deriva, es mayor cuanto mayor es el esfuerzotransversal y el esfuerzo longitudinal (de frenada o aceleración) y menor es el esfuerzo normal del neumático sobre el suelo, entre otras variables.

En un automóvil de tracción delantera, el esfuerzo de aceleración se realiza únicamente en el eje delantero. Sin embargo, el esfuerzo de frenado se realiza sobre las cuatro ruedas, habitualmente con un par de frenado mayor en el eje delantero queen el eje trasero.

Al accionar simultáneamente el freno y el acelerador, se compensa el par de frenado en el eje delantero debido al par motriz, a diferencia del eje trasero, donde sólo se aplica un par de frenado. El efecto de lo anterior, en comparación con el accionamiento del pedal de freno cuando no se acciona el pedal del acelerador, es un cambio en el reparto de frenada, un aumento en elcaudal de alimentación del motor y un mayor calentamiento, principalmente en los frenos.

Al cambiar el reparto de frenada de esta manera en un automóvil con tracción delantera, haciendo que el par neto de frenada (diferencia entre el par de frenada y el par motriz) sea mayor en el eje trasero, además del efecto de transferencia de masas hacia el eje delantero (aligerando el esfuerzo normal queejercen los neumáticos traseros sobre el suelo y aumentándolo en el eje delantero) debido a la deceleración. Esto hace que el ángulo de deriva, en comparación con accionar exclusivamente el pedal del freno, sea mayor en las ruedas traseras y menor en las ruedas delanteras, lo cual implica que el coeficiente de viraje disminuya y, por tanto, que el automóvil sea más sobrevirador. Incluso puedellegarse al límite de adherencia más rápidamente en el eje trasero, iniciando el derrape en el eje trasero.

Al mantener un alto caudal de alimentación (aire y combustible), el motor acelera más rápidamente al soltar el freno, pues no es necesario acelerar el flujo de aire, tanto en la admisión como en el escape. Este efecto es más notable en motores con turbocompresor.

Debido al aumento defricción en los elementos de frenado, dichos elementos deben estar preparados para soportar mayores temperaturas y contar con un sistema de refrigeración más efectivo. Un exceso de calentamiento en los discos y las pastillas de freno puede provocar que el material de fricción se cristalice o que se inicie su combustión. Ambos fenómenos hacen que el coeficiente de fricción entre discos y pastillasdisminuya drásticamente. Además, un aumento en la temperatura de los materiales disminuye su límite elástico, lo cual facilita la aparición de deformaciones plásticas. Un exceso de calentamiento en el líquido de frenos puede provocar su ebullición, formando vapor y haciendo que sea más compresible, lo cual disminuye la eficacia de frenado. Asimismo, el aumento de carga en el motor implica una mayorgeneración de calor.

2. EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE FRENOS, INVESTIGAR SOBRE LOS FRENOS ACCIONADOS MAGNÉTICAMENTE DEFINIR LOS DIFERENTES MODELOS E ILUSTRAR UNO.

FRENOS CORRIENTE FOUNCAULT

Entre los diferentes tipos de frenos de funcionabilidad magnética se encuentran los frenos de Foucault. Denominadas corrientes de Foucault son usadas para frenar al final de algunas montañas rusas....