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FUERZAS DESARROLLADAS EN
EL FRENADO DE VEHÍCULOS

Ing. José Luis Albornoz Salazar

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INTRODUCCIÓN
Si se hiciera una lista de los sistemas de un automóvil por orden de
importancia, posiblemente se colocaría al principio de la lista al sistema
de frenos. Muchos conductores han experimentado la inconveniencia de
un motor que no arranca debidamente.

Recuerdan una noche deinvierno cuando el sistema de calefacción de un automóvil solamente
emitía aire frío, han experimentado fallas del sistema y se han dado
cuenta de lo que les ha costado en comodidad, conveniencia, tiempo y
dinero. No obstante, una falla o una avería del sistema de frenos con
frecuencia puede causar daños en la propiedad, accidentes graves o
inclusive muertes. Un mecánico de frenos debe recordarsiempre que la
calidad de mantenimiento de los frenos se mide únicamente en términos
de seguridad.
El auto es un móvil que se desplaza bajo control del conductor. Es
acelerado con la fuerza (torque) y potencia del motor y desacelerado con
la resistencia del mismo, pero sobre todo con la aplicación de los frenos,
el sistema primordial de seguridad. Un auto es una mole que pesa entre
unos 800 y2500 Kg. (según su tamaño y equipamiento) cuya inercia
varía con la velocidad;

para controlarla,

disminuirla o anularla,

se

utilizan los frenos instalados en cada una de las cuatro ruedas.
Los frenos deben responder lo más exactamente posible a la
solicitud del conductor.

Deben ser al mismo tiempo sensibles y

graduales para modular la velocidad, y asegurar la detección completay
la inmovilización total del vehículo.
Los frenos trabajan por rozamiento entre una parte móvil solidaria a
las ruedas y otra parte fija solidaria a la estructura del auto. Al aplicarse
los frenos, la parte fija se aprieta a la parte móvil y por fricción se
consigue desacelerar el auto.

Esta fricción emite calor y absorbe la

energía de la inercia (a 120 Km/h un auto de 1.200 Kg aplicauna

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potencia de frenado de más de 200 HP, lo que disipará calor hasta en
una temperatura de 800°C). Para que los frenos sean más eficaces, las
superficies en rozamiento deben asegurar un máximo contacto.
Los frenos están diseñados para desacelerar (retardar) y parar el
vehículo, o para facilitar su aparcamiento en una cuesta. Constituyen,
portanto, un equipo extremadamente esencial en los automóviles para
la seguridad de la conducción.
En la sociedad movilizada de hoy día, se supone que los frenos son
de gran eficiencia y durabilidad, para que el vehículo se pueda parar no
sólo con seguridad y prontitud, sino en cualquier y bajo cualquier
condición.

Un vehículo en marcha no se puede parar inmediatamente cuando el
motor sedesconecta del tren de fuerza, debido a la inercia (la tendencia de
un objeto en movimiento a continuar moviéndose). Esta inercia se tiene que
reducir para conseguir la parada del vehículo.
El motor convierte la energía térmica en energía cinética (energía de
movimiento) para impulsar el vehículo. Contrariamente, los frenos cambian la

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energía de estamoción (energía cinética) en energía térmica para el
vehículo.
Generalmente, los frenos de los vehículos actúan haciendo que un
objeto fijo haga presión contra un objeto de rotación. El efecto de frenado se
obtiene de la fricción que se genera entre dos objetos.

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ANÁLISIS DE FUERZAS DESARROLLADAS EN EL
FRENADO DE VEHÍCULOS
El proceso de frenado esvital para el control de los vehículos
automóviles. A continuación se va a proceder a hacer un análisis del mismo,
para el cual se modelizará el vehículo y las solicitaciones que actúan sobre el
mismo como se representa en el siguiente gráfico :

Figura 1: Solicitaciones que actúan sobre un vehículo en el proceso de frenado

A continuación se enuncian las fuerzas más importantes que toman...