Sistema de frenos

Fundación Universidad de Atacama Escuela Técnico Profesional Unidad Técnico Pedagógica
Profesor: Sr. Jorge Hernández Valencia

Módulo: Mantenimiento de los sistemas de transmisión y frenado.

Guía de Nº 2 Mecánica Automotriz.

Retroalimentación: “Sistemas de Frenos”
Los Frenos.
Para empezar, una pregunta. ¿Para qué sirven los frenos? Bueno, pues la respuesta es obvia: para detener elvehículo. Sin embargo, son muchas las personas que consideran que los buenos frenos son aquellos que detienen las ruedas y logran que las Ilantas rechinen contra el pavimento. Vamos recordando una ley física que dice: la energía, o la materia, no se crea ni se destruye, sólo se transforma. Pues bien, tomemos un automóvil que pesa, digamos, 1300 kilos y acelerémoslo a 100 kilómetros por hora. Si esevehículo chocara contra un muro fijo a esa velocidad, su impacto tendría una fuerza de más de 2.000 Ton. (dos mil toneladas), convirtiéndose su energía en la total destrucción del auto. Por otra parte, si aplicáramos el freno para detenerlo, tendríamos que disponer de un tiempo y un espacio, es decir algunos segundos y algunos metros, el vehículo disminuiría su velocidad hasta su detención total. Enambos casos, la energía cinética (en movimiento) del coche ha sido la misma (2.000 Ton) sólo que en el caso del frenado, esta energía se tuvo que convertir en otra clase de energía: el calor. Visto desde esta perspectiva, el freno es un convertidor de energías que transforma la cinética de un automóvil en calor. ¿Cómo lo hace? Por medio de la fricción. Pero para llegar a este punto es convenienteconocer un poco acerca de la evolución del freno.

Figura Nº 1. Freno de palanca con ganancia mecánica.

En la ilustración de la izquierda (figura Nº 1), un freno de carreta, se pueden observar los elementos básicos del sistema: una palanca con cierta ganancia mecánica para reducir el esfuerzo físico del conductor e intensificar la energía de frenado y una superficie de fricción contra larueda. Salvando la época y la tecnología, actualmente el principio sigue siendo el mismo. Los que han cambiado y mucho, son los medios utilizados para accionar eficazmente el mecanismo.

Actualmente resulta evidente la simpleza de estos dispositivos mecánicos (figura Nº 2) que sin embargo estuvieron vigentes durante algunos años. En la medida que los vehículos se hicieron más veloces y más pesados,la ineficacia de los accionamientos mecánicos se hizo evidente; frecuentes desajustes, frenado disparejo y falta de confiabilidad. Uno de los requisitos esenciales para un buen sistema de frenos es que las cuatro ruedas frenen simultáneamente. La estabilidad direccional del vehículo es un factor crítico durante el frenado y unas ruedas que frenen antes que otras son lo último que se desea tener.Con los sistemas de accionamiento mecánico, la simultaneidad de frenado era algo muy difícil de obtener. Entonces se decidió aplicar los principios de la hidráulica para obtener ésa y otras ventajas.
Figura Nº 2.

Especialidad de Mecánica Automotriz - 2007

Los Frenos Hidráulicos.
Por principio de cuentas, dejemos definidos algunos conceptos; según el señor Blas Pascal (1623-1662) loslíquidos bajo presión ejercen una fuerza en todos los sentidos y direcciones en la misma magnitud. Esto da por entendido que para efectos prácticos los líquidos no son compresibles, es decir, que al ser sometidos a presión no reducen su volumen, por lo que pueden ser utilizados como medio para transmitir fuerzas a través de tuberías como si fueran sólidos. (Figura Nº 3)

Figura Nº 3.

En el esquemasuperior podemos apreciar este principio físico y a continuación veremos cómo es que se aplica en un sistema de freno hidráulico. Conviene hacer mención de otro factor importante: la transferencia de peso durante el frenado. Esto significa que en el momento de aplicar el freno, un vehículo carga un gran porcentaje de su peso (75% aprox.) sobre el eje delantero, es decir que baja la nariz y...