Desmontaje, verificacion y mantenimiento del sistema de frenos del vehiculo hyundai accent 2009Gomez Walter 1[footnoteRef:1], Urgilez Luis [1: Estudiante de Ingeniera Mecnica Automotriz Universidad Politcnica SalesianaForma sugerida de citacin: Gmez, W. Desmontaje, verificacin y mantenimiento del sistema de frenos del vehculo Hyundai Accent 2009.- UPS.Autores para correspondencia: wgomezp@est.ups.edu.ec, lurgilezs@est.ups.edu.ec]

Resumen

En la prctica realizada identificamos el sistema de frenos del vehculo Hyundai Accent modelo 2009, tanto delanteros como traseros, en la parte delantera contamos con un sistema de frenos tipo flotante con disco macizo y en la parte trasera contamos con un freno de tambor tipo tambor principal trasero (Simplex). Se procedi primeramente en la parte trasera es decir en los frenos de tambor ya que este sistema tiene mayor grado de complicacin al momento de su montaje, debemos marcar de qu lado son cada conjunto de zapatas para no complicar el montaje, y tomar evidencias de como estuvo armado el sistema, para as proceder a comprobar averas, limpieza y dar el respectivo mantenimiento. Luego procedimos a la parte delantera donde encontramos frenos de disco tipo flotante con disco macizo de igual forma revisamos el sistema, comprobamos averas y se dio mantenimiento total al sistema.

Abstract

In practice carried identify the brake system of the vehicle Hyundai Accent 2009 model, both front and rear, in the front we have a floating rate and solid disc brakes at the rear we have a drum brake drum type Main rear (Simplex). He proceeded first on the back that is in drum brakes as this system has a greater degree of complication at the time of mounting, must mark which side are each set of pads to avoid complicating the assembly and take evidence as the system was armed, so proceed to check faults, cleaning and give the respective maintenance. We then proceeded to the front where we found floating type disc brakes with solid disc similarly revise the system, troubleshooting and overall maintenance check was given to the system.

Palabras Clave: Frenos, tambor, disco, mantenimiento, averas, zapatas, pastillas.

Artculo Cientfico / Scientific PaperArtculo Cientfico, Scientific Paper Keywords: Brakes, drum, disk, maintenance, troubleshooting, shoes, pads.1

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1. Introduccin

La finalidad objetiva principal del equipo de frenos de servicio es detener el vehculo o reducir la velocidad de marcha del automvil en el menor tiempo y espacio posible, en cualquier tipo de pavimento y condiciones climatolgicas, as como mantenerlo detenido en condiciones de parado.

Previamente a desarrollar el anlisis de los sistemas de frenos, debe anticiparse una serie de cuestiones relativas al proceso dinmico de la operacin de frenado de los automviles. En este sentido debe tenerse en cuenta que, cuando un conductor acciona el pedal de freno para reducir la velocidad o detener el automvil en condiciones de marcha, la fuerza que ejerce en el pedal es transmitida y multiplicada por el equipo de frenos para generar, finalmente, la retencin y deceleracin necesaria en las ruedas. (RoadHouse) [1].

Figura 1. Desaceleracin en el tiempo de frenado [1]

Desde que se acciona el pedal de freno se inicia un proceso generalizado y simplificado de la operacin de frenado en los vehculos automviles que se configura por las fases sealadas a continuacin, tal como se describe en el grfico adjunto:[2]

1) El conductor pisa el pedal de freno, e inicia la fase de frenado. 2) Tiempo de respuesta que transcurre desde que se acciona el pedal de freno hasta que se genera la fuerza de frenado en las ruedas. 3) Etapa en la que se produce el incremento de la fuerza de frenado hasta alcanzar su valor de mxima eficacia, prximo al 75% de la presin de frenado. 4) Valor de mxima deceleracin en el proceso de frenado. 5) Duracin real de la frenada. 6) Detencin del automvil. 7) Efecto de inercia que se produce al soltar el pedal de freno.

2. Constitucin del Sistema de Frenos.

Frenos delanteros.

MordazasPastillas de frenoPortapastillas

Disco de Frenos

Cilindro

Figura 2. Sistema de Frenos Delantero

Componentes del Sistema de Frenos Delantero

ElementoFuncin

MordazasSostienen las pastillas y las impulsan contra el disco.

Pastillas de FrenoCumplen con la funcin de frenado.

PortapastillasLlevan las pastillas de freno.

Disco de FrenosBase donde se aprietan las pastillas.

EmboloAplica la presin al frenar.

Tabla 1. Componentes del Sistema de Frenos Delantero

Frenos Traseros.

Trinquete de la Palanca Muelle de Retorno de la zapata Superior Conjunto cilindro de rueda

Ajustador de la zapata de freno

Palanca de operacin

Muelle de retorno zapara inferior

Zapatas

Muelle de ajuste Pasador de Retencin de la zapataFigura 3. Sistema de freno traseroComponentes del Sistema de Frenos Trasero

ElementoFuncin

TamborCubre el sistema y sobre este se presionan las zapatas.

Trinquete de palancaMantiene la calibracin del sistema.

Muelle de retorno de la zapata superiorHace retornar la zapata superior.

Muelle de retorno de la zapata inferiorHace retornar la zapata inferior.

Conjunto cilindro de ruedaGenera la presin para el frenado.

Ajustador de la zapata de frenoCalibra el sistema.

Palanca de operacinHace girar la rueda del empujador con el diente.

ZapatasRealizan la accin de frenado.

Muelle de AjusteEsta encargado de la recuperacin del sistema.

Pasador de retencin de la zapataCumplen la misin de sostener el sistema.

Tabla 2. Componentes del sistema de freno trasero

3. Desarrollo de la Practica

Frenos delanteros

Desmontaje

Retiramos los neumticos.

Figura 4. Neumticos (Fuente Propia)

Desmontamos los pernos de sujecin de las mordazas. Desmontamos las pastillas de freno y los sujetadores de pastillas. Desmontamos el perno de sujecin del disco de frenos y retiramos.

Material del Forro.

Este es un compuesto complejo con un coeficiente de rozamiento adaptado, generalmente entre 0.35 y 0.45. Para una aplicacin dada, es preciso hacer notar que un coeficiente bajo es particularmente desaconsejable para evitar un rendimiento deficiente, pero a la vez un coeficiente muy alto puede acarrear problemas peores, como puede ser el bloqueo de las ruedas, ruidos excesivos y temblores al frenar. Los componentes principales del forro se pueden enumerar de la siguiente manera: Los aglomerados, que aseguran a la cohesin de todos los dems componentes. Las fibras de refuerzo, hasta hace unos aos amianto y actualmente fibras sintticas y aramidas. Las cargas, generalmente de tipo metlico, para proporcionar resistencia al desgaste y buen coeficiente de rozamiento.

Reconocimiento y Funcionamiento del sistema:

El sistema analizado de este vehculo es de tipo Flotante con disco macizo:

En un primer montaje la pastilla se apoyaba contra el disco por el pistn. En un segundo montaje, el pistn no puede avanzar ms, es el estribo quien se desplaza con relacin a la chapa y termina de empujar la segunda pastilla contra el disco.

Figura 9. Sistema de tipo flotante con disco macizo.

Averas (Inspeccin Visual y Tolerancias)

AveraCausaSolucin

Pastillas con desgaste: 5 mm de espesor.

Mal Montaje Frenado incorrecto Friccin. Vida til

Cambio del juego de pastillas

Corrosin interna del disco de frenos.

Falta de mantenimiento. Malas condiciones de uso. Vida til.

Cambiar disco de frenos

Corrosin interna del cilindro

Mala lubricacin Condiciones de trabajo inadecuadas. Vida til.

Cambio del conjunto.

El disco de frenos presenta ceja.

Desgaste inadecuado del disco. Frenado incorrecto

Si es excesivo, cambiar el disco.

Tabla 3. Averas

Tolerancias

Medidas en la practicaDel fabricante

PastillasEspesor: 6 mm

Valor estndar: 9 mmVlvula limitada de servicio: 2 mm

Disco de frenoEspesor: 17 mm

Desgaste del Disco: 0.03 mm

Grosor del Disco: Valor estndar: 19 mmLmite de Servicio: 17 mm

Desgaste del Disco: 0.04 mm

Tabla 4. Tolerancias Comprobaciones

1) Comprobamos la pinza por si hubiera signos de desgaste, dao, grietas u oxidacin.2) Comprobamos el pistn por si hubiera signos de desgaste, dao, grietas u oxidacin en la superficie exterior.3) Comprobamos el manguito y el pasador por si hubiera algn dao u oxidacin.4) Comprobamos las fundas y el muelle de la pastilla por si presentan algn dao.5) Comprobamos el portador por si presenta signos de desgaste, dao, grietas u oxidacin.

Montaje

Colocamos el Disco de Frenos y aseguramos con el perno de sujecin. Colocamos las pastillas dentro de las mordazas, tener cuidado de no hacer caer grasa o aceite sobre la pastilla y la superficie de contacto del disco de freno. Apretamos el tornillo de montaje de la pinza. Colocamos el neumtico.

Frenos Traseros

Desmontaje Soltamos el freno de estacionamiento. Retiramos los neumticos.

Figura 4. Neumticos (Fuente Propia) Retiramos el tornillo y soltamos el tambor de freno.

Figura 10. Tambor de frenos. (Hyundai, 2009) [2]

Quitamos la palanca y el muelle del ajustador. Retiramos la arandela de la cubierta, el muelle de sujecin de zapatas y el pasador de sujecin de zapatas. Movemos las zapatas y extraemos el ajustador de las zapatas.

Figura 11. Sistema de Frenos de Tambor (Hyundai, 2009) [2]

Extraemos el muelle inferior y superior de la zapata, y desconectamos el cable del freno de estacionamiento de la palanca.

Figura 12. Extraccin de Zapatas (Hyundai, 2009) [2] Reconocimiento y Funcionamiento del sistema:

El sistema analizado se trata de un sistema de frenos de tambor Simplex y un sistema de calibracin Lucas Girling.

Sistema de frenos de tambor Simplex.

Se caracteriza por que las zapatas disponen de un punto de apoyo fijo sobre el que pivotan al ser accionadas.

Funcionamiento.

Normalmente, este sistema va provisto de un bombn de freno de doble efecto. Cuando accionamos el pedal de freno hacemos que la zapata primaria y la secundaria se pongan en contacto con el tambor de freno. La particularidad de este sistema es que la zapata de freno primaria, debido a su montaje, se apoya en el tambor en contra del giro del mismo obteniendo, as, una presin ejercida superior sobre la superficie de frenado del tambor. Por el contrario, la zapata secundaria se apoya en el tambor en el sentido de giro del mismo, lo que hace que la zapata tienda a salir rechazada, traducindose en una menor presin ejercida sobre el tambor, respecto a la zapata primaria. El inconveniente de este sistema es que la frenada obtenida no es muy eficaz, debido a que la presin ejercida por las zapatas no es homognea en toda la superficie de frenado del tambor. (RoadHouse)[1]

Figura 13. Sistema Simplex [3]

Sistema de Calibracin Lucas Girling.

Con el fin de aproximar automticamente la distancia entre zapata y tambor que se va creando por desgaste de los forros y que ocasiona un progresivo aumento de la distancia a recorrer por el pedal, este sistema hace variar la longitud de una biela situada entre las dos zapatas, primaria y secundaria. El sistema consta de una biela de longitud variable mediante una rueda moleteada, un empujador fileteado y un vstago. La palanca, solidaria y articulada sobre la palanca de freno de mano y mantenida en contacto con la biela por un muelle. La palanca tiene un diente en contacto con la rueda. La leva del freno de mano est articulado sobre la zapata secundaria.

Funcionamiento.

Al frenar, las zapatas se separan y liberan as la bieleta. La palanca pivota sobre su eje bajo la accin del muelle y hace girar la rueda del empujador con el diente: la bieleta se alarga. Si la aproximacin es buena (separacin pequea), el esfuerzo ejercido por el resorte es insuficiente para mover la rueda y la longitud de la biela no cambia ya. Al desfrenar, las zapatas retornan, la palanca vuelve a su posicin inicial, su diente pasa hacia delante de los dientes de la rueda sin moverla. El alargamiento de la biela ha permitido reducir el juego entre zapatas y tambor.

Figura 13. Sistema de Calibracin Lucas Girling [3]

Averas (Inspeccin visual y Tolerancias)

AveraCausaSolucin

Zapatas desgastadas

Vida til Exceso de friccin

Cambio de juego de zapatas

Suciedad en el conjunto de zapatas

Desgaste de zapatas Condiciones de Trabajo

Limpieza con agua y detergente (no sopletear)

Corrosin en el sistema

Condiciones de Trabajo Falta de Lubricacin

Limpiar el sistema para quitar en parte la corrosin Lubricar adecuadamente el sistema

Tabla 5. Averas Tolerancias

Medidas en la PracticaDel Fabricante

Tambor de Freno:Dimetro interior del tambor de freno: 206 mm

Dimetro interior del tambor de freno: 205.2 mm

ZapatasGrosor del Forro: 1 mm

Grosor del Forro: 4.8 mmLmite de Servicio: 1 mm

Tabla 6. Tolerancias

Comprobaciones

1) Comprobar que el contacto del forro del freno y el tambor es correcto.2) Compruebe en el exterior del cilindro de la rueda por si hay una excesiva corrosin y danos.3) Compruebe los posibles danos o desgaste en la placa de apoyo.

Montaje

Aplicamos la grasa recomendada por el fabricante en los puntos indicados. Conectamos la palanca al cable del freno de estacionamiento, Instalamos el pasador de sujecin de la zapata. Instalamos el ajustador de la zapata y montamos el muelle de retorno. Montamos la palanca del ajustador y el muelle del ajustador. Montamos el tambor y estiramos la palanca del freno de estacionamiento hasta alcanzar su carrera mxima en varias ocasiones. 4. Discusiones y Resultados.

La particularidad del sistema simplex es que la zapata de freno primaria, debido a su montaje, se apoya en el tambor en contra del giro del mismo obteniendo, as, una presin ejercida superior sobre la superficie de frenado del tambor. En el sistema analizado pudimos observar que las zapatas estaban desgastadas, ms de lo que recomienda el fabricante por lo que se las revisti, para el correcto funcionamiento del sistema.

Figura 14. Zapatas Revestidas.

Con un calibre, medimos el grosor del disco en ocho posiciones aproximadamente a 10mm del borde exterior del disco y en intervalos de 45. Si resta el valor mnimo de las medidas del mximo, obtendr la diferencia del grosor de disco. [5] Cuando midamos la desviacin del disco, fijamos un comprador de dial aproximadamente a 5 mm del borde exterior del disco, y giramos el disco 360. En este momento, si resta el valor mnimo de las medidas del mximo, se obtendr la desviacin del disco. [5] Cuando se cambian las pastillas de freno, comprobamos las posibles deformaciones. Cuando volvemos a colocar el muelle de gua, colocamos uno nuevo o usado tras limpiar las materias extraas.

5. Conclusiones.

La finalidad objetiva principal del equipo de frenos de servicio es detener el vehculo o reducir la velocidad de marcha del automvil en el menor tiempo y espacio posible, en cualquier tipo de pavimento y condiciones climatolgicas, as como mantenerlo detenido en condiciones de parado.[3] El inconveniente del sistema simplex es que la frenada obtenida no es muy eficaz, debido a que la presin ejercida por las zapatas no es homognea en toda la superficie de frenado del tambor. El sistema Lucas Girling con el fin de aproximar automticamente la distancia entre zapata y tambor que se va creando por desgaste de los forros y que ocasiona un progresivo aumento de la distancia a recorrer por el pedal, este sistema hace variar la longitud de una biela situada entre las dos zapatas, primaria y secundaria. El alargamiento de la biela ha permitido reducir el juego entre zapatas y tambor. [4] Deben cambiarse al mismo tiempo las pastillas de las ruedas derecha e izquierda. No "deje caer" o mezcle los grupos de pastillas. Las cuatro pastillas se deben sustituir como un juego completo. Cuando se cambian las pastillas de freno, compruebe las posibles deformaciones. Cuando vuelva a colocar el muelle de gua, coloque uno nuevo o usado tras limpiar las materias extraas.6. Referencias.

Texto

[1] file:///C:/Users/Envy/Downloads/36832385-Tipos-de-Frenos-de-Tambor.pdf [2] https://www.hyundaitechinfo.com/ [3][4] file:///C:/Users/Envy/Downloads/7199930-Frenos-Teoria-y-Funcionamiento.pdf [5] https://www.manualesdemecanica.com

Imgenes

[1] CD interactivo de frenos, Centro Zaragoza. [2] Manual de Taller de Hyundai Accent 2009. [3] Tipos de frenos de tambor, Road House.