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S ISTEMA DE F RENO

INTROD UCCI ON En e l desp lazamien to de los veh ícu los , cuando e l conduc tor neces i ta de tener lo o f renar lo , puede emplear como f reno e l motor y l a ca ja de cambios , cambiando a ve loc idades in fe r io res ; pe ro s i neces i ta de tener e l veh ícu lo con rap idez , es necesar io equ ipar e l veh ícu lo con un c i rcu i to de f renos adecuado . Pa ra te ner un concepto de l a i mpor tanc ia de un buen s is tema de f renado , tomaremos en cuen ta como re fe renc ia l a po tenc ia de f renada debe tener un veh ícu lo como e l s igu ien te e jemplo : Un veh ícu lo fami l i a r de aprox imadamente 1200 kgs de peso , pa ra consegu i r a lcanzar una ve loc idad de 0 a 100 kms /h en menos de 300 met ros (11 segundos aprox imadamente ) neces i ta una po tenc ia de 100 CV; pues b ien , para poder f renar es te veh ícu lo de 100 a 0 kms en menos de 50 met ros se rá necesar ia una po tenc ia de f renado de 600 CV (6 vec es más ) . Ana l i zando l a h ipó tes is an te r io r podr íamos a f i rmar lo s igu ien te : Los f renos cons t i tu yen qu izá e l con jun to mecán ico más impor tan te e impresc ind ib le de l s is tema de segur idad ac t i va de l veh ícu lo .

En es te t raba jo t ra ta rem os e l s is tema de f renos de los veh ícu los de una manera senc i l l a , y a nues t ro ju ic io , dando a conocer a l usuar io lo que debe saber sobre una de l as par tes más impor tan tes de su coche .

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MIS ION DE LOS FRENOS Es e l ó rgano de segur idad por exce lenc ia , e l s i s tema de f renado se encarga de ra len t i za r o de tener e l veh ícu lo cuando sea necesar io , y en l as me jo res cond ic iones ; y además , pe rmi te mantener e l veh icu lo parado med ian te e l f r eno de es tac ionamien to . A nues t ro ju ic io debemos enumerar l as c a rac te r í s t i cas que debe tene r un s is tema de f renos : - E f i cac ia . De tener e l veh ícu lo en un t i empo mín imo y sobre una d is tanc ia m ín ima . - Es tab i l idad . Conserv ando l a t ra yec to r ia de l veh ícu lo . - P rogres iv idad . Con un f renado p roporc i ona l a l es fuerzo de l conduc tor . - Confor t . Con un es fuerzo mín imo para e l conduc tor . Como pr inc ip io bás ico lo descr ib i r í amos como la manera de c rea r una fue rza que se opone a l avance de l veh ícu lo pe ro ten iendo en cuen ta 3 f ac to res : - Mecán ico . Es aque l en e l que in te rv iene e l conduc tor a l p isa r e l f r e no y que ha ce a l s i s tema func ionar . - F ís ico . Se t ra ta de l a adherenc ia de l veh ícu lo a l t e r reno y puede va r ia r por :

• Peso de l veh ícu lo

• Carac te r í s t i cas y es tado de los neumát icos .

• Natura le za y es tado de l t e r reno po r e l que c i rcu lamos . E l f r ena do máx imo se o b t iene cuando los neumát icos es tán en e l l ím i te de l a adherenc ia ( s in l l egar a des l i za r ) . -F is io lóg ico . Se t ra ta de l t i empo de re f l e jo de l conduc tor . Es te t i empo es va r iab le según los conduc tores (p resen ta un p romed io de 0 ,75 segundos ) , i n f luye d i rec tamente en l a d is tanc ia de f renado . Según e l es tado f í s i co y menta l , no todos tenemos e l m ismo t i empo de reacc ión en unas c i rcuns tanc ias de pe l ig ro .

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DINA MIC A Exp l iquemos de una ma nera má s técn ica lo exp ues to en e l apar tado an te r io r : E l pa r motor genera una fue rza de impu ls ión , que p rovoca e l desp lazamien to , y es ta fue rza es equ iva len te a l a energ ía c iné t i ca ; pa ra f renar e l veh ícu lo se rá necesar ia una fue rza de igua l magn i tud que la de impu ls ión , pe ro en sen t ido con t ra r io , a e l l a l l amaremos fuerza de f renado . Ha y que tener en cuen ta que s i t enemos que f renar e l veh ícu lo en una d is tanc ia de te rminada esa fue rza debe es ta r de te rm inada por l a d is tanc ia a l a que queremos de tener e l veh ícu lo .

A l f renar se absorbe y t rans fo rma la energ ía c iné t i ca de l veh ícu lo en energ ía ca lo r í f i ca por med io de l rozamien to de super f i c ies . La fue rza de f renada máx ima depende de l peso de l veh ícu lo , de l coe f i c ien te de adherenc ia de l neumát ico , y de l t e r reno en e l que nos movemos . Debemos de re fe r i r t amb ién l a impor tanc ia de l rep ar to de l os pesos , en parado se denomina ca rga es tá t i ca y en mov imien to ca rga d inámica y es ta ú l t ima depende de l a ve loc idad a l a que c i rcu le e l veh ícu lo , su cen t ro d e g ravedad , l a d is tanc ia en t re e j es y l a dureza que t i ene l a suspens ión . Pa ra te ner en c uen ta de l a impor tanc ia de l as ca rgas que t i ene un veh ícu lo , t an to en parado como en mov imien to , d i remos que se d iseñan los s is temas de f renos ten iendo en cuen ta e l va lo r de d ichas ca rgas . Hemos d e dec i r q ue de p romed io l a ca rga d inámica de l e je de lan te ro es un 20 % s uper io r a l a d inámica , y un 20 % me nor en e l e j e t rasero .

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EFECT O S DEL F RENADO SOBRE L A ESTABIL IDAD A l f ren ar en e l veh ícu lo se p roducen d i fe ren tes e fec tos que in te rv ienen d i rec tamente en l a es tab i l idad , d i recc ionab i l idad y marcha de l m ismo, es tos e fec tos son : Bascu lac ión de l veh ícu lo sobre e l e j e de lan te ro . Ex is te una sobrecarga d inámica sobre e l e j e de lan te ro , quedando descargado e l e j e t rasero , aumentando l a a dherenc ia en l as ruedas de lan te ras , en d e t r imento de l as t raseras ; en l as f renadas fue r tes puede l l egarse a b loquear e l e j e t rasero , ev i tando en g ran med ida por un cor rec to r d e f renado .

B loqueo de l as ruedas de lan te ras y pé rd i da de t rayec to r ia . A l b loquea r l as ruedas , de lan te ras se p roduce una pérd ida de co n t ro l de l a d i recc ión y de l a t ra yec to r ia de l veh ícu lo . Es te se desp laza hac ia donde ex is te ma yor d es l i zamien to . En e l paso de una curva se p roduce un subv i ra je de l t ren de lan te ro , y l as ruedas no obedecen a l a d i recc ión . B loqueo de l as ruedas t raseras . E l veh ícu lo t i ende a g i ra r sobre s í m ismo. E l paso por una curva se p roduce un sobrev i ra je , e l e j e t rasero de l veh ícu lo se desp laza hac ia e l ex te r io r de l a curva p ivo tando sobre e l e j e de lan te ro .

Pérd ida de l a t ra yec to r i a s in b loqueo de ruedas . Se p roduce por un f renado desequ i l ib rado en l as ruedas , e l f a l lo se debe a de fec tos en e l c i rcu i to y d ispos i t i vos de f reno . Es te e fec to aumenta a ma yor ve loc idad . REFRIGERACI ON DE LOS ELEMEN TOS DEL C IRCUIT O Duran te e l f r enado , en los f renos se a lcanzan tempera tu ras que pued e p roduc i r e l f enómeno “ fad ing ” . Es te es un fenómeno que se p roduce por sobreca len tamien to de los f re nos . Las sus tanc ias vo lá t i l es que ha y en e l mate r ia l de f r i cc ión , a l evapora rse , fo rman un co lchón de gas que

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se in te rpone en t re l a super f i c ie de f r i cc ión de l a pas t i l l a / fo r ro y e l d isco / t ambor ev i tando que se genere l a f r i cc ión . Se man i f i es ta como una pérd ida de l a capac idad de l a f renada , que v iene acompañada de l o lo r ca rac te r í s t i co de los gases de l a res ina y o t ros vo lá t i l es .

. E fec to de l a t empera tu ra Las a l t as tempera tu ras que se a lcanzan en e l t ambor , ce rca de los 400 ºC , pued en p rod uc i r e l e fec to fad ing , e l t ambor se d i l a ta y p ie rde super f i c ie de con tac to , pe rd iendo e l f reno su e f i cac ia . Es te f enómeno se so luc iona re f r ige rando los componentes . T IPOS DE S ISTE MAS DE FRENO En los tu r i smos nos podemos encont ra r 3 t ipos de s is temas: De tambor De d isco De es tac ionamien to CON STIT UCION D EL S ISTE MA D E F REN OS E l c i rcu i to de f renos más senc i l lo es tá cons t i tu ido por l as s igu ien tes p iezas : Peda l de acc ionamien to

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Bomba de f renos y depós i to de l íqu ido de f reno Zapa tas de f reno . Tambores o d iscos Cor rec to res de f renada Cana l i zac iones F reno de mano Servo f re no

ACCI ONAMI ENT O An t iguamente , se u t i l i zaba para acc ionar e l f r eno de se rv ic io con va r i l l as y cab le s , en l a ac tua l idad , es te t ipo de s is tema s igu e func ionando pa ra acc ionar e l f r eno de es tac ionamien to , en l a ac tua l idad se u t i l i za e l acc ionamien to h id ráu l i co para coches y veh ícu los l ige ros ; es te t ipo d e acc ionamien to es tá basado en los p r inc ip ios de l a h id ros tá t i ca (p r inc ip io de Pasca l ) . Cuando e l conduc tor p isa e l peda l de f reno , empu ja e l émbo lo de l a bomba y genera una p res ión h id ráu l i ca , y a l se r un c i rcu i to ce r rado , l a p res ión generada se t ransmi te por e l l í qu ido a t ravés de l as cana l i zac iones has ta empu ja r los émbo los de acc ionamien to , aumentando l a fue rza que se ap l i ca en l a bomba . Debemos menc ionar aqu í los c i rc u i tos de f reno c on una fue rza aux i l i a r h id ráu l i ca , es tos c i rcu i tos u t i l i zan , como fuen te de p res ión , una bomba h id ráu l i ca acc ionada por e l motor . La bomba de f renos de peda l se sus t i tu ye po r una vá lvu la dos i f i cadora y compe nsadora , y e l r es to d e

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l os componentes son s i m i la res a los e mpleados en lo s c i rcu i tos convenc iona les . E l conduc tor cuando p isa e l peda l de f reno , no genera una p res ión h id ráu l i ca , s ino que abre una v á lvu la que perm i te que e l l í qu ido a p res ión l l egue a los émbo los de l as p inzas de f reno o a los bombines de los tambores .

BOMBA DE FRE N OS Y D E PÓSIT O DE L ÍQUIDO La bomba de f renos e s l a encargada de desp laza r y compr imi r e l l í qu ido de l c i rcu i to cuando e l conduc tor p isa e l peda l de f reno . T rans fo rma la fue rza que se ap l i ca en e l peda l en p res ión h id ráu l i ca en e l c i rcu i to . La bomba genera rá más p res ión cuan to menor s ea e l d iá met ro de su c i l i ndro y manda rá menor cauda l de l íqu ido , con un buen d iseño ev i ta que e l peda l l l egue has ta e l fondo y l a máx ima fue rza que e l conduc to r pueda ap l i ca r no sobrepase los 800 new ton .

La bomba de f reno es tá cons t i tu ida bás icamente por lo s s igu ien tes ó rganos . -Depós i to de l íqu ido . -Cuerp o de l a bomba y c i l i ndro . -Embo lo . -Re tenes -Mue l l e recuperador .

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DEP OSIT O DE L Í QUIDO Va s i tuado enc ima de l a bomba y un ido a és ta m ed ian te dos o r i f i c ios de a l imentac ión de l íqu ido . D ispone de un med idor de n ive l , una de n ive l máx imo y o t ra pa ra e l n ive l m ín imo . Ac tua lmente se fabr ican de p lás t i co . E l acop lamien to a l a bomba se rea l i za por med io de dos gomas o re tenes para hermet i za r e l depós i to . Puede l l eva r un d ispos i t i vo de n i ve l , por med io d e un con tac to y u na bo l l a , cuando e l l í qu ido de f renos se s i túa en un n ive l m ín imo , en e l cuadro de ins t rumentos nos av isa de l a f a l t a de l íqu ido .

CUER PO DE B OMBA Y C IL INDR O Es en lugar de l c i rcu i to en e l que se genera l a p res ión h id ráu l i ca a l p isa r e l peda l de f reno . Las bombas más u t i l i zadas son : - De un émbo lo , de dos émbo los y dos c ámaras , de dos émbo los de d is t in to d iámet ro . - Las más empleadas en la ac tua l idad son l as de dob le émbo lo o de dos cámaras .

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E l p r in c ipa l ob je t i vo de es tas bombas es l a de m antener l a segur i dad de l s is tema , ya q ue permi ten tener dos c i rcu i tos independ ien tes , y s i ex is te una aver ía en un c i rcu i to e l o t ro es ta r í a pe r fec tamente opera t i vo . EMBOL O Cada é mbo lo da p res ió n a un c i rcu i to i ndepend ien te que , en fun c ión , de l s is tema de f renos u t i l i zado , en c ruz o e n para le lo , acc ionará s imu l táneamente l as ruedas , en c ruz o las de lan te ras , por un l ado , y t raseras por o t ro . Es ta p res ión l a p roporc i onan los an i l los f lo tan tes a l desp lazarse den t ro de l c i l i ndro , a l a vez que independ iza l as cámaras . RETEN E S Los an i l los o re tenes hermet i zan l a cámara de l c i l i ndro , a l a vez que op t im izan l a p res ión que p roporc iona l a bomba a l p isa r e l peda l de l f reno . MUELL E S RECUP ERADORES Cada émbo lo t i ene un mue l l e de recuperac ión para devo lve r lo a s u pos ic ión in ic ia l de reposo , y poder as í in ic ia r su t raba jo . ZAPATAS DE FRENO Es tán fo rmadas por dos p lacas de acero en fo rma de med ia luna sobre l as que van f i j ados los fo r ros ( f e rodo ) , encargados de de tener e l veh ícu lo . Los fo r ros se f i j an a l as zapa tas med ian te remaches o adhes ivos . Es tas zapa tas se unen , por un e x t remo, a l bombín y , por e l o t ro , a un sopor te f i j o o regu lab le ; a su vez , se mant ienen un idas a l p la to , por med io de un s is tema e lás t i co de pasador y mue l l e . Se co loca un mue l l e en t re l as dos zapa tas , f ac i l i t ando e l r e t roceso de l as mismas cuando cesa l a fue rza e je rc ida por e l bombín . Las zapa tas se ca rac te r i zan por : - E l au to re fo rzamien to de l as zapa tas de f reno p r imar ias .

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- La d isminuc ión de l a fue rza de acc ionamien to con respec to a l f reno de d isco . - Las capac idades de ser sens ib les a l as osc i l ac iones de l coe f i c ien te de rozamien to y t empera tu ra . - Una ma la au to l imp ieza y escasa p ro tecc ión con t ra l a suc iedad .

D ISPOSI T IVOS DE TENS ADO DE L AS ZAP A TAS Es tos d ispos i t i vos son los encargados de e fec tuar e l de sp lazamien to de l as zapa tas en l a operac ión de f renado . Los empleados son : Leva en fo rma de S o Z . Cuña de expans ión . Bombin de f renos . Leva en fo rma de S o Z . Cons is te en d ispos i t i vo mecán ico fo rmando por u na l eva en fo rma de S o Z , que se acc iona med ian te l a pa lanca de f renos . Rea l i za l a aper tu ra de l as zapa tas por lo que se genera l a fue rza de f renado sobre l a super f i c ie in te rna de l t ambor . Cuña de expans ión . Es te s is tema u t i l i za una va r i l l a en fo rma de cuña que in t roduc ida desde l a pa r te p os te r io r de l p la to , desp laza p rogre s ivamente l a zapa ta . E l máx imo desp lazamien to de l as zapa tas se p roduce cuando se in t roduce l a cuña en su par te f ina l . Bombín de f renos . Los bombines de f renos t rans fo rman la p res ión h id ráu l i ca de l c i rcu i to , y rea l i za l a fue rza de empu je por e l acc ionamien to de las zapa tas . Podemos encont ra r los s igu ien tes puntos : -Bombín de un émbo lo . Es te bombín d ispone de un c i l i ndro , que es e l cuerpo de l m ismo y que a rma e l con jun to un émb o lo o p is tón , un re tén d e hermet ic idad y sus guardapo lvos y l a cana l i zac ión de en t rada de l íqu ido y purg ador .

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DISPOSI T IVOS DE AJUST E Los f re nos de tambor y zapa tas , pa ra un f renado e f i caz , neces i tan de un a jus te in ic ia l de todo e l con jun to . Con es te a jus te se cons igue que l as zapa tas una vez montadas no rocen sobre e l t ambor , y que l as dos ruedas de l m ismo e je f renen equ i l ib radamente . Los podemos eng lobar en dos g rupos :

• Dispos i t i vos de a jus te manua l : Los s is temas mas empleados son e l s i s tema G i r l in g y Bend ix . S ISTEMA G IRL ING E l r eg l a je se re a l i za sobre bom bín de f renos med ian te un s is tema de a jus te por med io de una rosca o med ian te un con jun to de a jus te de l as zapa tas .

S ISTEMA BENDI X Los f renos de tambor d e t ipo bend ix pe rmi ten aprox imar l as zapa tas a l t ambor med ian te un s is tema mecán ico de regu lac ión . Es te s is tema cons is te en una l eva por zapa ta que l a aprox ima o l a a le ja a l t ambor . E l a jus te se rea l i za desde e l ex te r io r , por l a pa r te t rasera de l por ta f re nos , g i rando l a l eva . E l desp lazamien to máx imo de a jus te cor responderá con e l a l zado de l a l eva . S i t ras un g i ro comple to de l eva , e l f r eno no se queda b loqueado , es to in d ica que e l desg as te de l as zapa tas es exces ivo y deb e sus t i tu i rse .

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• Dispos i t i vos de a jus te au tomát ico : Los au tomóv i l es modernos que montan f renos de zapa tas en e l e j e t rasero d isponen de d isp os i t i vos de reg l a je au tomát ico . Los s is tema más empleados son :

• Ajus te con t r inque te .

• Ajus te con a rande la de f r i cc ión .

T IPOS DE FRENO DE TAMBOR

• Freno S ímp lex .

• Freno Dú p lex .

• Freno Dú o-Dúp lex .

• Servo f re no .

• Freno Dú o-Servo . FRENO S IMPLE X En e l f r eno S imp les , ambas zapatas se apr ie tan en un ex t remo cont ra e l t ambor de f ren o med ian te un d ispos i t i vo de tensado común; e l o t ro ex t remo es tá a lo jado de fo rma f i j a o móv i l . E l d ispos i t i vo de tensado puede se r un c i l i ndro de dob le e fec to , pa r ra tu r i smos , y una c uña de expans ión con una l eva en ese en los veh ícu los indus t r i a les . E l re t roces o de l as zapa tas se e fec túa g rac ias a los resor tes recuperadores .

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Las ca rac te r í s t i cas más s ign i f i ca t i vas en es ta con f igurac ión de l t ambor son : - E l au to re fo rzamien to de l as zapa tas es pequeño . - Pe rmi te f ác i lmente in tegra r e l mecan ismo tensor de l f reno de es tac ionamien to . FRENO DUPLEX En es te f reno , c ada zapa ta t i ene su p rop io d ispos i t i vo de tensado en fo rma de c i l i ndro de f reno de s imp le e fec to . Es te s i rve de punto apoyo para l a zapa ta opues ta . E l c i l i ndro h id ráu l i co en t re am bos c i l i ndros es común y p roduce l a m isma pres ión en los c i l i ndros . Pues to que l a super f i c ie que los émbo los t i ene igua l t amaño , t ambién podrán e je rce r l a m isma fue rza de apr ie te . As í pues , l as ca rac te r í s t i cas más impor tan tes son : - En comparac ión con e l f r eno s imp lex , e l f r eno dup lex t i ene un me jo r e fec to de f renado hac ia de lan te pues to que u t i l i za e l au to re fo rzamien to en l as dos zapa tas . - En marcha a t rás d isminu ye e l e fec to de f renado , ya que l as zapa tas se conv ie r ten en secundar ias . - E l monta je de f reno de es tac ionamien to es compl icado .

FRENO DUO DUPL EX Es un s is tema mu y poco u t i l i zado . Cons is te en un f reno de tambor co n dos c i l i ndros de f reno de dob le e fec to como e lementos de tensado . Sus ca rac te r í s t i cas p r inc ipa les son : -M ismo e fec to de f renado hac ia de lan te y a t rás . -Compl icado monta je de f reno de es tac ionamien to .

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SERV OF RENO Es un s is tema mu y parec ido a l f r eno s imp lex . Cons is te en un c i l indro de f reno dob le que s i rve como d ispos i t i vo de tensado para ambas zapa tas . E l se rvo f reno se ca rac te r i za por p resen ta r un g ran e fec to de f renado g rac ias a l au to r re fo rzamien to . En marcha a t rás f re na igua l que e l f r eno s imp lex .

FREN O D UO-S ERV O A l igua l que en e l Se rv o f reno , un c i l i ndro de dob le e fec to rea l i za l a func ión de d ispos i t i vo de tensado . En t re o t ras ca ra c te r í s t i cas , e l f r eno Dúo -Servo t i ene ma yor e fec to de f renado tan to hac ía de lan te como hac ía de t rás . Posee un g ra n au to re fo rzamien to y en e l se puede ins ta la r e l f r eno de mano .

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FRENO DE D ISCO Los f renos de d isco son más l ige ros , senc i l los y e fec t i v os que los f renos d e tambor , y se e s tán impon iendo como f re nos de rueda en l a ma yor ía de veh ícu los . Los f renos de d isco basan su func ionamien to y cons t i tuc ión en p r inc ip ios mecán icos e h id ráu l i cos senc i l los : e l d isco g i ra so l ida r io a l a rueda y l as pas t i l l as lo p res ionan has ta de tener lo . E l acc ionamien to h id ráu l i co de l as p inzas se basa en e l más e lementa l de los p r inc ip ios h id ráu l i cos , l a Ley de Pas ca l .

CON STIT UCION Y FUNCI ON AMIE NTO E l con jun to es tá cons t i tu ido por un d isco , que g i ra so l ida r io a l bu je de l a rueda , que cons t i tu ye e l e l emento móv i l de l con jun to , y l a p inza co n sus émbo los y pa s t i l l as , que se encuent ra f i j a . Los d iscos de f reno se fabr ican en fund ic ión per l í t i ca , mecan izando l as dos ca ras de f r i cc ión de l as pas t i l l as y t a ladrando los o r i f i c ios d e su jec ión . Es tos pueden se r mac izos o au toven t i l ados a t ravés de ran uras in te r io res o ta ladros . La p inz a o a rmazón abraza e l d isco por su per i f e r i a . Es ta t i en e mecan izados los c i l i ndros que a lo jan a los p is tones o émbo los que empu jan l as pas t i l l as con t ra e l d i sco . La p inza se encuent ra un ida a l a mangue ta .

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Las p inzas también d isponen de conduc tos por donde c i rcu la e l l í qu ido de f renos , un purgador de a i re de l c i rcu i to , una rosca para l a t igu i l lo de f renos , re tenes de hermet ic idad de los émbo los y g uardapo lvos . E l func ionamien to de l c i rcu i to d e f renos es s im i la r a l d e l f reno de zapa tas . La bomba t ransmi te l a p res ión en e l c i rcu i to , y por med io d e los émbo los de l as mordazas , se t rans fo rma en fuerza de empu je sobre l as pas t i l l as y co n t ra e l d isco . E l rozamien to de l as pas t i l l as con t ra e l d isco f rena e l g i ro de es te y , por c ons igu ien te , e l veh ícu lo . T IPOS DE FRENO DE D IS C O

Los s is temas de f renos más empleados son :

• Freno de d isco con p inza f i j a .

• Freno de marco f lo tan te .

• Freno de d isco con p inza f lo tan te .

• Freno de d isco neumát ico con p inza neumát ico .

• Freno de mordaza osc i l an te .

FREN O D E D ISC O CON P IN ZA F IJA La mordaza f i j a se ha l l a en e l cuerpo por tan te de l e je . Den t ro , se encuent ran en cada l ado de l d isco de f reno , uno o dos c i l i ndros . Med ian te ba l l es tas expans ib les , l as pas t i l l as se apr ie tan en l a cav idad de l a mordaza para que no se muevan . Las ca rac te r í s t i cas p r inc ipa les de es te t ipo son : - La p inza es ta montada f i j amente en e l cuerpo por tan te de l e je . - En cada l ado de l d isco de f reno se encuent ra un c i l i ndro de f reno . Grac ias a e l lo e l espac io de monta je es g rande . - S in e l deb ido manten imien to se pueden fo rman burbu jas de vapor en e l conduc to h id ráu l i co de l c i l i ndro in te r io r a l c i l i ndro ex te r io r . - La a l ta r ig idez de los componentes permi te e l uso de d isco de gra n d iámet ro . - Son idóneos para veh ícu los de a l t as p res tac iones ; por e l lo , se emplean en tu r i smos pesados y v eh ícu los indus t r i a les . - En co mbinac ión con f re nos de es tac ionamien to separados , t ambién se u t i l i zan en los e jes t raseros de veh ícu los indus t r i a les .

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FRENO DE MARCO FLOTANTE E l marco se h a l l a en un a lo jamien to desp lazab le en un sopor te f i j o a to rn i l l ado en l a suspens ión de l a rueda . En e l marco so lo ha y un c i l i ndro de f reno , y su em bo lo en l a ca ra in te r io r de l a rueda . Las ca rac te r í s t i cas p r inc ipa les son : -E l empleo de un c i l i ndro un i l a te ra l pe rmi te ganar espac io de monta je ; con e l lo se cons igue un rad io de p ivo tamien to pequeño o inc luso nega t ivo . -E l ca len tamien to de l l í qu ido de f renos es menor , ya que los conduc tos no pasan ce rca de l d isco de f reno . Por cons igu ien te , se reduce l a emis ión de ca lo r a l l í qu ido de f renos y e l pe l ig ro de fo rmarse burbu jas de vapor . Es te t ipo se u t i l i zan en veh ícu los de poco peso . FREN O D E D ISC O CON P IN ZA FLOT ANTE Es te f reno se compone de dos componentes p r inc ipa les , ca ja y sopor te . La ca ja t i ene fo rma de p uño y e l l a se incorporan l a s pas t i l l as de f re no , l as b r idas de f l e j e y e l c i l i ndro y e l embo lo de f reno en un l ado . E l c i l i ndro se encuent ra en l a ca ja . Grac ias a l a fo rma de l puño l a ca ja pe rmi te una ma yor super f i c ie de l embo lo . Grac ias a es to con l a m isma pres ión se puede e je rce r una ma yor fue rza en e l d isco . Las p r inc ipa les ca rac te r í s t i cas son : -La fo rma de puño de l a ca ja pe rmi te una ma yor s uper f i c ie de l embo lo . -E l r educ ido espac io de monta je en l a rueda , que permi te l a rea l i zac ión de un rad io de p ivo tamien to pequeño s in d isco de rueda muy abomb ada . -E l pe l ig ro de fo rmarse burbu jas de vapor es pequeño , pues to que no ha y cond uc tos de f reno ce rca de l d isco de f reno ca len tado . -Se emplean en veh ícu los l ige ros indus t r i a les y tu r i smos .

FREN O D E D ISC O NEU MATI CO C ON P INZA F LOTANT E Los dos componentes pr inc ipa les son l a ca ja y e l sopor te . E l sopor te es ta f i j ado a l a suspens ión de l as ruedas . La ca ja se a lo ja en e l sopor te , sobre pernos de des l i zamien to a to rn i l l ado en e l por ta f reno . E l f reno se acc iona med ian te una pa lanca que ac túa a t ravés de l puente y

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l a p laca de p res ión con rosca de rea jus tes sobre l a pas t i l l a de f re no in te r io r . Las p r inc ipa les ca rac te r í s t i cas son : - So lo puede se r montado sobre mordazas f lo tan te en un l ado de l f reno . - La fo rma de puño de l a mordaza permi te a lcanzar g rand es fue rzas de apr ie te sobre l as pas t i l l as de f reno . - E l r educ ido espac io de monta je pe rmi te un rad io de p ivo tamien to pequeño . - Se u t i l i za en veh ícu los indus t r i a les y au to buses . FREN O D E MORD AZA OSC ILANTE Es un f reno de d isco monoc i l indr ico con poco peso y de d imens iones mu y com pac tos , desar ro l l ado para motoc ic le tas .

S ISTEMA S DE AY UDA A L A FREN A DA Es tos s is temas son conoc idos como servo f re nos . E l ob je to de l se rvo f re no es d isminu i r e l es fuerzo que ha y que ap l i ca r sobre e l peda l de f reno . Los más hab i tua les t raba jan por depres ión (vac ío ) . E l vac ío se ob t i ene , en los motores de gaso l ina , med ian te e l conec tor de admis ión ; en los d iese l se genera con una bomba de vac ío .

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Se compone de un depós i to de chapa , separado por una membrana en dos cámaras , de lan te ra y t rasera . La cámara de lan te ra es ta cons tan temente somet ida a la p res ión a tmosfé r ica duran te e l acc ionamien to de l f reno , y e l r es to de t i empo , a l a m isma depres ión que l a cámara de lan te ra . Cuando se p isa e l peda l de f reno , se p rov oca e l c i e r re de l a vá lvu la de comun icac ión en t re l as d os cámaras , a is lando una de o t ra . En tonces , l a vá lvu la de p res ión a tmosfé r ica se abre y p e rmi te que l a p res ión aumente en l a cámara t ra sera . Du ran te es ta f ase , ex is te un desp lazamien to de l con jun to y una as is tenc ia a l es fuerzo de l conduc tor . Los se rvo f renos más empleados son :

• Hidrovac .

• Maste rva c . H IDR OVA C Es s is tema emplea l a de pres ión en su fu nc ionamien to , y l a p r inc i pa l d i f e renc ia con e l r es to de los se rvo f renos , y con e l Mas te rva c , que es e l más empleado , porque se puede montar en cua lqu ie r veh ícu lo . La ven ta ja que t i ene es te t ipo de ayuda a l a f renad a es qu e se pu ede acc ionar h id ráu l i camente a d is tanc ia . MAST ERVAC Es te t ipo de servo f reno es e l más u t i l i zado en los au tomóv i les y va in te rca lado en t re l a bomba y e l ped a l de f reno . COMPE N SAD ORE S DE FR ENAD A P ARA EL EJE TRA SER O En una f renada , e l peso que recae sobre cada e je de l veh ícu lo , depende de l a ve loc idad y de l a dece le rac ión . En e l e j e de lan te ro re cae de l 60 a l 70 % de l peso y e l 40 o 30% res tan te recae sobre e l e j e t rasero . Los fabr ican tes d iseñan los c i rcu i tos de f renos te n iendo en cuen ta e l peso que recae sobre ca da e je y separa e l c i rcu i to de f renos de l e je de lan te ro de l c i rcu i to de l e je t rasero .

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E l c i rcu i to de lan te ro se sobred imens iona ten iendo en cuen ta que sobre é l r ecae l a ma yor pa r te de l peso y se deb e rea l i za r l a ma yor fue rza de f renado . En e l e je t rasero , l a p res ión se modu la y se con t ro la pa ra ev i ta r que en de te rminadas c i rcuns tanc ias y e n dece le rac iones b ruscas rec iba l a m isma pres ión que en e l e j e de lan te ro . A l recaer menor peso sobre e l t r asero , se pueden b loquear l as ruedas y pe rder l a es tab i l idad de l veh ícu lo . Los d ispos i t i vos que se montan para ev i ta r e l b lo queo de l e je t ras ero se conocen como compensadores y l im i tadores de f renada . S ISTEMAS DE S EGU RIDA D ABS Y ESP

S ISTEMA ANTIBL OQUEO DE FRE N OS ABS Es te s is tema ev i ta e l b loqueo de l as ruedas a l f r en ar . Un s ensor e lec t rón ico de re vo luc iones , ins ta lado en l as rued as , de tec ta en c ada ins tan te de l a f renada s i una rueda es tá a pun to de b loquearse . En caso a f i rmat ivo , env ía una o rden que re duce l a p res ión de f renado sobre esa rueda y ev i ta e l b loqueo . E l ABS me jora no tab lemente l a segur idad d inámica de los coches , ya que reduce l a pos ib i l idad de pérd ida de con t ro l de l veh ícu lo en s i tuac iones ex t remas , pe rmi te mantener e l con t ro l sobre l a d i recc ión (con l as rueda s de lan te ras b loqueadas , los coches no obedecen a l as ind icac iones de l vo lan te ) y a demás permi te de tener e l veh ícu lo en menos met ros . E l s i s tema an t ib loqueo ABS c ons t i tu ye un e lemento de segur idad ad ic iona l en e l veh ícu lo . T iene la func ión de reduc i r e l r i esgo de acc iden tes med ian te e l con t ro l op t imo de l p roceso de f rena do . Dura n te un f renado que presen te un r i esgo de b loqueo de una o var ias ruedas , e l ABS t i en e como func ión adap ta r e l n ive l de p res ión de l l í qu ido de f reno en cada rueda con e l f i n de ev i ta r e l b loqueo y op t im iza r as í e l compromiso de :

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- Es tab i l idad en l a conducc ión : Duran te e l p roceso de f renado debe garan t i za rse l a es tab i l idad de l veh ícu lo , t an to cuando l a p res ión de f renado aumenta l en tamente has ta e l l ím i te de b loqueo como cuando lo hace b ruscamente , es dec i r , f r ena ndo en s i tuac ión l im i te . - D i r ig i b i l idad : E l veh ícu lo puede conduc i rse a l f r enar e n una curva aunque p ie rdan adherenc ia a lguna de l as ruedas . - D is tanc ia de parada : Es dec i r acor ta r l a d is tanc ia de parada l o máx imo pos ib le . Pa ra cumpl i r d ichas ex igenc ias , e l ABS debe de func ionar de modo mu y ráp i do y exac to (en déc imas de segundo) lo cua l no es pos ib le má s que con una e lec t rón ica sumamente compl icada . FUNCI ON AMIE NTO Unos sensores ub icados en l as ruedas con t ro lan permanentemente l a ve loc idad de g i ro de l as mismas . A par t i r de los da tos que sumin is t ra cada uno de los sensores , l a un idad de con t ro l e lec t rón ica ca lcu la l a ve loc idad med ia , que cor responde aprox imadamente a l a ve loc idad de l veh ícu lo . Comparando l a ve loc idad espec í f i ca de una rueda con l a med ia g loba l se puede saber s i una rueda amenaza con b loquearse . S i es a s í , e l modu lo ac t i va l as vá lvu las e lec t romagnét icas de l b loque h id ráu l i co , l as cua les l ibe ran de p res ión e l c i rcu i to de d icha rueda , y mant ienen l as p res iones para que l a rueda g i re den t ro de l os parámet ros marc ados en l a ve loc idad de re fe ren c ia ca lcu lada por e l módu lo para esa f renada .

COMP ONENTES DEL S ISTE MA ABS Los componentes de l s is tema de ABS son los s igu ien tes :

UN IDA D DE C ONT ROL ELE CTRÓNIC A Y BL OQUE O H I DRA ULIC O Forman un con jun to en e l que también se encuent ran l a bomba de l ABS.

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La un idad de con t ro l e lec t rón ica rec ibe l as seña les de en t rada de los sensores , de l conmutador de luces de f reno y de los demás cap tadores o demás e lementos de que d isponga e l s i s tema . P rocesa l as seña les , y cuando de tec ta que l a rueda puede b loquearse , ac t i va l as vá lvu la s e lec t romagnét icas de l b loque h id ráu l i co y l a bomba de l ABS. La un idad de con t ro l d ispone de l a func ión au tocomprobac ión y memor ia de aver ías para loca l i za r los fa l los . Cuando de tec ta f a l los o aver ías impor tan tes , anu la e l ABS y e l c i rcu i to func iona como un c i rcu i to de f renos norma l .

SENS ORES DE RUEDAS La mis ión de un sensor es t rans fo rmar l as magn i tudes f í s i cas en magn i tudes e léc t r i cas q ue un m ódu lo pueda p roc esar . En los ABS se emplean sensores de dos t ipos :

• Sensores pas ivos (sensores induc t ivos ) .

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• Sensores ac t i vos (magne tor res is t i vos ) .

INTERRUPTOR DE LAS LUCES DE FRENO E l i n te r rup tor de l as luces de f reno se puede f i j a r a l sopor te de l peda l de f reno . E l módu lo rec ibe l a seña l de l a t ens ión de l in te r rup tor cuando se p isa e l peda l . S i e l veh ícu lo d ispone de con t ro l de t racc ión , a l p isa r e l peda l se desact i va y p reva lece la func ión de f renado sobre e l con t ro l de l a t racc ión .

S ISTEMA DE C ON TROL D E ESTABI L IDAD E SP

L lamado p rograma e lec t rón ico de es tab i l idad (E lec t ron ic S tab i l i t y P rogram en ing l és ) , es te s is tema me jo ra l as p res tac iones de l veh ícu lo en cua lqu ie r combinac ión de l as t res s i tuac iones bás icas de l a conducc ión : ace le rac ión , f renado y curva . Los ESP recono cen e f i cazmente cuando un conduc tor puede perder e l con t ro l de l veh ícu lo y ac t i van los f renos ind iv idua lmente en cada rueda , además de reduc i r e l pa r motor pa ra a yud ar a mantener l a es tab i l idad . E l s i s tema se compone de sensores de ve loc idad , de ace le rac ión y d e

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g i ro de l vo lan te , en t re o t ros , jun to con ac tuadores en los f renos para cada rueda y un p rocesador que ana l i za l a d inámica de l veh ícu lo más de 100 veces por segundo . Cuando se rea l i za una man iobra b rusca o a e levada ve loc idad en un veh ícu lo , pueden p roduc i rse dos s i tuac iones : e l subv i ra je y e l sobrev i ra je . E l subv i ra je ocur re cuando des l i zan l as ruedas de l e je de lan te ro en una curva , p rovocando que e l veh ícu lo t i enda a segu i r de recho rea l i zando una t razada más ampl ia que l a de te rmi nada por su conduc tor . E l s obrev i ra je , por s u par te , co r resp onde a l des l i zamien to de l e je t rasero d e l veh ícu lo en u na curva . En es tas c i rcu ns tanc ias , e l e j e t rasero t i ende a g i ra r más que e l r es to de l veh ícu lo lo que podr í a p rovocar un t rompo .

E l s i s tema ESP permi te con t ro la r , s i empre den t ro de los l ím i tes de l a f í s i ca , l as s i tuac iones an te r io res mucho me jo r que u n conduc tor p romed io . Por e jemplo , s i en una curva hac ia l a de recha se p rod uce sobrev i ra je y e l veh ícu lo comienza a rea l i za r un t rompo , e l s is tema in te rv iene f renan do l a rue da de lan te ra i zqu ie rda , c reando de es ta fo rma una fue rza que con t ra r res ta e l sobrev i ra je y pe rmi te es tab i l i za r e l veh ícu lo . Por o t ro l ado , s i en l a m isma curva a n te r io r se p rod uce subv i ra je , e l ESP f rena l a rueda t rasera derecha de manera que e l veh ícu lo mantenga l a t rayec to r ia escog ida por su conduc tor . En casos

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ex t remos , e l s i s tema también puede reduc i r e l pa r m otor con e l ob je t i vo de d isminu i r l a ve loc idad , a t ravés de l a ges t ión e lec t rón ica de l motor . SENS OR ES DEL CONT ROL ELECT RÓNI CO DE EST A BIL IDAD ESP Emplea los sensores de l ABS y ade más d ispone de sensores espec í f i cos de l ESP , como:

• Sensor de g i ro de l vo lan te (op toe lec t rón ico o magne tor res is t i vo )

• Sensor de ace le rac ión (ace le rómet ro capac i t i vo ) .

• Sensor de der rapa je p iezoe léc t r i co .

• Sensor de p res ión (capac i t i vo o p iezoe léc t r i co ) .

• Sensor de recor r i do de l peda l de f reno .

OTROS S ISTEMAS DE CONTROL NOVEDOSOS S is tema d is t r ibuc ión au tomát ica de f renado (EBD) E l EBD(E lec t ron ic Brake D is t r ibu t ion ) represen ta un per fecc ionamien to de l s is tema ABS y p roporc iona una ex t raord inar ia es tab i l idad a l f r e nar b ruscamente en curvas , regu lando ind iv idua l y e lec t rón icamente l a p res ión de f renado en cada una de l as cua t ro ruedas . Es te s is tema u t i l i za l a in f raes t ruc tu ra de los f renos an t ib loqueo , a l a que agrega un sensor de l ángu lo de l a d i recc ión y un con t ro l sobre l a ges t ión de l motor . S is tema de as is tenc ia a l a f renada (BAS) E l s i s tema de as is tenc ia a l a f renada (Brake Ass is tan t Sys tem) es un s is tema e lec t rón ico que in te rp re ta e l compor tamien to de l conduc tor , e in ic ia un f renado a fondo cuando iden t i f i ca una s i tuac ión de emergenc ia , l o que hace reduc i r l a d is tanc ia de f renado sus tanc ia lmente . Para rea l i za r l a f renada e l s i s tema guarda en un acumulador l í qu ido de f reno , e l cua l se abre para p rovocar l a sobrepres ión en l a f renada cuando e l s is tema lo de te rmina .

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DIAGNOSTICO, C ONS EJOS Y AR GUME NTOS Cont ro l es v isua les s in desmonta je La bomba de f renos Debe se r con t ro lada s is temát icamente , cada vez que se in te rvenga en e l c i rcu i to y c uando se sus t i tuyan l as pas t i l l as o l as zapa tas . Un peda l de f reno que desc iende b landamente ba jo la p res ión de l p ie , seña la una fuga en e l c i rcu i to o una fuga in te rna de l a bomba de f renos (cope la p r inc ipa les de te r i o radas ) . Cua lqu i e r anom al ía in te rna imp l ica l a sus t i tuc ión de l a bomba de f renos . Cont ro l de l as fugas : v isua lmente , es fác i l cons ta ta r l as fugas a n ive l de los racores de sa l ida de l a bomba de f ren os y de l as jun tas de es tanque idad , requ ie re l a sus t i tuc ión de l a bomba de f renos y se aprec ia norma lmente por l a p resenc ia de l íqu ido ba jo l a base de f i j ac ión . E l se rvo f reno Cont ro l a r v isua lmente l a es tanque idad de l empa lme en e l co lec to r de admis ión . La e f i cac ia se con t ro la con e l peda l , con e l moto r g i rando . Un peda l demas iado duro seña la un de fec to de func ionamien to que neces i ta l a reparac ión de l tubo d e empa lme (pe r fo ra do o poroso ) o de l a bomba de vac ío (motor d iese l ) o inc luso de l p rop io se rvo f reno (membrana , pues ta en a tmósfe ra ) . E l compensador de f renada E l con t ro l v isua l pe rmi te de tec ta r l as fugas . Ver i f i ca r e l mando mecán ico de los l im i tadores depend ien tes de l a ca rga . Co nt ro la r e l equ i l ib r io de l as p res iones de lan te ra / t rasera , sobre todo en un veh ícu lo hund ido , u t i l i zando los manómet ros . Toda fuga cons ta tada impone l a sus t i tuc ión de l l im i tador . *No ta : c ie r tos compensadores es tán in tegrados en los c i l indros de rueda . T odo func ionamien to anómalo imp l i ca que se cambien los 2 c i l i ndros .

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Los ó rganos de mando

• Ver i f i ca r e l buen cor rec to func ionamien to de l a p a lanca y de los cab les de f reno de es tac ionamien to .

• Ver i f i ca r e l buen es tado de l peda l de f re no ( f i j ac ión , goma , con tac to res de s top , mue l l es de recuperac ión ) .

• Cont ro la r e l es tado cor rec to (descas te , to rs ión , f i j ac ión , rozamien to ) de l con jun to de l c i rcu i to ( f l ex ib les , racores y cana l i zac iones ) . No es t i ra r nunca una cana l i zac ión de fo rmada . Sus t i tu i r l os f l ex ib les per fo rados o h inchados .

ATENCI ÓN. ¡No dob la r l os f l ex ib les n i l as ca na l i zac iones a l ap re ta r ! E l l í qu ido Recuerde : e l l íqu ido de f reno es incomprens ib le y absorbe l as va r iac iones de ca lo r impor tan tes . Su pr inc ipa l enemigo es l a humedad (agua ) ya que son h ig roscóp icos . Mezc lado con 2 -3 % de agua , p ie rdes sus p rop iedades y pa r t i c ipa en l a cor ros ión de l c i rcu i to . ¿Cuándo se debe cambia r e l l í qu ido de f renos? Después de cada in te rvenc ión en e l c i rcu i to de f re nos , se aconse ja cambia r e l l í qu ido med ian te una purga to ta l de l c i rcu i to . Renovar e l l í qu ido de f renos cada 50 .000 o 60 .000 kms . En es ta pe rspec t iva , y a t í tu lo p re ven t ivo , mantener los to rn i l los de purga en buen es tado , t ra tándo los con degr ipa je en cua lqu ie r ocas ión . ATENCI ÓN: e l l í qu ido de f reno s es co r ros ivo , p ro tege r l as p in tu ras duran te l as man ipu lac iones , l a p ie l y o jos .

NOTA: Un da to que nosot ros damos por in te resan te y que nunca se t i ene en cuen ta cuando vamos a pasar l a ITV de veh ícu los , es e l porcen ta je de humedad de l l í qu ido de f re nos en e l s i s tema , ya qu e es un fac to r mu y impor tan te , que puede p rovocar un acc iden te por un a l to porcen ta je de humedad . Aconse jamos que se rea l i ce a todo veh ícu lo que pase l a ITV .

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