Sistema de Frenos - Componentes

7/22/2019 Sistema de Frenos - Componentes

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23/02/2014 Nicols Colado 1

ndice del libro

Ud. 8Elementos y piezas de un circuito de frenos

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1. Frenos de tambor Ud.8

Carruaje con frenos de zapatas

Antiguamente los carros tenan frenos de zapatas exteriores.


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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor

Ud.8

Despiece del freno de tambor

El freno de tambor fue inventado por W. Maybach


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Portafrenos

Ud.8

Plato portafrenos con zapatasy bombnEl plato es la pieza que soporta alresto de los elementos del freno.

Va sujeta al puente o a la manguetamediante tornillos.


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Tambor de freno

Ud.8

Tambor de freno

Es un cilindro de fundicin gris aleada torneado en su interior.

Soporta temperaturas de hasta 400 C.


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Zapatas de frenos

Ud.8

Zapata de freno con forro remachado e intercambiable

El ferodo (material rozante) va fijado en la zapatas mediante adhesivos o remaches.

La zapata se sujeta al plato portafrenos de forma elstica, y pueden ser movidas por el dispositivo de tensado


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Dispositivo de tensado de las zapatas

Ud.8

Freno de tambor accionado porcua

Los dispositivos De tensado son losencargados de desplazar laszapatas cuando frenamos.Destacan los siguientes tipos:

1. Leva en forma de S o Z.

2. Cua de expansin.

3. Bombn de frenos (es el ms usado)


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Dispositivo de tensado de las zapatas

Ud.8

Dispositivo de tensado por leva en S

.


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Bombn de frenos

Ud.8

Freno Dplex conbombines de unmbolo.

Los bombines transforman lapresin hidrulica delcircuito de frenado endesplazamiento de susmbolos.

Segn la configuracin de estospueden ser:

1. De un solo embolo.

2. De doble embolo (es el ms

usado en automviles)3. De mbolos escalonados.

4. Con dispositivocompensador integrado.


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Bombn de frenos

Ud.8

Bombn de doble mbolo

El Bombin de dos mbolos realiza el doble de fuerza que elde un solo embolo (por qu?), pero tiene la mitad derecorrido que este.

1 F d b


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Bombn de frenos

Ud.8

Bombn de mbolos escalonados

El diferente dimetro de los dos bombines permite que ejerzan deferente fuerza sobrecada una de las zapatas

1 F d t b


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Bombn de frenos

Ud.8

Bombn con dispositivo compensador integrado

Se montan el el eje trasero y el compensador acta comocorrector de frenado, limitando la presin hidrulica quepuede haber en el circuito.

1 F d t b Ud 8


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Resortes de retencin y recuperadores

Ud.8

Resortes de retencin

Cuando la presin cesa en el circuito, se encargan de devolver las zapatas a suposicin inicial.

1 F d t b Ud 8


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Dispositivos de ajuste

Ud.8

Sistema Girling

Para que el frenado sea eficaz, las zapatas deben estar a una distancia adecuada del tambor.

Con el progresivo desgaste de los forros, la posicin de las zapatas debe ir corrigindose.

Los dispositivos de ajunte manual ms comunes son el Girling y el Bendix.

Tambin hay dispositivos de ajuste automtico (por trinquete o por arandela de friccin).

En este sistema el ajuste se hace por medio de roscados en el bombin o

en el sistema de apoyo de las zapatas.

1 F d t b Ud 8


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Dispositivos de ajuste

Ud.8

Sistema Bendix con levas

En este sistema, el ajuste se hace

desde el exterior, por la parte trasera

del portafrenos.

Si despus de girar completamente

la leva, el freno no se queda

bloqueado, esto significa que los

ferodos estn excesivamentedesgastados.

1 F d t b Ud 8


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1. Frenos de tambor1.2. Funcionamiento del freno de tambor

Ud.8

Configuracin de las zapatas de freno

Segn la configuracin de los frenos

de tambor, podemos tener zapatas

primarias y zapatas secundarias.

Por su diseo, los frenos de tambor

tienen algunas caractersticas:

El autoreforzamiento de las zapatas

primarias (coeficiente K).

La disminucin de la fuerza que

aplican las secundarias.

Ser sensibles a la temperatura y las

dilataciones que esta genera.

Tener mala auto limpieza.

1 Frenos de tambor Ud 8


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1. Frenos de tambor1.3. Tipos de frenos de tambor

Freno Simplex

Ud.8

Freno de tambor Simplex

Caractersticas principales:

1. Ambas zapatas tienen un

dispositivo de tensado comn

( en general un solo bombn)

2. El otro extremo se apoya enun punto fijo o mvil.

3. Hay una zapata primaria y

otra secundaria.

4. La primaria soporta el 70 %

del esfuerzo, por lo que se

desgasta ms.

5. El mecanismo del freno de

estacionamiento se integra

bien.



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Freno Dplex

Ud.8

Freno de tambor Dplex

Caractersticas:

1. Cada zapata tiene su propio

sistema de tensado.

2. La fuerza que se hace sobre

ambas zapatas es igual ( mismapresin y dimetro del embolo)

3. Ambas son primarias.

4. Frena mejor que el simples ya

que ambas zapatas se

autorrefuerzan.

5. En marcha atrs ambas sonsecundarias.

6. El freno de mano es difcil de

instalar.



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Freno Do Dplex

Ud.8

Freno de tambor Do Dplex

Caractersticas:

1. Incorpora dos

bombines de doble

efecto como

elemento de

tensado.

2. En ambos sentidos

las dos zapatas se

autorrefuerzan.

3. El freno de

estacionamiento es

difcil de montar.



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Servofreno

Ud.8

Freno de tambor Servofreno

Caractersticas:

1. Un solo cilindro doble hace

de dispositivo de tensado de

las dos zapatas.

2. No hay punto de apoyo fijopara las zapatas, sino que se

dispone de un alojamiento

mvil

3. La zapata primaria transmite

parte de su movimiento a la

secundaria, logrndose as

autorreforzamiento enambas (solo se desplaza en

un sentido).

4. En marcha atrs funciona

como un freno Simplex.



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Freno Do-Servo

Ud.8

Freno de tambor Do-Servo

Caractersticas:

Es similar al tipo Servofreno pero

con algunas

particularidades:

El punto de apoyo inferior

se puede desplazar en los

dos sentidos.

Una de las zapatas es mas

corta que la otra.

Ambas zapatas son

primarias, tanto haciadelante, como hacia atrs.

En l se puede instalar

fcilmente el freno de

estacionamiento.



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1. Frenos de tambor1.3. Resumen de modelos

Ud.8

1. Simplex

2. Duplex

3. Duo-duplex

4. Servofreno

5. Duo-servo

2 Frenos de disco Ud 8


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2. Frenos de disco Ud.8

El sistema de frenos de disco es el mas empleado hoy en da en automviles ymotocicletas.

Son mas ligeros, sencillos y econmicos que los de tambor. Adems no lesafecta el efecto del fading.

En este sistema un disco gira solidario con la rueda y una pinza con elementos

frenantes va fija, sujeta a la suspensin.El accionamiento de las pinzas es hidrulico (principio de Pascal).

En cuanto a su mantenimiento, solo hay que preocuparse de reponer laspastillas y los discos cuando estn desgastados.

Tambin hay que atender al cambio de lquido de frenos, respetando losperiodos estipulados por el fabricante.



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2. Frenos de disco2.1. Constitucin y funcionamiento

Ud.8

Freno de disco

Elementos principales



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2. Frenos de disco2.1. Constitucin y funcionamiento

Ud.8

Freno de disco de mordaza fija

Principio de funcionamiento:

Un disco gira solidario con el buje

de la rueda. Es de fundicin gris

con las dos caras mecanizadas.

Puede ser autoventilado.El elemento frenante es un pinza,

con sus mbolos y pastillas, que se

encuentra fija a la suspensin o a al

mangueta. Son de aleaciones de

aluminio y tienen mecanizados los

conductos para el liquido de frenos

y para los pistones.La presin hidrulica que genera el

sistema acta sobre las pinzas y

estas frenan el disco por

rozamiento.



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2. Frenos de disco2.2. Tipos

Ud.8

Segn la constitucin y forma de funcionar, los frenos de disco mscomunes son:

Con pinza fija.

Con marco flotante.

Con pinza flotante.

Neumtico con pinza flotante

Con disco totalmente cubierto.



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Ud.8

Freno de disco con pinza fija

Caractersticas:

La pinza va fija sobre el

buje.

Hay, al menos, un

cilindro a cada lado del

disco (ocupa muchoespacio).

Pueden formarse

burbujas en los

conductos que unen los

dos cilindros.

Permiten instalar discosde gran tamao por su

gran rigidez (vehculo

industrial, gran berlina)



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Freno de disco con pinza fija

Ud.8

Estanqueidad de los mbolos de las pinzas

La estanqueidad del sistema se

asegura mediante juntas y retenesde goma

Cuando dejamos de actuar sobre el

pedal del freno, el retroceso de los

mbolos se consigue gracias a los

retenes y al tambaleo del disco.



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Freno de marco flotante

Ud.8

Freno de disco de marco flotante

En este tipo de freno elmarco puede desplazarse a

lo largo de un soporte fijo

atornillado a la suspensin.

Solo tiene un mbolo que

est en la cara interior del

disco.



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Freno de marco flotante

Ud.8

Montaje del marco flotante

Funcionamiento:

Al mandar presin hidrulica, el embolo acta sobre el

disco.

Como reaccin, el marco flotante se desplaza,

acercando la otra pastilla contra el otro lado del disco..El retroceso de las pastillas se logra con el tambaleo del

disco y el empuje del retn.

Caractersticas:

Como solo dispone de un cilindro, ocupa menos

espacio

El liquido de frenos se calienta menos, ya que no hay

conductos que pasen cerca del disco.



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Freno de disco con pinza flotante

Ud.8


Constitucin:

La pinza tiene dos elementos bsicos:

caja y soporte.

Caja: aloja las pastillas, el embolo y los

elementos de sujecin de aquellas.

Soporte: va fijo a la suspensin.

Funcionamiento:

La presin hidrulica desplaza el

mbolo.

Como reaccin, la caja se mueve,

presionando la otra pastilla contra eldisco.

El mbolo retrocede por la tensin de los

retenes y las pastillas por el tambaleo del

disco.

2. Frenos de disco Ud 8


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Ud.8

Montaje de la pinza flotante

En color marrn podemos ver el soporte

(no se mueve) y en gris oscuro vemos

la caja (que se desplaza sobre aquel)

Caractersticas:

Permite montar mbolos de gran

dimetro.

Escaso peligro de que el lquido forme

burbujas

Muy usado en turismos y pequeos

industriales.



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Freno de disco neumtico con pinza flotante

Ud.8

Freno de disco neumtico con pinza flotante



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Freno de disco mordaza oscilante

Ud.8

Freno de mordaza oscilante

Caractersticas:

Tamao muy reducido.

Apropiado paramotocicletas.

Un solo mbolo.

Los forros de las

pastillas tienen forma de

cua.

Con el progresivodesgaste la forma de

cua va desapareciendo.



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Freno de disco mordaza oscilante

Ud.8

Movimiento oscilante de las mordazas



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Freno de disco totalmente cubierto

Ud.8

Freno de disco cubierto

Usado en vehculos agrcolas y militares.

Muy protegido contra la suciedad.

3. Bombas de frenos Ud 8


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Ud.8

La bombas de freno que usan los automviles se accionan con un pedal(primera multiplicacin del esfuerzo)

Las bombas, o cilindros maestros, transforman la fuerza aplicada en el pedal enpresin hidrulica.

En casi todos los casos tienen un servofreno acoplado (segunda multiplicacindel esfuerzo)

Los tipos ms comunes son:

- de un solo mbolo.

- de dos mbolos y dos cmaras.- de dos mbolos de diferente dimetro (escalonadas).

Los elementos principales de todas las bombas o cilindros maestros de frenoson:

1. Depsito de lquido.

2. Cilindro.

3. Retenes.

4. Muelle recuperador.

5. Vlvula de presin residual.

3. Bombas de frenos Ud.8


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Ud.8

Doble bomba de frenos con Servofreno Mastervac



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Ud.8

Bombas de frenos de un solo mbolo



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3.1. Bombas de dos cmaras (doble mbolo)Ud.8

Despiece de una bomba de dos cmaras (doble mbolo)



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3.1. Bombas de dos cmaras (doble mbolo)Funcionamiento

Ud.8

Bomba de dos cmaras



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Ud.8

Bomba de dos cmarasLa principal ventaja de este tipo de bombas es que

permite tener dos circuitos de frenosindependientes (mayor seguridad).

Funcionamiento:

El pedal apoya sobre el mbolo (9).

La presin creada en la 1 cmara empuja el

mbolo de la 2.

El lquido es obligado a salir hacia los frenos.

Al soltar el pedal, la presin baja y los mbolos

retroceden empujados por los muelles

recuperadores (3).

En caso de avera:

Si hay perdida de fluido en el 1 circuito (12), elporta anillo (4) empuja el mbolo del 2,

generando presin en l.

Si hay perdida en el 2, la presin el el 1 no

aumenta hasta que el porta anillo de aquel (13) no

toca en el fondo de la cmara.



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Ud.8

Doble circuito de frenos con cuatro canales



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3.2. Vlvula de presin residual

Vlvula de presin residual

Los vehculos con frenos de tambor

incorporan estas vlvulas, que

mantienen la presin en el circuito a

0,7-0,9 bar.

Con esto evitan que entre aire en el

circuito si fallan los retenes de los

bombines.

Los vehculos con freno de disco no

incorporan esta vlvula por ser

innecesaria.

Los que tienen frenos de los dos tipos

solo la montan en el circuito que va a

los frenos de tambor.

4. Sistemas de ayuda Ud.8


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Principio de funcionamiento del servo

Los sistemas de ayuda a la frenada se llaman servofrenos.

Sirven para amplificar la fuerza que el conductor hace sobre el pedal.

En los coche de gasolina el servofreno utiliza el vaco generado en el colectorde admisin.

En los vehculos diesel, dado que en el colector de admisin no se generasuficiente depresin, se instala una bomba de vaco.

Los sistemas de servofreno msempleados son:

Hydrovac

(montado en cualquier lugar y deaccionamiento hidrulico. Es el menosusado).

Mastervac

(montado entre el pedal del freno y labomba. Es el ms comn).



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Principio de funcionamiento del servo



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Bomba de vaco para motores diesel

4. Sistemas de ayuda4 1 Hid

Ud.8


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4.1. Hidrovac

Servofreno Hidrovac

4. Sistemas de ayuda4 2 M t

Ud.8


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4.2. MastervacConstitucin del servofreno Mastervac

Servofreno Mastervac

4. Sistemas de ayuda. Funcionamiento del Mastervac.4 2 M t

Ud.8


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4.2. MastervacFuncionamiento

Posicinde reposo

Posicinde frenada

5. Circuito de frenos con fuerza auxiliar hidrulica Ud.8


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Dosificador compensador

En algunos vehculos, sobre todo

industriales, el pedal no acta sobre

el cilindro maestro, generando la

presin de frenado, sino que solo es

una vlvula dosificadora-

compensadora.

Su misin es abrir el paso desde un

deposito con fluido a presin hacia el

sistema de frenos.

A menudo este fluido a presin escompartido por los sistemas de

frenos, direccin y suspensin.

5. Circuito de frenos con fuerza auxiliar hidrulica Ud.8


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Dosificador compensador

6. Correctores de frenada del eje trasero Ud.8


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Corrector de frenada.

El reparto de pesos que se genera en la frenada, hace imprescindible montar correctores

de frenada que limiten la presin en el circuito de los frenos traseros.

6. Correctores de frenada del eje trasero6 1 Compresor fijo

Ud.8


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6.1. Compresor fijo

Para evitar el bloqueo de las ruedas cuando se produce la basculacin y, a lavez, asegurar la menor distancia de frenado posible, se adoptan diversasmedidas:

Sobredimensionar los frenos delanteros.

Limitar la presin del circuito de frenos trasero mediante los llamadoscompensadores-limitadores de frenada.

Los compensadores de frenada ms comunes son:

Compensador fijo (independiente de la suspensin).

Compensador integrado en los bombines traseros.

Compensador-limitador en funcin de la carga del vehculo.

Compensador en funcin de la deceleracin.

Vlvulas compensadoras en funcin de las presiones.

6. Correctores de frenada del eje trasero6 1 Compresor fijo

Ud.8


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6.1. Compresor fijo

Compensador fijo

Es el modelo ms sencillo.

Limita la presin sobre el eje

trasero a partir de una

previamente establecida.

Funcionamiento:

La presin del cilindro

principal llega al compensador

(A).

Al superar un cierto valor, el

muelle (1) cede.En ese momento el mbolo

(2) tapona las salidas (B) hacia

los frenos.

6. Correctores de frenada del eje trasero6 3 Compresor integrado en los bombines

Ud.8


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6.3. Compresor integrado en los bombines

Seccin de un compensador integrado en los bombines

Al igual que el

anterior, el

compensador corta

el paso de fluido a

presin cuando esta

llega a un valor

previamente tarado.

A partir de ese

momento, la presin

de frenado queda

estabilizada hasta

que la presin que

enviamos desde el

cilindro maestro cae

por debajo del valor

de tarado.

6. Correctores de frenada del eje trasero6 2 Compresor limitador en funcin de la carga

Ud.8


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6.2. Compresor limitador en funcin de la carga

Compensador limitador

Este sistema es ms

evolucionado.

En l, la presin de corte

viene regulada por un

resorte unido a la

suspensin del vehculo.

Cuanto mayor sea la

carga en el coche, mayor

ser la tensin que

soporta el resorte y

mayor ser tambin la

presin que se puede

enviar a los frenos

traseros (B).

6. Correctores de frenada del eje trasero6 4 Compresor en funcin de la deceleracin

Ud.8


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6.4. Compresor en funcin de la deceleracin

Compensador en funcin de la deceleracin

Tambin llamado compensador de inercia.

El dispositivo se activa en funcin de la deceleracin que se produce en el vehculo.

6. Correctores de frenada del eje trasero6 4 Compresor en funcin de la deceleracin

Ud.8


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6.4. Compresor en funcin de la deceleracinFuncionamiento

Primera fase

Segunda fase

Tercera fase

La inclinacin del compensador

mantiene la bola en su apoyo

sobre el difusor.

La presin de salida es igual a la

de entrada.

Cuando la deceleracin llega a 5m/s2 la bola se desplaza y cierra el

paso, dejando aislado el circuito de

frenos trasero.

Si sube la presin de entrada, el

conjunto bola-pistn se desplaza,

realizando una funcin

compensadora, con lo que sube la

presin en el circuito trasero.

6. Correctores de frenada del eje trasero Ud.8


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En algunos modelos que montan sistemas ABS, lapresin de frenado sobre las ruedas traseras secontrola mediante un distribuidor de frenadoelectrnico, EBD.

El sistema EBD utiliza los elementos del ABS paracontrolar el derrapaje de las ruedas traseras.

En concreto usa las electrovlvulas de entrada ysalida que hay en el bloque hidrulico del ABS.

7. Tuberas, latiguillos y racores de conexin Ud.8


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Unin entre canalizacin flexible y rgida

7. Tuberas, latiguillos y racores de conexin Ud.8


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Para completar el sistema hidrulico de los frenos necesito

otra serie de elementos como son:

Tuberas:de acero, son rgidas y si se deforman oaplastan, quedan inutilizadas.

Latiguillos flexibles:de caucho recubierto de fibrasmetlicas o textiles. Soportan los movimientos

propios de la suspensin.

Racores:unen los diversos elementos (latiguillos ytuberas, por ejemplo)

Presillas de fijacin:sujetan los diferenteselementos a la carrocera, evitando las vibraciones yruidos que pudieran generarse.

Latiguillos flexibles.

Racores de conexin

Presillas de fijacin.

Tuberas.

9. Pastillas y zapatas Ud.8


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Juego de pastillas de frenos

Para practicar: Desmontaje de una bomba de frenos Ud.8HERRAMIENTAS MATERIAL


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HERRAMIENTAS

Herramientas manuales del taller de electromecnica

MATERIAL

Lquido de frenosGuantes desechables

Aflojar los racores de conexin

Para practicar: Desmontaje de una bomba de frenos Ud.8


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Racores sueltos



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Tornillos de unin con el servo



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Extraer la bomba


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HACER UN ESQUEMA-RESUMEN DEL TEMA.


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FIN DEL TEMA 8

6. Correctores de frenada del eje trasero6.4. Compresor en funcin de la deceleracin

Ud.8


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pFuncionamiento

Tercera fase

6. Correctores de frenada del eje trasero6.4. Compresor en funcin de la deceleracin

Ud.8


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pFuncionamiento

Segunda fase

4. Sistemas de ayuda4.2. Mastervac

Ud.8


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Funcionamiento

Posicin de frenada

4. Sistemas de ayuda4.2. Mastervac

Ud.8


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Funcionamiento

Figura 8.52.

Figura 8.53.

Figura 8.54.

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