Sistema de Frenos de Las Ruedas

8/3/2019 Sistema de Frenos de Las Ruedas

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Sistema de Frenos de las Ruedas

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Prefacio

Esta gua de estudios se refiere al entrenamiento de camiones y es parte integrantede una serie de apuntes destinados al entrenamiento de servicio en los vehculosVM. El objetivo bsico de esta gua es mostrar durante el entrenamiento elfuncionamiento y las caractersticas principales del Sistema de frenos de lasruedas.Al tener nociones sobre el funcionamiento del sistema, los componentes, loscuidados y la metodologa aplicada para el mantenimiento del sistema, el mecnicotendr condiciones de diagnosticar problemas de funcionamiento y de efectuar elmantenimiento del conjunto de forma ms eficiente y precisa.Este material es solamente de contenido conceptual y didctico y no se puedeutilizar en sustitucin de los manuales e informaciones de servicios de la literaturatcnica Volvo, pues ella contiene informaciones y datos tcnicos que se actualizanperidicamente.Por favor, observe que el contenido de esta gua, est sujeto a cambios y

modificaciones sin aviso previo.

ndice

1.Freno a disco 4x2R / 6x2R....................................................................................... 3Pastillas de Freno ....................................................................................................... 4Sensor de Desgaste.................................................................................................... 5Funcionamiento........................................................................................................... 6Mecanismo de Ajuste Automtico............................................................................... 8Vista explotada.......................................................................................................... 102. Frenos de las Ruedas Tipo Leva en S ............................................................... 11Funcionamiento......................................................................................................... 12Zapatas de Freno...................................................................................................... 13Cintas de freno.......................................................................................................... 14Freno tipo Tube ...................................................................................................... 15Freno tipo Tubeless................................................................................................ 16Ajustador Automtico................................................................................................ 17Palanca de Ajuste Automtico Funcionamiento..................................................... 18Palanca de Ajuste Automtico - Lubricacin............................................................. 193. Freno a disco 4x2T ............................................................................................... 20

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1.Freno a disco 4x2R / 6x2R

1 - Mordaza de freno 2 - Soporte del freno

Los frenos a disco utilizados por Volvo son proyectados principalmente paraaumentar la eficiencia de frenado en situaciones de emergencia y en consecuenciagenerar una mayor seguridad al andar.

Las propiedades ms importantes verificadas en este tipo de freno son:- Menor distancia de frenado.

- Mejor estabilidad en el momento de frenado.- Mejor distribucin de las fuerza de frenado.- Mejor sensibilidad de los frenos.

Los frenos a disco disminuyen tambin el riesgo de emisin de ruidos y vibracionesen los frenos. Otra ventaja de este freno a disco es la sencillez del proyecto conpocas piezas susceptibles de desgaste, lo que implica en bajo costo demantenimiento.El freno a disco utilizado por este vehculo ha sido proyectado para actuar comofreno de servicio. El freno es mecnicamente accionado por un cilindro de diafragmamontado en la tapa de la mordaza de freno a partir de un sistema de airecomprimido.

Tambin se incluyen en este conjunto las pastillas de freno y el mecanismo de ajusteautomtico. El proyecto radialmente abierto de la mordaza permite un cambio rpidoy fcil de las pastillas de freno.

El mecanismo de accionamiento del freno es un dispositivo de ajuste automtico yprogresivo, que compensa el desgaste de las pastillas de freno y proporciona unaholgura constante, independientemente del nivel o de la aplicacin de servicio;aunado a la construccin slida y rgida de la mordaza del freno, se asegura de estaforma el recorrido mnimo del cilindro de freno, e incrementa, por lo tanto, la reservapara una frenada de emergencia.

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Pastillas de Freno

Las pastillas de freno consisten en una placa de acero y un material de friccinexento de amianto. La funcin principal del material de friccin es convertir la fuerzadel mecanismo de freno en friccin entre la pastilla de freno y el disco de freno. Laspastillas de freno precisan resistir al rozamiento y a fuerzas de trabado muy altas,adems de soportar las altas temperaturas resultantes. Para lograr una vida tilmucho ms prolongada de las pastillas, se le da un gran nfasis al modo deconduccin del vehculo.

Tambin con la intencin de prolongar los intervalos entre los cambios, en la unidadse empelan pastillas de freno de gran volumen aprovechable.

Anotaciones:

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Sensor de Desgaste

El sensor de desgaste que hay en las pastillas de freno permite que el conductorsepa cundo se alcanza el lmite de desgaste permitido para las pastillas de freno y,en consecuencia, el momento oportuno para reemplazar las pastillas de freno delvehculo.Este sensor est instalado en la placa de acero de las mismas pastillas, de tal formaque permita medir su distancia hasta el disco de freno. Al alcanzar el lmite dedesgaste permitido, se encender una luz en el tablero de instrumentos parainformar que ha llegado el momento de cambiar las pastillas.

Anotaciones:

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Funcionamiento

El cilindro de freno va montado en la mordaza de freno (3) por medio de una brida ysu vstago acciona la palanca de freno (16). La palanca y el eje de freno forman una

unidad integrada y la seccin de la palanca trabaja en rodamientos de rodillos (33,34). En el momento que se presuriza el cilindro, el movimiento del vstago deaccionamiento gira la palanca de freno que, debido a su perfil especial, se alejaproporcionando un movimiento lineal constante. Ese movimiento lineal de la palancadel freno empuja al conjunto (24) contra los resortes de presin (18), hacia el discode freno.

El conjunto (24) tiene una abertura en el medio, que sostiene el dispositivo de ajustey el tornillo de accionamiento (21), de tal forma que el desplazamiento del conjunto(24) presione la pastilla de freno interna contra el disco de freno, a travs de la placade presin (19).La forma especial del eje de freno y de los respectivos rodamientos proporciona elmovimiento lineal de la pastilla de freno hacia el disco de freno.

La fuerza de reaccin acta a travs de la tapa de la mordaza (3), y as presiona a lapastilla de freno externa (35) contra el disco de freno. En el momento en que sesuelta el freno, los resortes de presin (18) retornan todo el mecanismo a la posicinoriginal.

La mordaza de freno desliza axialmente sobre pernos gua (6, 7) montados en elsoporte del freno (2); las pastillas de freno axialmente mviles (12, 13) son retenidasen la carcasa del freno por medio de un gancho (15) y por resortes de presin (14).En consecuencia, la fuerza de frenado se transmite a las caras de apoyo de la

carcasa del freno.

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La palanca de accionamiento (9) queda en posicin transversal en la mordaza defreno; su movimiento de rotacin, garantiza la elevada eficiencia y la reducidahistresis del conjunto de freno.

Nota! El perno gua (6) trabaja sobre dos bujes y el perno (7) solamente sobre unbuje. Los tres bujes tienen el mismo dimetro, pero el perno (7) tiene un dimetromenor que el perno (6), lo que resulta en un juego mayor, que no se debe confundircon desgaste del componente.Anotaciones:

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Mecanismo de Ajuste Automtico

La palanca de freno (16) tiene un perno (17) que se encaja en un surco que hay enla abertura del anillo de la manga de transmisin (27), y hace que la holgura entre elperno y el surco corresponda al juego total del freno.

Despus que se desgaste el disco o las pastillas de freno y la holgura entre loscomponentes descritos anteriormente sea sobrepasada, el perno tendr unmovimiento mayor que el ancho del surco, y girar entonces la manga detransmisin. Esa rotacin de manga de transmisin ser transferida para la manga

pasiva (29), por medio del resorte envolvente (28) que acta como un embragueunidireccional.

La manga pasiva (29), que incorpora un embrague cnico limitador de torque, quedapresionada contra la tuerca de ajuste (22), a travs del resorte de presin (31) y dela arandela (30), y gira entonces la tuerca de ajuste. La rotacin de la tuerca deajuste (22) sobre el tornillo de accionamiento (21) proporciona el desplazamiento,por medio de esa accin de rosqueado hacia afuera.

Si las pastillas de freno estn en contacto con el disco de freno y la palanca de freno(16) gira ms, el rozamiento cohesivo entre la tuerca (22) y el tornillo deaccionamiento (21) exceder el momento de ajuste transmisible aplicado a la tuercade ajuste (22), a travs de la pre-carga de torque limitada de la manga pasiva (29).

De esa forma, la manga pasiva (29) se deslizar en relacin a la tuerca de ajuste(22), e impedir que el tornillo de accionamiento (21) si desenrosque an ms haciadel disco de freno.

La sobrecarga del recorrido de accionamiento no se llevar en cuenta en el procesode ajuste, de forma que el mecanismo de ajuste (que depende de la fuerza aplicada)impedir el ajuste excesivo y en consecuencia, el trabado del freno.

Tras la liberacin del freno, todos los componentes internos sern empujados de

vuelta por los resortes de presin (18), haciendo con que la palanca de freno (16)vuelva a su posicin original. El perno (17) girar la manga de transmisin (27)

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contra el sentido de ajuste, de forma que, en ese sentido, el embrague unidireccional(28) y todos los dems elementos de ajuste sean excluidos del movimientorotacional.

Si hubiera aumentado el juego, como resultado del desgaste de las pastillas defreno, ser compensado por la aplicacin siguiente del freno, segn se ha descritoanteriormente.

El ajuste y la compensacin tambin se pueden accionar manualmente a travs delmecanismo de ajuste. El tornillo de ajuste se puede retraer girando el elementohexagonal en la tuerca de ajuste (22). La abertura que permite el acceso al elementohexagonal se localiza en la trasera del freno, y est protegido por un tapn (12).Para hacer el ajuste, gire el tornillo de ajuste en el sentido antihorario y para eldesajuste, gire el tornillo de ajuste en el sentido horario.

Anotaciones:

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Vista explotada

Anotaciones:

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2. Frenos de las Ruedas Tipo Leva en S

Los frenos de las ruedas tipo leva en S, son actuados a aire y operados por un ejeexpansible (eje leva). Tienen dos zapatas de freno, que van montadas en pernos deanclaje independientes y disponen de un ajustador automtico de freno (paravehculos 6x4 solamente ajuste manual). Reciben tambin la instalacin de uncilindro de freno.

Se caracterizan por los alojamientos semicirculares abiertos de los pernos de anclajeque permiten un servicio de cambio rpido de las cintas y zapatas de freno. Tienendos resortes de retencin, adems del resorte de retorno.

Hay disponibles dos tipos de freno: Tube y Tubeless, cujas diferencias se puedenver en las vistas explotadas.

Los frenos son del tipo sencillo, es decir, las dos zapatas son accionadassimultneamente por una nica leva (eje expansible).

Anotaciones:

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Funcionamiento

Componentes del sistema de freno:1 - Cintas de freno2 - Zapata de freno3 - Rodillo4 - Eje expansible

5 - Palanca de ajuste6 - Cilindro de freno7 - Pernos de anclaje8 - Resorte de retorno

El cilindro de freno (6) transmite la fuerza del aire comprimido a las zapatas (2) a travs dela palanca de ajuste automtico (5), del eje expansible (leva del freno) (4) y de los rodillos

(3). Las zapatas van sujetas al soporte de freno por los pernos de anclaje (7) y las accionael eje expansible (leva).

Cuando se acciona el freno, las zapatas comprimen a las cintas contra la campana otambor, y de esta forma se logra el frenado. Cuando se suelta el freno, la leva vuelve a laposicin inicial y las zapatas retornan a su posicin normal por la accin de los resortes deretorno (8).

Hay frenos de distintos tamaos y sus dimensiones se calculan, dentro de lo posible, deacuerdo al tipo de eje que ser usado y a la fuerza de frenado en las ruedas para que nosobrepase la fuerza mxima que la rueda transmite al pavimento de la ruta. De esta formase disminuye el riesgo de bloqueo de las ruedas.

Las ruedas traseras, por ser dobles, transmiten al pavimento de la ruta ms fuerza defrenado. Otros factores que influyen en los resultados del frenado son la carga sobre eleje, bien como la rapidez o lentitud en el frenado.

Adems, las caractersticas de los frenos se determinan por los factores siguientes:Presin de frenado, es decir, la presin del aire que acciona los cilindros de freno.Dimensiones de los cilindros de freno. Largura de las palancas de ajuste. Configuracindel excntrico de la leva del freno. Capacidad de friccin de las cintas de freno.

Las especificaciones de freno se componen generalmente de lo siguiente: ancho de lascintas, dimetro del tambor y superficie efectiva de frenado. Se entiende por superficieefectiva de frenado al rea total de las cintas, aunque se descuentan las medidas de losagujeros de los remaches y el espacio que haya entre las cintas de una misma zapata.

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Zapatas de Freno

Las zapatas de freno se subdividen en primaria (I) y secundaria (II).La zapata primaria se mueve en el sentido de rotaciones de la rueda en movimiento haciaadelante, segn seala la flecha ms grande en la figura. La zapata secundaria (II) semueve en sentido opuesto.

En este sistema de frenos la accin de frenado de la zapata primaria (I) es mayor que laaccin de la zapata secundaria, siempre que las cintas sean de la misma calidad.

El rozamiento entre las cintas de freno y el tambor es distinto para las zapatas primarias ysecundarias.

Anotaciones:

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Cintas de freno

Las cintas de freno son de masa prensada de material sin amianto.En cada zapata se utilizan dos cintas con un pequeo espacio entre ellas. Eso facilitatanto la fabricacin como el trabajo de montaje y desmontaje de las cintas. Adems,contribuye tambin para disminuir el chirriado en el frenado.

Tanto las cintas originales como las de repuesto tienen ms espesor en el centro que enlas extremidades. Ese tipo de construccin significa menos consumo de material en lafabricacin. Con el uso, sin embargo, la cinta se desgasta y su espesor se torna uniforme.

Las cintas de repuesto son chanfleadas en las puntas para evitar que se agarren los

frenos cuando las cintas estn nuevas, visualizar la marcacin de desgaste y evitarposibles ruidos.

En la chapa de proteccin del freno hay un agujero para inspeccin, a travs del cualpuede y debe ser inspeccionado el desgaste de las cintas

Anotaciones:

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Freno tipo Tube

Anotaciones:

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Freno tipo Tubeless

Anotaciones:

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Ajustador Automtico

Componentes1 -Tapa2 - Vstago de la pieza de actuacin3 - Anillo de retencin4 - Perno elstico5 - Pistn de la pieza de actuacin6 - Tapn retrctil7 - Pin sinfn8 - Anillo elstico9 - Retenedor de grasa10 Buje horquilla recta

11 - Contraperno mayor12 - Perno mayor13 - Perno menor14 - Contraperno menor15 - Grasera16 - Carcasa del ajustador17 Anillo sellador18 - Engranaje19 Retenedor de grasa

El ajustador automtico est montado solamente en los vehculos 4x2T con freno atambor en todos los ejes, y en vehculos 4x2R y 6x2R en los ejes traseros. Para losvehculos 6x4R todos los ejes utilizan ajustador manual (sin ajuste automtico). Elajustador automtico tiene piezas de repuesto, pero el ajustador manual no las tiene, y porlo tanto, cuando sea necesario se deber reemplazar la pieza completa.

Anotaciones:

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Palanca de Ajuste Automtico Funcionamiento

A Cilindro de Freno

La vista en seccin de la palanca muestra los componentes en sus posiciones de trabajo.En el momento que se acciona el freno, el vstago de la cmara de freno, conectado a laextremidad de la horquilla (4), se mueve hacia fuera, e impulsa al brazo ajustador

automtico (5) para que gire en torno de la lnea de centro del eje leva. La otra extremidadde la horquilla va conectada al vstago de la pieza de actuacin (6), la que, a su vez, seconecta a un pequeo pistn (7) alojado en la pieza de actuacin (2) a travs de un anillo(8). A medida que el brazo del ajustador automtico se mueve, la horquilla gira alrededorde su perno mayor (9), y mueve el vstago de la pieza de actuacin para arriba y paraabajo, llevando consigo al pistn. El juego en la parte superior de la pieza de actuacingarantiza que solamente el pistn se mueva cuando se mantiene el recorrido deseado.Cuando se hace excesivo el desgaste de las cintas, el recorrido del vstago de la cmarade freno alcanza valores que estn ms all de lo esperado. En ese momento, el pistnentra en contacto con el anillo elstico y lleva consigo a la pieza de actuacin. A medidaque dicha pieza se mueve para arriba, se desliza sobre el moleteado de la lengeta. En elmomento que el vstago de la cmara de freno retorna, la pieza de actuacin es

impulsada hacia abajo. En razn del moleteado la lengeta se engancha en la pieza deactuacin, forzndola a girar acompaando el sentido del moleteado. Esta accin provocael giro del pin sinfn que avanza el engranaje (10) y el eje leva, y ajustaautomticamente el freno.

Anotaciones:

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Palanca de Ajuste Automtico - Lubricacin

1 - Grasa GAT-1 o THERMATEX EP-22 - Locales para salida de la grasa

Hay una grasera para realizar el engrase peridico. Se debe parar la lubricacin cuando lagrasa salga por la vlvula del tapn o por el engranaje. El exceso de grasa puedecomprometer el funcionamiento del ajustador.El ajustador automtico no se debe lubricar con los frenos de servicio o estacionamientoaccionados.Las piezas del ajustador se deben lubricar con grasa recomendada, siempre que elajustador sea desmontado para realizar algn mantenimiento.

Anotaciones:

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3. Freno a disco 4x2T

A B

A Conjunto eje delantero B Conjunto eje de traccin

El freno a disco es sencillo en su construccin. Las piezas principales del freno son: eldisco de freno, el soporte de la mordaza de freno, la mordaza de freno, el cilindro de

freno, las pastillas de freno y el mecanismo de ajuste automtico.El freno se acciona por medio de aire comprimido. La construccin del freno a disco tienecomo base un mecanismo de palanca de actuacin directa con dos mbolos. El cilindro defreno va montado directamente en la mordaza de freno. Esta construccin es robusta y dauna gran fuerza a la mordaza, recorrido de trabado corto y elevado coeficiente derendimiento mecnico. mbolos de trabado dobles disminuyen el riesgo de desgaste en elcono, en comparacin con construcciones con un mbolo, lo que significa mayor duracinde las pastillas y del disco de freno.Para eliminar el riesgo de entrada de agua y suciedad en el mecanismo de accionamientode la mordaza de freno, los mbolos vienen equipados con sellos dobles y proteccinanticorrosin en los puntos expuestos.

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Sistema de Frenos de Las Ruedas

Documents

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