Mecánica automotriz

Frenos Hidráulicos

NOMBRES: Bastian Manríquez Alex Vidal

CARRERA: Mecánica automotriz Sección 21ASIGNATURA: Dirección, Suspensión y FrenosPROFESOR: Manuel BaezaFECHA: 26/10/2015

Índice

Componentes del sistema…………… Página 3 a la 13

Función del sistema de frenos………. Página 14

Diagrama de sistema………………….. Pagina 15

Componentes del sistema

Servofreno

Función: Es el elemento que se utiliza para ayudar al conductor en la acción de frenado. La acción del servofreno se suma a la fuerza ejercida por el conductor sobre el pedal de freno, con el fin de mejorar la frenada. El servofreno se fue implantando en todos los vehículos a medida que estos ganaban en peso y potencia.

El servofreno funciona por medio del vacío generado en el colector de admisión del propio motor del vehículo. En los motores Otto este vacío es suficiente para el funcionamiento del servofreno, pero en los motores Diesel, la depresión reinante en el colector de admisión no es suficiente y se necesita de una bomba de vacío auxiliar.

Bomba

Función: Su función es la de convertir o transformar la fuerza mecánica de la presión ejercida por el conductor del vehículo sobre el pedal de freno, en presión hidráulica. Esta presión hidráulica transmitida a través de las mangueras y líneas del sistema, crea la presión necesaria en el cáliper, y cilindros de las ruedas para activar el sistema de frenos obteniendo la disminución de la velocidad o el detenimiento del vehículo.

Existen dos tipos de bombas:

Bomba Normal: bomba de un solo pistón Bomba Tándem: bomba de doble pistón

Funcionamiento de un cilindro maestro de un solo pistón (Bomba normal)

En su posición de reposo el pistón está desplazado hacia la izquierda por la acción del muelle y el interior del recinto está lleno de líquido procedente del depósito, que entra por (A) hacia las cámaras (B) y (C).

Al pisar el pedal de freno la palanca desplaza la varilla (4) que, a su vez, empuja el pistón (2) hacia delante, comprimiendo el líquido en la cámara (C) y saliendo a presión por los orificios de la válvula (7) hacia las conducciones (D) que envían el líquido a los bombines y ejerciendo presión en (E) para efectuar el cierre del interruptor de la luz de freno.

Si se levanta el pie del pedal el pistón (2) vuelve a su posición inicial por la acción del muelle (6) y el interior del cilindro (C) se llena con el líquido que está en las canalizaciones debido al vacío que hace el pistón en su retroceso.

Funcionamiento de un cilindro maestro de dos pistones (Tándem)

Como puede verse en el esquema, esta doble bomba equivale a dos simples, pues cada cuerpo tiene su propio pistón, copelas, muelle, orificio compensador, etc., como una bomba simple; pero presenta la ventaja de que si hay fugas en uno de los circuitos, el otro sigue funcionando. Si la fuga se produce en el circuito para las ruedas delanteras, aunque se desplace el pistón (9) no se crea presión en el cuerpo de la bomba (3) y, por tanto, los frenos delanteros no actúan; pero el pistón (7) es empujado en principio por el muelle (8) y, posteriormente, cuando el pistón (9) en su desplazamiento hace tope con él, lo desplaza un poco más creando presión en el cuerpo de la bomba (1), la cual se transmite a los frenos traseros. Si la fuga ocurriese en este circuito, el desplazamiento del pistón (9) crearía presión en la cámara primaria (3), que se transmitiría a los frenos delanteros, mientras que esta misma presión empujaría al pistón (7) hasta el final de su recorrido (pues no hay oposición por existir fuga), sin que se creara presión en el cuerpo de bomba (1), por lo cual no actuarían los frenos traseros.

Dado que las bombas tándem se disponen dos cámaras de presión independiente, el pistón secundario (7) está provisto de dos guarniciones de estanqueidad (5) orientadas en sentido contrario una de la otra. La primera asegura la estanqueidad de la cámara de compensación secundaria (por detrás de la copela principal) mientras que la segunda garantiza la estanqueidad de la cámara primaria de presión (3).

Cilindro auxiliar

Función: Es el encargado de recibir la fuerza transmitida por el líquido de frenos desde la bomba principal y accionar los mecanismos que presionan las zapatas en los tambores, de este modo la presión se transforma en fuerza.

Sellos de líquido de freno

Función: También conocidas como la empaquetadura, son los sellos internos que retienen el líquido de freno, como los sellos de Caliper, sellos de cilindros de frenos, y sellos de bomba de frenos.

Caliper

Es el alojamiento donde trabaja el pistón del sistema de frenos de disco.

Función: El Caliper de freno es el elemento que alberga las pastillas de freno y los pistones de un sistema de frenos de disco, y está colocado en posición fija con respecto al automóvil (es decir, no rota) que basa su funcionamiento en apretar el disco de freno (que gira a la misma velocidad que la rueda) hasta detenerlo.

Existen dos tipos de Caliper:

Caliper fijo

Caliper flotante

Pastillas:

Función: Las pastillas de freno son esenciales dentro del sistema de frenado del automóvil ya que proporcionan la fricción necesaria a los discos de freno de tal forma que cuando accionamos el pedal, nuestro vehículo se detiene.

Por tanto, será necesario para garantizar una frenada óptima y eficaz que las pastillas de freno se encuentren en buen estado, ya que de lo contrario se aumentará la distancia de frenado y podrían ocasionarse derrapes indeseados.

Disco de frenos

Son los elementos que giran solidario a la rueda, el cual es la superficie en donde las pastillas rozan para realizar la detención del vehículo

Existen distintas clases de discos

Disco macizo

Es un disco de una sola pieza, las cuales no tienen características especiales.

Disco ventilado

El disco es separado de sus caras de fricción, en las cuales en medio de ella, existen unas aletas, las cuales ayudan a disipar la temperatura que toman al realizar un frenado.

Discos especiales

Son discos con características especiales de frenado de alto performance, con características físicas diferentes como el material y su estructura, lo utilizan vehículos de competición.

Tambor de frenos

El tambor es la pieza que constituye la parte giratoria del freno y que recibe la casi totalidad del calor desarrollado en el frenado.

Se fabrica en fundición gris perlitica con grafito esferoidal, material que se

ha impuesto por su elevada resistencia al desgaste y menor costo de fabricación y que absorbe bien el calor producido por el rozamiento en el frenado.

Balatas o Zapatas

Las balatas o zapatas, son los elementos de desgaste las cuales al accionar el pedal de frenos, estas se expanden, rozando con el tambor de freno para provocar una fricción y así, realizar un frenado.

Hay dos clases de balatas, las cuales son

Remachadas: en este proceso la balata se adhiere a la base metálica con remaches, en la cual los remaches quedan escondidos bajo la superficie de frenado, y estos determinan la vida útil de la zapata.

Vulcanizada: en este proceso la balata se adhiere a la base metálica, a través de una cera o pegamentos, en la cual son más efectivas, ya que su vida útil es mayor a las remachadas.

Niples

Es la terminal roscada de una línea de conducción del sistema.

Función: Es artefacto metálico ROSCADO (cuerda) por un lado y soldable por el otro extremo, con el cual se unen las líneas hidráulicas.

Vaso

Es el depósito donde se almacena el líquido de frenos.

Función: En el depósito se almacena el líquido, el cual rellenara el circuito, siempre y cuando se produzca alguna falla en el sistema, o cuando se requiera purgar.

Válvula compensadora

Función: Es la encargada de repartir la fuerza de frenado a las llantas traseras y aumentarla o disminuirla según la carga que lleve el vehículo, para evitar bloqueos al frenar.

Purgador

Función: Como su nombre lo indica, es un punto de vaciado del sistema hidráulico que sirve para liberar las indeseables burbujas de aire que pudieran ingresar. Se usa también para cambiar el líquido cada 20.000 kilómetros.

Líquido de frenos

El líquido de frenos es un líquido hidráulico que hace posible la transmisión de la fuerza ejercida sobre el pedal de freno a los cilindros de freno en las ruedas de automóviles, motocicletas, camionetas y algunas bicicletas avanzadas.

El punto de ebullición del líquido de frenos ha de ser elevado ya que las aplicaciones de frenos producen mucho calor, además la formación de burbujas puede dañar el freno, y la temperatura de congelación ha de ser también muy baja, para que no se congele con el frío.

Tipos de líquido de freno

DOT3 frenos convencionales, el cual tiene un punto de ebullición seco de 205ºC, húmedo de 140ºC y una viscosidad de 1500cSt

DOT4 (frenos ABS y convencionales): este es un líquido convencional con un punto de ebullición seco de 230ºC, húmedo de 155ºC y tiene una viscosidad de 1800cSt.

DOT5 este es un líquido con un punto de ebullición seco de 260ºC, húmedo de 180ºC y tiene una viscosidad de 900cSt. El inconveniente que tiene el DOT 5 es que tiene una viscosidad mucho más baja que los otros dos, esto puede provocar que en determinadas circunstancias y con esta viscosidad, el circuito de frenos tenga fugas.

El líquido de frenos DOT 5 a base de silicona, no se pueden mezclar con líquidos a base de glicol.

Cañerías

Son elementos, los cuales transportan el líquido de frenos en su interior de estos tubos, están construidas de aluminio o cobre, también existen de aleaciones, las cuales se conectan a la bomba y a los cilindros auxiliares para que el líquido, viaje de bomba a cilindros.

Función del Sistema de Frenos Hidráulico

El Freno hidráulico, aprovecha la acción multiplicadora del esfuerzo ejercido sobre un oleoso incomprensible. La presión que se ejerce sobre un pistón que actúa sobre el líquido es transmitida a otros pistones que accionan los frenos, con lo cual se logra la misma presión de frenado en los distintos elementos de fricción y se evita la necesidad de realizar diferentes ajustes.

Su principal función es disminuir o anular progresivamente la velocidad del vehículo, o mantenerlo inmovilizado cuando está detenido. El sistema de freno principal, o freno de servicio, permite controlar el movimiento del vehículo, llegando a detenerlo si fuera preciso de una forma segura, rápida y eficaz, en cualquier condición de velocidad y carga en las que rueda.

Los frenos deben cumplir los requisitos de inmovilizar al vehículo en pendiente, incluso en ausencia del conductor. Un freno es eficaz, cuando al activarlo se obtiene la detención del vehículo en un tiempo y distancia mínimos. La estabilidad de frenada es buena cuando el vehículo no se desvía de su trayectoria. Una frenada es progresiva, cuando el esfuerzo realizado por el conductor es proporcional a la acción de frenado.

Un freno de tambor, está fijado a la rueda por medio de tornillos, en cuyo interior van alojadas las zapatas, provistas de forros de un material muy resistente al calor y que pueden ser aplicadas contra la periferia interna del tambor por la acción del bombín, produciéndose en este caso el rozamiento de ambas partes. Como las zapatas van montadas en el plato, sujeto al chasis por el sistema de suspensión y que no gira, es el tambor el que queda frenado en su giro por el frotamiento con las zapatas.

Frenos de disco: sustituyen el tambor por un disco, que también se une a la rueda por medio de tornillos. Éste disco puede ser frenado por medio de unas plaquetas, que son accionadas por un émbolo y pinza de freno, que se aplican lateralmente contra él deteniendo su giro. Suelen ir convenientemente protegidos y refrigerados, para evitar un calentamiento excesivo de los mismos.

Diagrama de frenos hidráulicos