Los Sistemas de Frenos Hidráulicos
INTRODUCCIÓN
Antes de discutir las diferencias existentes entre un sistema de frenos de disco y uno de tambor es necesario entender los principios básicos mediante los cuales funcionan los frenos de un vehículo.
Todos conocemos la ley de conservación de la energía, la cual dice que “la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”. La energía cinética y la calorífica son sólo 2 de los diferentes tipos de energía, la primera es aquella energía que tienen los cuerpos al estar en movimiento y la segunda es la energía que toman o desprenden los cuerpos en forma de calor.
Cuando un vehículo se encuentra en movimiento tiene una cierta energía cinética y si queremos detenerlo tenemos que transformar esa energía en alguna de otro tipo de energía que no involucre el movimiento del vehículo como la energía calorífica. Esto se logra mediante la fricción, que es la fuerza que se opone a algún movimiento.
Al aplicar los frenos de un auto provocamos una fricción en el disco o tambor (según el tipo) que genera calor. Es decir, transformamos la energía cinética (velocidad) en energía calorífica (calor) y entre más calor pueda desprender el sistema de frenos más velocidad va a disminuir el vehículo. Este principio básico nos permite determinar que el sistema de frenos más efectivo va a ser aquel que pueda disipar más calor. Entre más velocidad y peso tenga un vehículo más energía cinética va a poseer y más difícil resulta detenerlo, lo cual se debe compensar con una mayor presión y una mayor área de frenado para generar más fricción y disipar más calor.
Los Sistemas de Frenos Hidráulicos
El sistema de frenos Hidráulicos consta de dos tipos de sistemas: Sistema Hidráulico y Materiales de Fricción.
En el sistema hidráulico cuando presionas el freno de tu vehículo un cilindro conocido como cilindro maestro, que va colocado en el motor, se encarga de impulsar hidráulicamente el liquido de frenos por toda la tubería, hasta llegar a los frenos colocados en las llantas y lograr frenar el vehículo.
Los materiales de fricción que se utilizan son conocidos como balatas y suelen ser piezas metálicas, semi-metálicas o de cerámica que soportan muy altas temperaturas y son los que crean la fricción contra una superficie fija; que pueden ser o tambores o discos; y así logran el frenado de el vehículo, las balatas son piezas que sufren de desgaste y se tienen que revisar y cambiar en forma periódica.
El sistema de frenado es utilizado prácticamente en todos los automóviles.
El freno hidráulico esta constituido por un cuerpo de bomba principal que lleva el pistón unido al pedal de freno. Su cilindro de mando esta sumergido en un liquido especial (a base de aceite o de alcohol y aceite o de glicerina), que contiene un deposito al efecto. Del cilindro sale una tubería que se ramifica a cada una de las ruedas.
En los platos del freno de cada rueda hay unos cuerpos de bomba de embolo doble, unidos a cada uno de los extremos libres de las zapatas.
Las partes más importantes son pues: deposito de liquido, bomba de émbolos y cilindro de mando.
Su funcionamiento consiste en que al accionar el pedal del freno, él embolo de la bomba principal comprime él liquido y la presión ejercida se transmite al existente en las conducciones y por él, a los cilindros de los frenos separando sus émbolos que, al ir unidos a las zapatas, producen su separación ejerciéndose fuerza sobre el tambor del freno.
Al dejar de pisar el pedal del freno cesa la presión del liquido y zapatas, recuperándose la situación inicial.
Las principales características de este sistema es la uniformidad de presión o fuerza que se ejerce en todas las ruedas, incluso con posibles deficiencias por desgaste de alguna zapata, pues su embolo tendrá mas recorrido haciendo que el contacto zapata-tambor sea el mismo en ambas zapatas.
El sistema de frenos hidráulicos tiene la ventaja de que su acción sobre las cuatro ruedas es perfectamente equilibrada, pero también tiene la desventaja de que si pierde liquido frena mal o nada.
Si se observa debilidad en el freno hidráulico, puede suceder que la causa sea generalmente por la presencia de aire en las canalizaciones por donde tiene que pasar él liquido de frenos.
La acción de extraer el aire de las canalizaciones recibe el nombre de purgado de frenos.
Si a pesar de todo se nota debilidad o desigualdad en la acción de los frenos, hay que purgar (sangrar) las canalizaciones por separado en cada uno de los frenos, hasta que él liquido salga sin burbujas, debiendo tener en cuenta que el juego entre el pedal de los frenos y el piso del vehículo no sea alterado.
Frenos de tambor
El primer sistema de frenos en las ruedas (después de los frenos de mano) fue el de tambor, que toma su nombre porque los componentes del freno están dentro de un cilindro en forma de tambor que gira junto con el eje de las ruedas. En el interior se encuentran las zapatas que al oprimir el pedal del freno son presionadas contra el tambor generando fricción para detener el vehículo.
El diseño básico resultó ser muy efectivo para la mayoría de las circunstancias, sin embargo, tienen una desventaja importante. Cuando se somete a altos esfuerzos como frenando cuesta abajo en una pendiente, los frenos pierden su efectividad debido a que se genera mucho calor dentro del tambor, como la ventilación del tambor no es buena se deja de desprender calor y no se puede reducir más la velocidad.
Los frenos de tambor consisten de un Tambor metálico sujeto a la rueda, un Cilindro de Rueda, Balatas y resortes de regreso. La presión hidráulica desde el Cilindro Maestro causa que el Cilindro de rueda presione las balatas contra las paredes interiores del tambor, produciendo un descenso de la velocidad o que el vehículo se detenga.
Partes del freno de tambor
1. Tambor del freno
2. Zapata
3. Balata
4. Resortes de retorno de las zapatas
5. Ancla
Armado de un tambor de freno
Actualmente los frenos de tambor solamente se utilizan en las llantas traseras, y solo de ciertos vehículos, debido a que los frenos de disco poseen mucha mayor fuerza de frenado son los que se utilizan en la mayoría de los coches como frenos delanteros y la tendencia indica que todos los coches terminarán usando frenos de disco en las cuatro llantas.
CONCLUSIÓN
En este trabajo he podido conocer los detalles de los diferentes tipos de frenos que me toco investigar, en donde pude conocer los detalles de los sistemas de frenos hidráulicos y los frenos de tambores.
He destacado la importante función que realizan los frenos en los medios de transporte.
Conocí cuál era la función de los diferentes sistemas de frenos que me toco investigar y como pueden ser armados y debidamente desarmados, conociendo el nombre de sus partes.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.prodigyweb.net.mx/amejia/Frenos.htm
“ABS Un elemento casi indispensable”en Revista Autopista Nº 2060 05/01/99 Pág. 92
“Mejorar la frenada” en Revista Autopista Nº 2061 12/01/99 Pág. 92
Manual de “mantenimiento preventivo automotriz” del Instituto de capacitación de la industria de la construcción, A.C.
Diccionario técnico automotriz larousse
Nueva enciclopedia temática tomo 6 p.237.
Citar este texto en formato APA: _______. (2011). WEBSCOLAR. Los Sistemas de Frenos Hidráulicos. https://www.webscolar.com/los-sistemas-de-frenos-hidraulicos. Fecha de consulta: 21 de diciembre de 2024.