INTRODUCCION:
Todos tenemos una idea general de como funciona el sistema de frenos en el automóvil; pero si queremos progresar un poco más en el conocimiento debemos llegar a conceptos fundamentales:
Para contrarrestar toda la cantidad de movimiento que pueda tener un automóvil rodando a una cierta velocidad, si queremos detenerlo, tendremos que oponer un esfuerzo resistente que sea capaz de transformar toda esa energía de movimiento hasta conseguir su detención.
A esa energía del movimiento la vamos a llamar Energía Cinética. (Del griego KINOS-OU que significa movimiento), y la forma más rápida es transformarla en calor, haciendo que dos superficies colocadas convenientemente se froten entre sí enérgicamente.
La ley ya nos marca pautas de actuación, puesto que nos exige una serie de características que deben cumplir los dispositivos de frenado.
Las más importantes: RAPIDEZ Y EFICACIA para que el vehículo pueda ser parado e inmovilizado en las pendientes más pronunciadas.
Tenemos resuelto como transformar la energía cinética en calor, pero lo de hacerlo rápidamente y con eficacia…
El primer problema que se plantea es que el contacto de las ruedas con el suelo no debe disminuir repentinamente y mucho menos desaparecer.
Volviendo al concepto de energía cinética como cantidad de movimiento podemos prever que cuanto mas peso y sobre todo cuanta más velocidad lleve el vehículo tanto más difícil será detenerlo en un corto espacio de tiempo y de recorrido.
Es precisamente el concepto de energía cinética:
EC = Energía cinética.
m = Masa del vehículo.
v = Velocidad.
El material plástico de la superficie de la rueda (goma) sufre con el peso una deformación y se va incrustando en las pequeñas irregularidades del terreno de manera que se forman una especie de dientes de engranage que se van acoplando con los del terreno en que se apoya.
Enseguida se nos ocurre, por tanto, que la calidad de la goma y las condiciones del terreno tienen una influencia fundamental. También el peso.
Quiero decir, que todas estas condiciones que en conjunto podemos llamar adherencia, tienen que ser capaces de ir soportando la fuerza de energía cinética mientras se va transformando en calor.
Pero como la adherencia cuando llega a su valor máximo, si se supera, cae en picado, es imprescindible ir dosificando el esfuerzo de frenado para no superar ese límite.
Por todo esto, precisamente y para acercarse a las mejores condiciones, se diseñan y se colocan en el automóvil toda una serie de dispositivos que deberemos conocer.
OBJETIVOS
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EXPOSICIÓN DEL TEMA
Según la reglamentación vigente todo vehículo necesita llevar acoplados dos sistemas de frenado independientes; uno de ellos, el circuito principal de servicio, debe ser capaz de detener el vehículo en movimiento a voluntad del conductor y el otro circuito, auxiliar, que se emplea para bloquear las ruedas cuando el vehículo está estacionado.
Circuito principal de frenos
El circuito principal es accionado por un mando de pedal situado en el interior del habitáculo que transmite la fuerza aplicada por el conductor a los elementos de frenado de las ruedas. La transmisión de esfuerzo se realiza a través de un circuito hidráulico o neumático, aprovechando la energía transmitida por estos fluidos a través de un sistema multiplicador de esfuerzos, para que llegue a las ruedas con la fuerza necesaria para detener el vehículo.
Circuito auxiliar de frenos
El circuito auxiliar consiste en un mecanismo de freno mecánico, llamado freno de mano, accionado desde el interior del vehículo de forma que, una vez fijado el mando, las ruedas queden bloqueadas para evitar un deslizamiento. Este mecanismo se aplica generalmente a las ruedas traseras.
Freno complementario de asistencia
En los vehículos pesados de gran tonelaje suele instalarse un tercer freno de asistencia, cuya misión es colaborar y actuar conjuntamente con el circuito principal para evitar en determinados momentos que, por el continuo uso, los frenos pierdan efectividad, precisamente cuando más se necesitan.
Entre ellos hay que destacar el freno eléctrico aplicado a la transmisión del vehículo, el cual entra en funcionamiento a voluntad del conductor por medio de un mando situado a su alcance en el volante o en el tablero de mandos. El funcionamiento de este freno evita el continuo uso al que se vería obligado el circuito principal, evitando por tanto el desgaste excesivo de los frenos que produciría una disminución en la eficacia de frenado.
Otro de los sistemas empleados es el freno motor que aprovecha el funcionamiento del mismo como compresor.
SISTEMAS DE MANDOS DE FRENOS
En los automóviles antiguos el sistema de mando de los frenos era exclusivamente mecánico. Sus grandes inconvenientes (lentitud en la transmisión de esfuerzos, complejidad de los mecanismos, elevados esfuerzos, dificultad de reglaje y equilibrado y frecuentes averías) han ocasionado su desaparición en los vehículos actuales. Sin embargo, se siguen empleando en los sistemas de mando de los frenos de mano o también llamado freno de estacionamiento.
Principios del funcionamiento hidráulico de los frenos
El sistema hidráulico de los frenos se basa en los conocidos principios de la hidrostática sobre la incomprensibilidad de los líquidos y la transmisión de presiones en su seno. Como consecuencia de ellos, la presión comunicada por el émbolo de un cilindro de mando se transmite, a través de un circuito, a los cilindros o bombines que controlan los órganos activos de los frenos.
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