Cuando hablamos de los frenos, la definición más simple es: mecanismo que sirve para disminuir la velocidad de un vehículo o para detenerlo.
Un concepto más integral está
referido al sistema de frenos que es
uno de los elementos de seguridad más importantes de un vehículo que ofrece protección, al permitir reducir la
velocidad o detener un carro en movimiento.
Los primeros sistemas de
frenos que se utilizaron fueron unos trozos de madera grandes que se colocaban
delante de las llantas para generar fricción.
Más adelante, en el tiempo eso fue
eliminado debido al enorme desgaste que ocasionaba en las llantas.
Dejando atrás dicho inicio rudimentario,
los sistemas de frenado se fueron desarrollando con el tiempo logrando un desempeño
muy eficiente y seguro.
El frenado de un carro, implica
un proceso de transformación, donde la energía mecánica del movimiento se
convierte en calor, generado por la fricción al accionar el pedal de frenos. La
mayor parte de la presión de freno es ejercida en las llantas delanteras.
Así pues, un sistema de frenos
transmite la fuerza desde el pie del conductor hasta los frenos del auto.
Los frenos transmiten la
fuerza a los neumáticos provocando que la fricción reduzca la velocidad y detenga
el vehículo.
Los sistemas de frenos
hidráulicos y mecánicos usan los principios de la hidráulica y los fluidos
hidráulicos.
Presionar el pedal o una
palanca en el sistema mecánico de los frenos tira de un cable conectado a la
zapata de frenos, que a su vez establece contacto con el tambor o disco de
freno.
Las principales partes de un
sistema de frenos de automóviles que detallaremos a continuación, incluyen el
pedal, el tambor y el disco, un servofreno y varilla de empuje, el cilindro
principal, válvulas, líneas, el freno de emergencia y el sistema anti-traba.
PARTES DE UN SISTEMA DE FRENOS
Pedal
El conductor de un vehículo
presiona el pedal de freno para detener el carro. La presión sobre el pedal
mueve un pistón ubicado en el cilindro principal.
Cilindro principal
El cilindro principal está
ubicado directamente en frente del asiento del conductor, sobre la cámara de
combustión del motor. Un cilindro principal típicamente alberga dos cilindros
separados. Cada uno maneja un par de ruedas. El cilindro principal controla la
presión hidráulica del fluido hidráulico. Las líneas de fluido hidráulico
conectan el cilindro principal con el cilindro de frenos. Cuando el pedal está
presionado, dos pistones internos se mueven y una válvula se abre en el
cilindro principal. El fluido hidráulico debe pasar a través de la válvula, una
cámara y una serie de tubos y mangueras para llegar a los cilindros de freno.
Servofreno
Montado sobre la cámara detrás
del cilindro principal en un sistema de frenos está el servofreno. Éste es una
carcasa dividida por un diafragma de goma en dos cámaras. Al activar el freno
se cierra una válvula en el diafragma y se abre otra válvula, permitiendo que
el aire ingrese en la cámara, del lado del pedal. Al usar una toma en el motor
para crear vacío, el servofreno amplifica la presión aplicada por el pie, de
modo que la cantidad de presión necesaria para frenar es mínima.
Tambores de freno
Los tambores de frenos están
ubicados en las ruedas traseras. Cuando los frenos se aplican, el fluido
presurizado fuerza su camino hacia la rueda del cilindro de los tambores de
frenos. Éstos empujan las zapatas de frenos para que tomen contacto con el
interior del tambor y enlentecen el vehículo. Una varilla de empuje transfiere
movimiento de una zapata a la otra.
Discos de freno
La mayoría de los vehículos
tienen discos de frenos sólo en las ruedas delanteras, aunque los vehículos más
nuevos pueden tener discos en las cuatro ruedas. Con los discos de frenos, el
fluido del cilindro principal se fuerza a través de un capilar, dónde ejerce
presión sobre un pistón. EL pistón aprieta dos almohadillas de frenos sobre un
disco rotor unido a la rueda. Esto fuerza a las ruedas a disminuir su velocidad
y detenerse.
Freno de emergencia
El freno de emergencia o para
aparcar es un sistema totalmente mecánico que controla los frenos traseros. Los
cables de acero conectan el freno de emergencia a una palanca de mano o un
pedal para el pie que puentea el sistema hidráulico.
Anti-trabas
Si la rueda se bloquea debido
a un frenado abrupto, el control sobre el volante se pierde. Las trabas anti
frenos detectan ruedas bloqueadas y accionan los frenos. Una computadora con
una serie de sensores revisa la velocidad de las ruedas, y de ser necesario,
señala que los frenos se deben accionar.
Válvula proporcional
Los vehículos con frenos de
discos en las ruedas delanteras y tambores en las ruedas posteriores cuentan
con una válvula proporcional. Durante una frenada brusca, la válvula reduce
algo de la presión sobre los frenos traseros para que los cuatro frenos operen
de forma uniforme.
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