Cilindros de rueda
Hay dos cilindros de rueda montados en el plato de presión interior (Fig. 5.7). Las varillas de empuje de los pistones hacen contacto contra unos receptáculos en el plato exterior. Por consiguiente, cuando se aplican los frenos y el pistón se mueve hacia fuera en el cilindro de rueda, los dos platos de presión son forzados a rotar unos cuantos grados en direcciones opuestas, según se explicó en el párrafo anterior.
Efecto de autoenergización
Los frenos tienen efecto de autoenergización y esto resulta una ayuda conveniente cuando se aplican. Durante el movimiento de avance del automóvil, el plato de presión interior se mantiene estacionario, de manera que no puede rotar. Sin embargo, las muescas que hay en el plato de presión exterior, que alinean con los anclajes de la estrella, son más anchas. Al ser más anchas, el plato exterior puede rotar unos cuantos grados. Esta rotación se produce cuando se aplican los frenos. La fricción entre el revestimiento del plato y el alojamiento del freno en rotación hacen que se realice dicha rotación. Al rotar de esta manera el plato de presión exterior, las bolas de acero suben más por las rampas y se aumenta la aplicación de los frenos. la energía requerida para producir esta acción de frenaje adicional proviene del movimiento de avance del vehículo, es decir, de la rotación del alojamiento del freno.
Ajustador automático del freno
Hay ajustadores automáticos del freno en cada rueda. Estos dispositivos ajustan y compensan el desgaste del forro o revestimiento, con el fin de mantener la efectividad completa en el pedal del freno. La Fig. 5.8 muestra una sección del ajustador automático del freno. Hay dos en cada rueda. Examinemos uno de ellos para ver como funciona. El ajustador está montado en el plato de presión interior y contiene una varilla ubicada entre dos salientes o protuberancias del plato de presión exterior. Durante el funcionamiento, cuando se aplican los frenos, los dos platos de presión se mueven en direcciones opuestas. Esto lleva la varilla hacia el saliente B. si los forros se han desgastado, la varilla hace contacto con el saliente antes de que los forros entren en contacto con el alojamiento del freno, la varilla hace contacto con el saliente antes de que los frenos entren en contacto con el alojamiento del freno. Al ocurrir esto, la varilla es empujada hacia atrás a través de la placa de soporte del ajustador. Es decir, la varilla vuelve a ubicarse. Cuando se sueltan los frenos, los dos platos de presión se mueven hacia la posición de desacople. No obstante, la varilla hace contacto con el saliente A y evita que los platos se muevan completamente hacia atrás a sus posiciones originales. Ahora se mantienen en una posición ligeramente avanzada. Esto compensa cualquier desgaste de los forros o revestimientos que haya ocurrido. Al producirse un ulterior desgaste, la varilla del ajustador avanza un poco más. Los platos de presión, por consiguiente, se mantienen a una distancia más o menos constante de las caras de contacto del alojamiento del freno cuando se desacoplan. Esto quiere decir que el recorrido del pedal del freno no habrá que aumentarlo para obtener un frenaje efectivo, aún cuando los forros se hayan desgastado (Fig. 5.9).
Líquido de frenos
El líquido usado en el sistema de frenos hidráulico se llama líquido de frenos. Este líquido debe poseer características muy definidas. Debe ser químicamente inerte, debe afectarse poco debido a las temperaturas altas o bajas, debe proporcionar lubricación en los pistones del cilindro maestro y cilindros de rueda y no debe atacar las partes metálicas y de goma del sistema de frenos. Por consiguiente, solamente debe usarse el líquido de frenos recomendado por el fabricante del automóvil cuando se haga necesario añadir más cantidades de el.
Precaución: jamás debe usarse aceite mineral en el sistema de frenos. El aceite mineral hará que las partes de goma del sistema, incluyendo las zapatillas de los pistones, se hinchen y desintegren. Esto originará, por supuesto, el funcionamiento defectuoso de los frenos y la posible falla total de los mismos.
CONDUCTOS DE FRENO.
Se usa tubería de acero entre el cilindro maestro y las conexiones del bastidor y entre la conexión T del eje trasero y los cilindros de rueda traseros. Una manguera flexible conecta el tubo de freno a los cilindros de rueda delanteros y a la conexión del eje trasero. Estos distintos tubos y mangueras aparecen en la Fig. 1 del Capítulo 3 del presente libro. Si una sección de tubería o de manguera sufre averías, reemplácese, empleando las que especifique el fabricante. Como se requiere que estos conductos soporten considerable presión, son de un tipo especial. La tubería ordinaria de cobre, por ejemplo, no resultaría satisfactoria. El tubo de acero debe tener doble abocinado cuando se instala.
Ajuste de los frenos
VERIFICACIÓN Y CAMBIO DE LOS PATINES.
La verificación de los patines se realiza periódicamente (Cada 6000 Km.). Para ello, se debe actuar como se indica a continuación:
Desmontar la rueda del coche.
Extraer de la pinza el pasador superior de cierre por medio de un punzón (Fig. 5.11).
Extraer el pasador inferior de cierre.
Extraer los patines mediante compás de extracción.
Verificar la junta S de los patines. Esta junta, con patín nuevo, es igual a 15 mm; y en el límite de desgaste, a 7 mm. Sustituir los patines, si es menester, por otros nuevos. En caso de desgaste irregular de un patín, es aconsejable efectuar el cambio de toda la serie de patines delanteros o traseros.
Para el montaje de los patines, se debe actuar de la siguiente manera:
Limpiar el asiento del patín. No emplear diluyentes que contengan aceites minerales y evitar el empleo de herramientas metálicas puntiagudas.
Chequear la capucha de protección y el anillo elástico en su sede. Si están deteriorados, cambiarlos. El interior de las capuchas se engrasa abundantemente con grasa para bomba de frenos.
Volver a introducir los pistoncitos hacia el interior de los pequeños cilindros.
Comprobar el estado del resorte en cruz y de los pasadores de fijación. Si es necesario, cambie las piezas. Durante la operación de retracción de los pistoncitos, cuide que el líquido de frenos no se desborde del depósito, si está al nivel máximo.
Comprobar la posición angular de los pistones en la semi-pinza, chequeando que los escalones anulares de apoyo de los patines estén orientados como indican las Fig. 5.12 y Fig. 5.13.
Cuando el pistoncito no esté orientado correctamente, llevarlo nuevamente a la posición prescrita, utilizando la pinza adecuada para los frenos traseros y para los frenos delanteros.
Introducir los patines en el alojamiento correspondiente en la pinza; en el caso de patines nuevos, comprobar que los mismos se deslicen libremente en el alojamiento y que el borde superior del patín no sobrepase el diámetro exterior del disco. Sin embargo, retire la parte excedente.
Montar uno de los dos pasadores de fijación y posteriormente introducir el muelle en la cruz. Oprimir sobre el terminal libre del resorte de forma que permita la inserción del otro pasador.
Mediante un punzón cóncavo, introducir completamente los pasadores en los asientos correspondientes.
REMOCIÓN Y REACOPLAMIENTO DE LA PINZA AL COCHE.
Separación del coche: separar de la pinza la tubería de conducción de fluido; des-atornillar los tornillos de fijación y quitar la pinza. (Nota: Evitar desmontar la pinza cuando esta no este a temperatura ambiente)
Re-acoplamiento al coche. Chequear el estado de los tornillos, tuercas, y arandelas, sustituyéndolos por otros nuevos, si es necesario. Apretar los tornillos de fijación de modo uniforme, ateniéndose a las prescripciones de cierre. Tornillos de fijación de las pinzas delanteras, 8 Kg. Tornillos de fijación de las pinzas traseras, 6 Kg.
CHEQUEO DE LA EXCENTRICIDAD DEL DISCO DE FRENO.
En el caso de cambio del disco de freno es necesario chequear el centraje lateral del mismo, que se debe efectuar sobre el coche. Para este chequeo, utilizar un comparador montado sobre un soporte, el cual está fijado a la pinza mediante los dos pasadores de reten de los patines (Fig. 5.10).
La mayor excentricidad del disco que se admite, medida sobre la superficie de trabajo de los patines, en correspondencia con el diámetro exterior, no debe pasar los 0,22 mm. (Nota: El resultado de la medición puede ser falseado por la existencia de un excesivo juego axial de los cojinetes. En tal caso, es menester verificar y rectificar el valor del juego según las normas prescritas.)
INSTALACIÓN DEL FRENO DE MANO.
Es de funcionamiento mecánico y actúa sobre las ruedas traseras a través de dos zapatas de expansión, que actúan sobre la superficie interna de un tambor incorporado al disco de freno. Tirando de la palanca del freno de mando, sobre los dispositivos de expansión los que provocan la apertura de las zapatas y por consiguiente, el bloqueo de las ruedas (Fig. 5.13)
REGLAJE INICIAL DEL FRENO DE MANO: En el caso de montaje de zapatas nuevas, efectuar el ajuste obrando como sigue:
1. Levantar el coche y desmontar las ruedas traseras. Dejar el freno de mano completamente y cerciorarse de que las varillas de reenvío sobre las pinzas sean lentas.
2. Efectuar el ajuste, actuando sobre el tornillo dentado 1 mediante un destornillador introducido en uno de los dos orificios existentes en la campana del disco. El disco se traslada en dirección al tornillo.
3. Girar el tornillo, una muesca cada vez, en el sentido indicado en la figura, hasta colocar las zapatas en contacto con la superficie interna del tambor. Por consiguiente, retroceder de dos a cuatro dientes, de modo que el disco ruede sin arrastramiento. Hacer el mismo ajuste en la otra rueda.
4. Ajustar el varillaje de mando, de manera que con la palanca de mando a mitad de su carrera total se obtenga el cierre de las ruedas. Comprobar que, con la palanca libre, las ruedas puedan girar libremente.
AJUSTES DEL FRENO DE MANO POR DESGASTE DE LAS ZAPATAS.
La excesiva carrera de la palanca del freno de mano, que se debe a desgaste en las bandas de los frenos, se regula sobre una rueda, actuando de la siguiente manera:
1. Levantar la rueda y manteniendo desbloqueado el freno de mano, comprobar que ella puede rodar libremente.
2. Como se indica en el punto Reglaje inicial del freno de mano, operar sobre el tornillo dentado 1 de ajuste, hasta colocar las zapatas en contacto con la superficie interior del tambor. Retroceder dos o cuatro muescas.
Ajustar, si es necesario, el varillaje de mando, operando sobre las válvulas convenientemente (Fig. 5.14 y Fig. 5.15).
Ventajas y desventajas
Este sistema de frenado tiene las siguientes ventajas:
1. No se cristalizan, ya que se enfrían rápidamente.
2. Cuando el rotor se calienta y se dilata, se hace más grueso, aumentando la presión contra las pastillas.
3. Tiene un mejor frenado en condiciones adversas, cuando el rotor desecha agua y el polvo por acción centrífuga.
Por otra parte, las desventajas de los frenos de disco, comparados con los de tambor, son que:
1. No tienen la llamada acción de servo o de aumento de potencia,
2. Sus pastillas son más pequeñas que las zapatas de los frenos de tambor,
3. Se gastan más pronto.
Preguntas de control del aprendizaje
1. hasta ahora hemos estudiado los sistemas de frenos que utilizan disco y los que utilizan zapatas ¿Qué ventajas tienen los frenos de discos sobre los frenos que utilizan zapatas?
2. Los neumáticos posen ciertas características que posibilitan la inclusión o no de un sistema de frenos determinado ¿Qué neumáticos son los más factibles para el montaje de los frenos por disco?
3. ¿Qué ventajas tiene la utilización de sistemas combinados de frenos?
4. ¿Cuál es el funcionamiento del sistema de frenos por disco? Explique cuales son los elementos que entran en acción.
5. En la mecánica ocurre un proceso que denominamos autoenergización y específicamente en los frenos de disco ocurre. ¿Cuáles son las ventajas de este proceso para dicho sistema?
6. Como se ha estudiado en clases existen unos componentes en este sistema que son los ajustadores automáticos del freno. ¿Qué función tienen?
7. Todo sistema debe ser sometido a un proceso de mantenimiento. ¿Qué factores se toman en cuenta para la sustitución del disco de frenos?
Bibliografía
Principal.
COLECTIVO DE AUTORES. Sistema de dirección y freno de los vehículos automotores – C. Habana: ED. Científico Técnica, 1981, 720 p.
Complementaria.
MICROSOFT ENCARTA 2006[DVD]. 1993-2005 Microsoft Corporation.
COLECTIVO DE AUTORES. Sistema de freno de los medios automotores. Tarea Integradora. IPI XI Festival, Las Tunas, Febrero-2008, 30 p.
Autor:
Lic. Alexbier Hidalgo Batista
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