Cómo funciona el sistema de frenos

Sistema doble de frenos Cilindro maestroy unidad servo Pedal defreno Caños defreno Freno de discodelantero Palanca de frenode mano Enlace defreno demano Freno detambortrasero

Sistema doble de frenos

Un típico sistema doble de frenos, en el que cada uno actúa sobre las dos ruedas delanteras y una de las traseras. Al pisar el pedal de freno se fuerza la salida de aceite desde el cilindro maestro, a través de los caños de freno, hacia los cilindros auxiliares en las ruedas. El cilindro maestro cuenta con un depósito que lo mantiene completo.

Los autos modernos tienen frenos en las cuatro ruedas, las cuales funcionan a través de un sistema hidráulico. Los frenos pueden tener forma de disco o tambor.

Los frenos delanteros, a la hora de detener el auto, tienen mayor importancia que los traseros porque al frenar, el peso del auto recae en las ruedas delanteras.

Muchos autos tienen frenos de disco en el eje delantero, que generalmente son más eficientes, y frenos de tambor en el eje trasero.

Los sistemas completos de freno de disco, son utilizados principalmente en autos de alta gama o de alto rendimiento y los sistemas completos de freno de tambor, son utilizados en autos viejos o pequeños.

Frenos hidráulicos

En un circuito de frenos hidráulicos se encuentran conectados por caños un cilindro maestro y cilindros auxiliares.

Cilindro maestro y auxiliar Pistón Resorte Aceite Cilindroauxiliar Pedal defreno Cilindro maestro Depósito deaceite

Cilindro maestro y auxiliar

El cilindro maestro le transmite presión hidráulica al cilindro auxiliar cuando el pedal es presionado.

Cuando se pisa el pedal de freno, éste presiona un pistón en el cilindro maestro forzando la circulación del aceite a través de un caño.

El aceite viaja hacia los cilindros auxiliares de cada una de las ruedas, llenandolos y forzando a los pistones a accionar los frenos.

La presión del aceite se distribuye uniformemente alrededor del sistema.

La superficie combinada de "presión" de todos los pistones auxiliares, es más grande que la del pistón en el cilindro maestro.

Constantemente el pistón maestro debe viajar varios centímetros, para ser capáz de mover la fracción de centímetro que necesita el pistón auxiliar para accionar los frenos.

Esta disposición permite que los frenos ejerzan una gran fuerza, de la misma manera en la que una palanca de mano puede levantar fácilmente un objeto pesado a corta distancia.

La mayoría de los autos modernos están equipados con circuitos hidráulicos dobles, con dos cilindros maestros en tándem en caso de que uno de ellos falle.

Algunas veces uno de estos circuitos funciona en los frenos delanteros y el otro en los traseros, en otras oportunidades ambos circuitos funcionan en los dos frenos delanteros y uno de los frenos traseros, y a veces un circuito funciona en los cuatro frenos y el otro solamente en los delanteros.

En una frenada de emergencia, un exceso de peso puede bloquear las ruedas traseras causando posiblemente un derrape peligroso.

Por este motivo los frenos traseros tienen deliberadamente menos potencia que los delanteros.

Hoy en día la mayoría de los autos cuentan con una válvula sensible a la sobrecarga de presión. Ésta se cierra cuando una frenada de emergencia aumenta la presión hidráulica a un nivel que podría causar que los frenos traseros se bloqueen, y evita cualquier movimiento adicional de aceite hacia éstos.

Autos nuevos pueden incluso tener sistemas complejos de autobloqueo, que detectan de varias maneras cómo el auto se desacelera y si alguna rueda se encuentra bloqueada.

Dichos sistemas accionan y liberan los frenos en una rápida sucesión evitando que los mismos se bloqueen.

Frenos de potencia asistida

Muchos autos cuentan también con potencia asistida para reducir el esfuerzo necesario para accionar los frenos.

Normalmente, la fuente de energía se halla en la diferencia de presión entre el vacío parcial del colector de admisión y el aire exterior.

La unidad de servo que proporciona la asistencia tiene una conexión de cañería hacia el colector de admisión.

Válvulade vacío Caño de vacío delcolector deadmisión Válvulade aire Muelle deretorno Diafragma

Un servo de acción directa se instala entre el pedal de freno y el cilindro principal. El pedal puede hacer funcionar directamente al cilindro maestro si el servo falla o si el motor no está funcionando.

Un servo de acción directa se instala entre el pedal de freno y el cilindro maestro. El pedal de freno empuja una varilla, la cual empuja al pistón del cilindro maestro.

El pedal de freno también funciona en un conjunto de válvulas de aire. Existe también un gran diafragma de goma conectado al pistón del cilindro maestro.

Cuando los frenos no están funcionando, ambos lados del diafragma están expuestos al vacío del colector.

Al presionar el pedal de freno, se cierra la válvula que une el lado posterior del diafragma al colector y se abre una válvula que permite la entrada de aire desde el exterior.

La gran presión del aire exterior fuerza al diafragma a ir hacia adelante y empujar al pistón del cilindro maestro, facilitando de esta manera la acción de frenado.

Si el pedal se mantiene presionado, la válvula de aire no admitirá más aire del exterior por lo tanto la presión sobre los frenos seguirá siendo la misma.

Cuando se suelta el pedal, el espacio detrás del diafragma se vuelve a abrir al colector, la presión desciende y el diafragma retrocede.

Si el vacío falla debido a que el motor se detiene, los frenos seguirán funcionando porque la conexión entre el pedal y el cilindro maestro es mecánica. Sin embargo mucha más fuerza deberá ser empleada sobre el pedal de freno para poder accionarlo.

Algunos autos tienen un servo de actuación indirecta instalado en las líneas hidráulicas entre el cilindro maestro y los frenos. Dicha unidad se puede montar en cualquier lugar del compartimiento del motor, en vez de tener que estar directamente en frente del pedal.

Este depende también del vacío del colector para proporcionar el impulso. Al presionar el pedal de freno se produce un aumento en la presión hidráulica desde el cilindro maestro, una válvula se abre y se desencadena el servo de vacío.

Freno de disco

Freno de disco Pinza Platotrasero Disco Pistones Taza Pastillas Mangueradefreno

Freno de disco

Tipo básico de freno de disco con un sólo par de pistones. Puede haber más de un par o un único pistón operando en ambas pastillas, como un mecanismo de tijera, a través de diferentes tipos de pinzas (flotantes o deslizantes).

Un freno de disco tiene un disco que gira con la rueda. El disco es montado con una pinza, la cual cuenta con pequeños pistones hidráulicos que funcionan por presión del cilindro maestro.

Los pistones presionan las pastillas de freno, que se encuentran sujetas sobre cada lado del disco, para disminuir la velocidad o detenerse. Las pastillas están diseñadas para cubrir un amplio sector del disco.

Puede haber más de un par de pistones, especialmente en ciruitos dobles de frenos.

Los pistones se mueven sólo una pequeña distancia para accionar los frenos y las pastillas apenas se despegan del disco cuando los frenos son liberados. Éstas no cuentan con resortes para volver a su lugar.

Cuando el freno es accionado, la presión de aceite empuja a las pastillas contra el disco. Con la posición de desembragado, ambas pastillas apenas se separan del disco.

Los anillos de sellado de goma, que se encuentran alrededor de los pistones, están diseñados para dejar que los pistones se deslicen gradualmente hacia adelante a medida que las pastillas se desgastan, de modo que el pequeño espacio permanezca constante y los frenos no necesiten ajuste.

Muchos autos nuevos tienen adheridos a las pastillas de freno sensores que indican su desgaste. Cuando una de éstas se ha desgastado practicamente del todo, el sensor queda expuesto al disco de metal y la fricción entre éstos envía una señal de advertencia al tablero de instrumentos.

Frenos de tambor

Freno de tambor Ajustadordetrinquete Tambor Forro Zapata Platotrasero Cilindro Caño defreno Pistón Muellesderetorno

Freno de tambor

Un freno de tambor con una zapata principal y una secundaria, el cual tiene solamente un cilindro hidráulico. Frenos con dos zapatas principales tienen un cilindro para cada una de ellas y se ajustan a las ruedas delanteras en un sistema completo de tambor.

Un freno de tambor cuenta con un tambor hueco que gira con la rueda. Su parte posterior abierta está cubierta por una placa posterior inmóvil, en donde se encuentran dos zapatas curvas que se encargan de la fricción.

Las zapatas son empujadas hacia afuera por presión hidráulica, moviendo los pistones en los cilindros de freno de las ruedas, haciendo de esta manera que los forros de rozamientoso ejerzan presión sobre el interior del tambor para disminuir la velocidad o detenerse.

En el posición de embrague, las zapatas son empujas a ir contra los tambores por sus pistones.

Cada zapata de freno tiene un pivote en un extremo y un pistón en el otro. La zapata principal tiene el pistón en el borde principal, en relación a la dirección en la cual el tambor gira.

La rotación del tambor tiende a tirar firmemente la zapata principal contra éste cuando hace contacto, mejorando el efecto de frenado.

Algunos tambores tienen dos zapatas principales, cada una con su propio cilindro hidráulico. Otros tienen una principal y una de arrastre, con el pivote al frente.

Este diseño permite que las dos zapatas sean forzadas a separarse una de la otra por un único cilindro, con un pistón en cada extremo.

Esto es más sencillo pero menos potente que el sistema de dos zapatas principales y normalmente se utiliza solamente en los frenos traseros.

En cualquiera de los casos, resortes de retorno retraen un poco las zapatas cuando los frenos se liberan.

El movimiento de la zapata se mantiene tan corto cómo sea posible por un ajustador. Los sistemas viejos tienen ajustadores manuales que necesitan ser girados de vez en cuando mientras se utilizan los forros de fricción. Los sistemas de frenos más recientes tienen ajuste automático por medio de un trinquete.

Los frenos de tambor pueden desgastarse si son accionados repetidamente en un lapso corto de tiempo, debido a que se recalientan y pierden su eficiencia hasta que se vuelven a enfriar. Los discos debido a su construcción más abierta son menos propensos al desgaste.

El freno de mano

El mecanismo de freno de mano Palanca

El mecanismo de freno de mano

El freno de mano actúa sobre las zapatas por medio de un sistema mecánico, separado del cilindro hidráulico, que consta de una palanca y brazo en el tambor de freno. Éstos son operados por medio de un cable que proviene del interior de la palanca de freno de mano del auto.

Además del sistema de frenos hidráulicos, todos los autos tienen un freno de mano mecánico que actúa sobre dos de las ruedas. Generalmente las traseras.

El freno de mano brinda un freno limitado en caso de que el sistema hidráulico falle completamente, aunque su función principal es como inmovilizador al estacionar.

La palanca del freno de mano tira de un cable o un par de cables conectados a los frenos por medio de un conjunto de pequeñas palancas, poleas y guías. Éstas pueden variar enormemente entre auto y auto.

El trinquete en la palanca del freno de mano permite que el freno se mantenga una vez accionado. Un pulsador desconecta el trinquete y libera la palanca.

En los frenos de tambor, el sistema de freno de mano presiona los forros del freno contra los tambores.

Los frenos de disco a veces tienen un vínculo particular con el freno de mano. Debido a que es difícil colocar el enlace en una pinza compacta, puede haber un conjunto completamente separado de pastillas de freno de mano para cada disco.

Photo of Juan

Traducido por Juan Pita

Juan es una máquina de traducir. En todo momento parece estar estimulado por algún tipo de bebida que prepara en un recipiente portátil y que requiere de dos litros de agua hirviendo.

The ultimate video course

We take this car to pieces and then build it again, explaining how every single part works.

By the time you finish watching this, you'll understand everything inside a car.

Watch us take a Mazda MX5 Miatta to pieces, and then build it back together again into a modern working car.

  • Every part explained in detail.
  • We've created the most detailed 3D model ever produced so we can show you everything working.
  • Over 20 hours of footage — see the contents.
  • Preorder and download the How a Car Works PDF for free.
  • Support the video by preordering and we'll put your name in the credits.

This will be the most in-depth course on car mechanics ever produced. Pre-order your copy now and save 75%.

Preorder for $20
Normal price $80. Pre-release in May.
Cómo funciona el sistema de frenos

¿Encontró útil esta información?

Ahora puede obtener por completo Cómo Funciona un Auto, en un hermoso libro electrónico en PDF.

Por tan sólo $5. Gran relación calidad precio.

(Sólo disponible en inglés)

Descargue el PDF

El tamaño del PDF es de 80 MB. ¡En alta resolución!

Lea otras guías esenciales

Impulsado por tu apoyo en las redes