Sistema
de frenos
Elementos del sistema: está conformado
por el pedal, la bomba, el depósito de líquido,
la tubería, las mangueras, los cilindros de rueda,
los discos y los elementos de fricción (pastillas
y bandas).
Con
el propósito de hacer más efectiva la fuerza
del frenado, los automóviles modernos y vehículos
más pesados traen incorporado al sistema de frenos
hidráulicos un dispositivo de ayuda accionado por
vacío -el servofreno, el booster, o suavizador de
pedal-.
Cada
rueda tiene dos bandas de frenos, las cuales están
conformadas por una pasta de asbesto (ya sea pegada o remachada)
incrustada en una zapata de hierro.
Cómo
funciona el freno hidráulico: al pisar el
pedal del freno, un pistón ubicado dentro del cilindro
maestro se desplaza ejerciendo presión sobre el líquido.
Este, a su vez, transmite dicha fuerza hasta los cilindros
de rueda, cuyos pistones se encargan de empujar las pastillas
y las bandas contra los discos y campanas, respectivamente.
Cuando se suelta el pedal del freno baja la presión
del líquido y los resortes de las zapatas pierden
tensión, volviendo todo a su posición normal.
El
freno de mano es un dispositivo mecánico que permite
accionar el sistema trasero de frenos mediante una guaya.
Se utiliza principalmente al estacionar, aunque en una emergencia
puede ayudar a bajar o a detener la marcha. En los países
escandinavos, se les enseña a los conductores a utilizar
este dispositivo para mejorar el control del vehículo
o corregir su trayectoria sobre piso con nieve o hielo.
Líquido
de frenos
Este
fluido se encarga de transmitir la presión ejercida
desde el pedal del freno hasta los cilindros de la rueda,
para que la fricción entre pastillas, discos, bandas
y campanas reduzca la velocidad del vehículo.
Características
del líquido de frenos
Un
buen líquido debe:
-
Mantener su viscosidad (capacidad para fluir) tanto a temperaturas
altas como bajas.
-
Ser compatible con las partes de caucho para evitar reacciones
como hinchamiento, ablandamiento excesivo o rotura, con
lo que se ocasionan atascamientos en el sistema y fugas
de líquido.
-
No permitir la corrosión o el ataque químico
a piezas metálicas, pues esto puede bloquear el sistema
o permitir peligrosas fugas.
-
Mantener el punto de ebullición alto, es decir, soportar
altas temperaturas sin hervir. La resistencia a la temperatura
de un líquido se define según su clasificación
DOT(Departament Of Traffic), entre más alto se este
número, mayor será la resistencia del líquido
al calor, ejemplo un DOT 3 tendrá menor resistencia
que un DOT 4 o 5.
Factores
que afectan la calidad del líquido de frenos
El
líquido de frenos se puede deteriorar por el calor,
el paso del tiempo, la humedad ambiental (es hidrófilo)
y la contaminación con residuos de caucho de los
pistones, lo que afecta el funcionamiento general del sistema.
En
particular, el exceso de temperatura es el peor enemigo
del líquido de frenos, ya que provoca su evaporación
y la invasión del circuito hidráulico con
aire comprimido, lo que ocasiona un recorrido largo del
pedal.
Recomendaciones
para tener en buen estado el sistema hidráulico de
frenos
Para
el líquido de frenos:
-
Purgue el sistema de frenos como mínimo cuatro veces
al año, con el fin de eliminar las burbujas de aire
que se forman; pues este es uno de los factores principales
por los que se pierde eficiencia en la frenada.
La
presencia de aire en el circuito se da por causa de un nivel
bajo en el dispositivo del líquido de frenos, bajas
especificaciones del punto de ebullición del líquido,
fugas en el circuito o por uso excesivo del pedal de freno
en descensos prolongados.
-
A medida que se produce desgaste de pastillas o bandas,
el espacio resultante debe ser ocupado por el líquido,
lo que hace que el nivel en el depósito baje. En
este caso, debe ser completado, para evitar la presencia
de líquido en el sistema.
-
Cambie completamente el líquido de frenos cada vez
que se cambien las pastillas. O cada seis meses.
Freno
neumático o de aire
Principio
de funcionamiento: este sistema emplea el aire
comprimido para accionar el conjunto de zapatas de cada
tambor o campanas. Es utilizado, por lo general, en vehículos
pesados, como camiones y buses.
Elementos
del sistema: al accionarse, un compresor suministra
el aire a presión al depósito para su almacenamiento.
El aparato que evita que la presión del aire aumente
en forma excesiva es el gobernador (regulador), que permite
la salida del aire.
La
bomba del freno hidráulico es el elemento del sistema
que tiene por función impulsar el líquido
a través del circuito hidráulico con la presión
y la cantidad necesaria para accionar el sistema de freno,
de acuerdo con las condiciones de marcha del vehículo.
Cómo
funciona?: al accionar el freno, la válvula
deja pasar el aire comprimido del depósito hacia
las cámaras de freno de las campanas, las cuales,
mediante levas de accionamiento, desplazan las zapatas y
forros contra el tambor en su interior. Al soltar el pedal,
la válvula corta el paso del aire a presión
y permite a la vez que salga el aire acumulado en las tuberías
y cámaras de freno. La
acción de la bomba depende de la presión ejercida
por el conductor sobre el pedal de freno.
Revisión
del sistema de frenos
La
revisión del sistema de frenos debe incluir:
-
Desmonte de las cuatro ruedas.
-
Revisión visual del desgaste de las pastillas o bandas.
-
Cambio de pastillas si hay desgaste excesivo.
-
Revisión y cambio del líquido de frenos.
Sistema
de frenos ABS
Los
frenos ABS (Anti Lock Breaking System) fueron introducidos
en 1981. En español se conocen como frenos antibloqueo.
Es un sistema electrónico que regula la fuerza de
frenado y sirve como complemento al sistema de frenos tradicional.
Está conformado por elementos de regulación
que evitan el bloqueo de las llantas y permiten al conductor
conservar el dominio y la estabilidad del vehículo.
Principio
de funcionamiento:
Cada
rueda lleva un sensor de vueltas, con el objeto de que todas
giren a la misma velocidad y que si una tiende a bloquearse
rebaje su velocidad hasta impedir el bloqueo. El ABS nivela
y obliga a las demás ruedas a llevar la velocidad
de la que tiende a bloquearse.
El
sistema funciona frenando y soltando las ruedas entre cuatro
y diez veces por segundo de acuerdo con la superficie por
la que rueda el vehículo y su nivel de adherencia.
Frenar
un vehículo con ABS es una operación común
y corriente. Es decir, se aplica al pedal del freno la fuerza
que usted siempre acostumbra de acuerdo con la situación.
Este
sistema se puede instalar en las cuatro llantas, pero algunos
modelos sólo lo traen en las traseras para evitar
un posible trompo durante la frenada de emergencia.
El
sistema de frenos ABS se activa sólo cuando las llantas
van a bloquearse, es decir, no actúan en una frenada
normal.
Todos
los vehículos con ABS tienen un testigo de funcionamiento
en el tablero de instrumentos. Si el sistema ABS falla este
indicador luminoso se encenderá, pero los frenos
seguirán funcionando como los de un vehículo
común sin ABS.
Tipos
de sistemas ABS
Existen
diferentes formas de captar la información de las
ruedas y del funcionamiento del sistema.
Los
equipos más sofisticados son los de cuatro canales
y cuatro sensores, que se distribuyen de manera diagonal
o adelante/atrás.
Los
de tres canales y dos o tres sensores utilizan una repartición
adelante/atrás.
Los
de dos canales cuentan con dos o tres sensores con distribución
adelante/atrás y diagonal.
El
repartidor de fuerza, dispositivo complementarios al ABS:
Es un limitador que distribuye la presión de frenado
de manera electrónica. Se programa a la par con el
ABS y es capaz de evitar el funcionamiento prematuro de
este en algunas situaciones. Calcula
la velocidad de las cuatro ruedas y la compara con la del
vehículo. Así mide el agarre de las llantas.
Cuando el deslizamiento excede el límite durante
el frenado, el sistema actúa restringiendo la presión
de la tubería de los frenos.
Este
sistema mejora la tenida del vehículo cuando se frena
en una curva. En esta situación en particular, reparte
la presión de manera tal que frene más la
rueda exterior delantera, compensando de esta forma la tendencia
a un viraje excesivo.
En
la actualidad, este sistema de frenos va acompañado
de otros dispositivos de seguridad activa, como controles
automáticos de tracción, suspensiones inteligentes
y dirección asistida. Esto permite obtener una gran
confiabilidad en términos de seguridad.
Principales
ventajas del ABS
-
Mayor control de dirección y estabilidad.
-
Se reduce la tendencia a 'planear' sobre piso mojado.
-
Reduce el desgaste de las llantas, al evitar frenadas bruscas
y patinadas.
-
Aumenta el recorrido de frenado sobre superficies con poca
adherencia.
El
funcionamiento del sistema ABS sobre el asfalto es sorprendente.
Según las pruebas experimentales, un vehículo
equipado con el dispositivo recorre un 25 por ciento menos
de distancia cuando frena, si viaja a 120 kilómetros
por hora.
Un
vehículo que circula con dos ruedas sobre el pasto
y dos sobre asfalto presenta una respuesta diferente si
tiene ABS, pues registra un frenado más largo pero
más efectivo, ya que evita patinar.
En
esta situación particular, el sistema toma como parámetros
los valores que captan los sensores que están sobre
el cesped porque indican menor adherencia. De esta manera
no se bloquean las ruedas que van sobre sobre la superficie
adherente.
En
cambio, en una situación igual, un vehículo
sin ABS bloquea las llantas que ruedan sobre el asfalto,
produciendo un giro violento (trompo) del vehículo
hacia ese lado. Las ruedas que se bloquean son las que tienen
mayor adherencia.
Cuando
se frena bruscamente, incluso cuando el conductor se 'para'
sobre el pedal y el auto cuenta con ABS, el vehículo
ofrece mayor maniobrabilidad gracias al principio de tira
y afloje del sistema. Esto incluso permite esquivar un obstáculo
durante el recorrido de frenado, lo que no sucede si se
carece de ABS, ya que las ruedas se traban e impiden casi
por completo la maniobra.
Inconvenientes
del ABS
A
veces, el ABS causa dificultades. Es el caso del sistema
que se monta en los vehículos de tracción
en las cuatro ruedas, en los que el conductor intenta frenar
en barro o arena. Allí el funcionamiento prematuro
alarga la distancia de frenado. El sistema recibe la información
sobre ruedas que se bloquean, porque están patinando,
y entra en funcionamiento.
Pero
las suelta antes que frenen lo suficiente. En algunas situaciones
específicas, es necesario bloquear las llantas, para
que opongan mayor resistencia al deslizamiento. Por ejemplo,
en piso suelto (superficies como gravilla o arena) y en
descensos pronunciados y peligrosos, donde se necesita disminuir
la distancia de frenado.
Actualmente
la única alternativa para desactivar el ABS y acometer
travesías fuera del camino es la de retirar su fusible
eléctrico, ya que no existe un botón que permita
hacerlo a voluntad, como sucede en algunas motos. Sin embargo,
al retirar dicho fusible seguramente se alterará
el funcionamiento de otros dispositivos del vehículo.
Preguntas
frecuentes sobre el ABS
¿Qué
pasa si el sistema se moja?
Nada grave. Incluso, puede encenderse alguna luz en el tablero
pero no es grave. Cuando se seque el testigo, se apagará.
¿El
ABS puede romperse?
Si sucede, se deberá a falla electrónica.
Se debe soltar el pedal cuando rebota, no se debe bombear
el pedal con el vehículo detenido.
Si
se rompe, ¿los frenos funcionan?
Sí. Es un sistema de seguridad y si se rompe, se
desconecta de manera automática, independientemente
del sistema de frenos. Algunas veces y en algunos vehículos,
el sistema deja de funcionar cuando se funde una luz de
stop.
¿Por
qué el pedal rebota cuando se pisa a fondo?
Porque ese es su tipo de funcionamiento normal, agarra y
suelta las ruedas muchas veces por segundo.
¿Se
puede poner un sistema ABS en un vehículo que no
lo trae?
Sí, pero no deja de ser una adaptación. Además,
resulta muy costoso. Lo más aconsejable es cambiar
de carro.
Recomendaciones
"No hay mayor mentira que atribuirle los accidentes
a fallas de frenos, cuando en realidad son faltas de responsabilidad
y mantenimiento".
Es
importante seguir las recomendaciones de los expertos y,
por supuesto, las que trae el manual del vehículo,
ya que –de acuerdo con las especificaciones del fabricante–
el técnico puede determinar el momento oportuno para
un cambio de disco, de campanas o, simplemente, el ajuste
de alguna de las partes.
¿Cada
cuánto tiempo se debe cambiar el líquido de
frenos de un automovil?
Una vez al año, siempre por el de mejor especificación
y el de marca más reconocida. Mínimo, que
diga DOT4, lo cual indica que su punto de ebullición
es muy alto y se producirán burbujas. El líquido
es higroscópico, lo cual quiere decir que absorbe
humedad del medio ambiente y esa agua que se va fijando
deteriora su punto de ebullición y genera óxido
en las partes del sistema.
¿Quiere
decir que el líquido de frenos no se debe estar completando?
Cierto. La dos únicas razones para agregar líquido
es porque hay una fuga en el sistema, momento en el cual
la única acción es reponer el líquido
e ir inmediatamente al taller porque hay una fuga hidráulica
que puede motivar un colapso súbito del sistema.
La segunda, porque lo cambia o hizo un servicio en el sistema.
De resto, es normal que el nivel baje a medida que se gastan
las pastillas y cuando éstas se cambian ( también
se debe reemplazar el líquido) y se retraen a su
posición original, el líquido vuelve a subir
a su nivel normal. Si ha rellenado el depósito, se
vomita y daña la pintura y nunca podrá saber
cuándo cambiar pastillas.
¿Es
cierto que los frenos de campana se deben graduar periódicamente?
Totalmente. Es imprescindible estar pendiente de ajustarlos
porque el sistema no tiene un mecanismo que mantenga las
bandas a la distancia exacta de la campana, como sí
sucede con las pastillas y los discos (que siempre están
en contacto). Por lo tanto, hay que graduar para compensar
el desgaste. Lo que sucede es que la gran mayoría
de los sistemas de frenos de bandas se gradúan automáticamente
al echar reverso. Un ingenioso mecanismo se activa y va
saltando trinquetes que acercan las bandas a medida que
se necesita. Por eso, antes de meter las manos, eche un
buen reversazo para ajustar sus frenos.
¿Por
qué los frenos de algunos vehículos son tan
malos?
Por las mismas razones que hay personas que no saben usar
los frenos o los sobreutilizan y recalientan. A veces hay
malos materiales de fricción, malos cálculos
hidráulicos, piezas muy pequeñas como discos
y pastillas de capacidad insuficientes, pero todo eso se
resume en absurdos e imperdonables errores de ingeniería.
No se concibe un carro con malos frenos o inferiores al
rendimiento y peso del carro.
¿Cómo
se puede detener un vehículo cuando los frenos no
responden?
Primero, acuda al freno de mano; si hay falla hidráulica
este debe funcionar por ser un sistema mecánico.
Después, trate de rebajar progresivamente los cambios,
pero tenga en cuenta que el freno más malo que tiene
el carro es la caja de velocidades y si pone primera a 100
por hora, además de que se estrella de todas maneras,
rompe el motor. Lo más importante en una emergencia
de éstas es buscar alternativas de espacio para desacelerar
y si usted genera una frenada de emergencia, piense en abrirle
espacio a quien viene atrás porque puede estar en
problemas. La otra medida infalible para estas emergencias,
es hacer un cuidadoso y responsable mantenimiento preventivo
de todo el sistema. No hay mayor mentira como cuando atribuyen
los accidentes a fallas de frenos, cuando en realidad son
fallas de responsabilidad, servicio y mantenimiento. Las
piezas de frenos son ultra seguras, mientras no se abuse
de ellas.
¿El
freno de mano debe quedar con poco recorrido?
Debe quedar con el recorrido justo que es así: cuando
está suelto, no debe estar generando fricción
de las bandas, y esto se ve al empujar el carro suavemente
o dejándolo rodar a mínima velocidad. Cuando
esté enganchado, el carro debe quedar frenado. Cabe
anotar que como el freno de mano actúa generalmente
sobre las bandas traseras, una manera de graduarlas es acercándolas
uno o dos clicks del freno de mano, mientras se ajustan
por su propio sistema o en el taller.
¿Los
ajustes del sistema de freno de mano sólo se necesitan
cuando se cambia la guaya?
El freno de mano no es tan exigente debido a que el recorrido
de su mecanismo es muy largo y siempre alcanza a actuar.
En cambio, en el hidráulico hace que a medida que
hay desgaste, el pedal coja cada vez más abajo. Al
cambiar la guaya, hay que rehacer todos los juegos y graduar.
¿Es
verdad que las pastillas se cristalizan?
Totalmente. Pero no sólo las pastillas se cristalizan
que es el término popular de un fenómeno llamado
vitrificación que quiere decir que cuando hay exceso
de calor entre las partes, éstas quedan como un vidrio
y no hay fricción, deteriorando el frenado. Se ven
los discos y pastillas como espejos. Por eso algunos carros
de alto rendimiento tienen huecos o ranuras en los discos
que raspan esa película 'de cristal' para que no
se deteriore el frenado. La gente cree que sirven para refrigerar
pero no tienen nada qué ver con esa función.
Nunca permita que cojan las pastillas a rastrillarlas contra
el andén para arreglarlas; haga siempre esa operación
en un banco, sobre superficie plana, y utilice un protector
para nariz y boca porque muchos de esos materiales de frenos
son cancerígenos.
¿Cómo
funcionan los testigos y qué quieren decir?
Los testigos básicos se refieren al desgaste de pastillas,
y el elemental es un medidor de nivel de líquido
con una especie de flotador. Cuando éste baja mucho,
prende el bombillo, razón por la cual no se debe
agregar líquido ya que se anula le información
sobre este hecho. El otro es un contacto eléctrico
en la pastilla, que hace masa cuando toca el disco e indica
que el material se acabó. Ahora hay otros testigos
que se refieren principalmente al funcionamiento del ABS,
pero sus problemas suelen ser de tipo electrónico.
¿Cómo
se sabe que las pastillas llegaron a su fin si en el tablero
no hay testigo que lo indique?
Dos maneras: la primera, quitando una rueda y visualmente
comprobando si hay material de fricción disponible.
La segunda, es cuando el líquido de frenos baja en
el recipiente. Eso indica que ese líquido que falta
está supliendo la distancia del material en las pastillas.
Vea las otras partes del motor:
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