Comprensión del sistema de frenado automotriz

El sistema automotriz habría sido un instrumento letal si no fuera por el sistema de frenos diseñado para él. Los sistemas de frenado han existido desde el primer diseño de los automóviles. El sistema inhibe el movimiento al absorber energía de un sistema en movimiento.

A lo largo de los años, el avance de la tecnología ha traído diferentes diseños y tipos y sistemas de frenado a los vehículos. El hecho es que son inevitables en los vehículos. Bueno, los componentes del sistema de frenos varían según el modelo y los tipos, pero el hecho es que tienen el mismo propósito y el mismo principio de funcionamiento. Se puede diseñar un sistema de frenado en cualquier dispositivo mecánico donde se produzca movimiento, no solo en automóviles. El sistema debe cumplir con algunos requisitos que serán explicados en este artículo. Se debe cumplir con cierto rendimiento de trabajo, especialmente en vehículos de alto rendimiento porque ahora están diseñados para ir muy rápido. Se requiere una gran cantidad de energía o potencia de frenado para reducir la velocidad y detener los vehículos.

Hoy conocerás la definición, funciones, componentes, diagrama, aplicaciones, características, tipos, principios de funcionamiento del sistema de frenos en el dispositivo automotriz.

¿Qué es un sistema de frenos?

Un freno es un dispositivo mecánico diseñado para restringir el movimiento mediante la absorción de energía de un sistema en movimiento, generalmente por medio de la fricción. Se utiliza para reducir la velocidad o detener un vehículo en movimiento, ruedas, ejes, etc. El sistema de frenos es un dispositivo complicado con muchas piezas, pero su funcionamiento parece muy fácil. Después de todo, presionar un solo pedal activará todos los frenos en las cuatro ruedas. La ralentización se consigue mediante fluido hidráulico, que muchas veces se purga para obtener el mejor rendimiento del frenado. No se permite aire en el sistema, de lo contrario el componente no funcionará bien.

La mayoría de los frenos están diseñados para usar la fricción entre dos superficies, se presionan para convertir la energía cinética del objeto en movimiento en calor. Aunque ahora se emplean varios métodos de conversión de energía. En un automóvil, los frenos de fricción almacenan calor de frenado en el freno de tambor o freno de disco que luego se convierte gradualmente en aire.

En los vehículos modernos, el pedal del freno se empuja contra el cilindro maestro. Hay un pistón que empuja la pastilla de freno contra el disco de freno, lo que reduce la velocidad de la rueda. En el tambor de freno, el cilindro empuja las zapatas de freno contra el tambor para reducir la velocidad de la rueda.

Funciones del sistema de frenado automotriz

A continuación se detallan las funciones del sistema de frenado utilizado en el motor del automóvil:

• Un sistema de frenos ayuda a detener los vehículos en la menor distancia posible. Esto se logra convirtiendo la energía cinética del vehículo en energía térmica.
• También funciona en un dispositivo mecánico donde se produce movimiento, se aplica el freno para detenerlo en un corto período de tiempo.

Componentes del sistema de frenado

A continuación se muestran los componentes utilizados en el sistema de frenado automotriz:

Pedal de freno: el componente de un sistema de frenos se utiliza para activar el freno presionándolo con el pie. Está ubicado en el medio del acelerador y el pedal del embrague dentro del vehículo.

Depósito de líquido: El depósito de líquido es la carcasa donde se almacena el líquido de frenos o aceite de frenos.

Líneas fluidas: Las líneas de líquido son los conductos por los que circula el líquido de frenos en el vehículo.

Pastillas de freno: La pastilla de freno es una placa de respaldo de acero que se emplea en los frenos de disco. Suele estar hecho de cerámica, metal u otros materiales compuestos resistentes.

zapatas de freno: Las zapatas de freno son dos piezas de chapa de acero unidas entre sí para poder llevar las pastillas de freno.

Tambor de freno: El tambor de freno es un componente giratorio en forma de tambor que se utiliza en el sistema de freno de tambor.

Rotor: El rotor es un disco de freno de hierro fundido conectado a una rueda o eje, a veces hecho de carbono-carbono reforzado, matriz cerámica o algún otro compuesto.

Revestimiento de freno: Un forro de freno es un material resistente al calor, suave pero también resistente con características de alta fricción. Está encerrado dentro de la zapata de freno.

Esquema del sistema de frenado de un automóvil:

Pistón: El pistón es un componente móvil contenido por el cilindro.

Calibrador: La pinza lleva las pastillas de freno y los pistones.

Pinza flotante o pinza deslizante: la pieza se mueve relativamente con el rotor ya que utiliza un pistón en un solo lado del disco para empujar la pastilla de freno interior hacia la superficie de frenado. Luego tira del cuerpo de la pinza para aplicar presión en el lado opuesto del disco.

Calibres fijos: la pinza fija no se mueve en relación con el rotor, que funciona sensible a las imperfecciones. Utiliza uno o más pares individuales de pistones opuestos para sujetar desde cada lado del rotor.

Cilindro maestro: el cilindro maestro convierte la presión no hidráulica del pie del conductor en presión hidráulica. luego controla los cilindros esclavos en el extremo opuesto del sistema hidráulico.

Amplificador de vacío :este componente del sistema de frenos se utiliza para mejorar el cilindro maestro y aumentar la presión que el pie del conductor suministra mediante el uso de un vacío en la admisión del motor. Esto es efectivo mientras el motor del vehículo está en marcha.

Características

La característica de un sistema de frenos incluye la fuerza máxima, la disipación de potencia continua, el desvanecimiento, la suavidad, la potencia, la sensación del pedal, la resistencia, la durabilidad, el peso y el ruido. Algunos otros factores que se enumeran pueden considerarse como la característica de un sistema de frenos. Continúa leyendo para conocerlos.

Tipos de sistema de frenado

A continuación se muestran los diversos tipos de frenado que se utilizan en los dispositivos automotrices:

Sistema de freno electromagnético

Este es uno de los diseños emergentes del sistema de frenos, utiliza un motor eléctrico que está contenido en el automóvil. El motor ayuda a la parada del vehículo. Los tipos de sistemas de frenado electromagnético se utilizan en la mayoría de los vehículos híbridos donde el motor eléctrico carga las baterías y acciona los frenos. En algunos autobuses, se emplea un freno retardador secundario que utiliza un cortocircuito interno y un generador.

Sistema de frenos por fricción

Los tipos de sistemas de frenado por fricción son comunes en los automóviles. Su diseño es complejo pero útil y normalmente está disponible en dos formas; almohadillas y zapatos. Tal como se llama, la fricción se usa en el sistema de frenos para detener el movimiento del vehículo o del dispositivo. En sus componentes, un dispositivo giratorio con una almohadilla estacionaria y una superficie de intemperie giratoria. Los frenos de banda contenían zapatas que se contraen y rozan contra el exterior del tambor giratorio. Alternativamente, un freno de tambor con zapatas gira y se expandirá para rozar contra el interior del tambor.

Sistema de frenos hidráulicos

Los tipos de sistemas de frenos hidráulicos están compuestos por cilindros maestros que reciben líquido de frenos hidráulicos de un depósito. A través de conexiones de una variedad de tuberías de metal y accesorios de goma, el sistema se une a los cilindros de la rueda. La rueda presenta dos pistones opuestos, ubicados en los frenos de banda o de tambor. La presión empuja el pistón para separarlo, obligando a las pastillas de freno a entrar en los cilindros, lo que hace que la rueda deje de moverse.

Sistema de frenos de aire:

Los tipos de sistemas de frenos de aire se encuentran comúnmente en vehículos pesados ​​como camiones, autobuses, etc. Al igual que otros tipos, se presiona el pedal del freno. Sin embargo, el aire de la atmósfera ingresa al compresor a través de un filtro de aire al depósito a través de un valor de descarga. Además, entra en la cámara del freno a través de una válvula de freno que se ajusta para controlar la intensidad del frenado. Esto da como resultado el frenado.

diagrama de freno de disco y tambor:

Algunos otros tipos de sistema de frenado incluyen:

Perking y sistema de frenado de emergencia:

Los tipos de estacionamiento y emergencia de los sistemas de frenado funcionan con palancas y cables donde se controla mecánicamente por la fuerza. Aunque se controla mediante un botón en los vehículos más nuevos para detener el vehículo en caso de emergencia o mientras se estaciona en una colina. El sistema puede pasar por alto el sistema de frenado normal cuando funciona mal.

Cuando se aplica el freno, un cable tira y pasa a la palanca intermedia que hace que aumente la fuerza y ​​pase al ecualizador. El ecualizador se divide en dos cables, divide la fuerza y ​​la envía a las ruedas traseras ayudando a frenar y detener el vehículo.

El sistema de frenado pasa por alto otros sistemas de frenado controlando las zapatas de freno directamente. El sistema es beneficioso si falla el sistema de frenado típico.

Sistema de servofreno:

Los tipos de sistemas de freno servo se encuentran en la mayoría de los vehículos hoy en día, están diseñados para aumentar la cantidad de presión que el conductor aplica a través del pedal del freno. El sistema utiliza un vacío en el colector de admisión para generar la presión adicional necesaria para que se produzca el frenado. Además, los sistemas solo son efectivos cuando el motor está en marcha. En algunos diseños de vehículos, se incluye más del sistema de frenos, ya que funcionan al unísono para ofrecer un sistema más fuerte y confiable. Sin embargo, el sistema falla ocasionalmente debido a la combinación de los tipos de frenos, lo que puede provocar accidentes automovilísticos.

Sistema de frenos de bombeo:

Los tipos de sistemas de frenado se emplean en automóviles siempre que se incluya una bomba en el diseño. Se utiliza en un motor de pistón de combustión interna para detener el suministro de combustible, lo que a su vez hace que el bombeo interno se pierda en el motor, lo que provoca que se produzca el frenado.

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de un sistema de frenos es bastante complejo, pero con la explicación de sus componentes y tipos estoy seguro de que está familiarizado con los términos utilizados. Hay dos tipos de sistemas de frenos; freno de disco y freno de tambor. Los frenos de disco se utilizan en las ruedas delanteras de los automóviles, mientras que los frenos de tambor se montan en las ruedas traseras. Aunque algunos autos modernos de alta gama tienen frenos de disco en las cuatro ruedas.

El conductor presiona el pedal del freno y hace que se genere una fuerza que luego es impulsada por el vacío del motor. El refuerzo permite que los frenos respondan de manera más rápida y eficaz.

La fuerza del reforzador de vacío empuja el pistón dentro del cilindro maestro contra el resorte. Esto hace que el líquido de frenos fluya bajo presión. este fluido presurizado llega a la pinza de freno (frenos de disco) y al cilindro de freno (frenos de tambor) a través de las líneas de fluido.

Vea el video para ver el funcionamiento práctico del sistema de frenado de un automóvil:

En conclusión, el sistema de frenos en los automóviles es muy importante y fundamental ya que evita que el dispositivo se mueva cuando se requiere. En este artículo, hemos cubierto varios como un aspecto del sistema de frenos, donde explicamos sus funciones y componentes. Aprendimos que el sistema se puede diseñar en un sistema mecánico donde ocurre el movimiento. También se revelan varios tipos de sistemas de frenos, así como su funcionamiento.

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