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Sistema de Frenos
Expositor Luis Alvarado
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Propósito del Sistema de Frenos

• El propósito es el de permitir al conductor
  detener el
• vehículo con seguridad en la menor distancia
  posible
• sobre todos los tipos de condiciones y
  superficies del
• camino.

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Teoría del Sistema de Frenos

• Energía Es la capacidad de realizar un trabajo.

Energía Calóríca
Energía Cinética
Energía Calórica
La energía no se crea ni se destruye, solo se
transforma
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Teoría del Sistema de Frenos

• Potencia Es la velocidad con la que se realiza
  un trabajo.

Es importante que la potencia de frenado sea
mayor a la potencia del motor
En promedio un vehículo tarda 10 segundos
aproximadamente en acelerar de 0 a 100 Km./h
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Teoría del Sistema de Frenos
Se espera que el sistema de frenos pueda detener
el vehículo circulando a 100 Km./h entre 3 a 4
Segundos.
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Teoría del Sistema de Frenos

• Fricción Es la resistencia al movimiento entre
  dos objetos
• en contacto entre si.

En el sistema de Frenos se utiliza para
disminuir, detener y mantener las ruedas
detenidas.
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Teoría del Sistema de Frenos

• Tracción Es la habilidad de los neumáticos de
  suministrar fricción. No importa que tan
  buenos frenos se utilicen para detener
• la rotación de los
  neumáticos, si estos no tienen tracción,
• el vehículo no se detiene.

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Teoría del Sistema de Frenos

• Peso y Balance Son dos factores importantes en
  la seguridad durante el frenado de un
  vehículo.

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Principios Hidráulicos
El efecto fundamental del sistema hidráulico se
basa en la Ley de Pascal.
Ley de Pascal La presión que se ejerce en un
liquido recogido en un recipiente, se transmite
uniformemente en todas la direcciones.
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Componentes y Clasificación del Sistema de Frenos
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Componentes del Sistema de Frenos
1.- Pedal de Freno 2.- Conj. Servo Freno 3.-
Cilindro Maestro 4.- Válvula Combinada 5.- Tambor
Trasero 6.- Disco Delantero 7.- Líneas de
Freno 8.- Latiguillo de Freno 9.- Caliper 10.-
Palanca Freno de Estacionamiento. 11.- Cable
Freno de Estacionamiento. 12.- Compensador de
Freno de estacionamiento
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Clasificación
Frenos de Tambor Es un conjunto compuesto
por zapatas (bandas) que son
comprimidas contra la superficie interna de un
tambor.
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Componentes
Tambor (cont.)

• Material de Acero
• Gira con el conjunto de rueda
• Superficie Interna Maquinada
• Capaz de liberar energía calorífica

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Componentes
Cilindros de Rueda Convierten la presión
hidráulica del sistema en fuerza
mecánica y así presionar las
zapatas contra el tambor.
1.- Pistones del cilindro 4.- Guardapolvos 2.-
Tornillo de Purga 5.- Muelles de compresión 3.-
Lumbrera de entrada 6.- Juntas de Pistón
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Componentes
Zapatas o Bandas Son de acero y sujetan el
material de fricción el cual esta normalmente
remachado a la misma.
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Clasificación
Frenos de Discos Es un conjunto que
posee un pistón hidráulico que comprime las
pastillas contra la superficie de los discos de
freno.

• Generalmente se montan
• en el eje delantero.
• Disipan el calor mas
• fácilmente.
• Fácil servicio de
• mantenimiento.
• No necesita ajuste

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Componentes
Discos Normalmente son de hierro fundido y deben
ser perfectamente redondos y tener
una superficie uniforme para evitar una frenada
irregular.
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Componentes
Pastillas La mayoría de las pastillas de freno
utilizan una combinación de fibras
metálicas y material de resina para la
fabricación del material de fricción.
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Pastillas (Cont.)
- La formula para desarrollar el material de
fricción es especifica para cada vehículo y puede
tomar más de un año y medio su desarrollo.
- Los materiales son siempre de la más alta
calidad
- Sofisticadas laminillas, ranuras y biseles han
sido incorporados para ayudar a reducir el nivel
de ruidos.
- Manufactura controlada de acuerdo a normas
ambientales
- Las pruebas de verificación del comportamiento
y diseño de las pastillas tienen un costo
superior a los US 100.000 por formula
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Pruebas de Pastillas
- Una de las pruebas requeridas por los
estándares pide que el vehículo tenga la
capacidad de detenerse en una frenada a 60 Km/h
en una distancia de 60 metros aprox.(214 ft) con
un juego de pastillas nuevo.
- Esta prueba debe realizarse 10 veces en fila.
Si el frenado falla de acuerdo al
sobrecalentamiento, la prueba no pasa y se deben
rediseñar los componentes.
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Pastillas para Frenos de trabajo pesado (SUPER
DUTY)
Fabricadas para vehículos que frecuentemente
estan expuestos a condiciones de temperatura
elevadas y alto desgaste. Las pastillas Súper
Duty Motorcraft suministran todas las condiciones
de funcionamiento requeridas por los estándares
de calidad de Ford Motor Company.
Dentro de sus principales caracteristicas estan

• Puntos de apoyo que ayudan generar un desgaste
  uniforme de la pastilla y reducen el nivel de
  vibraciones.

• Laminillas diseñadas para mejorar la adhesión
  entre la pastilla y el disco de freno.

• Ranuras que mejoran la disipación de agua y
  calor

• Formulación de materiales diseñados y probados
  para ayudar a incrementar
• la resistencia al agarre, vida útil de la
  pastilla y reducir el desgaste del disco bajo
• las más severas condiciones de manejo

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Componentes
Caliper Esta montado sobre el eje de la rueda,
pero no gira con el conjunto de la
rueda y aloja las pastillas de freno para detener
el disco.
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Componentes
Tipos de Caliper
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Componentes
Cilindro Maestro Es el corazón del Sistema
hidráulico de frenos. El cilindro presuriza el
fluido en el sistema cuando el conductor presiona
el pedal.
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Tipos de Sistema Hidráulico
Sistema de doble circuito delantero y trasero
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Tipos de Sistema Hidráulico
Sistema de doble circuito diagonal
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Componentes
Fluido de Frenos Se puede decir que es la sangre
del sistema. Debe cumplir con los niveles de
calidad establecidos por el Ministerio de
Transporte y se indican bajo un numero de
homologación - DOT (Department of Transportation).

• Los fluidos de Frenos deben cumplir con ciertas
  especificaciones
• Punto de ebullición elevado
• Baja compresibilidad
• Reacción neutra a los componentes de freno
  (Gomas, material de fricción)
• Punto de congelación reducido
• Bajo valor higroscópico ( tendencia a absorber
  humedad)
• Propiedades lubricantes con fricción reducida
• Buena resistencia al paso del tiempo

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Componentes

• Uso especificado para vehículos
• Ford actualmente

• DOT 3 hierve a 205ºC (401ºF)

• DOT 4 hierve a 230ºC (446ºF)

Motorcraf " DOT 3 (288ºC)

• DOT 5 hierve a 260ºC (500ºF)

• Algunas advertencias sobre el Fluido de Frenos
• Sustituir por completo según especificaciones.
• No debe reutilizarse en ningún caso.
• Como tienen diferentes niveles DOT, no deben
  mezclarse nunca.
• Mantener sellado el envase para evitar
  contaminación.
• Pueden dañar la pintura y componentes plásticos.
• Algunos son cancerigenos.

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Componentes
Líneas de Frenos Son las venas del Sistema de
freno. Son una serie de tubos de metal y de goma,
que se encargan de llevar el fluido de frenos por
todo el circuito.

• Características de las líneas de Frenos
• Soportar los altos niveles de presión que
• genera el sistema.

• Los tubos metálicos llevan el fluido a lo
• largo del chasis y otros componentes.

• Líneas de goma especial se usan en
• zonas de movilidad y flexibilidad.

• Estan hechas de Neopreno con trenzado de acero
  para poder soportar
• todo tipo de condiciones metereologicas
  adversas y los cambios de
• temperaturas del fluido de frenos.

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Componentes
Servofreno El propósito del servofreno es
aumentar la fuerza que se aplica a los
pistones del cilindro maestro de frenos. Esta
acción se conoce como
Servoasistencia
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Otros Componentes
Válvulas del circuito de Frenos El objetivo es
contrarrestar algunos de los factores que puedan
afectar negativamente la fuerza de frenado.

• Suelen montarse en vehículos con sistema de
  frenos convencional (Sin ABS)

• El propósito de una válvula es controlar y
  regular la presión hidráulica.

• La función es alterar la fuerza de frenado entre
  los frenos delanteros y traseros
• para evitar el sobrefrenado en diversas
  condiciones de carga.

• Además una válvula de control de presión de
  frenos reduce la presión hidráulica
• en los frenos traseros para evitar que se
  bloqueen en la transferencia de peso.

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Algunos tipos de Válvulas
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Algunos tipos de Válvulas

• Válvula de Presión Diferencial
• Funciona como dispositivo de seguridad y su
  función es advertir al conductor de que hay un
  problema en el circuito de frenos

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Algunos tipos de Válvulas

• Válvula Combinada
• Integra una válvula dosificadora, compensadora y
  la presión diferencial.

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Algunos tipos de Válvulas

• Válvula Compensadora de Frenos en función de la
  carga
• Su objetivo es alterar la presión de frenado
  entre los frenos delanteros y
• traseros según la carga del
  vehículo.

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Sistema de Frenos Antibloqueo - ABS -
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Sistema ABS
Es un sistema que a través de múltiples
dispositivos electrónicos controla la frenada de
las ruedas, impidiendo su bloqueo en frenadas
fuertes y sobre todo en pisos de baja adherencia.
El sistema de frenos antibloqueo mantiene la
estabilidad de la dirección y la maniobrabilidad,
reduciendo la fuerza de frenado en alguna rueda
cuando está a punto de bloquearse, con ello se
evita que el vehículo gire sobre su eje vertical.
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Propósito del ABS

• Proporcionar estabilidad en la dirección al
  frenar
• Proporcionar maniobrabilidad al frenar
• Proporcionar una distancia óptima de frenado
  sobre la calzada en todo tipo de
• condiciones, mas no reduce la distancia de
  frenado de los vehículos.

NOTA El Sistema de Frenos Antibloqueo trabaja
solo por encima de 16 Km/h
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Tipos de ABS
Los sistemas de frenos antibloqueo se clasifican
según el número de sensores de velocidad de rueda
y canales de control montados en el vehículo.
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Componentes de ABS
El ABS consta básicamente de los siguientes
componentes

• Modulo de Control Electrónico
• El módulo del sistema de frenos antibloqueo
  calcúla mediante las señales
• de los sensores de velocidad de rueda los
  valores de deslizamiento de
• cada una de las ruedas.

• Se encuentra montado en la Unidad de
• Control hidráulico.

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Componentes de ABS

• Unidad Hidráulica
• La unidad de control hidráulico está
  compuesta por el bloque de válvulas, la bomba de
  alta presión y los acumuladores de baja presión
  (sistemas con sistema de retorno cerrado).

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Componentes de ABS

• Funcionamiento de la Unidad Hidráulica

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Componentes de ABS

• Sensores de Rueda
• Los sensores de velocidad de rueda
  controlan la velocidad de las ruedas del
  vehículo. El sensor de velocidad de rueda detecta
  los impulsos de una corona dentada que gira sobre
  el eje y envía la información al módulo de
  control del sistema de frenos antibloqueo.

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Sistema de Frenos Antibloqueo - ABS