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MECÁNICA AUTOMOTRIZ FRENOS

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MECANICA AUTOMOTRIZ - FRENOS

FRENOS SISTEMA DE FRENOS

sistemas, son llamados Sistemas de Disco o Sistemas de Tambor o una combinación de ambos.

INTRODUCCIÓN

La perfección de los microprocesadores, ha permitido a los fabricantes de automóviles diseñar un sistema capaz de detectar la pérdida de tracción de una o todas las ruedas y compensar esta pérdida de modo que el conductor mantenga el control máximo posible sin que los frenos del vehículo se bloqueen (sistema ABS).

Los técnicos, se enfrentan con diferentes problemas en la reparación de los automóviles. El problema, puede surgir en el motor, en el sistema eléctrico, en realidad, en cualquier lugar entre el paragolpes delantero y el trasero. De los diferentes sistemas que se encuentran en el automóvil, el de frenos quizás es el más crítico. Una falla en los frenos, provocada por componentes defectuosos, o una falla en la fabricación, puede resultar fácilmente en la destrucción del vehículo, o lo que es peor, pérdida de vidas.

El sistema de suspensión La función del sistema de suspensión es la de soportar al vehículo. Para poder cumplir con ella, existen además, una variedad de otras funciones que son:

Funciones del Sistema de Frenos

Un sistema moderno de frenos, que en realidad es la combinación de dos sistemas, deberá ser capaz de operar bajo una amplia variedad de condiciones de manejo, en diferentes clases de temperaturas por un período de miles de kms. El sistema, debe balancear la acción del frenado para asegurar la detención total del vehículo sin dificultades.

1- Relacionar el bastidor del vehículo a las estructuras de ejes trasero y delantero. 2- Transmitir el movimiento desde los ejes de tracción al bastidor del vehículo. 3- Transmitir la energía de frenado desde la suspensión y frenos al bastidor. 4- Mantener las ruedas del vehículo en permanente contacto en el pavimento aún en superficies irregulares. 5- Otorgar la mayor suavidad de marcha al vehículo y, consecuentemente, a sus pasajeros y carga. 6- Evitar el excesivo balanceo y ruido del vehículo al doblar. 7- Evitar la pérdida de tracción entre la rueda y el camino al efectuar virajes en esquinas.

El sistema de frenos, debe ofrecer al conductor una forma auxiliar para detener el vehículo aún si ocurre una pérdida de fluído en el sistema hidráulico. Además, debe poseer un dispositivo que alerte al conductor si se produce una pérdida de fluído hidráulico. Los

Se han desarrollado una amplia variedad de tipos de suspensiones que incluyen desde las suspensiones de LEAF -resorte simple hasta los sistemas más complejos, como los controlados por computadora que ajus-

La función primordial del sistema de frenos, es detener el vehículo de acuerdo a los deseos del conductor. Las altas velocidades del tráfico actual, demanda que el sistema de frenos está diseñado para mucho más que una simple función.

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tan el comportamiento de la suspensión de acuerdo a los deseos del conductor y, además, mejoran notablemente la «tenida» y seguridad del vehículo.

grar que sea lo más estable y sensible que se pueda, además de permitir al conductor una sensación de control en cuanto al comportamiento del vehículo.

Cada mejora e innovación en los sistemas de suspensión, son consecuencia de la necesidad de una mayor calidad en el andar el vehículo, mayor seguridad de marcha y control de la dirección, estabilidad y mayor durabilidad.

Los sistemas de dirección pueden ser manuales, asistidos o de potencia.

Alineamiento de ruedas Es el proceso de restaurar y alinear el conjunto de ángulos geométricos diseñados y construídos en el vehículo, que permiten a la suspensión, neumáticos, llantas y sistema de dirección, trabajar en conjunto.

Ruedas y neumáticos Los neumáticos y llantas (ruedas), dan al vehículo la combinación crítica del contacto con el pavimento.

El propósito de una alineación de ruedas es el de lograr una mayor estabilidad, durabilidad y mayor control del vehículo.

El neumático, debe estar construído de manera tal que provea la máxima tracción posible bajo una amplia variedad de condiciones de tiempo sobre una diversidad de diferentes tipos de caminos. Debe ser capaz de absorber las irregularidades del camino y, además, evitar el patinamiento para no afectar los índices de consumo del automóvil.

Los ángulos de alineación, incluyen el CAMBER (comba), CASTER (Inclinación del eje) y TOE (Convergencia y divergencia). La relación entre ellos asegura una completa armonía entre los componentes.

Sistema de dirección El sistema de dirección es el que provee al conductor la habilidad de controlar la posición relativa de las ruedas delanteras. El sistema, trabaja unido al sistema de suspensión para proveer una fácil maniobra, control direccional y estabilidad. El sistema de dirección, debe estar diseñado y fabricado para lo-

Fig. 1: Ajustes de avance y comba.

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Además, se incluye en la alineación el ajuste del sistema de dirección para asegurar que las ruedas giren derechas con el mínimo de fricción. Esto, se logra ajustando el TOE (Convergencia y divergencia).

los primeros automóviles utilizaron este sistema. Para este tipo de vehículos de muy baja potencia y con caminos que no permitían altas velocidades, este sistema de frenos cumplía correctamente el propósito.

El CASTER (Inclinación del eje), otro ángulo de alineamiento se ajusta para lograr el máximo de estabilidad direccional, permitiendo que el vehículo doble siguiendo una línea recta con el mínimo de correcciones al volante.

Cuando a principios de siglo se introdujo el neumático, la idea de un bloque de material de friccion contra la rueda no era una idea práctica, de modo que se creó la banda de freno externa.

El CAMBER (Comba), permite que una mayor porción del neumático se mantenga en contacto con el camino durante los movimientos de suspensión.

La banda de frenos externa, consistía en bandas de acero flexible alineadas con un material de fricción tal como cuero, por ejemplo. Estas bandas, cubrían o envolvían el tambor o cubo y se ajustaban o tensionaban mediante la aplicación de una leva o pedal. La efectividad de este sistema de frenos se veía afectada por la exposición de los elementos que lo conformaban, lo cual limitaba la capacidad de frenado y su desenvolvimiento.

El alineamiento, es absolutamente necesario para restaurar en el vehículo la suspensión, los ángulos de rueda y sistema de dirección de acuerdo a las especificaciones del fabricante. Esto, puede ser logrado solo después de una cuidadosa inspección y reparación o reemplazo de los componentes defectuosos.

FUNDAMENTOS DEL SISTEMA DE FRENOS Desarrollo de los frenos Los modernos sistemas de frenos se han desarrollado mucho en estos años. El própósito básico del sistema es el de disminuir la velocidad o detener totalmente el vehículo. Esto, se logra creando una resistencia al movimiento entre la parte que se mueve (rueda) y el objeto estacionario (zapata o pastilla de freno). Esta resistencia, se llama fricción. Esto, resulta en energía disipada en forma de calor, que en definitiva permite que el vehículo disminuya su velocidad.

Fig. 2: Freno de carreta.

El primer paso en el desarrollo de un sistema moderno de frenos fue el “Freno de Carretas”. Los frenos de estos vehículos, utilizaban un bloque de goma que apoyaba sobre el aro de la rueda. Hasta finales de 1890,

Fig. 3: Banda externa de frenado.

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FUNDAMENTOS DE LOS FRENOS

Los frenos mecánicos, fueron usados por primera vez en las ruedas traseras y más tarde, fueron agregados en las ruedas delanteras para incrementar la facilidad de frenado del vehículo. Con el desarrollo de los sistemas de freno en las cuatro ruedas, se hizo posible aumentar la capacidad de frenado. Otro sistema independiente de freno debió ser inventado para que el vehículo no se moviera al ser estacionado. Para ello, fue creado el freno de estacionamiento.

La fricción, es la fuerza que se opone al movimiento. La fricción, consume energía y produce calor, por lo tanto, la cantidad de energía requerida para mover el vehículo hasta cierto tiempo en movimiento es proporcional a la fricción y a la resistencia al movimiento del vehículo. Para detener el vehículo en el mismo tiempo y distancia, se requerirá una cantidad de energía igual a la energía consumida y esta será convertida en calor por medio de la fricción. Si en cambio, se quiere detener el vehículo en un período de tiempo menor, la energía deberá ser transformada en calor en más corto tiempo, por lo tanto, la fricción deberá ser mayor.

Los frenos de tipo externo, estaban expuestos a la suciedad de los caminos y ello condenaba al sistema a una reducción de la eficiencia de frenado y reducción en la vida del material de fricción. Como protección contra estos elementos, se inventaron los frenos de expansión interna. Este tipo de sistema de frenos, utiliza una leva, palanca y varillajes, como mecanismo para expandir las zapatas de freno internas y apoyarlas contra la estructura del tambor de freno.

Factores importantes: 1- La composición de los materiales y la condición de las superficies de contacto. 2- La presión aplicada a las superficies en contacto.

Los antiguos frenos en las cuatro ruedas, eran mecánicos y estaban operados por cables, levas y uniones. El freno mecánico, no entregaba el mismo poder de frenado en todas las cuatro ruedas, por lo tanto, cuando los frenos se aplicaban, el vehículo se salía de su trayectoria. Además, el mecanismo entre el pedal de freno y los frenos en las ruedas, estaban expuestos a toda clase de suciedad y las condiciones climáticas, especialmente en invierno, afectaban la operación eficiente de los mismos.

El primer factor, tiene una relación directa con el Coeficiente de Fricción del material. El coeficiente de fricción del material, puede ser determinado tomando en cuenta la fuerza requerida para deslizar el objeto y dividirla por la fuerza entre el material y la superficie de deslizamiento. El coeficiente de fricción, juega un papel importante para determi-

Para corregir este inconveniente, se crearon los frenos hidráulicos. Este tipo de sistema, otorga mayor suavidad y una acción balanceada de frenado en todas las ruedas.

Fig. 4: Expansión interna de los frenos.

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nar el tipo de material requerido para un efecto de frenado deseado de antemano. Si el coeficiente de fricción es demasiado grande, los frenos se podrían dañar o trabar y ser la causa de patinamiento que hace que el individuo pierda el control. En cambio, si el coeficiente de fricción es demasiado bajo, el efecto de frenado será pobre y, por lo tanto, una mayor presión en el pedal de freno será requerida para detener el vehículo. La diferencia en el esfuerzo de empujar el mismo peso, demuestra el hecho que diferentes tipos de materiales tienen diferentes tipos de características de fricción. El coeficiente de fricción entre dos terminales cualquiera, se conoce dividiendo la fuerza de empuje por el peso de la carga.

Fig. 5: Coeficiente de fricción =.60.

Fig. 6: Coeficiente de fricción = .30.

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IDENTIFICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE FRENOS Tome el tiempo necesario para estudiar los componentes del sistema y esto ayudará a entender mejor el contenido de este libro.

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1- Resorte de retorno 2- Resorte de fijación 3- Zapata primaria 4- Zapata secundaria 5- Cilindro de rueda 6- Plato de freno 7- Perno de fijación 8- Resorte anti-traqueteo

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1- Plato base 2- Plato base 3- Conjunto Perno de anclaje 4- Placa guía de zapata 5- Tapón de registro 6- Empuje de zapata 7- Cilindro de rueda 8- Cilindro de rueda 9- Guardapolvo 10- Pistón 11- Cubeta 12- Resorte 13- Purgador 14- Conj. Clavo Retén 15- Clavo Retén

16- Platillo 17- Juego de cintas standard 18- Cintas 1ra. supermedida 19- Cintas 2da. supermedida 20- Zapata 21- Resorte de zapata primaria 22- Resorte de zapata secundaria 23- Resorte de registro 24 y 25- Conjunto Registro 26- Buje de registro 27 y 28- Resorte y Puntal de freno de mano 29 y 30- Palanca de freno de mano 31- Arandela antiruido 32- Horquilla retén

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MATERIALES DE FRICCIÓN

fricción y aditivos para mejorar la resistencia al desgaste.

El forro o guarnición, es la parte más importante de cualquier sistema de frenos. Este, puede ser pegado o remachado a un soporte de metal llamado zapata.

Los ingredientes que se venden, actualmente, se pueden clasificar en las siguientes categorías: 1- Económicos: de bajo costo. Están pegados a la zapata y contienen una gran cantidad de aditivos y baja calidad de fibras de asbesto. 2- Regulares: de mediano precio. Usan alta calidad de ingredientes y están pegados o remachados a la zapata. 3- Especiales: de alto precio. Totalmente tratados, de ingredientes rígidos que usan los componentes más finos. Sus ingredientes, son capaces de soportar temperaturas muy altas y proveen alta resistencia al desgaste.

El material de fricción, varía en calidad y fabricación, pero de todos deben reunir las siguientes características para otorgar un óptimo frenado. 1- Resistencia a la fatiga por calor: o sea, la habilidad de poder ser resistentes a altas temperaturas. 2- Optima recuperación rápida: la habilidad de volver a su condición anterior a las condiciones de extremo esfuerzo. 3- Efectividad: habilidad de mantener efectividad al aplicarse al tambor o al disco a variadas velocidades. 4- Resistencia a la fatiga debido al agua: la velocidad a la cual se recupera de una pérdida de fricción debido a la suciedad o humedad proveniente de la lluvia o charcos del camino. 5- Larga vida: la habilidad de otorgar un máximo de desenvolvimiento y resistencia al desgaste por el tiempo sin dañar las superficies del disco o el tambor.

Los ingredientes, deben ser capaces de soportar temperaturas cercanas a 500 grados farenheit y soportan entre sí, presiones de 1000 PSI. Los ingredientes, en su mayor parte, están conformados por fibras de asbestos. Estas fibras son peligrosas para el ser humano, por lo tanto, los procedimientos empleados y recomendados por la industria y el gobierno son los siguientes:

Los ingredientes usados en los forros de zapatas y pastillas son, básicamente, los mismos que se emplean en la mayoría de los materiales de fricción. El principal ingrediente, puede estar compuesto de fibras de asbestos, que son usados en la mayoría de las zapatas de frenos de tipo a tambor, y fibras de origen metálico que son usadas en las pastillas de los frenos a disco.

1- Dentro de lo posible, las áreas de trabajo donde se realizan reparaciones de frenos deben estar separadas de otras. 2- En cada lugar de trabajo, se deberá colocar el cartel:

Las pastillas de frenos semimetálicas, están compuestas de fibras de metal, y permiten una mayor eficiencia en el frenado en los frenos a disco más pequeños. Estas pastillas de fibra metálica, son usadas también en vehículos que requieren un uso más severo de sus frenos (autos de la policía, taxis, etc).

PELIGRO: POLVO DE ASBESTOS Evite respirar el polvo - Use equipo de protección adecuado - No permanezca en el área, a menos que su trabajo lo requiera

El resto de los ingredientes usados en las balatas y guarniciones cubiertas de resina que mantienen el material pegado entre si, son modificadores de fricción para incrementar o disminuir el coeficiente de

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Principio hidráulico

Este fenómeno, se conoce como la Ley de Pascal y es aplicable a todos los sistemas hidraúlicos

El automóvil moderno usa Frenos Hidraúlicos, como medio de detener el desplazamiento. Esto significa que varillas, levas y cables asociados con los frenos mecánicos han sido reemplazados por un sistema más eficient: el Sistema Hidráulico (debe recordarse que, por razones de seguridad, los frenos de estacionamiento siguen siendo aún hoy en día del tipo mecánico).

Los líquidos y los gases, son sustancias que fluyen y son llamadas comunmente fluídos, aunque en algunos aspectos se desenvuelven de la misma manera, hay características especiales que los diferencian, haciendo que solamente los líquidos aparezcan en los sistemas hidráulicos.

Los líquidos no son compresibles

Fluidos especiales, confinados dentro de mangueras flexibles y tubos de acero, son usados para transmitir movimiento y fuerza desde el pedal de frenos a los conjuntos de frenos en las ruedas.

Cuando un líquido es encerrado y puesto bajo presión, no puede ser comprimido. Esto, es debido a que las moléculas del líquido se acomodan de manera muy cercana entre sí, opuestamente a como sucede en los gases cuyas moléculas están bastante separadas entre sí. Si se pone bajo presión a un gas, es posible “aprovechar” ese espacio entre sus moléculas. En un líquido, esto no es posible.

Fluídos Un sistema hidráulico usa fluídos para transmitir fuerza, presión y movimiento. Cuando se aplica fuerza sobre un líquido encerrado en un sistema, se produce presión dentro del mismo, ésta se transmite en forma inmediata y pareja. Esta presión, se ejerce en ángulo recto sobre toda la superficie del sistema y en forma equitativa, es decir, que superficies iguales recibirán fuerzas iguales.

Es por eso, que se dice que los gases son elásticos y pueden comprimirse y cuando esta presión desaparece o disminuye regresan a su medida original.

LA PRESIÓN ES IGUAL A TRAVÉS DEL SISTEMA

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Los líquidos, pueden transmitir movimiento Los líquidos, ya que no pueden ser comprimidos, pueden ser usados como transmisores de movimiento. Como ejemplo, tomemos un cilindro con dos pistones separados entre sí por un líquido.

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EL PISTÓN DE ENTRADA, MUEVE AL DE SALIDA

DOS CILINDROS CONECTADOS A TRAVÉS DE UN TUBO

Fuerza = Presión x Superficie

Cuando en uno de los pistones se aplica una fuerza que lo obliga a moverse en dirección al otro, el segundo pistón se moverá hacia afuera la misma distancia que el primero se movía hacia adentro. Este movimiento, puede ser transmitido desde un cilindro a otro conectados entre sí, por medio de un tubo. Cuando esto ocurre, entonces, los dos cilindros son de la misma medida y llenos de líquido (incluyendo el tubo conector). Cuando se empuja hacia adentro, el pistón del otro cilindro se moverá la misma distancia hacia afuera.

F1 = Fuerza aplicada se lee: LB (Libras) P = Presión interna se lee: P.S.I. (Libras por Pulgada Cuadrada) A1 = Area de entrada se lee: S.I. (Pulgadas Cuadradas) La fórmula, para hallar la presión interna, se lee: Presión interna = Fuerza aplicada dividida por la superficie de entrada Por ejemplo: si a un cilindro con un pistón de 2 pulgadas cuadradas (2 S.I.) se le aplica una fuerza de 10 libras (10 LBS), la presión interna es igual a:

Los líquidos, pueden usarse para disminuir y aumentar la fuerza La presión de un líquido, bajo el efecto de una fuerza, puede ser calculado si conocemos de antemano la magnitud de la fuerza aplicada y la superficie o el área sobre la cual se aplica. Cuando hablamos de superficie, se entiende la del pistón. La fórmula para lograr este cálculo, proviene de la Ley de Pascal y es la siguiente:

P = F1 / A1 P = 10 LB / 2 S.I. P = 5 P.S.I. Cuando se habla de libras de fuerza o peso, se denomina LB y cuando se habla de libras de presión se denomina P.

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Si el pistón de salida es más grande que el de entrada, entonces la fuerza resultante es mayor que la aplicada.

Para saber la fuerza resultante obtenida en un sistema hidráulico, también se usa la Ley de Pascal. F2 = P x A2

Líquido hidráulico de frenos

F2 = Fuerza resultante P = Presión interna A2 = Superficie de salida

El líquido hidraúlico de frenos, debe cumplir con ciertas condiciones y reglas impuestas por la industria y el gobierno. Las normas de la industria, han sido fijadas por la SAE: Sociedad de Ingenieros Automotrices, DOT: Departamento de Transporte, NHTSA: Administración Nacional de Seguridad y Tráfico, FMVSS: Reglamento Federal de Seguridad de Motores y Vehículos.

La fórmula, se lee entonces: FUERZA RESULTANTE = PRESIÓN INTERNA MULTIPLICADA POR LA SUPERFICIE DE SALIDA Ejemplo:

Los fabricantes de fluído para frenos, deben marcar sus productos con ambas siglas SAE y DOT. Los tres líquidos de frenos, comunmente disponibles, son:

Si la presión interna es de 5 P.S.I. y el pistón de salida tiene una superficie de 5 S.I., la fuerza resultante se halla: será de 50 libras por pulgada cuadrada (50 PSI).

DOT3: Aprobado para sistemas de tambor. Tiene un punto de ebullición de 284 grados farenheit.

F=PxA F = 5 P.S.I. x 5 S.I. F = 25 LBS

DOT4: Recomendado para uso en sistemas de disco. Tiene un punto de ebullicion de 311 grados farenheit. Ambos fluídos, deberán ser de color claro y capaces de absorber la humedad.

Si el pistón de salida es Igual al de entrada, la fuerza Resultante es igual a la fuerza aplicada. Si el pistón de salida es más pequeño que el de entrada, la fuerza resultante es menor que la aplicada.

DOT 5: Es un líquido a base de siliconas y tiene el punto de ebullición más alto (356 grados farenheit).

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Este tipo de fluído de frenos, no es capaz de absorber la humedad. El DOT 5, tieen un color púrpura y no debe ser mezclado con fluídos del tipo DOT 3 y DOT 4. Algunas características que un buen fluído de frenos debe tener son: 1- La habilidad de mantener una viscosidad estable a lo largo de un amplio rango de temperaturas. 2- El punto de congelamiento deberá ser menor que la temperatura más baja, bajo la cual trabajará el sistema. 3- El punto de ebullición, deberá ser más alto que la temperatura más alta que el sistema pueda encontrar cuando esté operando. 4- El fluído, deberá ser Hidrófilo (o tener la habilidad de absorber y retener la humedad presente) para prevenir el congelamiento de las partes internas del sistema. 5- El fluído, deberá actuar como lubricante de las partes del sistema (pistones, sellos, etc). 6- El fluído, no deberá ser corrosivo para no dañar las partes internas del sistema. 7- El fluído, no deberá deteriorar las gomas comunes o sintéticas de los sellos, envolturas, etc.

UN TÍPICO SUSPENDIDO DE PEDAL DE FRENO

de un sistema de frenos de potencia, están acoplados al pedal cerca del punto de pivote. La fuerza aplicada al pedal, es multiplicada varias veces en el pedal mismo (debido al efecto de la leva) antes de ser aplicada al cilindro principal (cilindro maestro) o al sistema de frenos de potencia.

Pedal montado en la estructura del chasis

Nunca ponga aceite de motor u otro tipo de aceite mineral en el sistema de frenos. El aceite mineral provoca que partes de goma como las copas y sellos del pistón, se rompan. Esto, causará fallas en el sistema de frenos. Use, solamente, fluído de frenos recomendados por el fabricante del vehículo. Nunca mezcle diferentes tipos de fluídos de frenos.

Hasta comienzos de los años 60, el cilindro maestro iba montado en el chasis cerca de la transmisión. Los autos y camionetas más antiguos, usaban este tipo de pedal porque tiene el punto de pivote montado en el chasis del vehículo y venía directamente a la cabina a través de un orificio en el piso de la misma.

Pedal de tipo suspendido

COMPONENTES DEL SISTEMA

Los fabricantes, reubicaron el cilindro maestro en el bastidor para tener un acceso más directo. Esta, es la razón que la mayoría de los autos y camiones livianos de hoy usen este tipo de pedal.

Pedales de freno El pedal de freno, es una leva que pivotea en un extremo y tiene un adaptador para el pie en el otro. El vástago del cilindro maestro o el vástago de la válvula

Los pedales de freno manuales y los pedales de frenos de potencia son aproximadamente iguales, excep-

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El propósito del cilindro maestro, es convertir fuerza mecánica en presión hidraúlica. Los dos tipos más comunes de cilindros utilizados en la industria son:

to por pequeñas diferencias en la forma y longitud del brazo del pedal. Los pedales de tipo manual, están más elevados para desarrollar las presiones hidráulicas requeridas, por lo tanto, estos se encuentran un poco más separados del nivel del piso de la cabina.

1- Sistema de cilindro maestro simple. 2- Sistema de cilindro maestro doble.

Los pedales de los frenos de potencia, no requieren estar tan separados del piso, dado que este sistema desarrolla mayores presiones.

Sistema de cilindro maestro simple El sistema simple, no se utiliza en la actualidad, debido a las modificaciones y mejoras en la seguridad del sistema introducidas por el sistema doble o dual. El sistema simple, poseerá solamente un solo circuito hidráulico. El sistema tenía un solo receptáculo y un solo pistón, un resorte de retorno y el sello del pistón.

Ajuste de la varilla o vástago de empuje La longitud de un vástago ajustable, está predeterminado por el fabricante, por lo tanto, se requiere con el uso normal de mayores ajustes posteriores.

Este único sistema, proveía presión hidráulica a los frenos traseros y delanteros.

La longitud, deberá ser ajustada para dejar un juego libre de 1/4 de pulgada a 1/2 para no tapar las lumbreras compensadoras del cilindro maestro. Cuando se ajusta el vástago, un movimiento del fluído de frenos en el receptáculo indica al técnico que las compuertas están cerradas.

La mayor debilidad del sistema, consistía en que una sola pinchadura o quebradura en cualquier lugar (por ejemplo, la manguera o tubería del freno delantero izquierdo), dejaba todo el sistema totalmente inoperante.

Cilindros maestros El cilindro maestro, es una bomba hidráulica operada manualmente por un vástago unido al pedal de freno. Algunas unidades, tienen el vástago construído (son las usadas en las unidades de potencia) dentro del sistema. La mayoría de los cilindros maestros, están hechos de hierro y tienen el receptáculo construído dentro de la unidad. Este receptáculo, apoya en la parte superior del cilindro y, generalmente, es parte integral del sistema. Algunos cilindros maestros, están construídos de aluminio liviano y poseen un receptáculo de plástico moldeado.

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Sistema de cilindro maestro doble Los sistemas duales, fueron usados primariamente en algunos modelos de los años 1962 y posteriormente en todos los modelos a partir de 1967. Este tipo de sistema, tiene dos sistemas de presión hidráulica totalmente separados e independientes. Generalmente, uno de los circuitos gobierna las ruedas delanteras y el otro, las ruedas traseras (frenos delanteros y traseros).

nillado en la parte inferior del cilindro maestro. Este, no tiene ningún efecto sobre la operación del cilindro maestro. Un anillo retenedor, se encuentra ubicado dentro de una ranura en la parte trasera del cilindro maestro y evita que las partes internas se salgan.

En el caso de que un sistema fallara, el otro permanecerá en operación, por lo tanto, contribuyendo a una mayor seguridad.

Los cilindros maestros para frenos a tambor, a menudo, incluyen una válvula de presión residual en cada una de las compuertas de salida.

Descripción El sistema doble o dual es la combinación de dos cilindros dentro de una misma carcaza. El cilindro, posee dos receptáculos separados, cada uno de los cuales tiene una lumbrera compensadora y una lumbrera de entrada del fluído que conectan el cilindro con el tanque del fluído.

Operación

Un diafragma de hule, que está apretado en su lugar por una cubierta de metal, sella y evita que penetre el aire al depósito de líquido de frenos. Una abrazadera, mantiene la tapa en su lugar. La tapa, está ventilada para permitir que la presión atmosférica entre por encima del diafragma.

Aplicación: Cuando se presiona el pedal del freno, el vástago o varilla empujadora mueve al pistón primario dentro del cilindro, el labio del sello primario cierra el orificio de compensación primario, creando una salida columna de fluído entre el pistón primario y el secundario. El líquido, con la ayuda del resorte de retorno del pistón primario mueve al pistón secundario el cilindro, cerrando así el orificio de compensación secundario.

Los sellos, los pistones y los resortes de retorno están colocados en la parte interna del cilindro maestro. Un tornillo de retén, que limite el regreso del pistón secundario, podría ser usado y este se encuentra ator-

Con ambos orificios cerrados, cualquier movimiento adicional del vástago y pistones, sirve para incrementar la presión hidráulica en la parte delantera de cada pistón. Esta presión, entonces, es transmitida a

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través de los dos sistemas de freno hacia los cilindros de las ruedas. Cuando el pedal de freno deja de presionarse, los resorte de retorno de los pistones los mueven a su posición normal. Los pistones, pueden moverse más rápido que lo que el fluído puede retornar de los cilindros en las ruedas. Para compensar este rápido retorno, los labios de los sellos primarios se alejan de la pared del cilindro y el fluído de frenos fluye a través de los pequeños orificios que se encuentran en las pestañas del pistón. Esto, mantiene el área delantera de los pistones llenas de líquido todo el tiempo. FRENOS APLICADOS.

Frenos libres Algunos cilindros maestros modernos no usan orificios en la pestaña del pistón. En cambio, un pistón con diámetro más pequeño permite al fluído de freno fluír alrededor de la parte de afuera del pistón y atravesar el sello primario. Después que los pistones llegan a su posición normal, cualquier exceso de fluído vuelve al depósito su líquido a través de las lumbreras de compensación.

Cilindros maestros de freno de potencia y manuales Estos son los mismos con la diferencia de que los frenos manuales, normalmente, incluyen una bota guardapolvo, un vástago y un retén del vástago. El vástago hidraúlico, usado con el cilindro maestro de freno de potencia, es parte de toda la unidad de frenos.

Cilindro maestro de freno a disco Este sistema, es bastante similar al sistema de tambor. La principal diferencia es que los depósitos de líquido de frenos son de diferente tamaño. FRENOS LIBRES.

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El receptáculo más grande, está conectado a la porción de frenos a disco del sistema para proveer una mayor reserva de líquido requerida por el cilindro de las mordazas.

Algunos cilindros, pueden incorporar un medidor eléctrico de fluído en la tapa del receptáculo. El bajo nivel de fluído de frenos es indicado por una luz de alerta en el tablero del vehículo.

Otra diferencia, es en la aplicación de las válvulas de presión residual.

Válvulas de presión residuales

La salida, que está conectada a los frenos a disco, no tienen esta válvula.

Estas válvulas, son utilizadas para mantener una presión constante y pequeña en el sistema hidráulico.

Los vehículos, desde aproximadamente 1970 y posteriores, no poseen válvulas de presión residual en ninguno de los orificios de salida.

Esta presión residual evita que los componentes de rueda en un sistema de frenos de tambor se desarmen o pierdan contacto entre sí.

Cuando se usan cilindros maestros sin válvulas de presión residual, los cilindros de las ruedas deben tener expansores (resortes) para prevenir que los sellos no se den vuelta y penetre aire al sistema de entrada.

Esto asegura que una columna de fluído se mantiene siempre constante en el sistema de manera que el más pequeño movimiento en el cilindro maestro es, inmediatamente, transmitido a los cilindros de las ruedas.

Cilindro maestro con diámetro en aumento

Estas válvulas, son usadas solamente en sistemas equipados con frenos de tipo tambor. Los frenos a disco no necesitan de presión residual.

Estos trabajan como un sistema normal doble excepto que el diámetro del cilindro entre la sección primaria y secundaria es diferente. Al ser más grande el tamaño del cilindro, éste desplaza mayor cantidad de volumen de fluído, requiriendo menor esfuerzo y desplazamiento del pedal de freno del mismo. Esta parte del sistema se asocia, generalmente, con los frenos delanteros.

Sistemas de frenos en diagonal o cruzados A partir de 1967, todos los vehículos de pasajeros y algunos camiones se equiparon con sistemas dobles por razones de seguridad. El sistema, fue originalmente diseñado para dividir los sistemas delanteros y traseros de los frenos. Este sistema, es aún usado en vehículos de tracción trasera.

Cilindro maestro de aluminio Estos sistemas, poseen una carcaza de aluminio anodizada para protegerlos de la corrosión y extender la vida útil del cilindro.

La mayoría de los vehículos de tracción delantera, usan el sistema cruzado o en diagonal. Los sistemas en diagonal, se aplican a los frenos delanteros derecho y trasero izquierdo.

Nota: se recomienda no reconstruir un cilindro maestro de aluminio si este se raya o abolla. Se debe instalar una unidad nueva.

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debe ser separado de la pared del motor. Inspección: La unidad, debe ser inspeccionada por adentro y por fuera para verificar defectos o contaminación. Limpieza: La unidad completa debe ser limpiada con alcohol y un paño limpio. NO USE GASOLINA NI CUALQUIER PRODUCTO DERIVADO DEL PETRÓLEO PARA LIMPIAR EL CILINDRO MAESTRO. SISTEMAS EN DIAGONAL O CRUZADO Desarme: Siempre, siga las instrucciones recomendadas por el fabricante cuando arme o desarme el cilindro maestro.

Mientras que el otro sistema, se aplica a los frenos delantero izquierdo y trasero derecho.

NUNCA UTILICE PARTES DE GOMA USADAS.

Al utilizar este sistema, una falla cualquiera dejará solamente un freno delantero operando.

Instalación: Se debe instalar el cilindro maestro de acuerdo a las especificaciones de fábrica. Se debe tener mucho cuidado en no salpicar el vehículo con líquido de frenos.

Esto, causará que el vehículo se desplace en la dirección del freno que todavía sirve cuando se apliquen los mismos. Para compensar este problema, el tren delantero es diseñado con un radio negativo. Esto, además, permite controlar al vehículo en el evento que una falla en una rueda sea inevitable.

Procedimiento de purgado

Servicio del cilindro maestro

El cilindro maestro, puede ser purgado antes de su instalación. Si no se realiza esta operación, difícilmente se obtendrá un frenado satisfactorio.

Esta sección, cubrirá desarme, inspección, limpieza, instalación y maquinado del cilindro maestro.

Procedimiento

Remoción: Se deben desconectar las tuberías hidráulicas y el vaciado de los depósitos, antes de remover el vástago del pedal de freno. Luego, el cilindro maestro

1- Llene el depósito con líquido de frenos limpio. 2- Empuje con una varilla los pistones del cilindro maestro, repita este proceso hasta cuando ya no apa-

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Hay dos tipos generales de interruptores:

LLAVES OPERADAS HIDRAÚLICAMENTE

LLAVES OPERADAS MECÁNICAMENTE

rezcan las burbujas en el depósito delantero. 3- Una vez que todo el aire se purgó del receptáculo frontal, continúe empujando el pistón pero esta vez no lo haga hasta el fondo sino solamente 3/4 de pulgada. Repita empujando el pistón hasta que no aparecen más burbujas en el depósito interior. 4- Instale el cilindro maestro en el vehículo, dejando los orificios de salida tapados hasta que las tuberías están listas a ser conectadas. 5- Una vez que las tuberías están nuevamente en su lugar (en el cilindro maestro), pero antes de apretar finalmente las conexiones, purgue todo el aire atrapado en las conexiones empujando suavemente el pedal de freno. Cuando este llegue al final del recorrido y, sosteniéndolo, otra persona debe aflojar las líneas del cilindro maestro. Cuando el fluído de freno salga sin producir burbujas, se debe apretar con firmeza las conexiones y, finalmente, soltar el pedal. 6- Si no se obtiene “pedal” satisfactorio, esto es debido a que todavía hay aire presente en el sistema. Desagote todo el sistema utilizando tornillos especiales de purga en los cilindros de las ruedas o pinzas (calipers).

1- Llaves operadas mecanicamente: usadas en la mayoría de los modelos de vehículos más modernos. 2- Llaves operadas hidraúlicamente: usadas en algunos automoviles antiguos.

Operación El interruptor mecánico de luces de freno, es operado por el contacto entre el pedal de freno o con la agarradera del pedal. Este interruptor hidráulico, es accionado por presión hidráulica creada en el cilindro maestro. En ambos tipos de llaves, el circuito a través de la cual la llave es operada se abre cuando el pedal no se acciona. En cambio, cuando se accionan los frenos, el circuito se cierra y hace que las luces de freno se enciendan.

Servicio Los interruptores de luces de freno pueden funcionar defectuosamente debido a varias razones: desgaste, rotura, corrosión, fugas o quebraduras. Antes de reemplazar el interruptor, use un cable de prueba para cortocircuitar el mismo y verificar continuidad en el circuito eléctrico. Reemplace los bombillos quemados o zócalo defectuoso, conectores o cables en mal estado.

Interruptores de luces de freno Este interruptor, es una llave de tipo eléctrico con un resorte montado en ella, diseñada para que las luces posteriores de freno se enciendan cada vez que se presione el pedal de freno.

Si las luces de freno se encienden cuando se utiliza el cable de prueba en el circuito, pero no se encienden cuando el pedal se acciona, entonces, el interruptor

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está defectuoso o con falta de regulación. Los interruptores defectuosos, deben reemplazarse.

Válvula de control (Metering) Automóviles que están equipados con frenos a disco en las ruedas delanteras y frenos a tambor en las traseras, tienen una válvula medidora instalada en la línea hidráulica de los frenos a disco.

Antes de reemplazar un interruptor mecánico, asegúrese de que esté debidamente ajustado. Este, deberá ser ajustado de manera que el circuito se cierre cuando el pedal de freno es presionado aproximadamente 1/2 pulgada.

Función de la válvula de control Interruptor de luz de alerta de frenos

La función básica de esta válvula es mejorar el balance en el frenado, en general, cuando se frena levemente. La válvula, realiza esto evitando la utilización de los frenos a disco delanteros hasta que 75 a 125 PSI se formaron dentro del sistema hidráulico.

Los interruptores de emergencia, comenzaron a utilizarse en los modelos de 1967 junto con los sistemas duales de cilindro maestro. Indican al conductor de una posible falla en el circuito de frenos. Existen, en general, tres variaciones de diseño:

Esta presión hidráulica, se contrarresta en la fuerza de los resortes de retorno de la zapata de freno en los frenos a tambor, permitiendo que las zapatas de freno de atrás se muevan hacia afuera y se pongan en contacto con los tambores al mismo tiempo que las pasti-

1- Interruptor con resortes de centrado. 2- Interruptor con resortes de centrado y dos pistones. 3- Interruptor sin resortes de centrado. A partir de los modelos de 1970 con freno a discos, el interruptor de luz de alerta se combinó con la válvula de control (Metering) y con la válvula proporcionadora en una válvula de combinación. Además, este interruptor puede ser parte integral del cilindro maestro.

CORTE DE UNA VÁLVULA DE CONTROL

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llas de los frenos a disco delanteros contactan el rotor.

Servicios de la válvula proporcionadora

La válvula de control, no es ajustable y no se puede reparar. Si la válvula se daña, hay que reemplazarla.

Estas válvulas deben ser inspeccionadas siempre que se realice el servicio de frenos del vehículo. Si la válvula pierde, esto implica que la válvula es defectuosa y se debe proceder a su recambio.

Purgando el sistema Si se usa un aparato de purgado por presión para purgar el sistema de frenos, la válvula de control debe ser desactivada también. Esto, dependiendo del tipo de válvula, se logra empujando o jalando del vástago de la misma.

Estas válvulas, no son ajustables ni se pueden reparar. Si están fallando, deben ser reemplazadas.

Válvulas combinadas

Si los frenos son purgados manualmente, usando el pedal para generar presión hidráulica y lograr así que el líquido se mueva, las presiones generadas son suficiente para abrir la válvula y el vástago de la misma no necesita ser tocado.

A partir de 1970, algunos vehículos equipados con freno a disco delanteros y traseros a tambor, vienen equipados con válvulas combinadas. Estas, se pueden clasificar en: 1- Válvula de tres funciones. 2- Válvula de dos funciones.

Válvula proporcionadora regulada En la mayoría de las aplicaciones, la presion hidráulica desde el cilindro maestro trabaja directamente sobre los frenos frontales mientras la presión en los traseros está limitada o reducida de acuerdo al diseño de la válvula proporcionadora.

Válvulas de tres funciones Las tres funciones, que cumplen estas válvulas, son: 1- Válvula de control. 2- Válvula proporcionadora. 3- Interruptor de luz de alerta.

La válvula regulada, posee un rango de presión variable que permite máximo frenado sin que se bloquee la rueda. La válvula esta generalmente ubicada en el chasis del vehículo y conectada al tren trasero por medio de un resorte o vástago de tensión calibrada. La cantidad de peso del vehículo transferido durante el frenado, variará la presión en los frenos traseros.

Válvulas proporcionadoras La válvula, es instalada en el circuito de los frenos a tambor.

CUANDO SE PURGA EL SISTEMA CON UNA VÁLVULA REGULADA, ES NECESARIO SOPORTAR EL EJE TRASERO, DE LO CONTRARIO SE ENCONTRARÁN DIFICULTADES AL EFECTUAR ESTA OPERACIÓN.

Función de la válvula proporcionadora La función de la válvula proporcionadora, es reducir la presión hidráulica que llega a los frenos traseros

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Presión hidráulica del cilindro de la rueda trasera (kg/cm2)

cuando la presión alta es requerida en los frenos delanteros. De esta manera, la válvula ayuda a preveer un patinaje prematuro de las ruedas traseras durante una eventual aplicación intensa de los frenos y provee un mejor balance en el frenado.

Válvula proporcionadora doble En algunas aplicaciones, tal como los sistemas divididos en diagonal, se usa una válvula proporcionadora doble. El cuerpo de la válvula, generalmente está localizado en el compartimiento del motor montada sobre la cañonera. Los conductos de freno, alimentan directamente desde el cilindro maestro a la válvula proporcionadora donde se separan para llegar a su respectiva rueda trasera.

Cilindro maestro (kg/cm2)

Válvula proporcionadora

La válvula, cumple la misma función que la válvula proporcionadora convencional pero, además, sirve para mantener separados los dos sistemas de tal manera que estos puedan funcionar de acuerdo a lo especificado.

VÁLVULA DE TRES FUNCIONES

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Válvula de dos funciones Hay dos tipos de válvula de dos funciones. Un tipo, combina las funciones de la válvula proporcionadora y del interruptor de alerta (de freno). La otra, combina las funciones de la válvula de control y del interruptor de luz de alerta.

Servicio de las válvulas combinadas Cada vez que se realice el servicio de los frenos, estas válvulas deben ser inspeccionadas. Si existe fuga de líquido dentro de la cubierta o alrededor de la tuerca grande en el extremo de la válvula proporcionadora, ello indica que la válvula está defectuosa y debe ser reemplazada.

VÁLVULA DE DOS FUNCIONES

Las tuberías de freno, están fabricadas con una pared doble de tubo de acero soldado, que además está cubierto y protegido contra la corrosion. Los extremos, tienen un doble labio, para evitar cualquier pérdida. Las cañerías, deben estar fuertemente aseguradas contra el vehículo para evitar que el sistema pierda o se parta debido a las vibraciones.

La válvula de combinación no son ajustables ni se reparan. Si estan defectuosas, deben ser reemplazadas.

Las mangueras de freno, son usadas como conexión flexible entre el chasis del vehículo y las ruedas. Estas mangueras deben ser capaces de soportar altas presiones de fluído como también cualquier movimiento de la dirección o suspensión del vehículo. Las mangueras, deben inspeccionarse por posibles rajaduras o agujeros a intervalos regulares.

Tuberías y mangueras de frenos Las tuberías hidráulicas (tubos de acero) y mangueras (mangueras de goma flexibles reforzadas), conectan el cilindro maestro con los cilindros de ruedas. Estos, deben ser capaces de transmitir la presión hidráulica desarrollada en los cilindros maestros. Exigir esta tarea es bastante, debido a las cambiantes condiciones atmosféricas y las diferentes formas de conducir a las cuales el sistema de frenos está sujeto día tras día.

Cilindros de rueda Los cilindros de rueda, convierten la presión hidráulica suplementada por el cilindro maestro en fuerza mecánica en los frenos de ruedas.

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Existen tres tipos de cilindros de rueda que son usados con frenos de tambor. 1- Doble pistón con cilindro del mismo diámetro. 2- Doble pistón con cilindro de diámetros diferentes. 3- Pistón sencillo. El más común de los tres tipos, es el de doble pistón con cilindro del mismo diámetro. CORTE DE UN CILINDRO TÍPICO DE RUEDA. El de doble pistón de diámetro diferente, tiene los mismos componentes que el anterior, con la excepción que los dos pistones y sus partes relacionadas son de diferente tamaño. Esto, permite que un pistón ejerza una fuerza mayor sobre una zapata y el otro una fuerza menor en la otra zapata de freno.

El cilindro de rueda de pistón simple, posee un solo sello, un solo pistón y una cubierta guardapolvo. El pistón simple de cilindro de rueda es, generalmente, usado de a pares. CILINDRO DE RUEDA FIJO, SIMPLE PISTÓN

Operación del cilindro de rueda El espacio en el cilindro de rueda, entre medio de los sellos, debe permanecer lleno de fluído todo el tiempo. Cuando se presiona el pedal de freno, fluído de freno adicional es forzado a moverse dentro del cilindro de rueda. Este líquido adicional que está bajo presión, mueve a los sellos y pistones hacia afuera y el movimiento del pistón fuerza a las zapatas de freno a moverse también hacia afuera, logrando que las mismas se pongan en contacto con el tambor.

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ficie, será capaz de absorber y disipar rapidamente el calor generado por el efecto de fricción.

Tambores de freno Los tambores de freno, son componentes cilíndricos de metal que cubren al freno y proveen una superficie de roce para crear fricción y detener al vehículo.

El tambor, no se gasta tan rapidamente como las zapatas pero de todas maneras, debe inspeccionarse cada vez que se revise el sistema de frenos.

Los tambores, están montados o bien sobre la masa y rodamientos o sobre el eje. El tambor, está fabricado en hierro o aluminio con hierro.

Los tambores, deben ser lavados e inspeccionados a intervalos regulares. El micrómetro de frenos, se usa para medir al tambor y la rectificadora de frenos es la máquina usada para maquinar y dar una nueva terminación a los tambores de freno.

El tambor, ofrece una superficie suave y maquinada a las zapatas de freno que apoyan sobre él. Esta super-

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FRENOS A TAMBOR El freno a tambor es uno de los dos tipos de frenos más utilizados en los vehículos de hoy en día. Ellos, son una parte muy importante del sistema de frenos del vehículo. Contienen el cilindro de rueda, las zapatas de freno y sus accesorios. Es lo que realmente frena al vehículo. Un típico freno a tambor, incluye: 1- Un plato de anclaje o plataforma soporte sobre la cual están montados todos los otros elementos del sistema (con excepción del tambor). 2- Dos zapatas alineadas, montadas sobre el plato o soporte. 3- Resortes de retorno de las zapatas y conjunto de retención de zapatas. 4- Algún tipo de ajuste de las zapatas a modo de compensación contra el desgaste o estrella de ajuste. 5- El tambor.

Frenos de doble servo.

nomina Zapata Primaria y la zapata colocada hacia la parte posterior del vehículo es llamada Zapata Secundaria. Generalmente, la primaria tiene la balata más pequeña que la secundaria. La secundaria, que es más grande, realiza el 70 % de la fuerza de frenaje y, generalmente, se desgasta un 70 % más. El sistema de Doble Servo, obtiene su nombre del sistema de servo freno. Durante la aplicación del freno, cada zapata sirve o asiste a la otra y, en realidad, el movimiento propio del vehículo, ayuda a aplicar los frenos. Esta acción «servo», es efectiva o útil tanto cuando el vehículo se mueve hacia atrás o hacia adelante (y se frena consecuentemente). Cuando se aplican los frenos, las zapatas de freno son forzadas contra el tambor en rotación. A medida que los balatas tocan el tambor, la zapata primaria tiende a moverse en la dirección de la rotación del tambor. El extremo superior de la zapata primaria es separada del perno de anclaje. La fuerza producida por la rotación del tambor, se transmite de la zapata primaria a la secundaria a través de la estrella ajustadora o tornillo compensador o de ajuste. El resultado final, es que la zapata secundaria es forzada a realizar un mayor contacto con el tambor y la eficiencia en el frenado es, por lo tanto, mayor. En la mayoría de los vehículos, el montaje del sistema de servo doble es autoajustable y permite al siste-

Usualmente, los frenos de tambor traseros de la mayoría de los vehículos incluyen las partes adicionales para el freno de estacionamiento. Todos los tambores de freno utilizados en los vehículos de fabricación reciente tienen dos diseños: 1- Doble servo. 2- Sin servo.

FRENOS DE DOBLE SERVO (AUTOENERGIZADOS) La característica distintiva de los frenos de doble servo, es el anclaje simple en el extremo superior de las zapatas y el extremo inferior de las mismas, relacionadas por un mecanismo de ajuste o estrella ajustadora. La posición relativa de la zapata primaria y secundaria, en este tipo de freno, es muy importante. La zapata, colocada hacia la parte frontal del vehículo, se de-

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1- Resorte de retorno 2- Resorte de fijación 3- Zapata primaria 4- Zapata secundaria 5- Cilindro de rueda 6- Plato de freno 7- Perno de fijación 8- Resorte anti-traquetes

cilindro de rueda y cada vez que el vehículo se desplaza hacia adelante y requiere ser frenado, el mayor esfuerzo lo realiza la zapata delantera. Cuando se desplaza hacia atrás y requiere ser frenado, el mayor esfuerzo lo realiza la zapata trasera.

ma autoregularse a sí mismo. Estos mecanismos, difieren en diseño, dependiendo del fabricante, pero en general, la función que cumplen es la de mover la zapata hacia el tambor a medida que el desgaste se hace evidente. La mejor manera de brindar servicio a un freno de doble servo es seguir, cuidadosamente, las instrucciones del fabricante y los boletines de fábrica.

Tambores de freno Los tambores de freno, son los que proveen la superficie donde se deslizarán las zapatas para producir el frenado del vehículo. Estos tambores, deben soportar y resistir grandes fuerzas sin torsionarse y deben, además, disipar grandes cantidades de calor generadas durante el proceso.

FRENOS SIN SERVO Estos frenos, son generalmente de construcción liviana y se encuentran en vehículos pequeños. El freno sin servo, consiste en una zapata delantera y una zapata trasera. Normalmente, ambas zapatas poseen las mismas dimensiones en cuanto a forma y grosor, y pueden ser intercambiables. El esfuerzo de frenado, es proveído por el cilindro de rueda, el cual utiliza la presión hidráulica para empujar las zapatas contra la superficie en movimiento del rotor. La mayoría de los frenos sin servo, utiliza un solo

Condiciones del tambor Se deben observar cuidadosamente, las siguientes condiciones al efectuar el servicio de los tambores de freno.

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Estas, pueden afectar la efectividad de los frenos y, a veces, pueden corregirse torneando la superficie del tambor. En otros casos, se requerirá el reemplazo completo del mismo.

1- Rayado: es la forma más común que tiene el tambor de dañarse. Esto, es debido a la tendencia de juntarse polvo y suciedad entre la balata del freno y el tambor, o el excesivo desgaste de las balatas, especialmente en el tipo de balatas remachadas, las cuales exponen a las cabezas con los remaches y estos entran en contacto con la superficie del tambor, rayándolos. Rayado.

2- Conicidad: el tambor, se distorsiona debido a extremas temperaturas y esfuerzos de frenado. Es el problema más común con tambores de freno de gran tamaño. Mida el tambor por dentro en los extremos abierto y cerrado. Si las lecturas difieren en más de 0.010", entonces debe ser rectificado.

Conicidad.

3- Concavidad: este problema, es causado por un excesivo desgaste en el área central de la superficie del tambor. Una presión demasiado grande o extrema, puede deformar la plataforma de la zapata de tal manera que en futuros frenajes las fuerzas se concentrarán en el centro del tambor.

Concavidad.

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4- Convexidad: este patrón de desgaste es mayor en el extremo cerrado del tambor. Generalmente, es debido al calor excesivo o en tambores demasiado grandes.

Convexidad.

5- Partes duras / Manchas debidas al calor: las marcas de calor, serán visibles una vez que se desarma el tambor, mientras que las partes duras son visibles hasta que el tambor es rectificado. La mayor causa de este fenómeno son extremas temperaturas de operación o fallas de fabricación.

Partes duras o manchas debidas al calor.

6- Ovalamiento: la causa más común de ello es la contínua pulsación del pedal de freno. Puede ser el resultado de tambores demasiado grandes, excesivo calor, apoyo irregular de la zapata sobre el tambor, o arrastre del freno de estacionamiento. Mida el diámetro interno en ángulos de 90 grados y compare las lecturas obtenidas. Si estas varían en más de 0.060", el tambor debe ser rectificado o reemplazado. Tambor con ovalamiento.

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Servicio de los frenos a tambor El freno a tambor, cumple la función de disipador de calor, luego de absorberlo. Para que ello se logre con efectividad, el tambor debe tener un maquinado de terminación suave. A medida que el tambor se gasta, la superficie de enfriamiento se hace cada vez menor, de tal modo que las temperaturas se elevan. La rigidez estructural, se reduce contribuyendo a ser la causa de las condiciones arriba mencionadas. El servicio más común que se puede dar a un freno de tambor, es un maquinado o rectificado. Nota: Nunca rectifique un tambor más allá de los límites establecidos por los márgenes grabados en el mismo. Este diámetro, es el “Máximo diámetro de desgaste” (algunas veces, se lo conoce como “Diámetro de descarte”). En otras palabras, un tambor que se está aproximando a este límite, nunca debe ser maquinado o rectificado, considerando que se gastará debido al desgaste natural por el uso antes del próximo servicio.

CONJUNTO FRENO DE ESTACIONAMIENTO 1- Conjunto de palanca de freno de estacionamiento. 2- Tuerca de ajuste. 3- Interruptor de advertencia. 4- Cable de freno 5- Sujetador 6- Clip de fijación

7- Perno de abrazadera 8- Resorte de retorno 9- Cable secundario Componentes del freno de estacionamiento.

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Freno de estacionamiento El freno de estacionamiento, es un freno de tipo mecánico, operado por la mano o el pie, cuya función es la de inmovilizar el vehículo cuando éste está estacionado.


El freno de estacionamiento, simplemente, mueve las zapatas de los frenos traseros contra el tambor. Esto, se logra a través de cables y palancas. Cuando se aplica este freno, el cable tira de la leva, la cual mueve otra parte interna contra la zapata forzándola contra el tambor. Un resorte de retorno, lo vuelve a su posición inicial cuando es liberado por el conductor.

SISTEMAS DE FRENOS FRENOS A DISCO Típico freno de estacionamiento

El primer uso doméstico de los frenos a disco por un fabricante de automóviles, fue a finales de 1950 por la firma Studebaker. El uso de frenos a disco, se ha popularizado ampliamente y, hoy en día, es la forma más común de freno en las ruedas delanteras de vehículos y, rápidamente, se está extendiendo su uso a las ruedas traseras.

Diseño del freno a disco

Ventajas de los frenos a disco

Mientras que hay varios tipos de frenos a disco, ellos pueden ser clasificados en tres tipos generales:

tan automáticamente a medida que las pastillas se van gastando.

1- De mordaza o prensa fija. 2- De mordaza o prensa flotante. 3- De mordaza o prensa deslizante.

Estos frenos, ofrecen cuatro mayores ventajas sobre los frenos convencionales de tambor. 1- Resistencia a la fatiga por calor. Los frenos a disco son, por lo general, más resistentes a la fatiga por calor durante las frenadas a altas velocidades o contra repetidas paradas del vehículo. El diseño de los frenos a disco, expone una mayor superficie al aire y, por lo tanto, disipa el calor de manera más eficiente. 2- Resistencia a la fatiga por el agua. Estos frenos, prácticamente, no se ven afectados por el efecto del agua debido a que la rotación del rotor tiende a eliminar la humedad de los mismos. 3- Frenado balanceado, debido a su acción de prensa, los frenos a disco son menos aptos a jalar el vehículo hacia un lado y, generalmente, producen el frenado en línea recta. 4- Ajuste automático. Los frenos a disco, se ajus-

Diseño General Cada freno de disco, sin importar el diseño, contiene un rotor que está adosado y rota, juntamente, con la masa de la rueda y, además, una prensa ensamblada que contiene las pastillas de freno y uno o más pistones hidráulicos. La mordaza o prensa, está montada a la suspensión. Los frenos de potencia son usados en la mayoría de los vehículos que están equipados con frenos a disco. El freno de disco, es de construcción más simple que el freno de tambor, ya que posee menor cantidad de componentes:

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1- Rotor. Es una placa (disco) maquinada de ambos lados hasta lograr una terminación suave para permitir que los materiales de fricción (pastillas), se apoyen parejo para lograr la detención total del vehículo. 2- Montaje de la prensa. Es una carcaza moldeada en forma de C que encaja sobre el rotor, sostiene a las pastillas de freno o zapatas y está sellada para contener los componentes hidráulicos que se utilizan para lograr el frenado del vehículo. 3- Pistón de prensa. Es el componente redondo que se mueve y desliza dentro de la prensa para transmitir fuerza hidráulica a las pastillas (o zapatas). Los pistones, están fabricados de acero lustrado o plástico. Estos, no se reparan y todos los pistones defectuosos deben ser reemplazados. 4- Escudo o cubierta. Este componente, protege al rotor de la suciedad del camino y además, dirige al aire para refrigerar las partes. 5- Accesorios de prensa o mordaza. Estos incluyen sellos, cubiertas de suciedad, seguros, ejes, tuercas de guía y otros varios, a menudo ignorados, componentes de soporte del sistema de frenos a disco.

Siempre de servicio a los accesorios de la mordaza para asegurar el máximo de vida útil y mayor rendimiento a las pastillas de freno nuevas. Estos componentes, son afectados drásticamente por el calor excesivo, partículas abrasivas y desgaste normal.

Tuercas guía de prensa Las prensas flotantes, son soportadas por tornillos que las sostienen en la placa. La prensa, se mueve lateralmente sobre estos tornillos guía. Siempre, se debe inspeccionar estas guías para alinearlas y limpiar la corrosión.

Aisladores y bujes Los aisladores y bujes, son usados en conjunto con las guías para amortiguar los movimientos de la prensa y eliminar el ruido de los frenos, proveniente del

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contacto de metal con metal.

Pernos-guía Son usados para colocar las pastillas en la carcaza de la prensa. Los pernos, son retenidos en la prensa por retenes.

Seguros y resortes antiruido Estos elementos son usados para asegurar las pastillas en la carcaza de la prensa y prevenir, además, la vibración y el ruido.

Llave de soporte de la prensa Diversos diseños de prensa deslizantes, se ponen en su posición por una cuña de soporte insertada entre la prensa y la placa de anclaje. Si esta cuña se gastara, puede ocurrir desgaste desparejo en las pastillas de freno.

Sensor visual Consiste en una punta de prueba que está dentro de la pastilla de freno. Cuando la pastilla se desgasta lo suficiente como para exponer este sensor, se pone en contacto con el rotor, cerrando el circuito que hace que se encienda la luz de testigo en el tablero.

Sensores de desgaste de pastillas de freno Estos sensores, están diseñados para notificar o avisar al conductor que las pastillas de freno se han desgastado a su nivel mínimo permisible. El sensor, puede ser diseñado para dar una señal audible, visual o táctil.

Sensor táctil Este, crea una pulsación en el pedal de freno, cuando un sensor en la cara del rotor se pone en contacto con otro sensor en la porción más baja de la pastilla de freno.

Sensor audible Este, es un pequeño trozo de metal remachado en el borde de la placa de la pastilla de freno. Esta diseñado, para emitir una señal aguda cuando el desgaste de la pastilla es tal que entra en contacto con la cara del rotor.

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Discos de freno de prensa fija Este tipo de diseño, se caracteriza por un conjunto que está sujetado a la suspensión delantera y no se mueve cuando los frenos se aplican. La prensa fija puede tener dos, tres o cuatro pistones. Las de dos pistones, tienen un pistón en cada lado del rotor, los de tres pistones, tienen dos pistones de un lado y otro del otro lado, y los de cuatro pistones, poseen dos pistones de cada lado del rotor. Sensor audible.

Operación Cuando se libera el freno, los pistones están cerca del fondo del cilindro. Normalmente, las pastillas están haciendo contacto con el rotor o el espacio entre el rotor y ellas, es muy pequeño. Cuando se presiona el pedal de freno, el fluído hidráulico bajo presión es forzado a entrar en los cilindros de las prensas. Esto, fuerza a los pistones hacia afuera para que empujen las pastillas y las hagan entrar en contacto con el rotor o disco. Con las pastillas presionando ambos lados del rotor, se inicia una acción de “tenaza”. Esto, frena la rotación del rotor y, por lo tanto, de la rueda. Cuando el pedal de freno se libera, una pequeña cantidad de fluído retorna al cilindro maestro. Esto, reduce la presión en los cilindros de las prensas y los pistones se alejan del rotor.

Componentes de freno a disco armados.

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Prensa fija.

La prensa flotante La prensa flotante, es una sola pieza que tiene un cilindro hidráulico y un pistón sencillo. Este único cilindro hidráulico, posee un canal alrededor de la pared interna del cilindro que contiene un sello o anillo con corte cuadrado. El pistón es insertado y el anillo sella entre medio del pistón y el cilindro. Una bota o polvera, es asentada en un canal en el pistón y en la superficie de la prensa adyacente, para proteger el pistón y la cavidad del cilindro de la contaminación.

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Prensa fija.


Dos pernos o tornillos con rosca, son usados para sujetar el conjunto de la prensa con el soporte de montaje.

Operación Luego de la aplicación de los frenos, la presión hidráulica crece en la cavidad de la prensa detrás del pistón y el sello. Esta presión, se transmite tanto en el pistón como en la parte posterior de la cavidad. El pistón, entonces, se mueve hacia afuera forzando la pastilla interna contra el disco. A medida que la parte interna de la pastilla aprieta el rotor, la resistencia al movimiento se incrementa. Cuando la pastilla interna toca al rotor, la presión interna detrás del pistón hace que se mueva la prensa en sentido contrario arrastrando consigo a la pastilla externa. Esto lleva a que la pastilla externa se ponga en contacto con el rotor. Ambas pastillas, se aplican con igual presión. Cuando la presión hidraúlica se libera, el sello del pistón, que ha sido deformado por el movimiento del pistón, retorna a su posición original y causa que la prensa y pistón vuelvan, a su vez, a su posición normal.

Disco de freno de prensa o mordaza flotante.

1- De una sola pieza, que incluye la placa de anclaje y el mango o punta de eje. 2- El de dos piezas, separados la placa de anclaje y la punta de eje. El anclaje, está asegurado a la punta de eje por medio de dos tornillos. La pastilla interna y la placa, están instaladas con los extremos de la placa, metidos dentro del anclaje. Un seguro antivibración, está colocado entre la placa metálica de la pastilla y el anclaje. La pastilla externa y el conjunto de la placa de anclaje, están instaladas de tal manera que trabajan contra las superficies de torsión localizadas en la prensa. Además, se instalan soportes o guías para la prensa en la parte superior del plato de anclaje, con un resorte de soporte instalado entre las guías y la prensa. Una, sello de sección cuadrada, se inserta dentro del canal del cilindro de prensa, y una bota o polvera de goma, sella al pistón y el cilindro aislándolo de la contaminación. El rotor, es ventilado y se fabrica de hierro fundido y está conectado a la masa de la rueda. Un escudo, protege la superficie interna del rotor.

Disco de freno de prensa o mordaza deslizante Este sistema, fue usado por primera vez en los vehículos de 1972. Estos frenos, obtienen su nombre del hecho que la prensa se desliza hacia los lados cuando se aplican los frenos. La prensa de este tipo de frenos, es de una sola pieza que contiene un cilindro hidráulico y pistón sencillo. Las superficies maquinadas de las prensas, están ubicadas contra las superficies maquinadas del soporte del montaje. Los soportes de las prensas pueden ser de dos diseños:

Operación Durante la aplicación de los frenos, se crea presión hidráulica en la cavidad de prensa detrás del pistón y el sello. Esta presión, se aplica en ambos pistones y la

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parte trasera de la cavidad. El pistón, se mueve hacia afuera, forzando a la pastilla de freno interna contra el disco. A medida que la pastilla interna se pone en contacto con el rotor, la resistencia contra el movimiento crece. Esto, fuerza a la presión a empujar sobre la parte trasera de la prensa, causando que se mueva hacia afuera del rotor. Esto, hace que la pastilla externa se ponga en contacto con el rotor. Ambas pastillas, se aplican con igual presión. Cuando la presión hidráulica se libera, el sello de pistón, que se había deformado por el movimiento del pistón, retorna a su posicón normal haciendo que la prensa y el pistón retornen también a su posición normal.

Prensa deslizante.

atmosférica del vacío del múltiple de admisión. Un tipo diferente de freno de potencia, el asistido por presión hidraúlica, fue introducido en 1973 para ser usado en vehículos con dirección de potencia. Este sistema, utiliza la presión hidráulica que proviene de la bomba de la dirección de potencia. Los frenos de potencia, son equipo regular en muchos vehículos, pero pueden ser ofrecidos como opcional en muchos otros.

Desventajas de los frenos a discos La queja más común de los sistemas de freno a disco es el “Ruido”. El conductor, escucha un silbido o chillido, que es la causa de una vibración debida al contacto del metal contra metal entre el pistón y la parte trasera de las pastillas de freno. Este problema, puede ser prevenido cubriendo a la pastilla con elementos supresores de ruido. Siempre, se debe verificar la queja e inspeccionar el sistema antes de cubrir las pastillas con cualquier producto. El costo de los repuestos de los sistemas de freno a disco son, generalmente, más caros. Esto, debe ser explicado al cliente antes de efectuar cualquier reparación. Los factores mencionados, ruido y costo, son en realidad un precio muy bajo si se tiene en cuenta la superioridad del sistema de frenos a disco.

Frenos de potencia asistidos por vacío La mayoría de estos sistemas son similares, con variaciones en la forma y construcción que depende del fabricante.

Montaje Hay dos métodos generales para montar una unidad de freno de potencia. Un método es el de adaptar extensiones entre la sección de potencia y la pared del motor. Este método, requiere utilizar una leva y un adaptador para el pedal de freno dentro del vehículo. El segundo método, es adaptar la sección de potencia directamente a la pared del motor. Este método de montaje a ras, requiere de conectar la válvula de potencia directamente al pedal de freno.

Sistemas de frenos de potencia Un freno de potencia, a menudo llamado aumentador de frenado, se usa con el sistema básico de frenos para reducir el esfuerzo de frenado requerido por el conductor. La potencia necesaria para operar el sistema de potencia, proviene de la diferencia de presión

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Conjunto de freno de potencia indirecto.

Conjunto de freno de potencia directo.

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Construcción de la unidad de diafragma simple El freno de potencia de unidad de vacío de diafragma simple consiste de dos secciones principales: 1- El cilindro maestro. 2- La sección de potencia. La sección de potencia, consiste en dos placas (trasera y delantera) adaptadas entre sí para formar una cámara de vacío. Un diafragma y una placa, separan la cámara en dos secciones. La sección de potencia, también incluye una válvula de control, un vástago hidráulico, un resorte de retorno del diafragma, un disco de reacción, un vástago de válvula y partes que conforman la válvula de control.

OPERACIÓN Frenos liberados El vacío del motor, está disponible en la sección de potencia a través de una manguera de vacío que está conectada a la válvula de control de vacío. Con el pedal de freno sin presionar, el vacío del motor se encuentra presente en ambos lados del diafragma. El diafragma y la placa están en la posición libre (hacia atrás de la sección de potencia).

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Frenos Aplicados Cuando el pedal de freno se presiona, la válvula de control cierra el suplemento de vacío en la parte posterior del diafragma. Al mismo tiempo, la válvula de control abre el área en la parte posterior del diafragma a la presión atmosférica. Con vacío en la parte anterior del diafragma y presión atmosférica en la parte posterior, el diafragma y la placa se mueven hacia adelante. La placa, mueve el vástago hidraúlico, que a su vez mueve los pistones en el cilindro maestro. Esto, produce una presión hidraúlica que mueve el sistema y se aplica a los frenos de las ruedas del vehículo.

Frenos aplicados.

Construcción de la unidad de doble diafragma La unidad de doble diafragma, es de construcción similar a la unidad simple, salvo que ésta contiene dos diafragmas y dos placas que están conectadas en conjunto. La operación de este tipo de unidad es, también, similar a la unidad de diafragma simple excepto por el hecho de que la presión atmosférica se aplica a ambos diafragmas cuando se presionan los frenos. Esto, en realidad, genera el doble de la potencia necesaria en el cilindro maestro que en la unidad de construcción simple.

Frenos libres.

Freno de potencia de asistencia hidraúlica En 1968, los técnicos sospecharon que en el futuro un nuevo tipo de sistema de frenos sería necesario. Mejoras y alteraciones a los sistemas de vacío existentes se necesitarían para cumplir con los requerimientos de seguridad que gobernarían y frenarían el vehículo en distancias más cortas con menor esfuerzo sobre el pedal de freno. Nuevas propuestas a los sistemas de emisión de gases proponían problemas adicionales para los sistemas de creación de vacío, ya que se requerirían reducciones en el vacío del motor y temperaturas de operación más elevadas.

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Frenos aplicados.


En 1974, Bendix introdujo el sistema de potencia hidráulico con un sistema patentado bajo el nombre “Hydro-Boost”. El sistema, incluye:

dad de presión dentro de la unidad de potencia hidraúlica. Debido a la acción de la válvula, la unidad de freno de potencia y la unidad de la dirección de potencia no interfieren entre sí, aún cuando no estén en funcionamiento. Tres cañerías, están conectadas con la sección de poder. Una línea, envía presión desde la bomba de la dirección de potencia a la unidad hidráulica, una segunda línea o cañería conecta a la caja de dirección y la tercera es la línea de retorno al receptáculo de la bomba de dirección. Una cuarta línea, podría ser utlizada juntamente con un acumulador remoto. Si eventualmente se interrumpiera la presión (por ejemplo, en caso de que el motor se detenga, se produzca la rotura de alguna manguera de presión de la dirección o una correa de la bomba se rompiera), el sistema de presión de reserva se activará. El sistema de reserva, consiste en un acumulador, una válvula de control y una válvula de descarga. Se han desarrollado tres sistemas de acumuladores desde la introduccón del Hydro-Boost. Un diseño con resorte, fue utilizado desde 1974 hasta 1978. El acumulador, estaba montado integralmente con la sec-

1- Mayor presión disponible. 2- Energía almacenada de reserva para aplicaciones de freno sin necesidad de utilizar toda la potencia. 3- Esfuerzos mucho menores en el pedal de freno. 4- Tamaño más reducido. 5- Respuesta más rápida del sistema. 6- No se requiere una fuente de vacío. En ciertas aplicaciones, el sistema hidraúlico tiene muchas ventajas sobre los sistemas de vacío. Su tamaño compacto, permite ser instalado bajo el capot de autos o vehículos pequeños o compactos donde el espacio es una real necesidad para otras partes del motor. No se requiere una fuente de vacío, de modo tal que la unidad puede ser utilizada en vehículos propulsados por Diesel o con sistemas sobrecargados. También, y ya que la potencia disponible es mucho mayor que en las unidades de vacío, puede ser usado en aplicaciones donde se requieran mayores presiones en el cilindro maestro, tales como camiones y vehículos de pequeño a mediano peso y vehículos equipados con freno a disco en las cuatro ruedas. En todos los casos, el sistema de frenos propiamente dicho, permanece totalmente convencional pues la unidad HydroBoost, simplemente, reeemplaza a la bomba de vacío.

Construcción del sistema Una válvula devanadora deslizante en la unidad hidráulica, controla el pasaje del fluído desde la bomba de dirección de potencia bajo cualquier condición de operación. Durante la aplicación de los frenos, el fluir del líquido hacia la dirección de potencia permanece constante y la válvula desvía el fluído bajo presión a la cavi-

Diagrama del sistema Hydro-Boost.

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ción de potencia o remotamente conectado desde la sección del guardabarros en el compartimiento del motor. Un acumulador cargado con gas, reemplazó al de resorte de carga en el que el resorte grande se reemplazó con nitrógeno. En 1981 con la introducción del Hydro-Boost, el acumulador fue incorporado dentro de un pistón de potencia, haciendo que la sección de potencia sea más compacta y liviana que el sistema Hydro-Boost original. Advertencia: Apriete y suelte el pedal de freno algunas veces (con el motor apagado), de modo de estar seguro de que el acumulador se descargue antes de desconectar alguna de las mangueras o cañerías.

Operación Posición libre Con el motor encendido y sin aplicar el pedal de freno, la mayor cantidad de presión desde la bomba es dirigida a la sección de potencia de la caja de dirección.

Frenos no aplicados.

La presión resultante, mueve el pistón de fuerza hacia adelante el que, a su vez, empuja la varilla que lo conecta al pistón del cilindro maestro.

Posición de aplicación Posición de descanso Luego de aplicar el pedal de freno, el vástago de entrada y el pistón de potencia se mueven un poco hacia adelante. Un pivote o brazo, conecta la válvula devanadora al pistón de potencia y el vástago. Si se mueve el pedal de freno, este movimiento fuerza a la válvula hacia adelante en el pistón. Esta acción, resulta en el desvío de presión adicional dentro de la cavidad, atrás del pistón de potencia, creándose presión hidráulica en esta sección.

Al soltar el pedal de frenos, se permite que la válvula devanadora regrese a su posición normal. Entonces, el fluído extra regresa al tanque de reserva de la bomba de dirección a través de la manguera de retorno, dejando que el pistón de poder regrese trayendo consigo el vástago empujador del pistón del cilindro maestro, eliminándose así, la presion dentro del cilindro maestro.

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Sistema de reserva Es activado en caso de que se pare el motor, se rompa la manguera de presión o la correa de la bomba de la dirección de potencia. Cuando esto sucede al aplicar los frenos, mayor recorrido del pedal es necesario, hecho que abrirá la válvula del acumulador, permitiendo que la presión de reserva de alrededor de 1500 PSI pase a la parte trasera del pistón de poder, empujando hacia adelante. Hasta tres aplicaciones de los frenos pueden realizarse con presión de reserva, que es más que suficiente para detener el vehículo a cualquier velocidad.

Carga del acumulador.

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Rodillos, puede soportar cargas pesadas pero es débil a la carga lateral. Y el de tipo aguja, soporta el empuje pero no puede soportar tan bien la carga radial. Hay muchas otras variaciones de estos tipos y han sido diseñadas para aplicaciones más específicas. Algunas de éstas, incluyen rodillos derechos, esféricos, cónicos, profundos y angulares, múltiples y del tipo de autoalineamiento.

RODAMIENTOS DE RUEDA Y SELLOS RODAMIENTOS DE RUEDA Los rodamientos de las ruedas, son utilizados para soportar el peso del vehículo en los ejes y mazas. Los hay, en una gran variedad de diseños pero todos deben ser del tipo antifricción.

Tipos de rodamiento de rueda

Los rodamientos antifricción, utilizan bolillas para reducir la fricción. En la mayoría de ellos, el elemento de rodamiento o rodado es colocado entre un anillo interno y otro externo llamado pista. Las bolillas, están separadas uno de otro por un separador o jaula que evita que se amontone una con otra.

De los tres tipos de rodamientos antifricción, solo uno se usa comunmente como rodamiento de rueda en vehículos de producción masiva. El rodamiento (o cojinete) de rodillos. Ambos tipos: (Cilindro y Cónico), pueden ser usados como rodamientos de rueda, dependiendo de la ubicación de los mismos. Los rodamientos y pistas vienen como partes individuales, las cuales pueden ser desarmadas para lubricación, limpieza e inspección, o podrán conseguirse prelubricadas como unidades selladas. La mayoría de los rodamientos de rueda no motriz son del tipo en rodillo cónico, pues son capaces de

CARGA Los rodamientos, están diseñados para soportar dos tipos de fuerzas. Una, radial y otra, carga lateral. Algunos diseños, soportarán ambos tipos de cargas. La carga radial, es la fuerza aplicada en los ángulos rectos del eje de los rodamientos. La carga lateral o empuje, es la fuerza alicada paralelamente al eje.

Tipos de rodamientos antifricción Estos rodamientos, vienen en tres tipos básicos: Bolillas, Rodillos y Aguja. Cada uno de estos diseños, deben cumplir cierto tipo de demandas en funcionamiento. Generalmente, el tipo Balero con bolillas produce menor fricción pero soporta una carga menor. El tipo

Vista seccional de las piezas del cojinete del eje trasero.

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soportar una mayor carga radial proveniente del propio peso del vehículo y de las cargas resultantes (adicionales) del peso agregado debido a las curvas. Estos rodamientos, poseen pistas internas y externas y pueden ser sellados. Algunos rodamientos del tren trasero, son de construcción rodillo cilíndrico roller pues estos rodamientos no necesitan soportar grandes cargas laterales. En algunos casos, son unidades selladas y en otros son lubricados por el mismo lubricante del diferencial. Los rodamientos rodillo, rara vez poseen una pista externa y la interna es esta parte del eje.

Rodamientos con sellos separados Los rodamientos que están sellados de un solo lado no están lubricados, solamente, de un solo lado y en el otro (el lado sellado), estarán expuestos a algún tipo de contaminación. La mayoría de los rodamientos rodillos cónicos que se utilizan como rodamientos de rueda son de este tipo. El lubricante para este tipo de rodamientos es suplementado por una fuente interna que podría ser, por ejemplo, el diferencial o puede estar engrasado previamente por el técnico anteriormente a ser armado. Los rodamientos de este tipo, requieren una revisación periódica, inspección y engrase.

Rodamientos y sellos Sellos de rodamiento

Los rodamientos, pueden ser fabricados sin sellos, con un solo sello en un lado, o con sellos en ambos lados. La utilización para la cual cada rodamiento está fabricado, indicará que tipo de sello es el mejor.

Los sellos de rodamiento de rueda, están construídos en una envoltura de metal o plástico. Un elemento sellador de goma sintética, cuero u otro tipo de material, se coloca dentro de la envoltura. Este sellador es, generalmente, de diseño de “labio” simple. Un pequeño resorte en espiral, denominado “Resorte de Liga”, se usa para mantener el labio del sellador contra la superficie de rotación.

Rodamientos sin sellos Un rodamiento sin sellos, se instala en un lugar donde la lubricación se puede obtener de ambos lados y donde no se tema por contaminación desde fuentes externas. Algunos rodamientos en el eje delantero son de este tipo.

SERVICIO DE LOS RODAMIENTOS Precauciones generales Cuando se efectúe el servicio de los rodamientos, se debe estar seguro de seguir los siguientes procedimientos. Siempre, hay que tomar en cuenta las sugerencias del manual de servicio para tomar precauciones adicionales en aplicaciones específicas. 1- Eleve el vehículo solamente en los puntos de contacto sugeridos por el fabricante. 2- Soporte el vehículo de acuerdo a las normas de seguridad establecidas. 3- Siempre, siga instrucciones de desarme guiándose por el manual de servicio. 4- Nunca haga rebotar una rueda. Mantenga la rueda bajo control en todo momento.

Rodamientos sellados Los rodamientos que tienen sellos en ambos lados, están lubricados previamente a su instalación y no reciben lubricación adicional durante el resto de su vida útil. Cuando estos rodamientos son extraídos para su inspección, si estuvieran faltos de lubricación, se debe proceder a su inmediato reemplazo.

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5- Nunca presione el pedal de freno de un sistema hidráulico cuando las partes están desmontadas o en servicio. 6- Siempre, desagote los tanques de aire en un sistema de frenos a aire previamente a trabajar en los rodamientos de rueda o sistema de frenos. 7- Nunca, intercambie partes de una rueda a la otra. 8- Nunca, mezcle diferentes tipos de grasa o color. 9- Evite manchar con sus dedos las partes del sistema como pastillas, tambores o discos. 10- Siempre, ajuste las partes de acuerdo a las especificaciones. 11- Siempre, ajuste los rodamientos de rueda de acuerdo a los métodos especificados por el fabricante y el torque recomendado.

No lave los rodamientos sellados. Estos, están prelubricados por el fabricante antes de ser armados e instalar los sellos. Estos, deben ser repasados con un trapo limpio e inspeccionados por algún signo de rotura posible. Si se sospecha Cilindro Esférico alguna pérdida de Tipos de rodamientos lubricante interna, entonces el rodamiento debe ser reemplazado de inmediato.

Limpieza de los rodamientos Inmediatamente después de que los rodamientos se han quitado, limpie el exceso de grasa o aceite y luego sumérjalos en kerosene o algún solvente limpiador. Mientras están sumergidos, páseles un cepillo para remover cualquier tipo de suciedad u otro tipo de contaminantes. Use aire a presión para remover suciedad o grasa vieja del interior del rodamiento. Importante: Cuando haga esto, no permita girar al rodamiento. Cuando está limpio, sumerja brevemente el rodamiento en un solvente limpiador y aplique, por última vez, aire a presión para secar.

Engrase de rodamientos de rueda Engrase todos los rodamientos en buen estado o los nuevos, únicamente con el grado recomendado de lubricante, grasa o aceite. Asegúrese de que todos los componentes estén completamente rodeados de grasa. Esto, puede ser hecho a mano o con engrasador de rodamientos diseñado para inyectar grasa por presión dentro del rodamiento. Aplique una pequeña cantidad de la misma grasa dentro de la masa, en la punta de eje y en el tapón contra la suciedad. Esto, prevendrá corrosión y oxidación en estos lugares. No llene la masa o el protector con grasa. El exceso de grasa, puede calentarse y caer dentro de las partes que rodean al freno. Limpie todas las partes, cajas y ejes, antes de instalar los rodamientos y sellos. Los topes y ejes que están golpeados o con virutas, deberán ser lustrados con esmeril.

Advertencia: No haga girar los rodamientos con aire a presión. La caja y los baleros se pueden desarmar y lastimar o matar al técnico. Use, solamente, aire limpio para secar los rodamientos. La mayoría de los compresores están equipados con un filtro de aire y humedad. El aire que está contaminado con humedad, puede ser la causa de posterior envejecimiento u oxidación de los rodamientos antes de su rearmado o lubricación.

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Rodamiento

Condición

Causa y corrección

Rodamiento en buen estado

Caja doblada

Daño debido a manejo impropio del rodamiento o aplicación indebida de herramienta. Remplácelo

Caja doblada

Manejo inadecuado, o aplicación indebida de la herramienta. Reemplácelo

Fricción

El metal roza sobre los extremos de los rodillos debido a sobrecalentamiento o falla del lubricante. Reemplazar y observar los sellos y lubricación

Desgaste por abrasión

Marca en los extremos de los rodillos, causada por abrasivos finos. Limpie las partes y carcaza. Pruebe los sellos y el rodamiento. Si el mismo está atascado, duro, o pierde lubricante: reemplácelo

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Rodamiento

Condición

Causa y corrección

Picadura

Las superficie del rodamiento, aparecen de color gris y rayadas. Reemplazar el rodamiento. Verificar los sellos y lubricación. Desalineamiento (fuera de pista, debido a un objeto extraño). Limpie las partes y reeemplace el rodamiento. Asegúrese de que las pistas estén asentadas.

Falta de alineamiento

Mordeduras

Depresiones en los rodillos y las pistas debido a partículas duras extrañas. Limpie todas las partes, carcaza y verifique los sellos. Reemplacelo si hace ruido

Fatiga

El descancaramiento de superficie resultante de la fatiga del material. Reemplace el rodamiento y limpie las partes relacionadas

Mordedura de la pista

Causada por el impacto, carga o vibración cuando el rodamiento no está rodando.

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SERVICIO DEL SISTEMA DE FRENOS

se ante una señal de Pare sin que el vehículo se detenga es una experiencia por la que nadie desearía pasar.

Este capítulo, se refiere a procedimientos aceptables para: 1- Inspeccionar 2- Ajustar 3- Reparar 4- Purgar

Inspección El vehículo, debe ser elevado del piso con gato o soportes de hierro. Lo mejor, es elevar ambos extremos del vehículo, de modo de efectuar la inspección más fácilmente. Nunca, inspeccione el vehículo cuando está suspendido con el gato. En caso de una falla del mismo, el técnico se encontrará en grave peligro. Saque todas las ruedas y tambores (si fuera el caso) e inspeccione cada rueda por posibles defectos. Las siguientes áreas, deben ser revisadas: 1- Inspeccione el cilindro maestro por signos de pérdida. 2- Busque posibles pérdidas o daño físico en las cañerías de frenos o las mangueras flexibles. 3- Revise cada freno de rueda, uno por vez, por pérdidas de fluído de cada cilindro de rueda (prensa) o mordaza. 4- Verifique por contaminantes o suciedad en los materiales de fricción (pastillas). También, por grasa o aceite proveniente de los rodamientos. 5- Observe el desgaste en los materiales de fricción. El desgaste, debe ser parejo en todo el sistema. Compárelo con los niveles normales de desgaste. 6- Verifique el freno de mano y su cableado. Esté seguro de que la parte manual del sistema se mueve libremente. El freno de mano, tiende a atascarse si la unidad no es usada a menudo. 7- Escriba sus notas, compárelas con las especificaciones del fabricante y haga las recomendaciones pertinentes al conductor.

El sistema de frenos, sea de tambor o de disco o combinación de ambos, debe ser revisado a intervalos regulados. El conductor, a veces, solo tiene en cuenta el sistema de frenos antes de realizar un viaje o cuando escucha un ruido o ya es demasiado tarde. El fabricante, ha establecido normas de mantenimiento preventivo para el sistema de frenos y este es una de las tareas que el técnico debe realizar: explicar el mantenimiento al usuario. Si se sospecha de un posible problema, la primera cosa que el técnico debe hacer es “Verificar”. Además de permitir al conductor, explicar la situación. Haga las siguientes preguntas: “Hace cuanto tiempo que este problema se hace evidente?” “¿De dónde proviene el ruido?” “¿La rueda tira hacia un costado? Es positivo, realizar una prueba de manejo con el cliente, siempre que sea posible. Nota: Antes de realizar la prueba de manejo en un auto del que se sospecha un problema de frenos. 1- Verifique el nivel del fluído de frenos. 2- Bombee el pedal de freno para estar seguro de que hay suficiente fluído. 3- Conduzca el vehículo despacio y haga dos o tres paradas antes de realizar la prueba.

En algunos casos el problema no existe, pero en otros puede resultar muy peligroso no resolver el problema a tiempo. La peligrosidad del asbesto, debe ser recordada antes de inspeccionar los frenos.

Tomese el tiempo necesario para releer esta nota una vez más. Estos consejos, ayudarán tanto al técnico como al cliente. Salir a probar un vehículo y enfrentar-

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Ajuste Cuando el técnico está satisfecho con que el sistema de frenos esté en perfectas condiciones, entonces es cuando el sistema está listo para ser ajustado. Se debe recordar, que no existe ajuste en el sistema de frenos a disco. El diseño de los frenos a disco es tal que la prensa moverá al pistón afuera hacia el disco cuando el pedal de freno se presiona varias veces. El sistema de frenos a tambor es autoajustable (desde 1970), pero puede ser ajustado manualmente después de cada inspección y debe ser ajustado cuando se lo reemplaza. En este caso, siga siempre las recomendaciones del fabricante. Uno de los mejores métodos para ajustar las zapatas de freno es usar la herramienta de ajuste que se muestra a continuación en la figura. Esta herramienta, es una clase de micrómetro interno/externo. Uno de los extremos, se coloca dentro del tambor mientras que la otra se usa como guía para expandir las zapatas de freno hacia afuera hasta la dimensión correcta. Se debe observar, con mucho cuidado, para cuadrar exactamente la herramienta entre las zapatas y el tambor. Si la misma se coloca erróneamente en cualquier lugar, esto resultará en un falso ajuste.

Colocando la herramienta de ajuste

Los mecanismos de autoajuste, deben estar en buenas condiciones de trabajo de manera tal que el sistema de autoajuste funcione normalmente.

Ajuste preliminar de la zapata.

Algunos modelos, utilizan el freno de mano para ajustar los frenos a tambor. Otros modelos, pueden ser ajustados mientras se da marcha hacia atrás. Antes de realizar estos ajustes, lea cuidadosamente el manual de fábrica.

El técnico, se debe familiarizar él mismo con el modelo de vehículo al que se le dará servicio. Sin embargo, diversos procedimientos son universales y serán mencionados: Las PÉRDIDAS, deben ser reparadas antes de reemplazar otros componentes. La porción hidráulica del sistema, debe estar completamente sellada para poder soportar las tremendas presiones del sistema. El fluído no puede ser comprimido, pero la existencia de aire en el sistema puede ser la causa de un funcionamiento defectuoso.

Reparación Cada fabricante de vehículos, posee su propio manual de reparación de su sistema de frenos. Los procedimientos y recomendaciones son particulares de cada vehículo. Sería dificultoso poder explicar todos los métodos utilizados en este texto.

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El TAMBOR DE FRENO, se debe rectificar hasta lograr un terminado satisfactorio, tanto en apariencia como en adecuadas medidas.

co si no se toman recaudos especiales. La suciedad, acorta la vida útil de los componentes del sistema de frenos. El polvo y la suciedad, pueden ser la causa de un funcionamiento irregular del sistema. La grasa, puede ser la causa de que se trabe una rueda durante una frenada. Estos problemas, pueden evitarse o preverse si el técnico utiliza siempre herramientas limpias y, además, mantiene limpios a los componentes.

Para ello, el TORNO DE FRENOS debe estar en buenas condiciones de funcionamiento. Las partes utilizadas como reemplazos deben ser de la más alta calidad posible. Esto, ayudará a que el sistema de frenos dure el mayor lapso de tiempo posible. Un repuesto “barato”, no es realmente barato si el sistema no trabaja normalmente.

Purga del sistema

Reemplace todos los materiales de fricción (pastillas), cuando repare el sistema de frenos. Esto, ayudará a asegurar la calidad del trabajo.

El sistema de frenos, debe ser purgado cada vez que la porción hidráulica del sistema es reparada. Cualquier partícula de aire en el sistema puede ser la causa de serios problemas. Existen diferentes métodos para purgar de aire al sistema de frenos. Se recomienda, siempre, seguir las instrucciones de fábrica en estos casos.

Los ROTORES, deben ser maquinados hasta una terminación suave si se quiere obtener un funcionamiento perfecto. Las mismas recomendaciones, se aplican tanto a los rotores como a los tambores: nunca maquine los mismos más allá de los límites recomendados.

Si el CILINDRO MAESTRO es reemplazado, debe ser purgado en el banco “Antes” de ser nuevamente instalado en el vehículo. Hay varios métodos para realizar la operación, pero deshacerse del aire en el cilindro sin manchar la cubierta es el resultado que se busca.

Todos los accesorios de frenos, tanto sea un resorte de retorno, como un retén, son a menudo ignorados. Si uno de estos elementos está en dudosas condiciones, es mejor renovarlo. Esto, ayudará a que el cliente quede satisfecho con el trabajo realizado.

Un PURGADOR A PRESIÓN, es la herramienta que se usa por excelencia para purgar el sistema en forma completa. Este método, permite al técnico purgar el sistema sin mayores problemas.

El CILINDRO MAESTRO y los CILINDROS DE RUEDA, deben ser reconstruídos o reemplazados si existe alguna señal de pérdida. Diversos nuevos estilos de cilindros maestros y cilindros de rueda no pueden ser reconstruídos y deben ser reemplazados.

Purgar el sistema con un técnico dentro del auto empujando el pedal de freno, mientras que otro técnico abriría los purgadores en el momento justo también es un método aceptable, pero quizás tome mayor cantidad de tiempo.

Las PRENSAS, deben ser reconstruídas o reemplazaas si existieran señales de pérdida o se sospeche de una posible falla. Siempre, utilice el manual de servicio como guía. Se deben tener en cuenta precauciones especiales cuando se sacan los pistones de las Prensas. A menudo, se utiliza aire comprimido como único método. Este procedimiento, puede ser peligroso para el técni-

Siempre, verifique doblemente que los purgadores estén apretados y que el receptáculo del cilindro maestro, este siempre con un nivel adecuado de fluído de frenos.

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A veces, puede suceder que el sistema hidráulico esté contaminado. Si esto sucede, el sistema puede ser lavado, nuevamente rellenado con fluído y purgado. El propio fluído de Purgando el Cilindro Maestro en el banco. frenos, es adecuado para lavar el sistema. Si en cambio el sistema está demasiado sucio, se recomienda utilizar alcohol, pero entonces tanto los cilindros de rueda como las prensas deben ser reconstruídos.

OPERACIONES DE SERVICIO Y REPARACIÓN Sistemas de frenos-purgado HERRAMIENTA ESPECIAL REQUERIDA: TUBO DE PURGADO DE FRENO 1- Eleve el vehículo totalmente e instale los soportes de chasis.

Sistema manual de purgado (dos personas)

Nota: El vehículo, debe estar nivelado para purgar el sistema de frenos. No levante la parte delantera y trasera por vez para alcanzar los purgadores. 2- Levante el capot e instale fundas para guardabarros. 3- Remueva la tapa del depósito de fluído de frenos y complete de líquido según sea necesario. Asegúrese

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de que ambas cámaras están llenas con fluído para frenos equivalente. Controle el nivel de fluído durante la operación de purgado para asegurarse que siempre existe fluído en ambas cámaras en todo momento. Atención: Si el fluído de frenos es derramado sobre el acabado de pintura, lave inmediatamente el área afectada con agua fría para evitar que se deteriore la pintura. 5- Coloque el otro extremo del tubo de purgado en un frasco de vidrio que contenga una pequeña cantidad de líquido de frenos. Mantenga el extremo del tubo sumergido en el líquido durante la operación de purgado.

Sistema de purgado a presión.

6- Ubique el frasco de vidrio a una altura aproximada a los 300 mm (12 pulgs) del nivel del niple de purgado (fig. B) para evitar que el aire expulsado retorne al interior del de frenos.

Fig. A: Ubicación del purgador de la mordaza.

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7- Desenrosque el purgador aproximadamente media vuelta, presione el pedal de freno rápidamente hasta el final, luego, permita que el pedal retorne en forma rápida a la posición de reposo.

Altura del pedal de frenos - Control y Ajuste

El fluído de freno y/o el aire, deben haber sido bombeados dentro del frasco de vidrio. Si esto no ocurre, desenrrosque más el purgador hasta que el fluído y/o el aire sea bombeado cuando se oprime y suelte el pedal.

Mida la distancia existente entre el centro de la superficie superior del pedal y el panel parallamas. Controle que esta sea la distancia especificada por el fabricante.

Control en el vehículo

8- Continúe bombeando el pedal rapidamente, deteniendo la acción entre golpe y golpe por aproximadamente 3 segundos para permitir la recuperación del cilindro maestro. Repita la operación hasta que el fluído de freno llegue al frasco limpio y libre de burbujas.

Ajuste Aplique el freno de estacionamiento y ajuste la altura del pedal como se indica seguidamente: (vea fig. C).

9- Aprete el niple de purgado, cuando el pedal esté oprimido totalmente, a un torque máximo de 10-13 Nm (7,3 -9,5 lib/pulgs). 10- Remueva el tubo del niple e instale el guardapolvo de goma. 11- Coloque el freno de mano y purgue el freno de la rueda trasera izquierda, repitiendo los pasos 4 a 10. Cuando este completada la operación de purgado, suelte el freno de mano. 12- Purgue el freno de la rueda delantera izquierda repitiendo los pasos de 4 a 10. 13- Coloque el freno de mano y purgue el freno de la rueda trasera derecha, repitiendo los pasos 4 a 10. Cuando este completada la operación de purgado, suelte el freno de mano. 14- Llene el depósito del cilindro maestro con fluído para frenos. Instale la tapa del depósito luego de asegurarse que el agujero de ventilación esté destapado. No agregue fluído arriba de la marca “MAX”. 15- Controle el accionamiento de los frenos en una prueba de carretera.

Fig. C.

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1- Remueva la cubierta debajo del panel de instrumentos. 2- Desconecte el cableado conector al interruptor de luz de pare. 3- Afloje la contrtuerca B en el interruptor de luz de pare A y retorne el interruptor a una posición donde no toque el pedal. 4- Afloje la tuerca D para mover el eje C y ajuste la altura del pedal girando el eje. 5- Gire el interruptor de luz de pare hasta que toque el pedal y luego gírelo media vuelta más. Ajuste la contratuerca B. 6- Controle y ajuste (ver el párrafo siguiente).

Recorrido del pedal - Control y Ajuste (Distancia entre el piso y el pedal cuando está comprimido)

Control Mida la distancia entre el piso y el centro de la superficie superior del pedal cuando el pedal es oprimido con 60 kg. de fuerza. La distancia con el pedal oprimido no debe ser menor de la especificada. Advertencia: Si la distancia es menor que la especificada, controle lo siguiente:

Recorrido libre del pedal de frenos Control y Ajuste

- Aire en el sistema de freno. - Falla en el sistema automático o cintas de freno gastadas hasta el límite (esto ocasiona que el sistema

Control 1- Elimine la presión negativa del sistema de frenos, accionando el pedal; luego oprima el pedal rápidamente con la mano y mida el juego libre. Compruebe que el recorrido libre esté dentro de la especificación de fábrica del vehículo. El reforzador de vacío debe comenzar a funcionar cuando el pedal ha recorrido la distancia especificada desde la posición de reposo.

Ajuste 2- Ajuste el juego libre del pedal girando el eje C. Afloje la contratuerca D antes de girar el eje.

FIG. C 1- CHAVETA 2- PASADOR 3- TUERCA 4- ARANDELA ELÁSTICA 5- ARANDELA PLANA 6- BULÓN 7- CONJUNTO DE PEDAL 8- RESORTE DE RETORNO 9- BUJE (DOS) 10- ARANDELA DE RETENCIÓN 11- RECUBRIMIENTO DEL PEDAL

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de ajuste alcance su máximo recorrido y excesiva luz entre cintas y campana). - Excesivo recorrido libre entre el eje del reforzador de frenos y el pistón del cilindro maestro.

Alabeo del disco de freno - Control (Rueda removida) Herramientas especiales requeridas:

PEDAL DE FRENO - REMOCIÓN E INSTALACIÓN

- Soportes de reloj comparador. - Comparador de dial en sistema métrico.

Remoción

Nota: Antes de proceder al control de abaleo del disco, verifique y ajuste el juego libre de los cojinetes de rueda si es necesario.

1- Desconecte el cable de batería. Aplique el freno de estacionamiento. 2- Remueva la cubierta debajo del panel de instrumentos. 3- Desmonte los componentes siguiendo el orden numérico indicado en la Fig. C.

1- Remueva el conjunto de rueda y neumático. 2- Remueva el pasador deslizante inferior y asegure la mordaza al amortiguador. 3- Controle el alabeo del disco con respecto al eje, según indica seguidamente.

Inspección

a) Asegure el indicador de dial y los soportes del comparador al brazo de dirección (fig. D) y aplique la punta del instrumento sobre la superficie del disco.

Antes de instalar el pedal de freno, controle lo siguiente: - Bujes gastados. - Pedal torcido o fatigado. - Recubrimiento del pedal gastado o roto. - Bulón de pivote torcido. - Resorte de retorno fatigado o dañado.

Instalación Instale los componentes en el orden inverso al de remoción, luego de aplicar una capa delgada de grasa multiuso en el interior y exterior de los bujes y en el pasador. Nota: instale el bulón y la chaveta desde el lado del pedal de acelerador. Utilice una chaveta nueva para asegurar el pasador. Controle y ajuste el recorrido libre del pedal según se describe en las secciones precedentes.

FIG. D: A- BRAZO DE DIRECCIÓN. B- SOPORTES DEL RELOJ COMPARADOR. C-DISCO. D- COMPARADOR DE DIAL.

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b) Fije el dial indicador en cero. Haga girar el dial indicador en cero, el disco con un berbiquí y una llave de tubo de medida apropiada. Observe el dial indicador y determine la lectura total (fig. D). c) La lectura total del indicador, debe estar dentro de la especificada. Si el alabeo excede esta especificación, remueva el disco y rectifíquelo o reemplácelo. d) Un método alternativo para controlar el alabeo del disco, es montar el comparador y los soportes en una base tal como el conjunto rueda-neumático (fig. E) y proceder al control del alabeo según se indica en los pasos b y c.

Fig. D: Girando el disco con un berbiquí y llave de tubo.

DISCO - DESARME E INSTALACIÓN Herramientas especiales requeridas: extractor de cubo de rueda. Desarme 1- Afloje las tuercas de rueda, levante el vehículo de la parte delantera e instale soportes de chasis. Remueva el conjunto de llanta y neumático. 2- Desprenda el tubo flexible del clip de soporte. Remueva los dos bulones de montaje de la mordaza y retire el conjunto. Soporte la mordaza del chasis, utilizando un trozo de cable, asegurándose que está suspendido en forma segura.

FIG. E A- DISCO B- COMPARADOR C- SOPORTES DEL COMPARADOR D- RUEDA

3- Remueva el cubo de rueda delantera y el conjunto de rótula de dirección y separe el conjunto de cubo y disco de la rótula de dirección, utilizando la herramienta especial (fig. F). 4- Desmonte el cubo de rueda, según la secuencia indicada en la fig. G (No remueva el plato protector).

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Recuerde que esta secuencia es sugerida y cada modelo de vehículo es diferente, por lo tanto, puede poseer partes diferentes.

FIG. F.

5- Remueva los bulones de fijación y retire el disco del cubo de rueda.

Instalación Nota: Es importante que todas las superficies pulidas se encuentren limpias y libres de suciedad o materias extrañas. 1- Instale el disco y asegúrelo con los 4 bulones de retención. Atención: Si los discos delanteros deben ser reemplazados, instale dos que tengan el mismo espesor. Los discos de diferente espesor no deben ser instalados juntos en el mismo vehículo. 2- Instalar el conjunto de mordaza en su posición y ajustar los dos bulones al torque especificado. Instale el conjunto de rueda, baje el vehículo y ajuste las tuercas de la rueda. Normalmente, no es necesario remover el plato protector para dar servicio a los frenos o cojinetes. Si se requiere el reemplazo, siga los siguientes pasos: - Golpee la zona de fijación con un tubo, con un martillo.

FIG. G

Nota: Asegúrese de que el plato protector quede posicionado de forma que las distancias “A” y “B”, sean iguales (fig. H).

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(asismismo, asegúrese que las pastillas, los clip antivibración, pasadores y disco, estén libres de aceite, grasa y suciedad). Nota: Controle el alabeo del disco y su estado. Controle el sello del perno deslizante por deterioros. 1- Para instalar nuevas pastillas, limpie las partes expuestas del pistón y empuje el pistón dentro de su alojamiento, presionando cuidadosamente sobre la cara del pistón. FIG. H

2- Instale en la mordaza, nuevas pastillas de freno, clips antivibración y plaqueta. Asegúrese de que todos los elementos están bien instalados. Los clips antivibración, deben ser fijados arriba de las pastillas.

PASTILLAS DE FRENO - DESARME E INSTALACIÓN

Nota: Aplique una suave capa de grasa Multiuso en las superficies de contacto entre la saliente de localización de la pastilla y la mordaza. Aplique la grasa que se provee con el conjunto de reparación sobre ambas superficies de la plaqueta exterior y el respaldo de la pastilla antes de instalar el clip.

1- Afloje las tuercas de la rueda y levante el vehículo de la parte frontal. Instale soportes de chasis y remueva el conjunto de llanta y cubierta delantera. 2- Desconecte el tubo flexible del soporte.

3- Asegúrese de que las pastillas están fijadas correctamente.

Nota: Remueva el clip con un destornillador, levantando el gancho del clip.

4- Inserte el perno deslizante desde la pastilla y asegúrelo. Instale el resorte de tensión. Reinstale el clip del tubo hidráulico.

3- Remueva el resorte de retorno. 4- Remueva el perno deslizante en la parte inferior de la mordaza y asegure la mordaza al amortiguador.

Nota: Si el perno deslizante es reemplazado, lubrique el perno y el buje.

5- Remueva las pastillas con la plaqueta y el resorte (clip anti-vibración).

5- Accione el pedal de freno repetidas veces para ubicar las pastillas correctamente. Controle el nivel del fluído de frenos.

6- Remueva el clip de resorte de las pastillas.

6- Instale las ruedas delanteras, remueva los soportes de chasis, baje el vehículo y ajuste las tuercas de rueda al valor especificado.

Instalación Nota: Ambas pastillas de cada rueda delantera, deben ser reemplazadas al mismo tiempo. Cuando instale pastillas nuevas, controle que sean del tipo correcto

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PISTONES Y SELLOS DE LA MORDAZA DE FRENOS DESARME E INSTALACIÓN (MORDAZA DESMONTADA) Desarme Nota: Cuando reemplace un pistón, siempre reemplace los sellos y fuelles al mismo tiempo. 1- Remueva el pistón, aplicando aire a presión o baja presión hidráulica a través del orificio de entrada de fluído de frenos.

FIG. I

Atención: Cubra con un trapo y aplique presión gradualmente para prevenir daños o lastimaduras. 2- Remueva el sello de pistón de su ranura en el alojamiento del pistón. 3- Si es necesario, remueva el buje utilizando el perno deslizante para golpear (fig. J).

Pistón de mordaza y sellos 1- Lave el pistón y su alojamiento con alcohol industrial, o fluído de frenos aprobado. No utilice fluídos de base mineral como nafta y kerosene. Asegúrese de que el pistón y su alojamiento están libres de rayaduras y marcas.

FIG. J

NO UTILICE LOS SELLOS VIEJOS. INSTALE NUEVOS SELLOS.

3- Lubrique el pistón con fluído para frenos limpio y empuje el pistón en su alojamiento, tanto como sea posible.

2- Monte los sellos de pistón en las ranuras del alojamiento del pistón. Aplique grasa de la que se provee en el conjunto de reparación, sobre el sello de pistón y guardapolvo.

4- Instale el fuelle de goma del perno deslizante y lubrique el perno deslizante y el buje con la grasa especial que se suministra con el conjunto de reparacón.

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ZAPATAS DE FRENO TRASERO REMOCIÓN E INSTALACIÓN Advertencia: Nunca aspire el polvo de las cintas de freno. El polvo de material antifriccion, puede causar afecciones cuando es aspirado. No sople el polvo con aire a presión. Para remover cualquier polvo, debe utilizarse cuidadosamente una aspiradora, un cepillo o un trapo. Todo el polvo, debe ser colocado en una bolsa cerrada para su posterior eliminación. Los frenos traseros, son el tipo de zapata primaria y secundaria y están equipados con un sistema de autoajuste que, automáticamente, mantiene la luz entre las zapatas y la campana de freno. El cilindro de freno, actúa en el extremo superior de la zapata y dos pernos de sujeción fijan la parte inferior de la zapata.

Figura K 1- Perno de sujeción. - 2- Chaveta, palanca de freno

Nota: Las pastillas y zapatas de freno, deben ser reemplazadas siempre en juegos de cuatro. En ningún caso, se debe reemplazar una sola o un par de pastillas o zapatas de freno.

Figura L

Desarme 1- Afloje las tuercas de la rueda, levante el vehículo e instale soportes de chasis. Remueva el conjunto de rueda trasera. 2- Asegúrese de que el freno de mano está totalmente desaplicado. Desconecte el cable de freno de mano del conjunto de freno, retirando el perno de la abrazadera (fig. K) y remueva la chaveta de la palanca de parada. Asegúrese, de que la palanca esté en posición de reposo. 3- Retire la tuerca y arandela del cojinete de rueda y retire la campana. 4- Remueva el resorte que baja la zapata desde la zapata secundaria, oprimiendo y girando el resorte. Remueva el resorte y perno separador del plato de freno. 5- Doble la zapata secundaria hacia adelante y atrás,

hacia afuera del plato de freno, teniendo cuidado de no dañar el guardapolvo del cilindro de rueda. 6- Separe la zapata y remueva el resorte. 7- Remueva el resorte que baja la zapata desde la zapata primaria, como se indica en el paso 4. 8- Deslice el extremo inferior del soporte espaciador fuera del alojamiento en el plato de freno. 9- Mueva la zapata primaria hacia arriba y hacia afuera del plato de freno y remueva la palanca del freno de mano y el conjunto de zapata de freno. 10- Controle el funcionamiento del freno de mano. Ajuste, si es necesario. 11- Instale el conjunto de rueda. Remueva los soportes de chasis y baje el vehículo. Aprete las tuercas de rueda. Verifique el funcionamiento del sistema de frenos en prueba de carretera.

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CILINDROS DE RUEDA TRASERA (CAMPANA Y ZAPATAS REMOVIDAS) Desarme 1- Desconecte la cañería de freno e instale un tapón para evitar derrames. 2- Remueva los dos bulones del lado posterior del plato de freno y remueva el cilindro.

Fig. M.

no hay rayaduras en el cilindro o los pistones. Reemplácelos, si alguno de ellos está rayado o mellado. 3- Lubrique las cubetas y pistones con fluído de freno y deslice uno de los pistones en el cilindro. Desde el otro extremo, coloque una cubeta nueva, el platillo del resorte, el resorte, la segunda cubeta y el pistón. Instale nuevos guardapolvos en ambos extremos del cilindro. 4- Instale el conjunto de zapatas de freno y campana. 5- Purgue los frenos.

Cilindro de rueda trasera - Reparación Despiece (Refiérase a fig. M) 1- Remueva los guardapolvos de goma del cuerpo del cilindro. 2- Deslice hacia afuera los pistones, resortes y asiento desde el extremo del agujero del cilindro. 3- Remueva el purgador.

Plato de freno trasero - Desarme e instalación (un lado)

Inspección Inspeccione cuidadosamente todos los componentes por fallas o desgaste. Se requerirá un nuevo cuerpo si el agujero del cilindro muestra leves signos de rayaduras o corrosión. Controle que la línea de purgado esté limpia.

1- Afloje las tuercas de rueda. Levante el vehículo de la parte trasera e instale soportes de chasis. Mueva la rueda trasera. 2- Remueva el conjunto de zapata de freno trasero. 3- Desconecte la cañería de frenos del cilindro de rueda y tape la cañería. 4- Remueva los cuatro bulones de retención y retire el plato de freno trasero. 5- Remueva el cilindro de freno.

Armado 1- Coloque la bolilla de acero y el purgador y ajuste al valor especificado. 2- Asegúrese de que el interior del cililndro de rueda y los pistones, estén limpios y libres de materias extrañas. Limpie con un trapo sin pelusa y con fluído de frenos limpio o vapores de metileno. Asegúrese, de que

Instalación 1- Instale el cilindro de freno. 2- Instale el plato de freno y ajuste los cuatro bulo-

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la corrosión. Si una sección de la cañería de frenos se comienza a dañar, debe ser reemplazada la sección completa con cañería del mismo tipo, medida, forma y longitud. Importante: No debe ser utilizada en el sistema hidráulico la cañería de cobre. Cuando dobla la cañería de freno para fijarla bajo la carrocería o al contorno del eje trasero, tenga cuidado de no marcar o quebrar la cañería. Asegúrese de que la tubería esté fijada en los clips de retención bajo la carrocería. Toda tubería de freno, debe ser de abocinado doble para proveer buena conexión, sin pérdidas. Limpie la cañería de freno con fluído de frenos limpio antes de la instalación. Cuando conecte un tubo a un flexible, conector de tubo o cilindro de freno, ajuste la tuerca del tubo al valor especificado. Purgue los frenos e inspeccione si existen pérdidas en las tuberías o conexiones.

nes de retención. 3- Remueva el tapón y conecte la cañería de frenos. 4- Instale el conjunto de freno trasero. 5- Deslice el conjunto de cubo y campana dentro del eje. Instale la arandela y una nueva tuerca de ajuste. Ajuste el cojinete. Instale el guardapolvo. 6- Purgue el conjunto. 7- Instale el conjunto de rueda trasera. Remueva los soportes de chasis y baje el vehículo. Ajuste las tuercas de rueda al valor especificado.

Flexible de freno - Reemplazo Nota: El flexible de freno, debe ser reemplazado si muestra signos de desgaste, rayaduras, pérdidas u otros daños. 1- Desenrosque la unión de la cañería desde el flexible al soporte fijado al amortiguador. 2- Remueva el clip de retención del tubo flexible al soporte fijado al amortiguador. 3- Remueva el bulón de unión, asegurando el tubo al conjunto de freno y remueva el tubo. 4- Coloque el tubo en el conjunto de freno, con nuevas arandelas de sellado y asegúrelo con el bulón de unión. 5- Fije el nuevo flexible al soporte adherido al amortiguador e instale el clip de retención. 6- Conecte el tubo al flexible y ajuste la unión. Asegúrese de que el brazo de montaje esté firme. 7- Purgue el sistema de frenos.

DEPÓSITO DEL CILINDRO MAESTRO - DESARME E INSTALACIÓN Desarme

Nota: Cuando instale un nuevo flexible, ubíquelo evitando el contacto con otras partes del chasis. Evite torceduras o tensiones en el flexible.

1- Levante el capot y coloque fundas de guardabarro. Desconecte el acumulador. 2- Remueva la tapa del llenado del depósito y extraiga el fluído. 3- Separe el depósito del cilindro maestro, inclinando los lados del depósito y levantándolo. 4- Remueva los dos sellos de goma del cilindro maestro y reemplácelos si es necesario.

Cañería de freno - Reemplazo

Instalación

En toda la cañería de frenos, se utilizan tubos de acero, excepto en los flexibles de rueda. La tubería de freno, está tratada con un recubrimiento de fluor-zinc decapado para aumentar la resistencia a

1- Instale los sellos de goma en el cilindro maestro. 2- Instale el depósito en el cilindro maestro. 3- Llene el cilindro maestro con fluído de frenos limpio.

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1- CONJUNTO DE TAPA DE DEPÓSITO 2- FLOTANTE 3- DEPÓSITO 4- BUJE 5- BULÓN DE TOPE 6- ARO DE TOPE 7- CONJUNTO DE PISTÓN PRIMARIO 8- CONJUNTO DE PISTÓN SECUNDARIO

CILINDRO MAESTRO REPARACIÓN

4- Purgue el sistema de frenos. 5- Conecte los cables del acumulador. 6- Retire las fundas de guardabarros y cierre el capot. 7- Verifique el funcionamiento del sistema de frenos en una prueba de carretera.

La secuencia de despiece general, se muestra en la ilustración: 1- Remueva, cuidadosamente, el depósito del cilindro maestro y remueva los sellos de goma.

CILINDRO MAESTRO - DESARME E INSTALACIÓN

Nota: Los sellos de pistón, pueden ser reemplazados sin remover el depósito del alojamiento.

Desarme

2- Coloque el conjunto de cilindro maestro en una morza con las mordazas. 3- Afloje la varilla de empuje para eliminar la presión en el perno de traba del pistón y remueva la rosca de traba y arandela de sello. 4- Remueva el conjunto de pistón primario. No lo despiece. 5- Golpeando, cuidadosamente, el cilindro maestro sobre una superficie blanda, tal como un trozo de madera o la palma de la mano, remueva el conjunto de

1- Levante el capot y coloque fundas para guardabarros. Desconecte los cables del acumulador. 2- Vacie el depósito de fluído de frenos. Separe las cañerías de freno desenroscando las tuercas de unión. Instale tapones. Desconecte el conector del sensor de nivel de fluído. 3- Remueva las dos tuercas y las arandelas de presión que fijan el cilindro maestro al conjunto de reforzador de vacío y remueva el cilindro maestro.

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3- Sumerja el pistón secundario en fluído de frenos limpio. Suavemente, instálelo en el cilindro con el resorte secundario.

pistón secundario. 6- Remueva el resorte, retén y sello “8”. Teniendo cuidado de no dañar el pistón, retire el sello del pistón utilizando un instrumento con bordes suaves.

4- Coloque nuevos sellos de pistón primario, asegurándose que estén fijados correctamente.

Inspección

5- Sumerja el pistón primario en fluído de frenos limpio y, suavemente, instálelo en el cilindro con el resorte.

Lave las piezas y controle lo siguiente: 1- Controle el agujero del cuerpo del cilindro y los pistones por posibles rayaduras, corrosión.

6- Oprima los pistones con una varilla de empuje y coloque la traba de pistón dentro del orificio de entrada secundario. Asegúrese de fijar la arandela de sello.

Nota: Cuando el cuerpo del cilindro no es utilizable, reemplácelo como conjunto. Cuando un pistón está deteriorado, reemplácelo como conjunto de pistón. El pistón primario no debe ser ajustado o desarmado.

7- Instale anillos de retención en el cilindro, utilizando pinzas adecuadas.

2- Controle cada pistón por desgaste o daños.

8- Instale tapones de goma en los orificios de entrada y coloque el depósito de líquido. Reempláce los sellos de goma si es necesario.

Nota: Si hay un defecto, reemplace el pistón primario como conjunto completo. 3- Controle el depósito de combustible por daños y deformación en la base de montaje. Instale nuevos sellos cuando instale el depósito.

9- Luego de instalar el conjunto en el vehículo, llene el depósito de fluído y purgue el sistema de frenos. Luego, oprima el pedal de freno durante aproximadamente 10 segundos y examine el cilindro maestro para asegurarse de que no hay signos de pérdida de fluído.

Armado 1- Limpie el cilindro maestro y los pistones en vapor de metileno, alcohol natural, fluído de frenos limpio. No utilice aceites de base mineral como nafta, kerosene o tetracloruro de carbón. Nota: 1- Cubra la superficie de los sellos y los pistones con bastante cantidad de fluído de frenos antes del montaje. 2- Controle que las correspondientes cubetas estén instaladas de acuerdo a la medida indicada en la parte exterior del cilindro. 2- Instale nuevos sellos de pistón secundario y coloque el retén y el resorte, asegurándose de que los sellos estén colocados correctamente.

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SISTEMA DE FRENOS ANTILOCK Sistema de frenos antibloqueo (Anti-Lock) Operación A pesar de que los sistemas antideslizantes de frenos han sido opcionales en ciertos modelos de lujo, solo recientemente se han incorporado a los vehículos más modernos como equipo standard. La razón de ello, es muy simple: un vehículo equipado con frenos de este tipo, no bloqueará sus frenos en caso de un frenado brusco. El sistema moderno antideslizante de frenos, puede ser interpretado como una acción combinada, electrónica e hidraúlica de bombeo de frenos que es aplicada, únicamente, en condiciones extremas de frenado. Los conductores más experimentados, siempre bombean el pedal de freno durante estos casos extremos de frenado para evitar el trabado de las ruedas o su bloqueo y para evitar la pérdida de sensibilidad en la columna de dirección. La única diferencia entre este procedimiento “manual” y el del sistema antibloqueo de frenos es que este último se realiza de manera mucho más rápida y más precisa. El concepto fundamental a interpretar es que un neumático al borde del patinamiento, produce más fricción que uno que está bloqueado y patinando. Una vez que la rueda pierda tracción, se reduce el efecto de fricción y el vehículo se detiene en una distancia mayor. La única excepción al efecto anterior, es cuando la rueda está en contacto con nieve blanda. Es por ello, que algunos fabricantes proveen a sus vehículos con una llave de activado o desactivado que gobierna el sistema ABS. En definitiva, el sistema ABS permite al vehículo frenar en la distancia más corta posible. Otra condición a considerar, es que un neumático

patinando no posee una estabilidad direccional, efecto que en nada está relacionado con la distancia de frenado. Siempre y cuando la rueda (neumático), no esté patinando seguirá la dirección en la cual dobla. Pero, cuando la rueda comienza a patinar esta condición no se cumple más. Por lo tanto, otra gran ventaja del sistema ABS es la de conservar el control del vehículo bajo cualquier condición. Es decir, el condcutor puede, literalmente, “pararse” sobre el pedal de freno y todavía poder doblar el vehículo en la dirección deseada y, además, no preocuparse de que los neumáticos patinen. El sistema ABS, mantiene la estabilidad del vehículo durante las frenadas bruscas hasta aproximadamente unas 8-9 mph (14 km/h). Obviamente, el conductor debe tener sentido común y no exceder velocidades máximas en curvas peligrosas u otras situaciones extremas.

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DISEÑOS DE SISTEMAS ABS El concepto del ABS no es nuevo. El sistema, fue desarrollado primariamente para la industria de la aviación, para ayudar a los jets a frenar rápidamente y en forma rectilínea en las pistas de aterrizaje. Desde el año 1947 en bombarderos tales como el B-47, se utilizaron estos sistemas. Hoy en día, los 747 y otros jet de caza utilizan el sistema. Existen, corrientemente, tres sistemas de frenos antilock en los automóviles. Los alemanes Teves y el Bosch como ASC (Acceleration Skid Control). Las compañías BMW y Mercedes Benz, utilizaron el sistema BOSCH en Europa para introducirlo posteriormente en América juntamente con la compañía AUDI. Posteriormente, la compañía Ford también lo introdujo utilizando el sistema Teves. Anteriormente, la Ford había usado un sistema antibloqueo que resultó ser demasiado lento. El sistema Girling es, en realidad, el de más bajo costo y, por lo tanto, es posible instalarlo en los autos más baratos. El sistema, fue desarrollado en Europa al principio para motocicletas, aplicándose para las ruedas delanteras. Posteriormente, se utilizó en modelos de automóviles de bajo costo. El sistema ABS, controla el deslizamiento de la rueda al monitorear los períodos de desaceleración relativa de las ruedas durante el frenado. Si una de las ruedas comienza a detenerse más rapidamente que las demás, es una indicación de que la rueda comenzará a patinar y, por lo tanto, podría llegar a bloquearse. El sistema, responde a este efecto reduciendo la presión de frenado sobre la rueda afectada. La válvula de control hidráulica, pulsa la presión, la cual puede ser “sentida” con el pie en el pedal de freno durante el proceso de frenado brusco. Es el equivalente a bombear los frenos, solo que el sistema ABS lo hace sobre cada rueda en forma individual o sobre un par de ellas. El sistema Bosch, lo puede hacer a razón de 10 pulsaciones por segundo, el sistemas Teves lo hace a razón de 15 pulsaciones y el sistema Girling a razón de tres por segundo. El contínuo bombeo sobre el freno, permite ganar tracción sobre la rueda afectada. Por lo tanto, una vez que el grado de desacelera-

Fig. A: conjunto masa y rotor.

ción para esa rueda vuelve a alinearse con las demás, la presión normal de frenado vuelve a aplicarse. Los sistemas Bosch y Teves, miden la desaceleración por medio de sensores magnéticos (figura A). En algunas aplicaciones, se utilizan tres sensores, uno para cada rueda delantera y el tercero para monitorear los frenos traseros como un par. Utilizando un sensor simple para los frenos traseros simplifica el sistema al dividirlo en tres circuitos en lugar de cuatro. Sin embargo, hay otros sistemas como los de Ford y GM en los que se utilizan los cuatro circuitos. Los sistemas Bosch y Teves, utilizan sensores de velocidad magnéticos y un anillo sensor dentado. A medida que la rueda da vueltas, los dientes en el anillo inducen un voltaje (una señal), sobre los sensores. Luego, una computadora “cuenta” estos pulsos y los utiliza para calcular la velocidad relativa en cada rueda. Si la computadora detecta una diferencia en el grado de desaceleración de una o más ruedas durante el frenado, o si el grado de desaceleración es demasiado rápido y excede el límite programado en ella, la computadora pulsa la presión de freno en el circuito correspondiente hasta que los sensores le indican que la

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situación está, nuevamente, bajo control. Los sistemas ABS, vienen equipados con las llamadas válvulas solenoide de control para cada circuito que regulan la presión de frenado. Estas válvulas, actúan en milésimas de segundo, de manera que el sistema responde rápidamente a los cambios de presión. Los sistemas más comunes que el mecánico verá en el taller serán los mencionados anteriormente. Otros sistemas, se desarrollarán en el futuro, sin embargo, es importante que el técnico tenga en cuenta los siguientes factores acerca del ABS:

Las pulsaciones sobre el pedal de freno se sentirán cuando el sistema ABS está conectado y no durante el frenado normal del vehículo.

SISTEMA ANTIBLOQUEO TEVES

Los sistemas ABS no afectan el servicio normal de las pastillas, calipers, cilindros de rueda, mangueras o cables de freno de estacionamiento. Cuando se agrega un sistema ABS, podrían ser diferentes los cilindros maestros y los boosters. Cuando se realiza el servicio del ABS, los sensores de velocidad en las ruedas no deben ser tocados. Es de vital importancia, la distancia de separación entre el sensor de velocidad y el anillo dentado. El sistema ABS, controla las ruedas delanteras en forma independiente siempre. Las traseras, podrán ser independientes o no. En el sistema ABS, los frenos traseros podrán ser de disco o tambor en forma indistinta. Los sistemas hidráulicos, podrán ser expuestos en formas variadas. Generalmente, los componentes de los sistemas ABS deben ser reemplazados cuando estos fallan. El proceso de purgado de las líneas podría resultar más dificultoso. Si el sistema actuador del ABS falla, enviará una señal al conductor por medio de una luz en el tablero y, automáticamente, se desconectará, pero esto no quiere decir que el sistema de potencia esté anulado; los frenos funcionarán normalmente. No obstante, la falla debe detectarse y corregirse inmediatamente. La fuerza requerida al accionar el pedal de freno en un sistema ABS, dependerá de las condiciones del camino o el tipo de FIG. B superficie.

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La mayoría de los automóviles de producción en América, están equipados con el sistema Teves ABS. Entendiendo, básicamente, como funciona este sistema el técnico podrá interpretar cualquier otro sistema similar. Este sistema, se divide en otros tres circuitos con frenos delanteros individuales y frenos traseros combinados en un solo circuito. Sus componentes, son: Cilindro Maestro y Acelerador Hidráulico: en la figura B, se ve el Booster detrás del cilindro maestro y operado por una leva o mecanismo conectado al pedal de freno. Bomba Eléctrica y Acumulador: El sistema, posee una bomba eléctrica dedicada como la de la figura C. Esta, carga el acumulador hidráulico que provee el servicio del sistema de frenos. Cuando la presión en el acumulador cae por debajo de las 2,230 PSI, la bomba se enciende y permanece encendida hasta que la presión alcanza las 2,610 PSI, punto en el que se desconecta. El acumulador, consiste en una cámara llena de gas a presión que forma parte del conjunto bomba-motor.


FIG. F FIG. C

FIG. G

FIG. D

FIG. H.

FIG. E

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da, (que no se repara), que consiste en dos microprocesadores y el circuito asociado para su operación. Estos microprocesadores están pre-programados. El control, monitorea la operación del sistema durante la conducción normal como así también durante la utilización de los frenos ABS. Bajo condiciones normales de manejo, el microprocesador envía hacia las válvulas solenoide, pequeños pulsos de prueba que testean el sistema electrónico sin cambios en el sistema mecánico. La condición de bloqueo en las ruedas, dispara una señal desde el controlador que abre o cierra las válvulas solenoide que corresponden. Esto, resulta en pulsaciones moderadas en el pedal de freno acompañada de una variación en la altura del pedal. Durante el frenado normal, la sensación de frenado será similar al de un sistema de freno standard. Luz de Alerta ABS- Los vehículos equipados con ABS, deben tener una luz de alerta en el tablero de instrumentos. Si el controlador electrónico detecta una malfunción en el sistema, la luz se encenderá. En caso de que esto ocurra, el sistema se desconectará auto-

El motor eléctrico, la bomba y el acumulador, se montan en forma conjunta al conjunto de booster-cilindro maestro. Conjunto válvula solenoide: El conjunto está compuesto de tres pares de válvulas solenoide (fig. D). Un par para cada rueda delantera y un par para ambas ruedas traseras en forma combinada. Las válvulas solenoide, son del tipo entrada-salida con la entrada normalmente abierta y la salida normalmente cerrada. El cuerpo de la válvula, está abulonada en la parte interior del cilindro maestro/booster. Contenedor con llave de alerta de nivel de líquido de frenos: El contenedor (fig. E), es de plástico y tiene dos cámaras. Llaves de nivel, son parte del conjunto de la tapa con un conector eléctrico. Dos mangueras de baja presión salen del recipiente. Una, se conecta al conjunto de bomba hidraúlica y la otra al conjunto cilindro maestro. El recipiente, está montado a la unidad hidraúlica por medio de tornillo y agarraderas (fig. F). Sensores de rueda: Hay cuatro conjuntos sensores electrónicos de reluctancia variable, cada uno con poco más de 100 dientes en el anillo dentado. Cada sensor, se conecta al control electrónico por medio de un conjunto de cables. Los sensores frontales, están montados a las agarraderas montadas a su vez en las puntas de eje. Ver fig. G. Los anillos de sensor frontales, se presionan dentro de la parte interna de los rotores frontales. Cada sensor, tiene una distancia (aire) que es ajustable entre la cabeza del mismo y el anillo dentado. La distancia, se regula por medio de un espaciador de papel. Los sensores traseros, están abulonados a abrazaderas a su vez montadas en los adaptadores de los discos de freno traseros como el de la fig. H. Control electrónico: El controlador electrónico es una unidad sella-

SISTEMA ABS TEVES

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frenos, se realizará en forma acostumbrada. En otras palabras, el servicio del sistema Teves de frenos se realizará de forma similar al servicio común con pocas excepciones. Primeramente, antes de realizar el servicio, se debe despresurizar el acumulador para prevenir accidentes debido a la alta presión del líquido de frenos. Esto, se logra bombeando el pedal de frenos con la llave de ignición en OFF (Apagado) hasta que el pedal se vuelve duro. Los espacios de aire, entre los sensores y el anillo dentado, no deben ser ajustados hasta que el servicioi de los rotores por maquinado o reemplazo sea necesario. Luego del servicio, se debe proceder al purgado. Para realizar el mismo, en las ruedas traseras presione el pedal y manténgalo así mientras enciende la llave hacia la posición ON (Encendido), por lo menos por un período de 10 segundos. Esto, permitirá a la bomba de alta presión empujar el aire a través del sistema, repitiendo el procedimiento si es necesario. Pero antes de abrir el tornillo por segunda vez, vuelva la llave de encendido a la posición OFF (Apagado) y bombee el pedal de freno para aliviar el acumulador de presión. Se utilizará, preferiblemente, el fluído de tipo DOT3. Es necesario, tener algunas precauciones al trabajar con el sistema Teves: Si es necesario soldar, se debe desconectar la unidad de control electrónico para prevenir sobrecalentamiento. Cuando se trabaja en la bomba, se debe tener especial cuidado al desarmarla, marcando las tuercas y tornillos en su lugar original. No es necesario ajustarlas demasiado ni tampoco deben estar sueltas. Si las cañerías de freno están desconectadas, es necesario volverlas a conectar inmediatamente para evitar que penetre suciedad en el sistema. Y en el caso de que se repita la operación de conexión y desconexión a menudo, verifique por pérdidas en los encastres. Si existen pérdidas, cambie las cañerías. Verifique que las líneas de entrada y salida, estén conectadas correctamente. Nunca, desconecte la batería del auto cuando el motor está encendido.

Cuando la llave de encendido esté en la posición On (Encendido), no conecte o desconecte el módulo de control. Este completamente seguro de las conexiones. Evite tocar los terminales del módulo de control, ya que la electricidad estática puede dañarlo. También, el uso de tester de continuidad puede dañar la unidad de control. Los tornillos en la válvula moduladora, deben estar apretados. Generalmente, la válvula moduladora está ubicada en lado interior del vehículo, tenga cuidado de no manchar con fluído de frenos esta área. Los sensores de velocidad, están colocados en la masa de la rueda y deben ser empujados por la presión de la mano del técnico. No martille los sensores hasta su posición. Cada vez que se reemplacen los sensores, generalmente, estos están marcados para identificar el derecho del izquierdo. Tanto la rueda como el neumático, deben estar retirados cuando se realizan cambios de sensores. Se deben cubrir los sensores con un anticorrosivo antes de su instalación. No se recomienda usar grasas. No utilizar fluído siliconado. Siempre, hay que tomar como referencia el manual de servicio al cambiar partes del sistema ABS por reemplazos nuevos. Cuando se testea la operación del ABS, se debe notar que la luz de alerta estará encendida cuando la llave de ignición se enciende, pero debe estar apagada cuando el motor está encendido. El circuito de seguridad, se activa cuando el motor se pone en marcha y cuando la luz de alerta se apaga, el sistema se encuentra en operación. Cuando el vehículo se prueba en ruta, el técnico notará el efecto de pulsación en el pedal de freno. A baja velocidad, también es posible escuchar el sonido de la bomba hidraúlica. Esto, es normal y en realidad, es una indicación de que el sistema está en operación.

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SISTEMA DE ANTIBLOQUEO BOSCH Como en otros tipos de frenos ABS, existen tres tipos de elementos, sensores, modulador y computador. La diferencia con el sistema Teves, es la utilización de un acelerador de vacío y cilindro maestro convencional. El fluído de freno a presión, deberá pasar primero por la válvula moduladora antes de alcanzar los calipers individuales. El conjunto de válvulas moduladoras, consiste en tres válvulas solenoide y dos acumuladores (uno para cada eje), bomba y motor. Al igual que en el sistema Teves, los sensores envían una señal a la computadora cuado interactúan con los anillos dentados de las ruedas. Por lo tanto, es esencial el espacio de aire entre ellos. El módulo de control, recibe además de la señal de los sensores, otras señales que utiliza para enviar señales de salida a las válvulas solenoide, el relé de las mismas, el relé de la bomba de motor e indicadores si fuere necesario. En el evento que fuera necesario frenar bruscamente durante un viraje, una llave de aceleración lateral se activará y enviará la señal al módulo de control para alterar el problema de bloqueo que se presente para compensar el frenado durante el viraje. La ficha o llave de aceleración lateral es, en realidad, dos llaves en un recipiente común (de mercurio). Durante el proceso de frenado normal, la válvula solenoide está en posición de descanso permitiendo que la presión de fluído hidraúlico pase irrestrictamente desde el cilindro maestro a través de la válvula hasta los respectivos calipers. En el caso de un frenado brusco o que las ruedas patinen, los sensores de las ruedas envían la señal al módulo de control y éste, a su vez, actúa sobre la válvula solenoide que corresponda (a la rueda en cuestión) actuando a su vez sobre el caliper.

SISTEMA ABS TIPO BOSCH

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La válvula solenoide, entonces, se levanta a su posición intermedia, atrapando la presión hidráulica existente en el caliper a la vez que evita que la presión hidráulica aumente en el mismo. Si la señal en el sensor indica al módulo de control que el bloqueo está por ocurrir, entonces el módulo envía una señal a la válvula solenoide haciendo que ella se mueva hacia su posición totalmente levantada. Con la válvula en esta posición, la presión hidráulica existente en el caliper se escapa a través del acumulador y vuelve a la bomba. Entonces, el módulo de control envía una señal al relé de la bomba a medida que el fluído de frenos aumenta su presión, el acumulador y la bomba se encienden. Con la bomba en operación, el fluído aumenta la presión en ella y se descarga a través de la salida y retorna en el lado de entrada de la válvula solenoide. A medida que el fluído es retornado en el lado de la entrada de la válvula solenoide bajo presión considerable, este efecto causará que la presión aumente hasta el cilindro maestro. Cada vez que ello ocurra, el pedal de freno se levantará. La presión del fluído será incapaz de llegar hasta el caliper, debido a que la posición en que se encuentra el solenoide lo aisla (al caliper) del resto del sistema. En este punto de la operación, la presión en el caliper está aliviada completamente, permitiendo a la rueda girar libremente. Cuando el sensor de la rueda indica al módulo de control que la velocidad de ella está aumentan-

do, el módulo desactivará al solenoide, permitiendo que este caiga hasta su posición de “aplicación” y corte el retorno de la bomba, completando así el ciclo. El servicio de este sistema ABS, se efectuará de la misma forma que un sistema convencional de frenos. El purgado de los frenos, puede ser realizado en forma manual o con purgador de presión aprobado que provea una presión de 20 a 25 PSI. En cualquier caso, la parte frontal del vehículo debe levantarse para posicionar el tornillo de purgado en el punto más alto del caliper. Esto, permitirá a todo el aire salir del sistema. En este sistema, es recomendable utilizar fluído de frenos de tipo DOT 3.

Comparación de los sistemas ¿Cuál es el mejor sistema? El sistema Teves es más compacto y elimina la necesidad de una bomba de vacío separada, mientras que el sistema Bosch utiliza un

ABS TIPO LUCAS-GIRLING

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cilindro maestro convencional (y una bomba de vacío convencional-Booster). El sistema Teves, utiliza un cilindro maestro más sofisticado y costoso. La válvula moduladora en el sistema Bosch, por otro lado, debe ser reemplazada en lugar de reparada cuando ocurriese una falla.

frontal y la opuesta trasera (en diagonal). La misma operación básica es aún la misma: pulsar presión de freno en caso de que las ruedas estén por patinar. En lugar de utilizar un sistema retroalimentado electrónico para monitorear la velocidad de la rueda y regular la presión, el sistema Girling se basa en el momento de la rueda y un embrague unidireccional para abrir y cerrar las válvulas de presión. Obviamente, el sistema no es tan sofisticado como los alemanes. No obstante, permite el frenado en distancias más cortas o superficies resbaladizas y permite al conductor mantener el control del vehículo durante un frenado brusco. Por supuesto, el precio en el mercado es casi la mitad que el de los sistemas Bosch y Teves, lo que lo hace ideal para autos de tracción delantera de bajo costo.

SISTEMA LUCAS -GIRLING DE CONTROL (ABS) Comparado con el Teves y el Bosch, el sistema Girling es más simple. Para comenzar, el sistema no posee computadora ni sensores de velocidad. La operación, consiste en dos unidades moduladoras gobernadas mecánicamente, cada una controlando una rueda

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frenos

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