Sistemas de Frenos Automotrices

Sistemas Mecánicos Automotrices: Sistemas de Frenos

• Función del Sistema de Frenos: Crear una fuerza regulada para reducir la velocidad o detener un vehículo en movimiento, así como para estacionarlo.

• Mecanismo de Frenado: Se consigue por rozamiento, es decir, mediante la resistencia al movimiento relativo entre dos superficies en contacto (una estacionaria y otra móvil), lo que disminuye la velocidad del vehículo.

• Absorción de Energía: La acción de frenado consiste en absorber la energía calorífica. Esta energía se genera al hacer rozar una parte móvil del vehículo (tambores o discos) contra una parte fija (zapatas o pastillas), transmitiéndola a la atmósfera.

Principios Básicos del Sistema de Frenos

• Componentes del Sistema: El sistema de frenos está formado por:

  • Sistema de mando
  • Elemento frenante

• Sistemas de Mando:

  • Mecánico
  • Hidráulico
  • Neumático
  • Hidroneumático

• Requisitos del Sistema de Frenos:

  • Eficacia: Con un esfuerzo mínimo sobre el pedal, lograr un tiempo y distancia de frenado cortos.
  • Estabilidad: El vehículo debe mantener su estabilidad durante el frenado, sin derrapes o desviaciones.
  • Comodidad: El recorrido del pedal debe ser razonable y progresivo, sin ruidos ni vibraciones.

• Distribución del Esfuerzo de Frenado: Teóricamente, el esfuerzo de frenado se distribuye entre las ruedas delantera y trasera según el peso soportado por cada una (motor, número de pasajeros y carga).

• Transferencia de Carga durante el Frenado: Al frenar, hay una transferencia de carga del tren trasero al delantero, lo que causa la sobrecarga de los neumáticos delanteros y aumento de la superficie de adherencia.

• Prevención del Bloqueo de Ruedas: Los frenos están diseñados para actuar más intensamente en las ruedas delanteras para evitar el bloqueo de las ruedas durante el frenado.

• Acción de las Fuerzas Retardadoras: Las fuerzas de frenado incluyen rozamientos en los órganos de transmisión, resistencia a la rodadura y resistencia al aire.

• Frenado con Motor: Al levantar el pie del acelerador, el motor cae a ralentí, generando un freno continuo en la marcha normal.

• Tipo de Frenos Mecánicos:

  • Freno de disco
  • Freno de tambor

Fuerzas de Frenado

• Energía Cinética: La energía cinética (EC) de un cuerpo con masa "m" y velocidad "V" se calcula como EC = 1/2 * m * V².

• Trabajo de Frenado: El trabajo de frenado (W) es igual a la fuerza de frenado (F) multiplicada por la distancia (d); es decir, W = F * d.

• Relación entre Energías y Fuerza de Frenado: La fórmula que relaciona la energía cinética con la fuerza de frenado y la distancia de frenado es 1/2 * m * V² = F * d (suponiendo F constante).

• Formula para calcular la desaceleración (a): a = F/m

• Formula para la distancia de frenado (df): df = 1/2 * V²/a

• Formula para el tiempo de frenado (tf): tf = V/a

Distancia de Frenado

• Definiciòn: La distancia de frenado es el espacio recorrido por el vehículo desde que se accionan los frenos hasta que se detiene completamente.

• Factores que Influyen:

  • Presión del pedal del freno
  • Velocidad del vehículo
  • Estado de los neumáticos
  • Adherencia
  • Fuerza y dirección del viento
  • Peso del vehículo
  • Naturaleza y estado del pavimento

• Eficiencia Ideal y Valores Aceptables: La eficacia máxima de un sistema de frenos es igual al peso del vehículo. Un buen sistema alcanza el 80% de este valor como aceptable, mientras que por debajo del 40% se considera malo.

• Formula para el cálculo de la distancia de frenado (D): D = V²/200 (asumiendo una eficacia del 80% y piso rugoso).

• Ejemplos de Distancias de Frenado: Se entrega un cuadro con valores de distancia de frenado (en metros) vs velocidades (km/h) para diferentes situaciones (frenos buenos y malos).

Este cuestionario explora los principios y componentes de los sistemas de frenos en vehículos automotrices. Aprenderás sobre su función, mecanismos de frenado, absorción de energía y diferentes sistemas de mando. Ideal para estudiantes de mecánica automotriz que deseen profundizar en el tema.