Antes de explicar que es el “efecto fading” debemos saber cual es la misión del sistema de Frenos y Ralentizadores: su función es la de obtener una fuerza que se oponga al desplazamiento del vehículo, reteniéndolo incluso hasta su total inmovilización y mantenerlo detenido, parado o estacionado a voluntad del conductor.
El efecto fading en Frenos y Ralentizadores
El fallo de frenos es uno de los problemas mecánicos que más accidentes causa en el trabajo de chófer de camión. Por ello, es importante vigilar el estado de los mismos, así como de los neumáticos, para garantizar una conducción más segura y evitar lesiones graves en caso de necesitar utilizarlos.
La traducción literal del término en inglés “fading” es desvanecimiento. Este efecto también recibe el nombre de fatiga de frenos. En realidad, a lo que se refieren es a la pérdida de efectividad del sistema de frenos por un calentamiento en exceso de sus componentes.
Pastillas, discos, tambores, pinzas e incluso el líquido de frenos son capaces de soportar altas temperaturas, puesto que ya sabes que se frena por fricción, y ese rozamiento provoca muchísimo calor.
Cuanto mayor sea la fuerza para conseguir reducir la marcha o incluso detener el vehículo, más sube la temperatura.
¿Cuál es la función del cualquier sistema de Frenos y Ralentizadores?
Al pisar el pedal de freno se transmite una fuerza a las ruedas del vehículo para que se paren y dejen de girar. Esta fuerza pasa a través de un sistema de presión hidráulica o neumática o una combinación de ambas que llegan a los elementos que frenan las ruedas, que son las pastillas o las zapatas. Las pastillas y las zapatas se rozan con otros elementos de las ruedas y consigue que se detengan.
Hay 2 tipos de frenos: de tambor y de disco, aunque el principio en el que se basa su actuación es el mismo.
Se trata de transformar la energía cinética que tiene un vehículo en movimiento en energía calorífica, para así disminuir su velocidad de circulación.
¿Qué debes comprobar?
■ Que hay líquido de frenos en el depósito del vehículo. Y que está entre los valores mínimo y máximo y que se encuentra en buen estado.
■ Que las pastillas o las zapatas no están desgastadas y están bien sujetas.
Elementos de frenado
Los elementos de frenado que generan las fuerzas que se oponen al desplazamiento del vehículo pueden ser de dos clases:
- Dispositivos de frenado.
- Sistemas auxiliares de frenado.
Qué es el efecto fading y qué lo provoca
El uso continuo de los frenos puede llegar a sobrecalentarse y la consiguiente pérdida de eficacia de la frenada; es lo que se denomina el “Efecto Fading”. Para evitarlo, lo vehículos industriales equipan otros sistemas auxiliares de frenado denominados ralentizadores.
Función de los ralentizadores
Los ralentizadores tienen la función de evitar el efecto fading “fatiga de los frenos”, al reducir el uso de los frenos de servicio, ya que son independientes del dispositivo de freno, y tienen como característica común que solo frenan los ruedas motrices. Para ello lo que hacen es mantener las revoluciones de la transmisión en un régimen determinado.
Aunque se utilizan principalmente al circular por pendientes descendentes y prolongadas, su utilización no se limita exclusivamente a esta situación. También es conveniente utilizarlos alternativamente con el freno de servicio en situaciones de continuas retenciones y frenadas.
Cuando se prevea que va a ser necesaria su utilización:
- Se deberá actuar sobre ellos en primer lugar.
- Y luego, si es necesario, actuar sobre los frenos de servicio.
Existen 4 causas que provocan el efecto fading:
- Sobrecalentamiento de los frenos.
- Exceso de carga.
- Mal uso por parte del conductor.
- Falta de mantenimiento del sistema de frenado.
¿Por qué ocurre el efecto fading?
Cuanto más fuerte pisas el pedal del freno, mayor presión ejerce la pinza o zapata del vehículo, y se genera un calentamiento de todos los elementos. ¿Qué ocurre si estás pisando continuamente el freno? Que no das tiempo a que se enfríe y puede llegar a sobrecalentarse y alcanzar temperaturas para las que no está diseñado.
Puedes provocar que se sobrecaliente el sistema de frenado en desplazamientos cortos. Por ejemplo, circulando en urbano donde hay muchas paradas, si eres de los que pega frenazos y acelerones entre semáforos, cruces y pasos de peatones…
También puedes provocar el efecto fading en un descenso prolongado y largo. Te pasará si utilizas continuamente el pedal del freno para que el vehículo no se acelere, en lugar de utilizar el freno motor, u otros sistemas de retención y freno como los que tienen los vehículos de carga.
El sobrecalentamiento puede llegar a cristalizar las pastillas de freno. También puede provocar burbujas en el líquido de frenos si llega a su temperatura de ebullición.
En el primer caso, notarás que el pedal del freno se endurece y que la frenada es menos efectiva. En el segundo caso es al contrario, notarás el pedal del freno como esponjoso y blando. Igualmente, notarás que no frena como debería. En el peor de los casos, podrían llegarse a deformarse los discos o tambores.
Utilización combinada de los frenos y ralentizador para evitar el Efecto Fading
El efecto fading te puede pasar con motos, coches, furgonetas, camiones o cualquier tipo de vehículo. No se libra nadie. Aunque también es verdad que los vehículos industriales y de transporte de pasajeros llevan incorporados otros sistemas extra de frenado (frenos eléctricos, neumáticos, hidráulicos, etcétera).
Los retardadores trabajan en conjunto con los frenos de motor o freno en el escape, por lo general no son capaces de detener por completo los vehículos, ya que su efectividad disminuye a medida que disminuye la velocidad del vehículo.
- Se usan como una asistencias adicional para reducir la velocidad y el frenado final mediante los frenos de servicio convencionales.
Los ralentizadores deberían ser utilizados en el 90% de las frenadas y el freno de esta forma, los frenos convencionales estarán listos y en excelentes condiciones para poder usarlos en situaciones realmente de peligro o emergencia.
Los ralentizadores prolonga la vida útil del sistema de frenos convencional, hasta 4 veces. A la vez, reduce el consumo de combustible, disminuye los tiempos de viaje y reduce los gastos por mantenimiento.
El retarder también sirve para que el vehículo llegue a la temperatura de régimen en menor tiempo. Cuando te encuentras en un invierno riguroso o en regiones frías, puedes utilizar el retarder con el camión detenido, solo para calentar rápidamente el motor.
Las recomendaciones para evitar este fallo en Frenos y Ralentizadores son las siguientes:
- En las bajadas continuadas utiliza el freno motor llevando marchas más cortas para retener y controlar la velocidad.
- No mantengas el freno pisado durante toda la pendiente utiliza mejor los ralentizadores llevándolos en el punto optimo que mantenga una velocidad constante de bajada que te permita controlar el descenso sin dificultad.
- Utilizaremos los frenos de servicio como apoyo a los ralentizados en las situaciones en que se acelere en exceso nuestro vehículo o situaciones de frenadas bruscas de otros vehículos.
- Olvídate en de llevar marchas largas y de controlar la velocidad con el freno por ahorrar unos céntimos de combustible. La reparación de los frenos es muchísimo más costosa. En ningún caso te merece la pena.
Funcionamiento de Frenos Auxiliares
Funcionamiento del Freno motor en el escape
Un freno de escape cierra el camino que los gases de escape tomarían para salir del vehículo. Y este proceso crea una contrapresión en el colector y los cilindros, haciendo que frena o mejor dicho ralentiza el movimiento de los pistones.
Normalmente, los pistones se desplazan hacia arriba en el cilindro para expulsar los gases de escape del motor a través de la válvula de escape. Por tanto, cuando se aplica el freno de escape y la válvula de mariposa en línea está algo cerrada, por lo tanto se requiere una fuerza adicional significativa para empujar los gases de escape gastados fuera del motor.
En algunos sistemas de freno de escape, el ordenador del vehículo controla su funcionamiento. En otros, el conductor puede accionarlo de manera manual. Pero, en cualquiera de los dos sistemas, el mecanismo que cierra la válvula de mariposa puede funcionar con presión hidráulica, presión de aire o depender de un servomotor accionado.
Funcionamiento del retarder
El retarder es un sistema de freno adicional que permite disminuir o controlar la velocidad del camión sin usar los frenos de las ruedas. Tiene un funcionamiento hidráulico e interactúa de forma electrónica con los demás sistemas del camión.
El freno retarder se encuentra montado fuera de la caja de cambios para camiones tiene un funcionamiento hidrodinámico.
Existen dos tipos de retarder: primarios y secundarios.
- Retarder primario funciona engranado de manera directa al motor. Son dispuestos para los camiones equipados con cambios automáticos. Así, estos retardadores aprovechan el convertidor de par, con el fin de que también funcione como retarder. El rendimiento efectivo de estos retardadores depende sólo de la velocidad de giro del cigüeñal.
- Retarder secundario funciona engranado en cualquier parte de la transmisión o en la propia caja de cambios, siendo éstos la fuente de su movimiento. La potencia de frenada es proporcional a la velocidad real del camión. A pesar de sus diferencias, los dos tipos de retarder funcionan de manera similar.
De manera general, el retarder cuenta con dos turbinas de numerosos álabes, denominadas rotor y estator. Estos elementos trabajan enfrentados y se transmiten el movimiento, siempre que circule entre ellos aceite u otro fluido similar.
El estator mantiene una posición fija en el bastidor o en el cambio. El rotor es la parte que gira de manera solidaria con la cadena cinemática.
Cuando se activa el freno retarder del camión, se inyecta un fluido entre las dos turbinas, causando que el rotor se ponga en movimiento y trate de movilizar también al estator. Pero como el estator se encuentra fijo, el rotor no logra transmitirle completamente su giro y, finalmente, se produce la ralentización del rotor.
En este caso, el par y la potencia de frenado es directamente proporcional a la cantidad de presión del fluido que circula entre las turbinas y a las dimensiones de éstas. Dicha potencia puede regularse de manera electrónica o voluntaria.
Ralentizador “intarder”
El intarder también es un sistema de frenos auxiliar para disminuir la velocidad del camión sin necesidad de pisar el pedal del freno. Técnicamente es un retardador hidrodinámico con una potencia de frenado que se encuentra montado en la caja de cambios.
Es básicamente un retarder o retardador integrado en la caja de cambios que, tras el paso de los años, su nombre fue asumido y generalizado por diversas marcas que incorporan cajas a los camiones.
Mantenimiento mecánico básico para evitar fallos en los sistemas de freno
Para mantener el sistema de frenado en perfecto estado, el chófer de camión deberá comprobar el desgaste de sus elementos y verificar las condiciones de funcionamiento que aseguren una correcta acción de frenado.
El objetivo del mantenimiento de los sistemas de frenado es mantener en perfecto estado los elementos de accionamiento, transmisión y ejecución de la fuerza de frenado. Si el sistema de frenado falla, o tiene averías importantes, las consecuencias pueden ser muy graves.
Los cuidados básicos que hay que realizar según el tipo de frenos son:
- Frenos de fricción: comprobar el desgaste de las pastillas (frenos de disco) y de las zapatas (frenos de tambor). El cuadro de mandos del camión suele avisar de una posible anomalía en dichos frenos.
- Freno neumático: comprobar el indicador de presión en el cuadro de mandos del compresor de aire, comprobar el funcionamiento de los secadores y decantadores de humedad y vaciar el agua acumulada en el circuito si no lo hace el vehículo automáticamente.
- Freno hidráulico: comprobar el estado de las canalizaciones para evitar posibles fugas en ellas y el nivel del líquido de freno debe estar siempre entre el mínimo y el máximo.
- Freno eléctrico: acciona progresivamente el mano para evitar bloqueos y frenadas briscas no previstas, localizar las malas conexiones en el cableado de accionamiento y revisar el dispositivo electromagnético de frenada.
- Freno de escape: en la válvula de accionamiento, comprobar que funciona la válvula de mariposa de gases en el escape.
Selección de la marcha más adecuada en desniveles para evitar el Efecto Fading
En las descensos pronunciados, se actuará de la siguiente forma:
Se utilizará el freno motor lo más posible, aumentando el régimen de giro del mismo a base de las reducciones de marchas oportunas para que el vehículo no se acelere.
A mayor régimen de giro del motor y menor relación de cambio, se obtendrá una mayor retención del mismo. En estas ocasiones, no hay problema en subir de vueltas el motor, aunque sin llegar a entrar en la zona roja (cuyo inicio se encuentra en torno a las 2.400 r/min), para no ocasionar daños en el mismo.
Utilización de los medios de ralentización y de frenado en las bajadas
Los ralentizadores deberían ser utilizados en el 90% de las frenadas y el freno de esta forma, los frenos convencionales estarán listos y en excelentes condiciones para poder usarlos en situaciones realmente de peligro o emergencia.
Depende de la inclinación y longitud de la pendiente. Como norma general, al bajar pendientes nunca se debe abusar de los frenos y, en cambio, se debe aprovechar el frenado del motor.
En ocasiones, será suficiente con levantar el pie del pedal del acelerador; en otras, además, reducir a una velocidad inferior.
En los descensos pronunciados, se utilizará el freno motor lo más posible, aumentando el régimen de giro del mismo a base de las reducciones de marchas oportunas.
A mayor régimen de giro del motor y menor relación en el cambio, se obtendrá una mayor retención del mismo. En estas circunstancias, no hay problema en subir de vueltas el motor, aunque sin llegar a entrar en la zona roja (cuyo inicio se encuentra alrededor de las 2400 rpm.), para no ocasionar daños en el mismo.
El uso del motor como freno en circulación normal es continuo. En muchas ocasiones, con sólo levantar el pie del pedal del acelerador, se consigue disminuir la velocidad lo suficiente sin necesidad de hacer uso del freno de servicio. En otras, como al tomar algunas curvas o bajar pendientes pronunciadas, será necesario reducir a una relación de marcha o velocidad inferior y combinar el uso del freno motor con el freno de servicio.
Forma correcta de usar el retardador:
- Preseleccionar la marcha y velocidad a la que se vaya a realizar el descenso.
- Determinar la potencia de frenado disponible del retardador en función de la carga.
- Aplicar la potencia de frenado del retardador punto por punto.
- Matener de 1500 – 2.400 r.p.m dependiendo del vehículo.
- Si el retardador no puede mantener el vehículo en la velocidad marcada, frenar con firmeza y disminuir el numero de marchas que se crea conveniente.
Frenado continuado en pendiente
- Cambiar a una marcha inferior para aumentar la velocidad de giro del motor.
- Ajustar la velocidad del vehículo mediante el retarder
- Seleccionar en el retarder la función de velocidad constante, o en su defecto, algún punto concreto de frenado.
¿Qué hacer si falla el sistema de frenado?
En el caso de que se tenga un fallo en el sistema de frenado que haga que los frenos no funciones correctamente, hay que combinar la utilización de ralentizadores y de freno motor.
En zonas de grandes pendientes, como pueden ser los puertos de montaña, suele haber zonas de frenado de emergencia que ayudan a la detención del camión. En ellas habrá que entrar con el vehículo recto y sujetando con firmeza el volante.
- Activar los frenos auxiliares al máximo, incluyendo el freno motor.
- Intentaremos reducir de velocidad para aumentar la retención manteniendo al máximo las revoluciones del motor sin superar la zona roja, para obtener la mayor potencia de frenado del freno motor o, en su caso, la mayor retención.
- En una situación extremadamente grave, si no es posible detener el vehículo, intentaremos fricciones laterales con un ángulo mínimo contra un talud, pared o similar.
