Sistema de frenos
La misión del sistema de Frenos y Ralentizadores 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 si es voluntad del conductor.
La acción de frenado
La acción de frenado consiste, por tanto, en absorber la energía calorífica, al hacer rozar una parte móvil solidaria a las ruedas, (los tambores y discos) contra una parte fija en el vehículo (las zapatas y pastillas).
Uno de los aspectos más importantes para tener una conducción segura con tu camión, es mantener un sistema de frenados cuidado y óptimo.
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.
¿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.
Dispositivos de frenado
Los vehículos pesados deben disponer obligatoriamente de tres sistemas de frenado (freno de servicio, de estacionamiento y de socorro), además del sistema de frenado en los remolques o semirremolques.
- Freno de servicio: capaz de disminuir la velocidad y detener el vehículo a voluntad del conductor cuando pise el pedal del freno.
- Freno de estacionamiento o freno de mano: mantiene detenido el vehículo, en ausencia del conductor. Se trata generalmente de un freno de acción automática.
- Freno de socorro o de seguridad: capaz de disminuir la velocidad y detener el vehículo en caso de fallo del freno o servicio. Consta de un sistema doble de frenos con una bomba principal doble y dos circuitos independientes.
- Frenos de remolques y semirremolques: pueden ser de auto-frenado o inercia (mecánico) o de aire comprimido (neumático).
Sistemas auxiliares de Frenos y Ralentizadores
- Deceleradores o ralentizadores: independientes de los dispositivos de frenado. Evitan la fatiga de los frenos y el efecto fading (sobrecalentamiento de los frenos) al circular por pendientes descendentes y prolongadas.
- Freno de esfuerzo o servofreno: reduce el esfuerzo del chófer de camión sobre el pedal.
- Sistemas electrónicos de asistencia al conductor: como el ABS, ASR, BAS, EBS…
Limites de utilización de los frenos y ralentizadores
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 la 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.
Qué es el efecto fading y qué lo provoca
Lo primero que tienes que saber es que es algo indeseable y que ningún conductor quiere que le pase nunca. 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.
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.
Cómo evitar el efecto fading en Frenos y Ralentizadores
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).
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.
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 Frenos y Ralentizadores
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 y Ralentizadores 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.
