El sistema de frenos es un sistema primordial en cualquier vehículo. Uno no puede imaginar conducir cualquier tipo de vehículo sin un freno. Este post discutirá en detalle acerca de lo que es un sistema de frenos, es de varios tipos, cómo funciona y sus ventajas, así como desventajas sub sistema sabio.
¿Qué es el Sistema de Frenos
Un procedimiento que se utiliza para detener el movimiento de un vehículo se llama sistema de Frenado., Por lo general, los frenos utilizan la fricción entre dos superficies para convertir la energía cinética del vehículo en calor, deteniendo así el vehículo. También se puede definir como el sistema que aplica resistencia artificial a un cuerpo en movimiento para reducir o detener el movimiento de un cuerpo en movimiento.
Fig. 1-Introducción al sistema de frenos
se utilizan diferentes técnicas para lograr la fricción requerida para detener el vehículo., El factor más importante que debe tenerse en cuenta al diseñar cualquier sistema de frenos es Gestionar la energía térmica generada que de otro modo dañaría el vehículo o el sistema de frenos.
Fig. 2 a continuación se muestra la representación de las fuerzas que actúan sobre la rueda giratoria cuando se aplican los frenos. La fuerza de frenado es la fuerza requerida por el vehículo para detenerse o desacelerarse cuando se aplican los frenos.,
Cuando el sistema intente desacelerar el vehículo, o intenta reducir la rotación de la rueda, estático fuerza de rozamiento o Fuerza Tangencial que actúa sobre la rueda que reduce la velocidad lineal del vehículo. Esta fuerza actúa en la dirección opuesta al vehículo en movimiento. Hay otras fuerzas que actúan sobre el vehículo como se muestra a continuación.
Fig., 2-representación de fuerzas en Rueda Giratoria
tipos de sistema de frenos
los diferentes tipos de sistema de frenos incluyen:
- Sistema de frenos mecánico
- Sistema de frenos hidráulico
- Sistema de frenos antibloqueo
- Sistema de frenos electromagnético
sistema de frenos mecánico
Este tipo de sistema utiliza la técnica de fricción para detener un vehículo., Dos tipos de frenos que se utilizan comúnmente en el sistema de frenado mecánico son:
- frenos de tambor
- frenos de disco
frenos de tambor
generalmente se utilizan como frenos de mano o frenos de emergencia. Se colocan en la parte trasera del vehículo y están conectados por cables de acero a la palanca cerca del asiento del conductor. Cuando el conductor tira del freno de mano, la zapata de freno mantiene el tambor en movimiento y, por lo tanto, el vehículo se detiene.
Frenos de Disco
Un Freno de Disco está conectado a las ruedas de los vehículos. Por lo general, se compone de hierro fundido., Las pastillas de freno (también llamadas pinzas de freno) se colocan en los frenos de disco. Para detener el vehículo, la fricción se aplica en ambos lados del disco por las pastillas de freno que hace que la energía cinética se convierta en energía térmica, y el vehículo se detiene.
Fig.3 – (a) Freno de disco (B) freno de tambor
sistema de freno hidráulico
Este sistema utiliza líquidos de freno para transferir la presión del mecanismo de control al mecanismo de frenado. Estos fluidos generalmente contienen éter de glicol o Di-etilenglicol., Una de las disposiciones más comunes del sistema de frenado hidráulico consiste en las siguientes partes:
- Pedal de freno
- varilla de empuje
- Conjunto de Cilindro maestro
- Conjunto de pinza de freno
Pedal de freno
también se llama palanca. Para reducir la velocidad del vehículo, el conductor/usuario pisa el Pedal del freno.
varilla de empuje
también se conoce como varilla de accionamiento.,
Conjunto Del Cilindro maestro
El Conjunto Del Cilindro maestro se compone de uno o dos pistones, una serie de juntas O juntas tóricas, un resorte de retorno y el depósito de fluido.
conjunto de pinza de freno
El conjunto de pinza de freno consta de uno o dos pistones huecos de pinza que están hechos de aluminio o acero cromado. También contiene un rotor o tambor conectado al eje y un conjunto de conductor térmico Frenos.
el pedal de freno y el cilindro maestro están unidos por la barra de empuje., La barra de empuje ejerce una fuerza sobre los pistones del cilindro maestro cuando se presionan los pedales de freno. El fluido en el depósito fluye hacia una cámara de presión a través de un recipiente de compensación.
esto aumenta la presión en todo el sistema de frenado y fuerza el fluido a las pinzas. Luego, las pinzas aplican esta fuerza en las pastillas de freno, haciendo que el vehículo disminuya la velocidad o se detenga.
Fig., 4-mecanismo del sistema de frenado hidráulico
sistema de frenado antibloqueo (ABS)
El sistema de frenado antibloqueo o ABS es una tecnología que utiliza sensores para detectar otros vehículos u obstáculos y evita que colisionen. Los sensores suelen ser GPS, radar o vídeos.
Fig. 5-Sistema de frenado antibloqueo
sistema de frenado electromagnético
Este sistema utiliza la fuerza electromagnética para crear la resistencia necesaria para detener un vehículo., Este sistema funciona pasando un flujo magnético en una dirección perpendicular a la dirección de rotación de la rueda y luego la corriente rápida fluye en la dirección opuesta a la rotación de la rueda, entonces esta fuerza opuesta detiene la rueda.
el freno por corrientes de Foucault es una de las aplicaciones más comunes del sistema de frenado electromagnético.
Fig. 6-freno de corriente de Foucault del tren bala japonés
cómo funciona el sistema de frenos
dado que la mayoría de los automóviles tienen frenos de disco, entendamos el principio de funcionamiento de los frenos de disco., La pinza flotante de un solo pistón es el tipo más común de freno de disco utilizado en automóviles. Un coche en movimiento tiene cierta cantidad de energía cinética y cuando el Usuario/conductor empuja los frenos a través del pedal de freno, la potencia es amplificada por el servo sistema o refuerzo y la fuerza es transmitida hidráulicamente por el Cilindro maestro.
esta presión hidráulica llega a las pastillas de freno de las ruedas a través de un tubo lleno de aceite de freno también llamado líquido de frenos., La pinza flotante de un solo pistón se ajusta y se centra cuando se aplican los frenos y los pistones a su vez empujan las pastillas de freno en las cuatro ruedas. Las pastillas de freno sujetan el Rotor a medida que hacen un ligero contacto con el Rotor.
Fig. 7-funcionamiento del freno de disco
Las pastillas de freno están a ambos lados del disco y no están en uso cuando los frenos no se empujan. La fricción producida reduce la velocidad del coche., Los frenos convierten la energía cinética en energía térmica y para disipar este calor, se proporcionan respiraderos entre los lados del disco para proporcionar refrigeración. Por lo tanto, el vehículo se desacelera o ralentiza y finalmente se detiene.
ventajas del sistema de frenos
las ventajas del sistema de frenos se han dividido en los siguientes subgrupos para facilitar su comprensión.
las ventajas de los frenos de tambor incluyen:
- El costo de producción y compra de frenos de tambor son económicos.
- Los Frenos de tambor se pueden utilizar junto con los frenos de disco.,
las ventajas de los frenos de disco incluyen:
- proporciona disipación de calor.
- a diferencia del freno de tambor, el freno de disco no recoge agua ni polvo debido a su estructura abierta.
las ventajas de los frenos hidráulicos son:
- Los frenos hidráulicos se desgastan menos que los frenos mecánicos debido a la ausencia de juntas en su construcción.
- La pérdida de fricción en el frenado a alta velocidad se reduce ya que el líquido de frenos también actúa como lubricante.
- Los Frenos Hidráulicos producen menos estrés térmico en comparación con el frenado mecánico.,
las ventajas de los frenos antibloqueo son:
- dado que los obstáculos se pueden detectar de antemano, reduce las posibilidades de bloqueo o deslizamiento del freno.
- El sistema de frenado antibloqueo ayuda a mantener la dirección suave del vehículo.
ventajas de los frenos electromagnéticos
- dado que no se requiere contacto físico para crear fricción entre las piezas, el desgaste de este sistema es menor que el otro sistema.
- El calor generado por el frenado electromagnético es extremadamente menor en comparación con cualquier otro frenado.,
- El frenado electromagnético es más barato y casi no se requiere ningún costo de mantenimiento.
desventajas del sistema de frenos
Las desventajas del sistema de frenos también se han dividido en los siguientes subgrupos para facilitar su comprensión.
las desventajas de los frenos de tambor son:
- Tienen una estructura cerrada por lo que recoge el agua durante la lluvia y no puede deshacerse de ella fácilmente. Esto hace que funcionen mal.
- El sistema cerrado de los frenos de tambor también hace que se caliente más rápido que los otros sistemas porque la cantidad de aire que entra en el interior es limitada.,
las desventajas de los frenos de disco incluyen:
- no son eficientes para su uso durante el estacionamiento porque las pastillas de freno no pueden mantener una superficie lisa del rotor.
- solo son eficaces para reducir la velocidad del vehículo, pero no pueden detener el vehículo con la misma eficacia que los frenos de tambor.
las desventajas de los frenos hidráulicos son:
- si el líquido de frenos se escapa, las zapatas de freno pueden arruinarse.
- La alta humedad en el medio ambiente puede cambiar la calidad del fluido hidráulico y causar corrosión de los componentes internos.,
- si la temperatura atmosférica es demasiado alta, el calor puede hervir el fluido en burbujas y la presión no se puede aplicar de manera efectiva.
las desventajas de los frenos antibloqueo son:
- El costo de instalación y mantenimiento es muy caro.
- todo el sistema es delicado en comparación con los sistemas mecánicos y requiere más atención para mantenerlo ileso.
las desventajas de los frenos electromagnéticos son:
- dado que este sistema funciona con batería, drena la batería mucho más rápido.,
- la zapata de freno tarda mucho tiempo en volver a su posición original debido al magnetismo residual.
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Chakrasthitha es un B. E (Electrónica Médica) y tiene experiencia de trabajo en MatLab y Laboratorio de Vista de Software como Ingeniero de Diseño en BCS innovaciones y Manipal hospital como Ingeniero Biomédico. Es autora, editora y socia de Electricalfundablog.
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