Sistemas de Frenado: Freno de Socorro y Configuración Hidráulica

El freno de socorro permite detener el vehículo en una distancia razonable cuando falla el freno de servicio. Este actúa de forma moderada y, al menos, sobre una rueda de cada lado del plano longitudinal medio del vehículo.

Configuración del Mando Hidráulico

En un principio, el sistema de mando hidráulico del freno de servicio constaba de una única canalización común para transmitir la presión de frenado a todos los cilindros de freno de las ruedas. Sin embargo, con esta configuración, si surgía una avería en el sistema, el vehículo se quedaba sin frenos. Para solventar esto, existen configuraciones modernas:

  • Sistema II: Eje delantero y eje trasero; cada circuito frena un eje de forma independiente.
  • Sistema X (Diagonal): Cada rueda delantera se conecta con la trasera del lado contrario.

Componentes Principales del Freno de Servicio

El sistema de freno de servicio se compone de diversos elementos esenciales para garantizar la seguridad:

  • Pedal de freno: Sirve para activar el circuito del freno de servicio.
  • Amplificador del mando de freno o servofreno: Asiste en la frenada y permite modular y amplificar la fuerza ejercida por el conductor sobre el pedal.
  • Bomba de freno: Componente que transforma la fuerza ejercida por el conductor en presión hidráulica.
  • Circuito hidráulico: Conducto a través del cual la presión generada por la bomba se distribuye hasta los cilindros de las ruedas.
  • Compensadores de frenado: Regulan los frenos del eje trasero en función del desplazamiento dinámico de carga que se produce al frenar.
  • Frenos: Son los componentes finales que ejecutan la detención.

Tipos de Bomba de Freno Tándem

Existen diferentes variantes según la tecnología del vehículo:

  • Bomba de freno tipo tándem con taladro de compensación: Utilizada en vehículos antiguos o sin sistema antibloqueo ABS.
  • Bomba de freno tipo tándem con válvula central: Empleada en vehículos con sistemas ABS, ESP y ASR.
  • Bomba de freno tipo tándem con émbolo buzo: Una evolución mejorada, de dimensiones reducidas, aplicable a vehículos con sistemas avanzados de control de estabilidad.

Propiedades del Líquido de Frenos

El líquido de frenos debe cumplir con requisitos técnicos estrictos para su correcto funcionamiento:

  • Punto de ebullición de equilibrio en seco y en húmedo.
  • Viscosidad: La influencia de la temperatura debe ser mínima para garantizar un funcionamiento adecuado.
  • Compresibilidad: Debe ser prácticamente incompresible.
  • Protección contra la corrosión: No debe ser corrosivo para los metales del sistema.
  • Ensanchamiento de los elastómeros: Debe ser compatible con las juntas y gomas.

Elementos de Control de la Presión de Frenado

Reductor de Simple Efecto

Cuando la presión en las ruedas traseras alcanza un valor de 50 bares, el émbolo se desplaza, venciendo la presión de tarado del muelle y obstruye la canalización de salida. La presión de las ruedas delanteras no se ve afectada y puede seguir aumentando hasta los 75 bares.

Reductor Dependiente de la Carga o Corrector de Frenada

Se utiliza en vehículos con variaciones importantes de carga en el eje trasero. La presión se determina por la posición de un pistón sometido a la acción de muelles sensibles a la variación de la suspensión trasera.

Mantenimiento y Pruebas de Conducción

Prueba de Conducción

Consiste en una comprobación general en carretera. Se prueban los frenos a distintas velocidades, aplicando fuerza de forma gradual y brusca para evitar el bloqueo. Es vital identificar si la anomalía proviene del tren delantero o trasero, utilizando primero el pedal y luego el freno de mano.

Desgaste y Paralelismo

Se debe vigilar la diferencia de espesor (paralelismo) y el desgaste. Por lo general, el máximo desgaste permitido es de 2 mm. Si se supera, deben sustituirse tanto los discos como las pastillas, ya que las irregularidades provocan pulsaciones y vibraciones en el pedal.

El Servofreno de Vacío (Mastervac)

El Mastervac utiliza la presión atmosférica y la depresión generada en el colector de admisión (o bombas de vacío) para multiplicar la fuerza del conductor. Existen dos tipos principales:

  • Servofreno de dos cámaras: Compuesto por una cámara de trabajo y una de vacío separadas por una membrana.
  • Servofreno de dos etapas: Ofrece dos niveles de asistencia según la fuerza aplicada al pedal.

Estados de Funcionamiento

  • Posición de reposo: El pistón está retrasado por el resorte antagonista.
  • Posición de aislamiento: Al pisar el pedal, se aísla la comunicación entre cámaras.
  • Inicio del frenado: Se abre el contacto con la presión atmosférica, reduciendo el vacío en la cámara de trabajo.

Componentes Auxiliares y Tuberías

El sistema se completa con elementos de conducción y control:

  • Tuberías: Metálicas de acero cobrizado y manguitos de goma con capas de rayón para absorber movimientos.
  • Tipos de líquidos: Minerales (color verde, para sistemas específicos) y sintéticos (compuestos de éteres de poliglicol).
  • Válvula unidireccional de vacío: Mantiene la depresión en el sistema.
  • Bomba mecánica de vacío: Necesaria en motores que no generan suficiente vacío natural.
  • Hidromaster e Hidrovac: Sistemas de asistencia combinada o puramente hidráulica.

Finalmente, es crucial controlar la presión en el eje trasero debido a la deceleración, que provoca una transferencia de carga hacia el eje delantero durante el proceso de frenado.