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23/02/2014 Nicols Colado 1
ndice del libro
Ud. 8Elementos y piezas de un circuito de frenos
http://www.Bosch.com
http://www.bosch.com/http://www.bosch.com/ -
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1. Frenos de tambor Ud.8
Carruaje con frenos de zapatas
Antiguamente los carros tenan frenos de zapatas exteriores.
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Ud.8
Despiece del freno de tambor
El freno de tambor fue inventado por W. Maybach
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Portafrenos
Ud.8
Plato portafrenos con zapatasy bombnEl plato es la pieza que soporta alresto de los elementos del freno.
Va sujeta al puente o a la manguetamediante tornillos.
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Tambor de freno
Ud.8
Tambor de freno
Es un cilindro de fundicin gris aleada torneado en su interior.
Soporta temperaturas de hasta 400 C.
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Zapatas de frenos
Ud.8
Zapata de freno con forro remachado e intercambiable
El ferodo (material rozante) va fijado en la zapatas mediante adhesivos o remaches.
La zapata se sujeta al plato portafrenos de forma elstica, y pueden ser movidas por el dispositivo de tensado
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Dispositivo de tensado de las zapatas
Ud.8
Freno de tambor accionado porcua
Los dispositivos De tensado son losencargados de desplazar laszapatas cuando frenamos.Destacan los siguientes tipos:
1. Leva en forma de S o Z.
2. Cua de expansin.
3. Bombn de frenos (es el ms usado)
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Dispositivo de tensado de las zapatas
Ud.8
Dispositivo de tensado por leva en S
.
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Bombn de frenos
Ud.8
Freno Dplex conbombines de unmbolo.
Los bombines transforman lapresin hidrulica delcircuito de frenado endesplazamiento de susmbolos.
Segn la configuracin de estospueden ser:
1. De un solo embolo.
2. De doble embolo (es el ms
usado en automviles)3. De mbolos escalonados.
4. Con dispositivocompensador integrado.
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Bombn de frenos
Ud.8
Bombn de doble mbolo
El Bombin de dos mbolos realiza el doble de fuerza que elde un solo embolo (por qu?), pero tiene la mitad derecorrido que este.
1 F d b
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Bombn de frenos
Ud.8
Bombn de mbolos escalonados
El diferente dimetro de los dos bombines permite que ejerzan deferente fuerza sobrecada una de las zapatas
1 F d t b
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Bombn de frenos
Ud.8
Bombn con dispositivo compensador integrado
Se montan el el eje trasero y el compensador acta comocorrector de frenado, limitando la presin hidrulica quepuede haber en el circuito.
1 F d t b Ud 8
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Resortes de retencin y recuperadores
Ud.8
Resortes de retencin
Cuando la presin cesa en el circuito, se encargan de devolver las zapatas a suposicin inicial.
1 F d t b Ud 8
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Dispositivos de ajuste
Ud.8
Sistema Girling
Para que el frenado sea eficaz, las zapatas deben estar a una distancia adecuada del tambor.
Con el progresivo desgaste de los forros, la posicin de las zapatas debe ir corrigindose.
Los dispositivos de ajunte manual ms comunes son el Girling y el Bendix.
Tambin hay dispositivos de ajuste automtico (por trinquete o por arandela de friccin).
En este sistema el ajuste se hace por medio de roscados en el bombin o
en el sistema de apoyo de las zapatas.
1 F d t b Ud 8
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1. Frenos de tambor1.1. Constitucin del freno de tambor
Dispositivos de ajuste
Ud.8
Sistema Bendix con levas
En este sistema, el ajuste se hace
desde el exterior, por la parte trasera
del portafrenos.
Si despus de girar completamente
la leva, el freno no se queda
bloqueado, esto significa que los
ferodos estn excesivamentedesgastados.
1 F d t b Ud 8
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1. Frenos de tambor1.2. Funcionamiento del freno de tambor
Ud.8
Configuracin de las zapatas de freno
Segn la configuracin de los frenos
de tambor, podemos tener zapatas
primarias y zapatas secundarias.
Por su diseo, los frenos de tambor
tienen algunas caractersticas:
El autoreforzamiento de las zapatas
primarias (coeficiente K).
La disminucin de la fuerza que
aplican las secundarias.
Ser sensibles a la temperatura y las
dilataciones que esta genera.
Tener mala auto limpieza.
1 Frenos de tambor Ud 8
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1. Frenos de tambor1.3. Tipos de frenos de tambor
Freno Simplex
Ud.8
Freno de tambor Simplex
Caractersticas principales:
1. Ambas zapatas tienen un
dispositivo de tensado comn
( en general un solo bombn)
2. El otro extremo se apoya enun punto fijo o mvil.
3. Hay una zapata primaria y
otra secundaria.
4. La primaria soporta el 70 %
del esfuerzo, por lo que se
desgasta ms.
5. El mecanismo del freno de
estacionamiento se integra
bien.
1 Frenos de tambor Ud 8
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1. Frenos de tambor1.3. Tipos de frenos de tambor
Freno Dplex
Ud.8
Freno de tambor Dplex
Caractersticas:
1. Cada zapata tiene su propio
sistema de tensado.
2. La fuerza que se hace sobre
ambas zapatas es igual ( mismapresin y dimetro del embolo)
3. Ambas son primarias.
4. Frena mejor que el simples ya
que ambas zapatas se
autorrefuerzan.
5. En marcha atrs ambas sonsecundarias.
6. El freno de mano es difcil de
instalar.
1 Frenos de tambor Ud 8
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1. Frenos de tambor1.3. Tipos de frenos de tambor
Freno Do Dplex
Ud.8
Freno de tambor Do Dplex
Caractersticas:
1. Incorpora dos
bombines de doble
efecto como
elemento de
tensado.
2. En ambos sentidos
las dos zapatas se
autorrefuerzan.
3. El freno de
estacionamiento es
difcil de montar.
1 Frenos de tambor Ud 8
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1. Frenos de tambor1.3. Tipos de frenos de tambor
Servofreno
Ud.8
Freno de tambor Servofreno
Caractersticas:
1. Un solo cilindro doble hace
de dispositivo de tensado de
las dos zapatas.
2. No hay punto de apoyo fijopara las zapatas, sino que se
dispone de un alojamiento
mvil
3. La zapata primaria transmite
parte de su movimiento a la
secundaria, logrndose as
autorreforzamiento enambas (solo se desplaza en
un sentido).
4. En marcha atrs funciona
como un freno Simplex.
1 Frenos de tambor Ud 8
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1. Frenos de tambor1.3. Tipos de frenos de tambor
Freno Do-Servo
Ud.8
Freno de tambor Do-Servo
Caractersticas:
Es similar al tipo Servofreno pero
con algunas
particularidades:
El punto de apoyo inferior
se puede desplazar en los
dos sentidos.
Una de las zapatas es mas
corta que la otra.
Ambas zapatas son
primarias, tanto haciadelante, como hacia atrs.
En l se puede instalar
fcilmente el freno de
estacionamiento.
1 Frenos de tambor Ud 8
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1. Frenos de tambor1.3. Resumen de modelos
Ud.8
1. Simplex
2. Duplex
3. Duo-duplex
4. Servofreno
5. Duo-servo
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco Ud.8
El sistema de frenos de disco es el mas empleado hoy en da en automviles ymotocicletas.
Son mas ligeros, sencillos y econmicos que los de tambor. Adems no lesafecta el efecto del fading.
En este sistema un disco gira solidario con la rueda y una pinza con elementos
frenantes va fija, sujeta a la suspensin.El accionamiento de las pinzas es hidrulico (principio de Pascal).
En cuanto a su mantenimiento, solo hay que preocuparse de reponer laspastillas y los discos cuando estn desgastados.
Tambin hay que atender al cambio de lquido de frenos, respetando losperiodos estipulados por el fabricante.
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.1. Constitucin y funcionamiento
Ud.8
Freno de disco
Elementos principales
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.1. Constitucin y funcionamiento
Ud.8
Freno de disco de mordaza fija
Principio de funcionamiento:
Un disco gira solidario con el buje
de la rueda. Es de fundicin gris
con las dos caras mecanizadas.
Puede ser autoventilado.El elemento frenante es un pinza,
con sus mbolos y pastillas, que se
encuentra fija a la suspensin o a al
mangueta. Son de aleaciones de
aluminio y tienen mecanizados los
conductos para el liquido de frenos
y para los pistones.La presin hidrulica que genera el
sistema acta sobre las pinzas y
estas frenan el disco por
rozamiento.
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Ud.8
Segn la constitucin y forma de funcionar, los frenos de disco mscomunes son:
Con pinza fija.
Con marco flotante.
Con pinza flotante.
Neumtico con pinza flotante
Con disco totalmente cubierto.
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Ud.8
Freno de disco con pinza fija
Caractersticas:
La pinza va fija sobre el
buje.
Hay, al menos, un
cilindro a cada lado del
disco (ocupa muchoespacio).
Pueden formarse
burbujas en los
conductos que unen los
dos cilindros.
Permiten instalar discosde gran tamao por su
gran rigidez (vehculo
industrial, gran berlina)
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de disco con pinza fija
Ud.8
Estanqueidad de los mbolos de las pinzas
La estanqueidad del sistema se
asegura mediante juntas y retenesde goma
Cuando dejamos de actuar sobre el
pedal del freno, el retroceso de los
mbolos se consigue gracias a los
retenes y al tambaleo del disco.
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de marco flotante
Ud.8
Freno de disco de marco flotante
En este tipo de freno elmarco puede desplazarse a
lo largo de un soporte fijo
atornillado a la suspensin.
Solo tiene un mbolo que
est en la cara interior del
disco.
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de marco flotante
Ud.8
Montaje del marco flotante
Funcionamiento:
Al mandar presin hidrulica, el embolo acta sobre el
disco.
Como reaccin, el marco flotante se desplaza,
acercando la otra pastilla contra el otro lado del disco..El retroceso de las pastillas se logra con el tambaleo del
disco y el empuje del retn.
Caractersticas:
Como solo dispone de un cilindro, ocupa menos
espacio
El liquido de frenos se calienta menos, ya que no hay
conductos que pasen cerca del disco.
2 Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de disco con pinza flotante
Ud.8
Freno de disco con pinza flotante
Constitucin:
La pinza tiene dos elementos bsicos:
caja y soporte.
Caja: aloja las pastillas, el embolo y los
elementos de sujecin de aquellas.
Soporte: va fijo a la suspensin.
Funcionamiento:
La presin hidrulica desplaza el
mbolo.
Como reaccin, la caja se mueve,
presionando la otra pastilla contra eldisco.
El mbolo retrocede por la tensin de los
retenes y las pastillas por el tambaleo del
disco.
2. Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de disco con pinza flotante
Ud.8
Montaje de la pinza flotante
En color marrn podemos ver el soporte
(no se mueve) y en gris oscuro vemos
la caja (que se desplaza sobre aquel)
Caractersticas:
Permite montar mbolos de gran
dimetro.
Escaso peligro de que el lquido forme
burbujas
Muy usado en turismos y pequeos
industriales.
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de disco neumtico con pinza flotante
Ud.8
Freno de disco neumtico con pinza flotante
2. Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de disco mordaza oscilante
Ud.8
Freno de mordaza oscilante
Caractersticas:
Tamao muy reducido.
Apropiado paramotocicletas.
Un solo mbolo.
Los forros de las
pastillas tienen forma de
cua.
Con el progresivodesgaste la forma de
cua va desapareciendo.
2. Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de disco mordaza oscilante
Ud.8
Movimiento oscilante de las mordazas
2. Frenos de disco Ud 8
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2. Frenos de disco2.2. Tipos
Freno de disco totalmente cubierto
Ud.8
Freno de disco cubierto
Usado en vehculos agrcolas y militares.
Muy protegido contra la suciedad.
3. Bombas de frenos Ud 8
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Ud.8
La bombas de freno que usan los automviles se accionan con un pedal(primera multiplicacin del esfuerzo)
Las bombas, o cilindros maestros, transforman la fuerza aplicada en el pedal enpresin hidrulica.
En casi todos los casos tienen un servofreno acoplado (segunda multiplicacindel esfuerzo)
Los tipos ms comunes son:
- de un solo mbolo.
- de dos mbolos y dos cmaras.- de dos mbolos de diferente dimetro (escalonadas).
Los elementos principales de todas las bombas o cilindros maestros de frenoson:
1. Depsito de lquido.
2. Cilindro.
3. Retenes.
4. Muelle recuperador.
5. Vlvula de presin residual.
3. Bombas de frenos Ud.8
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Ud.8
Doble bomba de frenos con Servofreno Mastervac
3. Bombas de frenos Ud.8
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Ud.8
Bombas de frenos de un solo mbolo
3. Bombas de frenos Ud.8
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3.1. Bombas de dos cmaras (doble mbolo)Ud.8
Despiece de una bomba de dos cmaras (doble mbolo)
3. Bombas de frenos Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 42
3.1. Bombas de dos cmaras (doble mbolo)Funcionamiento
Ud.8
Bomba de dos cmaras
3. Bombas de frenos Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 43
3.1. Bombas de dos cmaras (doble mbolo)Funcionamiento
Ud.8
Bomba de dos cmarasLa principal ventaja de este tipo de bombas es que
permite tener dos circuitos de frenosindependientes (mayor seguridad).
Funcionamiento:
El pedal apoya sobre el mbolo (9).
La presin creada en la 1 cmara empuja el
mbolo de la 2.
El lquido es obligado a salir hacia los frenos.
Al soltar el pedal, la presin baja y los mbolos
retroceden empujados por los muelles
recuperadores (3).
En caso de avera:
Si hay perdida de fluido en el 1 circuito (12), elporta anillo (4) empuja el mbolo del 2,
generando presin en l.
Si hay perdida en el 2, la presin el el 1 no
aumenta hasta que el porta anillo de aquel (13) no
toca en el fondo de la cmara.
3. Bombas de frenos Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 44
3.1. Bombas de dos cmaras (doble mbolo)Funcionamiento
Ud.8
Doble circuito de frenos con cuatro canales
3. Bombas de frenos Ud.8
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3.2. Vlvula de presin residual
Vlvula de presin residual
Los vehculos con frenos de tambor
incorporan estas vlvulas, que
mantienen la presin en el circuito a
0,7-0,9 bar.
Con esto evitan que entre aire en el
circuito si fallan los retenes de los
bombines.
Los vehculos con freno de disco no
incorporan esta vlvula por ser
innecesaria.
Los que tienen frenos de los dos tipos
solo la montan en el circuito que va a
los frenos de tambor.
4. Sistemas de ayuda Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 46
Principio de funcionamiento del servo
Los sistemas de ayuda a la frenada se llaman servofrenos.
Sirven para amplificar la fuerza que el conductor hace sobre el pedal.
En los coche de gasolina el servofreno utiliza el vaco generado en el colectorde admisin.
En los vehculos diesel, dado que en el colector de admisin no se generasuficiente depresin, se instala una bomba de vaco.
Los sistemas de servofreno msempleados son:
Hydrovac
(montado en cualquier lugar y deaccionamiento hidrulico. Es el menosusado).
Mastervac
(montado entre el pedal del freno y labomba. Es el ms comn).
4. Sistemas de ayuda Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 47
Principio de funcionamiento del servo
4. Sistemas de ayuda Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 48
Bomba de vaco para motores diesel
4. Sistemas de ayuda4 1 Hid
Ud.8
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4.1. Hidrovac
Servofreno Hidrovac
4. Sistemas de ayuda4 2 M t
Ud.8
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4.2. MastervacConstitucin del servofreno Mastervac
Servofreno Mastervac
4. Sistemas de ayuda. Funcionamiento del Mastervac.4 2 M t
Ud.8
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4.2. MastervacFuncionamiento
Posicinde reposo
Posicinde frenada
5. Circuito de frenos con fuerza auxiliar hidrulica Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 52
Dosificador compensador
En algunos vehculos, sobre todo
industriales, el pedal no acta sobre
el cilindro maestro, generando la
presin de frenado, sino que solo es
una vlvula dosificadora-
compensadora.
Su misin es abrir el paso desde un
deposito con fluido a presin hacia el
sistema de frenos.
A menudo este fluido a presin escompartido por los sistemas de
frenos, direccin y suspensin.
5. Circuito de frenos con fuerza auxiliar hidrulica Ud.8
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Dosificador compensador
6. Correctores de frenada del eje trasero Ud.8
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Corrector de frenada.
El reparto de pesos que se genera en la frenada, hace imprescindible montar correctores
de frenada que limiten la presin en el circuito de los frenos traseros.
6. Correctores de frenada del eje trasero6 1 Compresor fijo
Ud.8
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6.1. Compresor fijo
Para evitar el bloqueo de las ruedas cuando se produce la basculacin y, a lavez, asegurar la menor distancia de frenado posible, se adoptan diversasmedidas:
Sobredimensionar los frenos delanteros.
Limitar la presin del circuito de frenos trasero mediante los llamadoscompensadores-limitadores de frenada.
Los compensadores de frenada ms comunes son:
Compensador fijo (independiente de la suspensin).
Compensador integrado en los bombines traseros.
Compensador-limitador en funcin de la carga del vehculo.
Compensador en funcin de la deceleracin.
Vlvulas compensadoras en funcin de las presiones.
6. Correctores de frenada del eje trasero6 1 Compresor fijo
Ud.8
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6.1. Compresor fijo
Compensador fijo
Es el modelo ms sencillo.
Limita la presin sobre el eje
trasero a partir de una
previamente establecida.
Funcionamiento:
La presin del cilindro
principal llega al compensador
(A).
Al superar un cierto valor, el
muelle (1) cede.En ese momento el mbolo
(2) tapona las salidas (B) hacia
los frenos.
6. Correctores de frenada del eje trasero6 3 Compresor integrado en los bombines
Ud.8
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6.3. Compresor integrado en los bombines
Seccin de un compensador integrado en los bombines
Al igual que el
anterior, el
compensador corta
el paso de fluido a
presin cuando esta
llega a un valor
previamente tarado.
A partir de ese
momento, la presin
de frenado queda
estabilizada hasta
que la presin que
enviamos desde el
cilindro maestro cae
por debajo del valor
de tarado.
6. Correctores de frenada del eje trasero6 2 Compresor limitador en funcin de la carga
Ud.8
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6.2. Compresor limitador en funcin de la carga
Compensador limitador
Este sistema es ms
evolucionado.
En l, la presin de corte
viene regulada por un
resorte unido a la
suspensin del vehculo.
Cuanto mayor sea la
carga en el coche, mayor
ser la tensin que
soporta el resorte y
mayor ser tambin la
presin que se puede
enviar a los frenos
traseros (B).
6. Correctores de frenada del eje trasero6 4 Compresor en funcin de la deceleracin
Ud.8
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6.4. Compresor en funcin de la deceleracin
Compensador en funcin de la deceleracin
Tambin llamado compensador de inercia.
El dispositivo se activa en funcin de la deceleracin que se produce en el vehculo.
6. Correctores de frenada del eje trasero6 4 Compresor en funcin de la deceleracin
Ud.8
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6.4. Compresor en funcin de la deceleracinFuncionamiento
Primera fase
Segunda fase
Tercera fase
La inclinacin del compensador
mantiene la bola en su apoyo
sobre el difusor.
La presin de salida es igual a la
de entrada.
Cuando la deceleracin llega a 5m/s2 la bola se desplaza y cierra el
paso, dejando aislado el circuito de
frenos trasero.
Si sube la presin de entrada, el
conjunto bola-pistn se desplaza,
realizando una funcin
compensadora, con lo que sube la
presin en el circuito trasero.
6. Correctores de frenada del eje trasero Ud.8
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En algunos modelos que montan sistemas ABS, lapresin de frenado sobre las ruedas traseras secontrola mediante un distribuidor de frenadoelectrnico, EBD.
El sistema EBD utiliza los elementos del ABS paracontrolar el derrapaje de las ruedas traseras.
En concreto usa las electrovlvulas de entrada ysalida que hay en el bloque hidrulico del ABS.
7. Tuberas, latiguillos y racores de conexin Ud.8
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Unin entre canalizacin flexible y rgida
7. Tuberas, latiguillos y racores de conexin Ud.8
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Para completar el sistema hidrulico de los frenos necesito
otra serie de elementos como son:
Tuberas:de acero, son rgidas y si se deforman oaplastan, quedan inutilizadas.
Latiguillos flexibles:de caucho recubierto de fibrasmetlicas o textiles. Soportan los movimientos
propios de la suspensin.
Racores:unen los diversos elementos (latiguillos ytuberas, por ejemplo)
Presillas de fijacin:sujetan los diferenteselementos a la carrocera, evitando las vibraciones yruidos que pudieran generarse.
Latiguillos flexibles.
Racores de conexin
Presillas de fijacin.
Tuberas.
9. Pastillas y zapatas Ud.8
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Juego de pastillas de frenos
Para practicar: Desmontaje de una bomba de frenos Ud.8HERRAMIENTAS MATERIAL
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HERRAMIENTAS
Herramientas manuales del taller de electromecnica
MATERIAL
Lquido de frenosGuantes desechables
Aflojar los racores de conexin
Para practicar: Desmontaje de una bomba de frenos Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 66
Racores sueltos
Para practicar: Desmontaje de una bomba de frenos Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 67
Tornillos de unin con el servo
Para practicar: Desmontaje de una bomba de frenos Ud.8
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23/02/2014 Nicols Colado 68
Extraer la bomba
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HACER UN ESQUEMA-RESUMEN DEL TEMA.
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FIN DEL TEMA 8
6. Correctores de frenada del eje trasero6.4. Compresor en funcin de la deceleracin
Ud.8
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pFuncionamiento
Tercera fase
6. Correctores de frenada del eje trasero6.4. Compresor en funcin de la deceleracin
Ud.8
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pFuncionamiento
Segunda fase
4. Sistemas de ayuda4.2. Mastervac
Ud.8
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Funcionamiento
Posicin de frenada
4. Sistemas de ayuda4.2. Mastervac
Ud.8
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Funcionamiento
Figura 8.52.
Figura 8.53.
Figura 8.54.