Funcionamiento general del sistema

Funcionamiento general del sistema

La multitud de normativas vigentes en los diferentes países coinciden en los requisitos exigidos para los sistemas de freno de los automóviles, indicando que los vehículos de cuatro ruedas deben disponer como mínimo de:

  • Freno de servicio: debe permitir detener el vehículo a voluntad del conductor y ser regulable. Debe estar formado por dos circuitos de trabajo independiente, permitiendo que en caso de que uno de los circuitos sufra una avería, el otro permanezca operativo.
  • Freno auxiliar: debe ser independiente del freno de servicio y capaz de detener el vehículo en una distancia razonable en caso de fallo del anterior.
  • Freno de estacionamiento: debe ser capaz de mantener el vehículo inmóvil en ausencia del conductor, incluso en vias con pendiente. Los elementos activos deben permanecer en posición de bloqueo mediante un dispositivo puramente mecánico. Tanto en turismos como en vehículos industriales, suele ser la misma instalación que la del freno auxiliar.
Sistema de frenos

Independientemente de la función del freno y del sistema utilizado, el sistema de freno está formado por el elemento de mando, el de transmisión y el dispositivo de freno.

Mando

Es el elemento accionado directamente por el conductor y que proporciona la energía necesaria para poner en funcionamiento el sistema de frenado. Esta energía puede ser la fuerza muscular del conductor o la de una fuente externa controlada por él. Puede ser de los siguientes tipos:

  • Mecánico: El accionamiento del sistema se realiza mediante una combinación de cables y palancas. Antiguamente se utilizaba para el accionamiento del freno de servicio, pero en la actualidad únicamente se emplea en el freno de estacionamiento.
  • Hidráulico: Su principio de funcionamiento está basado en la presión hidráulica y es el sistema más utilizado en los automóviles para el freno de servicio. El conductor, a través de un pedal, acciona un émbolo que genera una presión que es transmitida mediante un fluido al dispositivo de freno, generando en este último una fuerza.
  • Neumático: El principio de funcionamiento es parecido al mando hidráulico aunque constructivamente es bastante distinto; se sustituye el fluido por aire comprimido como medio para la transmisión de la fuerza. En este tipo de mando, el conductor acciona el pedal y este mueve una corredera que controla la presión de aire que actúa sobre el dispositivo de freno. Se utiliza en vehículos industriales debido a su fiabilidad y a que no requiere gran fuerza de accionamiento.
  • Eléctrico: El conductor acciona el sistema de frenos mediante un pulsador, que envía una señal a la unidad de mando correspondiente para que actúe sobre los motores eléctricos encargados de actuar sobre el freno. Normalmente este sistema sólo se utiliza en el freno de estacionamiento.

Transmisión

Es el conjunto de los componentes situados entre el mando y el dispositivo de freno que los une de manera funcional. Así pues, transmiten, regulan y eventualmente preparan la energía necesaria para el frenado. Puede ser:

  • Mecánica: Es el conjunto de cables y varillas que unen la palanca o pedal de accionamiento con el dispositivo de freno.
  • Hidráulica: Son las tuberías que contienen el fluido hidráulico desde la bomba hasta los elementos de frenado, considerándose el propio fluido como elemento de la transmisión.
  • Neumática: Como en la transmisión hidráulica, son las tuberías y el aire que transmiten la fuerza de frenado.
  • Eléctrica: Se consideran los cables que transmiten las señales y la corriente suficiente para activar los motores eléctricos que accionarán los frenos.
  • Mixta: Su característica fundamental consiste en la utilización de dos sistemas de transmisión en un mismo circuito, normalmente la combinación de los sistemas hidráulico y neumático.

Dispositivo de frenado

Es el componente sobre el que se desarrolla la fuerza que se opone al movimiento del vehículo. Se emplean los siguientes tipos:

  • De fricción: Los componentes generan la fuerza de frenado por el rozamiento entre ellos. Son los más habituales en los turismos, siendo los dispositivos más comunes los frenos de disco y de tambor.
  • Freno motor: El frenado se realiza mediante un aumento artificial de la acción del freno motor que se transmite a las ruedas, por ejemplo mediante una válvula de retención de los gases de escape o el estrangulamiento del aire de admisión.
  • Hidráulico: Las fuerzas de frenado se generan por la acción de un fluido situado entre dos componentes que se mueven uno respecto al otro sin contacto entre sí, como por ejemplo los retardadores hidrodinámicos situados en la salida de las cajas de cambios de los vehículos industriales.
  • Eléctrico: Por atracción electromagnética se reduce la velocidad de dos piezas que giran una respecto a la otra, sin contacto entre sí. Este sistema suele utilizarse únicamente en los vehículos industriales, como freno de retención.
Diagrama del circuito de frenado
Diagrama del circuito de frenado