Freno de estacionamiento

Sistema mecánico

El freno de estacionamiento es el sistema que mantiene accionados los elementos frenantes del vehículo para que este permanezca inmóvil, incluso en ausencia del conductor e independientemente del ángulo de la via. Dichos elementos (pastillas y zapatas), deben permanecer bloqueados por un dispositivo puramente mecánico, aunque su accionamiento puede ser tanto mecánico como eléctrico.

Suele actuar sobre las ruedas traseras, aunque existen modelos en que lo hace sobre las delanteras o sobre el eje de transmisión. El freno de estacionamiento puede accionar los mismos elementos que los utilizados en el freno de servicio o elementos exclusivos para este sistema como, por ejemplo, un conjunto de zapatas en el interior del buje del disco de freno o un juego extra de pinzas y pastillas.

Configuraciones del freno de estacionamiento: en la cardán, dentro del disco y pinza independiente
Configuraciones del freno de estacionamiento: en el cardán, dentro del disco y pinza independiente

Freno de estacionamiento mecánico

El sistema de mando mecánico se activa por la fuerza muscular del conductor y no es amplificada más allá del efecto de la propia longitud de la palanca de mando. Es el sistema de freno de estacionamiento, y a su vez de emergencia, más utilizado en los automóviles de turismo debido a su simplicidad, aunque comienza a sustituirse por el de accionamiento eléctrico. Está compuesto básicamente por:

  • Un elemento de accionamiento (palanca o pedal), con mecanismo de sector dentado y trancador para fijar su posición.
  • Una varilla intermedia, que une el elemento de accionamiento con el igualador de recorrido.
  • Un igualador de recorrido de los cables, que a su vez reparte por igual la fuerza de accionamiento.
  • El cable acerado flexible, también llamado cable Bowden.
  • La funda de protección para el cable acerado, que resulta necesaria para compensar los recorridos de desplazamiento de la suspensión.
  • El mecanismo encargado de actuar sobre las pastillas o las zapatas según sea el caso.
Freno de estacionamiento mecánico
Freno de estacionamiento mecánico

Al aplicar el mando del freno de estacionamiento (palanca o pedal), se desplaza la varilla intermedia que lo une al igualador de recorrido de los cables. El igualador de recorrido es una pieza metálica donde convergen la varilla intermedia y los cables que actúan sobre el mecanismo de accionamiento del freno de cada rueda, realizando la función de igualar el recorrido de ambos en caso de existir un desgaste descompensado entre los mecanismos de freno de las ruedas traseras. El desplazamiento del igualador de recorrido tensa por igual los cables Bowden, actuando sobre las palancas que accionan los dispositivos de freno de las ruedas traseras, ya sea mediante la expansión de las zapatas o desplazando el émbolo de las pinzas traseras.

Ubicación de los actuadores del freno de estacionamiento
Ubicación de los actuadores del freno de estacionamiento

El elemento de accionamiento se mantiene en la posición deseada mediante un sistema de trancador y sector dentado que permite el movimiento en un sentido y queda bloqueado en el contrario. En la palanca, el trancador está unido a la misma, desplazándose a la vez mientras se desliza sobre el sector dentado, que está fijo sobre el túnel central del vehículo. Para desactivar el freno de estacionamiento, se pulsa un botón situado en el centro de la palanca y que está unido al trancador, haciéndolo pivotar para lograr un espacio suficiente entre el trancador y el dentado, evitando el contacto entre ambos y permitiendo el movimiento inverso que libera el mecanismo.

En caso del freno de estacionamiento por pedal, existen dos variantes. En las versiones que se desactiva mediante palanca, el sector dentado gira solidario a este, deslizándose sobre el trancador que se encuentra fijo al soporte del pedal. Al accionar la palanca para liberar el freno de estacionamiento, se hace pivotar el trancador de igual manera que en el de palanca para librar la profundidad del dentado. El pedal retorna a su posición por la acción de un resorte.

En las versiones en que el freno de estacionamiento se desactiva pisando el pedal, el sector dentado se encuentra fijo al soporte del pedal, mientras que el desplazamiento del pedal actúa sobre una leva que al igual que el trancador, permite el movimiento solamente en un sentido. Al pulsar por primera vez el pedal, la leva permite presionar hasta abajo el pedal, tensando el cable y actuando sobre el freno. Al volverlo a pisar de nuevo, dicha leva pivota y deja de estar en contacto con el sector dentado, retornando el pedal a su posición inicial por la acción de un muelle.

Bloqueo y desbloqueo del freno de estacionamiento
Proceso de bloqueo y desbloqueo del freno de estacionamiento

El desgaste de los elementos de frenado o la sustitución de alguno de los elementos del sistema hacen necesario realizar un reajuste del freno de estacionamiento. Dependiendo del sistema, dicho ajuste se puede realizar de manera automática o manual, ya sea actuando sobre el cable o sobre la aproximación de los elementos frenantes.

Proceso de ajuste y tensado del freno de estacionamiento

En este apartado se explicará el tensado del sistema actuando sobre el cable acerado, tanto con palanca como con pedal de accionamiento. Aunque existen diversos sistemas, este reajuste se suele efectuar en el regulador de recorrido mediante un mecanismo de contratuerca o sobre una tuerca autofrenante. Al apretar dicha tuerca, se ajusta la longitud de los cables de transmisión para lograr un frenado gradual y suficientemente efectivo.

Ajuste del freno de estacionamiento con palanca
  • Primero, tirar con firmeza de la palanca del freno de estacionamiento y volverla a colocar en la posición de reposo. Repetir este proceso tres o cuatro veces.
  • A continuación, seguir visualmente los cables del freno de estacionamiento para localizar el igualador de recorrido junto con el tornillo tensor. Normalmente, se encuentra en el habitáculo tras la palanca del freno de mano o en los bajos del vehículo.
Ejemplos de reguladores de recorrido
Ejemplos de reguladores de recorrido
  • Aflojar la tuerca de fijación (si equipa) y la tuerca de ajuste hasta liberar por completo el cable del freno de estacionamiento.
  • Pisar varias veces el pedal del freno de servicio para colocar las zapatas o pastillas en su posición de trabajo.
  • Apretar la tuerca de ajuste hasta corregir el tensado del cable acerado a la vez que se comprueba el frenado en las ruedas traseras. Al girar la rueda de forma manual con la palanca del freno de estacionamiento en posición de reposo, deberá existir un ligero rozamiento entre las mordazas y el tambor o entre las pastillas y los discos.
  • Después, volver a aflojar la tuerca de ajuste para destensar ligeramente el freno de modo que la rueda vuelva a girar libremente, de esta manera los elementos de fricción quedan lo más próximo posible pero sin llegar a entrar en contacto.
  • Accionar varias veces la palanca del freno de estacionamiento y comprobar su funcionamiento. Generalmente se debe realizar de forma que en el primer punto del sector dentado las ruedas se frenen ligeramente y en el cuarto queden completamente bloqueadas (pudiendo variar según lo estipulado por el fabricante). La palanca no debe presentar durante el recorrido excesiva resistencia y el testigo del freno de estacionamiento debe encenderse en el primer diente.
  • Por último, volver a apretar la tuerca de fijación (si equipa) y realizar una prueba de conducción, prestando especial énfasis en que la frenada mediante el sistema de estacionamiento se realiza de manera gradual y equilibrada entre ambas ruedas.
Ajuste del freno de estacionamiento con pedal
  • Primero, accionar el pedal de freno de estacionamiento hasta el final y después volverlo a colocar en la posición de reposo, ya sea mediante el uso de la palanca o volviendo a pisar el pedal. Repetir este proceso varias veces.
  • A continuación, seguir visualmente los cables del freno de estacionamiento para localizar el igualador de recorrido junto con el tornillo tensor. En los modelos con pedal para el freno de estacionamiento puede estar ubicado: en el propio pedal de accionamiento, debajo de los asientos traseros (cubiertos por una plancha de metal) o en los bajos del vehículo.
Ejemplos de reguladores de recorrido
Ejemplos de reguladores de recorrido
  • Aflojar la tuerca de fijación (si equipa) y la tuerca de ajuste hasta liberar por completo el cable del freno de estacionamiento.
  • Pisar varias veces el pedal del freno de servicio para colocar las zapatas o pastillas en su posición de trabajo.
  • Apretar la tuerca de ajuste para corregir la longitud del cable Bowden a la vez que se comprueba el frenado en las ruedas traseras. Del mismo modo que al ajustar un freno de estacionamiento por palanca, se debe apreciar un ligero rozamiento entre los elementos frenantes al girar la rueda de forma manual y con el pedal en posición de reposo.
  • Después, volver a aflojar la tuerca de ajuste para destensar ligeramente el freno y que la rueda vuelva a girar libremente.
  • Accionar varias veces el freno de estacionamiento y comprobar que ha quedado dentro del margen especificado por el fabricante, quedando las ruedas traseras completamente bloqueadas antes de llegar al final del recorrido del pedal. Al igual que en el ajuste mencionado anteriormente, el pedal no debe presentar resistencia en su recorrido (sólo endurecerse al final) y encenderse el testigo del freno de estacionamiento en los primeros dientes.
  • Por último, volver a apretar la tuerca de fijación (si equipa) y realizar la prueba de conducción.
Ajuste automático del freno de estacionamiento

Algunos fabricantes incorporan reguladores de recorrido con tensado automático, por lo que no es necesario realizar un ajuste por desgaste pero sí al sustituir algún componente del sistema. Por ejemplo, Mercedes Benz equipa un regulador formado por un soporte metálico -1- anclado por un extremo mediante un resorte -2- al chasis y en el otro a la palanca de actuación -3-, que recibe el movimiento del pedal de freno de estacionamiento a través de un cable. Sobre este soporte se encuentra una caja de resortes -4- unida a una excéntrica con sector dentado -5- y a una palanca -6-, donde se anclan los dos cables que van a los dispositivos de frenado; todos estos componentes se unen mediante un tornillo. Al final del soporte se encuentra una grapa elástica -7- que bloquea el movimiento de la excéntrica.

Regulador de recorrido automático
Regulador de recorrido automático

Al accionar el freno de estacionamiento, la palanca de actuación desplaza el soporte en el sentido de avance del vehículo mientras que el conjunto de la excéntrica permanece retenido por la resistencia de los cables Bowden. Este movimiento provoca un giro en la excéntrica que, por la forma de sus dientes, permite el movimiento únicamente en un sentido, quedando bloqueada por la grapa elástica. Cuando hay juego suficiente, la excéntrica salta un diente, salvando la distancia excesiva y recuperando el tensado de los cables.

Para realizar el ajuste básico del tensor, simplemente hay que girar en sentido horario el tornillo con una llave hexagonal hasta vencer el recorrido excesivo (aproximadamente una vuelta). Para destensar el mismo sistema, únicamente hay que elevar la grapa elástica, liberando la excéntrica dentada.

Los sistemas que realizan el ajuste del freno de mano en las zapatas o las pinzas de freno, serán explicados junto a dichos elementos en sus apartados correspondientes, un avance de dicho ajuste es el utilizado en los BMW Series 1 y 3, donde se realiza directamente en el conjunto de la zapata de freno. El proceso de ajuste se encuentra en el siguiente enlace.

Comprobación del sistema

La doble funcionalidad del freno de estacionamiento implica que deba realizarse la comprobación de su fuerza de frenado en conjunto y la igualdad de frenado entre ambas ruedas, requisito necesario como sistema de frenado emergencia.

Se puede realizar una comprobación preliminar del funcionamiento del sistema actuando de forma progresiva sobre el elemento de mando en una zona plana, con buen pavimento y excluida de la circulación de otros vehículos. Circulando a baja velocidad (inferior a 50 km/h), la fuerza de frenado debe ser capaz de detener el vehículo al accionar el freno de estacionamiento progresivamente, llegando incluso a bloquear las ruedas. La marcha del vehículo debe ser recta durante toda la frenada sin ser necesario corregir o mantener la trayectoria por el timón de dirección.

El bloqueo de las ruedas debe producirse al mismo tiempo, en caso de duda repetir la comprobación sobre pavimento suelto, donde se puede comprobar la huella de arrastre por bloqueo. El reparto desigual de la fuerza de frenado sobre las ruedas puede ser debido al propio sistema de accionamiento o al rendimiento de los elementos frenantes. La inspección visual de los cables de accionamiento, su tensión y recorrido de trabajo resulta pues necesaria, al igual que el desgaste simétrico de los elementos frenantes. El desgaste desigual de dichos elementos es indicador de la descompensación del freno de servicio.

El correcto funcionamiento del sistema hidráulico resulta indispensable para el ajuste automático por desgaste de los discos y pastillas o mordazas y tambores, por lo que en caso de descompensación del freno de estacionamiento se debe verificar también el correcto funcionamiento del freno de servicio.

Por último, la eficacia del freno de servicio debe determinarse en un banco de rodillos o frenómetro.

Tabla de resolución de averías

Tabla de síntomas de avería del freno de estacionamiento mecánico