REP. DEL SISTEMA DE FRENOS NEUMÁTICO

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

El sensor está conectado eléctricamente al respectivo manómetro y comanda
el trayecto de su puntero por la variación de la resisten. Fig. 89.

Fig. 89.

Contacto de la luz del freno.
1 – Resorte.
2 - Anillo de contacto.
3 - Anillo de contacto.
4 - P5 - Entrada del aire.

Generalmente estos contactos son montados junto a los sensores de presión
del freno. Su función es cerrar el circuito que enciende la luz del freno, siempre
que este es aplicado. Su funcionamiento es por medio del aire comprimido del
sistema de frenos.

Uno de ellos, es aplicado al freno de servicio, cierra el circuito eléctrico cuando
el pistón (4) es presionado por el aire comprimido proveniente de la aplicación
de este freno. El otro, es aplicado al freno de estacionamiento, funciona al
contrario, cerrando el circuito eléctrico cuando el aire comprimido es retirado
por la aplicación de este freno.

Válvula de descarga rápida. Fig. 90.
Fig. 90.
1. Entrada. 54
2. Salida para el cilindro.
3. Salida para el cilindro.
4. Cuerpo de la válvula.
5. Tapa.
6. Diafragma.
7. Resorte.
8. Descarga.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

En el sistema de frenos se usan dos válvulas de descarga rápida, una de esas
válvulas es usada para el freno de las ruedas delanteras y la otra para el freno
de estacionamiento.

Válvula de descarga rápida (Nueva). Fig. 91.
1. Entrada.
2. Salida.
3. Salida, descarga.
4. Cuerpo de la válvula.
5. Membrana.
6. Anillo de goma.
7. Tapa.

Fig.91

Válvula de descarga rápida.
A. Posición del freno de servicio aplicado /freno de estacionamiento
desaplicado.
Cuando la válvula del freno de servicio es accionada, el aire comprimido entra
por la conexión (1), empujando el diafragma y salen por las conexiones (2) y (3)
para los cilindros, accionando el freno.
B. Posición del freno de servicio desaplicado /de estacionamiento aplicado.
Cuando se desconecta la válvula del freno de servicio, el aire comprimido de
los cilindros vuelve para la válvula de descarga rápida por las conexiones (2) y
(3), empuja el diafragma y sale por la conexión (8), desconectando el freno.

Fig.92

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 55

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)
Válvula de bloqueo.

Componentes:
La válvula de bloqueo es un dispositivo de seguridad que evita destrabar el
freno de estacionamiento sin que el conductor se encuentre en posición de
controlar el vehículo. Está montada junto al comando manual del freno de
estacionamiento, y intercalada en la línea de presión del aire entre el comando
manual y el depósito de aire del circuito del freno de estacionamiento.

Partes: Fig. 93.

1. Tapa. 12. Anillos de goma.
2. Resorte de presión. 13. mango regulador.
3. Anillo de traba 4.Anillo. 14. Tuerca.
5. Anillo de goma. 15. Salida para el comando del
6. Pistón. freno de estacionamiento.
7. Válvula. 16. Cuerpo de la válvula.
8. Resorte de presión.
9. Entrada, del depósito de aire.
10. Agujero para el exterior.
11. Anillo.

Fig. 93. 56

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Funcionamiento.

Posición de seguridad, carga del sistema del aire comprimido.
El aire que viene del depósito del circuito de freno de estacionamiento entra por
la entrada (9) y empuja el pistón (6) para adentro. Cuando el pistón (6) hubiera
sido empujado completamente para atrás, la válvula (7) es mantenida cerrada
por la presión del aire en la entrada (9) y por la fricción de los anillos de goma
(12). Una vez que la válvula (7) es mantenida cerrada, se evita que el freno de
estacionamiento se desconecte, si el comando manual del freno de
estacionamiento estuviera en la posición de conducción. Fig. 94.

Fig. 94.

Posición de conducción, freno de estacionamiento desaplicado.
Cuando la presión del aire en la entrada (9) pasar de, 4 bar y el comando
manual estuviera en la posición de conducción, se puede desaplicar el freno de
estacionamiento empujando para adentro el mango regulador (13). El aire de
entrada (9) puede circular por la válvula (7) hasta la salida (15). Fig. 95.

Fig. 95

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 57

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)
Posición de la presión abajo de 4,0 bar. Fig. 96.
Cuando la presión en el depósito de aire del circuito del freno de
estacionamiento bajar hasta menos de 4,0 bar, el pistón (6) empuja para fuera
la válvula (7) que entonces se cierra. El pasaje del aire entre la entrada (9) y la
salida (15) es interrumpido. Entonces, será necesario cargar el sistema de aire
comprimido hasta que la presión en el depósito del circuito de estacionamiento
alcance 4,0 bar, para que el mango regulador se mantenga para adentro.

Fig. 96.

Válvula de drenaje manual. Fig. 97.
Todos los depósitos de aire comprimido son equipados con válvulas de dreno
manual para drenar el agua condensada dentro de los depósitos.
El drenaje debe ser hecho con regularidad, para evitar que el agua condensada
penetre en el sistema.

Fig. 97.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 58

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Válvula de provisión.
1. Tapa protectora
2. Mango
3. Asiento de la válvula
4. Válvula
5. Resorte
6. Cuerpo de la válvula.

Esta válvula está conectada a la válvula del freno de estacionamiento. Por su
intermedio se puede introducir aire comprimido de una fuente externa para
librar el freno de estacionamiento del vehículo, caso el sistema de frenos se
encuentre sin aire comprimido.

Esta válvula sirve también para llenar los neumáticos con el aire comprimido
del sistema de frenos. Para esto hay una manguera especial entre las
herramientas del vehículo, una de las extremidades de la manguera debe ser
conectada a la válvula del neumático y la otra a la válvula de provisión

Válvula de dos vías.
1. Conexión de entrada.
2. Vedamiento de goma.
3. Conexión de salida.
4. Pistón.
5. Conexión de entrada.

La válvula de dos vías junta un componente cualquier del sistema de frenos a
dos comandos diferentes, siendo que solamente posibilita la acción de apenas
uno de los comandos de cada vez. Tiene dos entradas (1) y (5) que son
conectadas a los dos comandos; una salida (3) que es conectada al
componente a ser comandado y el pistón (4) que permite la entrada del aire
que viene de apenas de uno de los dos comandos, mientras bloquea el otro.

Una de las entradas de la válvula está conectada al circuito trasero de la
válvula de servicio, y la otra a la válvula de estacionamiento. Su salida está
ligada al freno trasero. Como la válvula de dos vías solo permite la acción de
uno de los comandos por vez, el freno trasero puede ser comandado por la
válvula de servicio o por la válvula de estacionamiento. Fig. 98.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 59

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Fig. 98

Válvula protectora de cuatro circuitos.
La válvula protectora de cuatro circuitos divide el sistema de frenos en cuatro
circuitos independientes. Caso exista pérdida de aire en alguno de los circuitos,
el pasaje del aire para este circuito es interrumpido, garantizando el
abastecimiento del aire comprimido para los otros circuitos.

Funcionamiento.
El aire comprimido que viene del depósito húmedo entra en la válvula
protectora de cuatro circuitos por la conexión (1). Fig. 99.

Fig. 99. 60

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Cuando el aire comprimido llega a la presión de 460 a 490 kPa, abre las
válvulas (A) y (B) y pasa para las cámaras (a) y (b), saliendo por la conexión
(21) para el circuito del freno delantero, y por la conexión (22) para el circuito
del freno trasero.

Partiendo de las cámaras (a) y (b) el aire comprimido presiona las válvulas (C)
y (D). La presión de abertura de estas válvulas es 510 a 540 Kpa. Cuando los
circuitos del freno delantero y del freno trasero hubieran conseguido esa
presión, el aire pasa por las válvulas (C) y (D) para las cámaras (c) y (d), de
donde sale por la conexión (23) para el circuito del freno de estacionamiento, y
por la conexión (24) para el distribuidor de aire que alimenta equipos extras.

Caso exista pérdida en alguno de los circuitos, la válvula que alimenta se cierra
por la acción del resorte, interrumpiendo la alimentación de este circuito. De
esta manera los demás circuitos no son afectados por el circuito defectuoso y
siguen siendo alimentados normalmente. Fig. 100.

Válvula con vista Fig. 100
expuesta. Fig.101.
61
Fig. 101

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Leyenda Fig. 101: 11. Resorte.
12. Plato del resorte.
1. Armazón externa. 13. Pino con rosca.
2. Disco. 14. Anillo-de vedamiento.
3. Anillo de protección. 15. Arandela.
4. Anillo-o. 16. Pino con rosca.
5. Encaje de la válvula. 17. Tuerca sextavada.
6. Anillo de apoyo. 18. Armazón del resorte.
7. Diafragma. 19. Anillo.
8. Anillo. 20. Pino con rosca.
9. Anillo. 21. Tuerca.
10. Plato del diafragma.
11. Resorte.

Válvula del freno de servicio. Fig. 102.
La válvula del freno de servicio tiene la función de aplicar y desaplicar el freno
de las ruedas delanteras y de las ruedas traseras.

Fig. 102.

Leyenda Fig.102: 6. Pistón.
1. Resorte. 7. Cuerpo de la válvula.
2. Resorte. 8. Resorte.
3. Pistón. 9. Resorte.
4. Pistón. 10. Resorte.
5. Cuerpo de la válvula.

Cuando el pedal del freno es accionado, el aire comprimido que viene de los
depósitos, es suelto por medio de la válvula del freno de servicio y acciona los
cilindros, aplicando el freno.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 62

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Freno desaplicado.
Los circuitos del freno delantero y trasero están sin aire comprimido, porque se
comunican con la atmósfera por la conexión (3) por medio de las válvulas (n) y
(i) que se encuentran abiertas. En esta posición el freno esta desaplicado. Las
cámaras (m) y (h), por su vez están llenas de aire comprimido que vienen de
los depósitos por medio de las conexiones (11) y (12). Las válvulas (b) y (g)
están cerradas. Fig. 103.

Fig.103.

Freno Aplicado.
Cuando el pedal del freno de servicio es accionado, el pistón (3) es presionado
hacia abajo. Este, a su vez, presiona el pistón (4) por intermedio del resorte (1)
y del resorte de goma (2), cerrando la válvula (n) y abriendo la válvula (b). De
esta forma el aire comprimido pasa de la cámara (m) para los cilindros traseros
por intermedio de la válvula (b) y de la conexión (21). Por el orificio (c), el aire
comprimido pasa para la cámara (I) y presiona el pistón (6) hacia abajo,
cerrando la válvula (i) y abriendo la válvula (g). De esta manera el aire
comprimido que viene desde el depósito, pasa de la cámara (h) para los
cilindros de freno delantero, por medio de la válvula (g) y de la conexión (22).
Fig. 104.

Fig. 104. 63

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Posición de equilibrio.
El aumento de la presión en las cámaras (a) y (d), presiona respectivamente
los pistones (4) y (6) para encima y comprime el resorte de goma (2). En razón
esto suben también los cuerpos de las válvulas (5) y (7) por la acción de los
resortes (9) y (10), cerrando las válvulas (h) y (g).

De esta forma la válvula del freno permanece en equilibrio hasta que la presión
sobre el pedal sea aumentada o disminuida. Fig.105.

Fig.105

Freno desaplicado: Liberando el pedal del freno, el pistón (4) sube, por la
tensión del resorte (8) y por la presión del aire existente en la cámara (a). En
consecuencia se abre la válvula (n) permitiendo que el aire de los cilindros
traseros sea descargado para la atmósfera por la conexión (3). En paralelo, el
aire de la cámara (1) es descargado por el orificio (c), permitiendo que el pistón
(6) suba, por la acción del aire comprimido en la cámara (d). De esta forma la
válvula (1) es abierta, permitiendo que el aire de los cilindros delanteros
también sea descargado hacia la atmósfera. Fig.106.

Fig.106. 64

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)
Vista expuesta de la válvula del freno de servicio. Fig.107.

Fig.107.

1. Armazón superior. 20. Anillo-traba.
2. Armazón inferior. 21. Anillo.
3. Cuerpo de la válvula. 22. Anillo tórico.
4. Anillo tórico. 23. Anillo tórico.
5. Resorte. 24. Resorte.
6. Anillo tórico. 25. Anillo tórico.
7. Anillo tórico. 26. Cuerpo de la válvula.
8. Anillo. 27. Resorte.
9. Anillo tórico. 28. Anillo tórico.
10. Conexión de descarga. 29. Pistón.
11. Anillo tórico. 30. Resorte de goma p8.
12. Soporte intermediario. 31. Resorte.
13. Anillo para vedar. 32. Plato del resorte.
14. Anillo tórico. 33. Anillo-traba.
15. Pistón. 34. Mango.
16. Anillo tórico. 35. Anillo.
17. Disco. 36. Tapa.
18. Cuñas. 37. Diafragma.
19. Tornillos. 38. Anillo-traba.

Válvula del freno de estacionamiento.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 65

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

La válvula del freno de estacionamiento funciona de la siguiente manera,
cuando esta accionada, descarga el aire comprimido del cilindro y el freno es
aplicado por la tensión del resorte del cilindro.
Cuando esta desaplicado, liberta el aire que viene
del depósito que presiona al resorte del cilindro y
desaplica el freno de estacionamiento. Fig. 108.
1. Palanca
2. Leva
3. Resorte
4. Mango de accionamiento
5. Resorte
6. Pistón
7. Válvula tubular
8. Resorte
9. Guía

Fig. 108

A - Freno desaplicado.
Cuando la válvula esta desconectada, la palanca se encuentra en la posición
(A). El aire comprimido, que viene del depósito, encuentra un camino libre por
las conexiones (11) y (21) para el cilindro del freno, de esta manera el resorte
del cilindro está presionado por el aire comprimido y el freno esta desaplicado.
Fig. 109.

B - Freno aplicado.
Cuando la válvula alcanza la posición (H), ya no existe más aire comprimido en
los cilindros y el freno es totalmente aplicado por la acción del resorte del
cilindro. Mientras la palanca siga en la posición (B), el freno continúa aplicado.
Fig. 109.

C - Aplicación parcial.
Cuando se mueve la palanca en el sentido de la flecha, el mango (5) sube y en
consecuencia sube también el cuerpo de la válvula (7), abriendo la válvula (a) y
cerrando la válvula (b). De esta manera el aire comprimido de los cilindros
comienza a ser descargado para la atmósfera mediante la salida (3), y el freno
comienza a ser aplicado. Si la palanca se fuera a mantener en una posición
entre (A) y (B), las fuerzas actuantes por encima y por abajo del cuerpo de la
válvula (7) se equilibran y cierran las válvulas (a) y (b). En esta posición el freno
está parcialmente aplicado. Fig.109.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 66

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Fig. 109.

Fig. 110. Vista expuesta de la válvula del
freno de estacionamiento.

Válvula Relé. Fig. 111.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ Fig.111

67

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

1. Descarga. 11. Arandela de presión.
2. Anillo traba. 12. Cuerpo inferior.
3. Guía. 13. Anillo tórico.
4. Anillo tórico. 14. Anillo de vedar.
5. Resorte. 15. Anillo tórico.
6. Anillo tórico. 16. Anillo traba.
7. Plato del resorte. 17. Anillo tórico.
8. Pistón. 18. Pistón.
9. Anillo de vedar. 19. Cuerpo superior.
10. Tornillo.

La válvula relé es utilizada en el sistema de frenos para aumentar la velocidad
de respuesta a sus comandos.

Los vehículos 6 x 4 son equipados con dos válvulas relé para la aplicación y
desaplicación de los frenos del primer eje trasero. Una de esas válvulas es
para el freno de servicio y la otra para el freno de estacionamiento.

Aplicación al freno de servicio, posición del freno aplicado (A). Fig.112.
Cuando la válvula del freno de servicio es accionada, el aire comprimido entra
por la conexión (4) que presiona el pistón (18) y en consecuencia el pistón (8),
cerrando la válvula (b) y abriendo la válvula (d). De esta manera el aire
comprimido que viene del depósito entra por la conexión (1), pasa para la
cámara (c) por medio de la válvula (d) y entra para los cilindros por la conexión
(2), aplicando el freno.

Posición del freno desaplicado (B). Fig.112.
Cuando la válvula del freno de servicio es desconectada, la presión del
comando sale por la conexión (4) y es descargada por la válvula del freno de
servicio. De esta forma la presión existente en la cámara (a) disloca el pistón
(18) para encima, es abierta la válvula (b) y descarga el aire comprimido de los
cilindros por la conexión (3), desaplicando el freno.

Aplicación en el freno de estacionamiento.
La válvula relé, cuando es aplicada al freno de estacionamiento, funciona al
contrario que cuando aplicada al freno de servicio. Cuando la válvula del freno
de estacionamiento es accionada, la válvula relé descarga el aire de los
cilindros y el freno es aplicado por la tensión del resorte del cilindro.

Cuando la válvula de estacionamiento es desconectada, la válvula relé libra el
aire comprimido del depósito para los cilindros, desaplicando el freno.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 68

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Fig.112

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 69

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)
Vista expuesta de la válvula relé. Fig.113.

Fig.113.

1. Armazón superior. 11. Anillo tórico.
2. Armazón inferior. 12. Arandela de presión.
3. Pistón tubular. 13. Tornillo.
4. Guía. 14. Anillo de vedamiento.
5. Pistón. 15. Plato del resorte.
6. Conexión de descarga. 16. Anillo tórico.
7. Anillo tórico. 17. Resorte.
8. Anillo traba. 18. Anillo tórico.
9. Anillo de la válvula. 19. Anillo traba.
10. Anillo de vedamiento. 20. Anillo traba.

Funcionamiento.
Cuando se presiona el pedal del freno, la presión del comando (41) que se
aplica sobre el lado superior del pistón de control (2) lo empuja para abajo. Esto
hace con que la válvula (4) abra un pasaje de comunicación entre la entrada (1)
y la salida (2).Fig. 114.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 70

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Fig.114.

Cuando la presión de descarga es igual o hasta 1,2 kgf/cm2 mayor que la
presión del comando, el pistón de control es empujado hasta el punto en que
cierra la válvula (4) (equilibrio, freno parcial).

Por la conexión de entrada (42) recibe también una presión del comando que
trabaja debajo del pistón de control (7). Mientras tanto, la presión del freno
sobre la parte superior del pistón de reacción se contrapone a la presión del
pistón de control (7) para mantener este en su posición inferior.

Si la presión del comando (41) aumenta, la válvula (4) se abre nuevamente
hasta alcanzar un nuevo equilibrio. Fig. 115.

Fig.115. 71

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Cuando se liberta el pedal del freno, la presión del comando (41) que trabaja
sobre la parte superior del pistón (2) desaparece, del modo que el pistón es
empujado para encima para descargar el aire presurizado por intermedio de la
válvula (4). Fig. 116.

Fig. 116

Funcionamiento en caso de falla de un circuito.

En el caso de falla en el circuito del freno trasero, no existe presión en la
conexión (41) teniendo entonces que hacer la aplicación del freno en la
conexión (42) que ejerce presión debajo del pistón de control (7).

Esta presión empuja el pistón de control para encima, de modo que la válvula
(4) abre pasaje para el orificio de salida (2). Cuando la presión de salida del
aire es tan grande que puede empujar la parte superior del pistón de reacción
(5) para encima, la válvula (4) acompaña el movimiento cerrando el pasaje del
aire. Donde se encuentra la posición de equilibrio. El área activa del pistón de
control del circuito secundario es inferior al área del pistón de control del
circuito primario, lo que significa que la presión de descarga debe disminuir en
el caso de falla en el circuito del freno trasero. En el caso de falla en el circuito
del freno delantero conexión (42), la válvula relé trabajará de la misma forma
que con el sistema del freno intacto. Fig. 117.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 72

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Fig. 117

Cilindro de los frenos - Cámara simple (Ruedas delanteras). Fig. 118.
Cuando la válvula del freno de pié es accionada, el aire comprimido entra en la
cámara del cilindro (10) y empuja el diafragma, aplicando el freno. Cuando la
válvula del freno de servicio es desconectada, el aire comprimido es
descargado por intermedio de la válvula de descarga rápida, y el freno es
desaplicado por la tensión del resorte (6).

1. Tuerca.
2. Tapa.
3. Abrazadera.
4. Diafragma.
5. Cuerpo del cilindro.
6. Resorte.
7. Mango.
8. Contra-tuerca.
9. Horquilla.
10. Conexión para la entrada del
aire comprimido.

Fig.118.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 73

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)
Cilindro de los frenos- Cámara doble (Ruedas traseras). Fig.119.

Fig. 119

1. Cámara del freno de servicio.
2. Cámara del freno de estacionamiento.
3. Resorte de retorno.
4. Mango de accionamiento-freno de servicio.
5. Diafragma.
6. Pistón-freno de estacionamiento.
7. Resorte del freno de estacionamiento.
8. Tornillo de desactivación del freno de estacionamiento.
9. Horquilla.
10. Abrazadera.
11. Disco de presión.
12. Mango de estacionamiento-freno de estacionamiento.

Funcionamiento.

Posición del freno desaplicado.
Si la válvula del freno de servicio esta desaplicada, la cámara (1) queda sin aire
comprimido, dejando el resorte (3) libre, y por tanto el mango en posición de
freno desaplicado. La válvula del freno de estacionamiento, cuando esta
desaplicado, llena la cámara (2) de aire comprimido, presionando el resorte (7)
y dejando el mango en posición de freno desaplicado. Fig. 120.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 74

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Fig. 120.

Posición del freno de servicio aplicado.
Cuando el freno de servicio es aplicado, el aire comprimido entra en la cámara
(1) por la conexión (A), presiona el diafragma (5) y comprime el resorte (3),
aplicando el freno por intermedio del mango (4). Fig. 121.

Fig. 121.

Posición del freno de estacionamiento aplicado.
Cuando la válvula del freno de estacionamiento es aplicado para la posición de
freno aplicado, el aire comprimido es retirado de la cámara (2) por medio de la
abertura (B). De esta forma el resorte (7) es librado, accionando el mango (9)
que por su vez empuja el mango (4), accionando el freno.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 75

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Caso el sistema de frenos se encuentre completamente sen aire por motivo de
pérdida del aire, el freno de estacionamiento esta necesariamente aplicado por
la tensión del resorte del cilindro. Para dirigir el vehículo, se debe colocar cuñas
en las ruedas y desaplicar el freno aflojando el tornillo (8). Fig. 122.

Fig.122

Vista expuesta del cilindro del freno de cámara doble. Fig.123.

Ruedas traseras: Fig. 123
1. Tuerca.
2. Tapa. 15. Anillo de vedamiento.
3. Resorte. 16. Anillo de vedamiento.
4. Mango de accionamiento. 17. Anillo de vedamiento.
5. Abrazadera. 18. Anillo tórico.
19. Pistón.
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
76

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

6. Tornillo. 20. Arandela de apoyo.
7. Tuerca. 21. Resorte.
8. Diafragma. 22.Tapa.
9. Tornillo. 23. Anillo-traba.
10. Tabla de apoyo. 24. Anillo de vedamiento.
11. Cuerpo. 25. Arandela.
12. Anillo de vedamiento. 26. Arandela.
13. Mango. 27. Tornillo que desactiva el freno.
14. Anillo – traba. 28. Tapa.

Identificación.

Válvulas del freno. Fig.124. 8. Válvula limitadora de presión.
1. Válvula del freno de 9. Válvula retenedora de presión.
estacionamiento. 10. Válvula solenoide ABS.
2. Válvula de alivio rápido. 11. Cilindro del freno trasero.
3. Secador de aire. 12. Válvula relé.
4. Depósito de aire delantero. 13. Cilindro del freno delantero.
5. Válvula de protección de 4 circuitos. 14. Válvula del pedal del freno.
6. Depósito de aire húmedo. 15. Válvula de 2 vías.
7. Compresor de aire.

Fig.124 77

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

FRENOS EN LAS RUEDAS.

Construcción y funcionamiento.

Generalidades.
El sistema de frenos en las ruedas, se divide entre las ruedas delanteras, las
ruedas traseras y ruedas del tercer eje en caso del vehículo 6x2.

El cilindro de freno (6) transmite la fuerza del aire comprimido a las zapatas (2)
por medio de la palanca de ajuste (5), de la leva del freno (4) y de los rodillos
(3).

Las zapatas son fijadas al soporte del freno por los ejes de articulación (7) y
son accionados por la leva del freno (4).

Cuando el freno es accionado, las zapatas se comprimen a los forros contra el
tambor, obteniendo de esta forma el frenaje.

Cuando se desconecta el freno, la leva vuelve a su posición inicial y las
zapatas retornan a su posición normal por la acción de los resortes de retorno
(8).

Los frenos son del tipo simple, esto es, las dos zapatas son accionadas al
mismo tiempo por una única leva.

Fig.125 78

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Componentes del sistema del freno de las ruedas. Fig. 125

1 Forros del freno. 6 Cilindro del freno.

2 Zapata del freno. 7 Eje de articulación.

3 Rodillo. 8 Resorte de retorno.

4 Leva del freno. 9 Tambor del freno.

5 Palanca de ajuste.

Existen frenos de diversos tamaños y cada uno es dimensionado conforme el
eje a que se destina, para que en la medida de lo posible, la fuerza de frenado
en las ruedas no pase a la fuerza máxima que la rueda transmite al pavimento
de la estrada. De esta forma se evita el riesgo del bloqueo de las ruedas.

Las ruedas traseras, por ser dobles, transmiten al pavimento de la estrada
mayor fuerza de frenado. Por eso, el área de frenaje en las ruedas traseras es
mayor que en las ruedas delanteras.

Otros factores que marcan en los resultados son la carga sobre el eje, también
la rapidez o la lentitud de frenado.

Además de esto, las características de los frenos son determinadas por los
siguientes factores:
• Presión de frenaje, o sea, la presión del aire que acciona los cilindros.
• Dimensión de los cilindros del freno.
• Tamaño de las palancas de ajuste.
• Configuración del excéntrico de la leva del freno.
• Capacidad de fricción de los forros del freno.

Las especificaciones del freno se componen generalmente de lo siguiente
anchura de los forros, diámetro del tambor y área efectiva de frenaje.

Área efectiva de frenado significa la área total de los forros del freno,
descontando las áreas de los orificios de los remaches y la área existente entre
los forros de la misma zapata.

LAS ZAPATAS DE FRENOS.
I. Zapata primaria (forros marcados con azul).
II. Zapata secundaria. Fig. 126.

Las zapatas del freno se subdividen en primaria (I) y secundaria (II).

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 79

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

La zapata primaria se mueve en el sentido de rotación de la rueda en
movimiento para frente, conforme indica la flecha mayor en la figura. La zapata
secundaria (II) se mueve en el sentido opuesto.

En este sistema de frenos la acción de frenaje de la zapata primaria (I) es
mayor que la acción de la zapata secundaria, desde que los forros de ambas
sean de la misma calidad.

La fricción entre los forros del freno y el
tambor es diferente para las zapatas
primarias y secundarias.

Los forros de la zapata primaria (I) son
marcados con tinta azul en los locales
señalados por las flechas.

Los forros de las zapatas secundarias (II)
no tienen ninguna señal.

Fig.126

Fig. 127. A – Eje delantero / B – Eje trasero

Los resortes de retorno del freno son de dos tipos diferentes, conforme la
ilustración.

Los resortes de retorno de las zapatas del eje delantero (A), tienen el diámetro
interno menor, para que no toque en el cubo, lo que podrá perjudicar en
desgaste en el cubo y fractura en los resortes. Fig. 127.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 80

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

LOS FORROS DE FRENOS.

Los forros del freno son de masa prensada de material libre de amianto sin
cualquier mezcla de componentes metálicos.

Los forros son fabricados en la medida normal para tambores nuevos y con
material a mas para tambores rectificados.

En cada zapata son utilizados dos forros una pequeña y otra mayor con un
pequeño espacio entre las mismas. Esto facilita tanto en la fabricación como el
trabajo de ensamblar y desensamblar los forros. Además, contribuye para
disminuir el crujido en las frenadas. Tanto los forros originales como los de
reposición tienen una espesura mayor en el centro de que en las extremidades.
Este tipo de construcción significa menor gasto de material en la fabricación.
Pero, con el uso, el forro se desgasta y su espesura se hace uniforme.

Los forros de reposición son biselados en las puntas para evitar el agarrar de
los frenos cuando los forros son nuevos. En la lámina de protección del freno
hay un orificio para la inspección, por medio del cual se puede mirar el
desgaste de los forros. Fig.128.

Fig. 128 81

EL RODILLO DE PRESIÓN. Fig. 129.

Fig.54.

1. Rodillo de presión.
2. Eje de leva del freno.
3. Buje.
4. Eje.
5. Anillo de vedamiento.
6. Pasador de seguridad.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

El rodillo (1) trabaja de encuentro a la leva del eje (2). Es fabricado en acero
templado y se apoya en el buje (3) y sobre el eje (4), que es fijado en la zapata
por el eje traba (6). En cada lado del buje está montado un anillo de
vedamiento.

EL EJE DE LEVAS DEL FRENO, EJE DELANTERO. Fig. 130.

Fig.130.

1. Eje de leva del freno. 7. Racor lubricador.
2. Arandela de desgaste. 8. Anillo espaciador.
3. Anillo de vedamiento. 9. Palanca de ajuste.
4. Buje. 10. Tornillo.
5. Apoyo de la zapata. 11. Anillo protector del polvo.
6. Apoyo del eje de leva.

El eje de leva (1) se apoya en los bujes (4) y es montado en el respectivo
apoyo (6). El apoyo del eje de leva es atornillado en el apoyo de la zapata (5).

El buje es lubricado con grasa y tiene un anillo que sujeta en cada lado.

El racor lubricador (7) y el agujero de drenaje de la grasa están localizados en
el apoyo del eje de leva.

Entre el eje de leva del freno y el apoyo hay una arandela de desgaste (2).

La palanca de ajuste (9) es montada en el lado con ranuras del eje de leva y es
asegurado por el tornillo (10).

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 82

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

En el lado interno de la palanca hay un anillo espaciador (8) y en el lado de
fuera hay un anillo protector del polvo (11).

Nota: El eje de leva del freno del lado derecho es diferente del eje de leva del
lado izquierdo. Por esto hay que tomar cuidado para instalar cada eje de leva
en su lado correcto, porque de lo contrario no acciona el freno. El eje de leva
del freno trasero tiene el funcionamiento similar al freno delantero.

LA PALANCA DE AJUSTE.

La palanca de ajuste tiene la función de
trasmitir el movimiento y la fuerza del cilindro
del freno al eje de leva del freno y proporcionar
el frenaje.

La palanca de ajuste tiene una función muy
importante en el sistema de frenos, pues
dependiendo de su longitud entre centros la
fuerza de frenar será mayor o menor. Existen
palancas de ajuste con ajuste mecánico o
automático. Fig. 131.

Fig. 131

Palanca de ajuste automático.
La palanca de ajuste automático es formada por un engranaje del tipo sinfín
que es accionada por un mecanismo de ajuste automático.

Esta palanca tiene los siguientes componentes: Fig. 133.

1. Tornillo de ajuste 15. Piñón sinfín

2. Anillo de vedamiento 16. Brazo guía

3. Tapa roscada delantera 17. Disco guía

4. Rodamiento de agujas 18. Anillo de vedamiento

5. Manguito de acoplamiento 19. Tapa

6. Resorte de fricción 20. Junta

7. Corona 21. Anillo de vedamiento

8. Cojinete 22. Resorte de retorno

9. Tornillo sinfín 23. Cremallera

10. Arandela de presión 24. Racor lubricador

11. Resorte 25. Buje

12. Tapa roscada trasera 26. Tornillo de fijación

13. Remache 27. Consola de fijación

14. Tornillo 28. Arandela de expansión

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 83

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Fig. 132.

Al efectuar el frenado con carrera excedente en
la palanca, la carrera total del vástago del
cilindro de freno, puede ser dividido en tres
partes

NT: La carrera normal es la carrera necesaria
para permitir que el tambor del freno pueda
girar libremente cuando los frenos son
desaplicados.

ST: La carrera excedente es la holgura que la
palanca es ajustada continuamente. Esta
holgura es siempre pequeña y sin valor.

E: La carrera elástica ocurre durante el frenaje y es debido a la elasticidad del
tambor y de los demás componentes del sistema mecánico de transmisión de
la fuerza de frenaje.

En las especificaciones, se indica la carrera normal (NT) y la carrera elástica
(E). Si la carrera de frenaje, fuera diferente de lo indicado, significa que la
palanca no está funcionando correctamente. Fig. 132.

Fig. 133.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 84

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Frenado.
Cuando se hace un frenado, la palanca se mueve en el espacio
correspondiente a la carrera normal (NT). El eje de leva del freno acompaña el
giro de la palanca. La unidad de comando por ser fija no puede acompañar el
movimiento de la palanca, quedándose por lo tanto, en la misma posición. Esto
hace con que la cremallera (23), al acompañar el movimiento de la palanca,
supere la holgura “A” alcanzando el corte del disco de la unidad de comando
(17).

La carrera normal (NT), corresponde a la holgura “A”. Fig.134.

Fig.134 Fig.135

A Holgura en la entalladura de la unidad de comando.
NT Carrera normal.
ST Carrera excedente.
5 Manguito de acoplamiento.
6 Resorte.
7 Engranaje.
17 Disco de la unidad de comando.
23 Cremallera.

A medida que los forros se desgastan, la carrera de la palanca queda más
grande que lo normal, resultando en exceso de carrera (ST). La cremallera (23)
alcanza al disco de la unidad de comando (17) y se mueve hacia arriba durante
el movimiento de la palanca.

El engranaje (7) que compone el acoplamiento de sentido único, gira por la
acción de la cremallera (23). El engranaje (7) patina en el acoplamiento

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 85

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

cuando la cremallera se mueve hacia arriba. Esto ocurre porque el engranaje y
el manguito de acoplamiento (5) están conectados por medio de un resorte de
fricción y torsión.

El resorte de fricción y torsión disminuye de diámetro cuando el engranaje gira
en un sentido, permitiendo a un resbalamiento.

Girando el engranaje en el sentido, el resorte aumenta de diámetro, fijando el
manguito de acoplamiento (5) al engranaje (7). Fig.135.

Fig.136.

NT Carrera normal.
ST Carrera de elasticidad.
E Carrera excedente.
9 Tornillo sinfín.
11 Resorte Helicoidal.

Cuando las zapatas son comprimidas contra el tambor, la fuerza del resorte
ejercida sobre la palanca de ajuste aumenta.

La palanca ahora recorre la carrera (E) = carrera elástica
La fuerza sobre el tornillo sinfín (9) se hace tan grande que el resorte helicoidal
(11) queda totalmente comprimido.
El tornillo sinfín (9) y el manguito de acoplamiento quedan ahora separados en
el acoplamiento cónico estriado.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 86

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

El engranaje (7) y el manguito de acoplamiento son , así, desprendidos del
tornillo sinfín (9). Este funcionamiento es importante para que el ajuste no sea
afectado por la elasticidad y por la dilatación del tambor, resultando en un
calentamiento.

El disco de la unidad de comando (17) empuja para arriba la cremallera (23) la
cual gira el manguito de acoplamiento, visto que no se halla engranado. Fig.
136.

Fig.137

Desaplicación del freno.
NT Carrera normal.
5 Manguito de acoplamiento.
ST Carrera excedente.
6 Resorte.
7 Engranaje.
9 Tornillo sinfín.
23 Cremallera.

En la desaplicación del freno, durante la carrera de elasticidad (E), el tornillo
sinfín (9) esta desacoplado del manguito de acoplamiento (5) y la cremallera
(23) la cual está bajo la acción de la fuerza del resorte. El engranaje (7) gira
entonces en el sentido opuesto al sentido que gira durante el frenaje.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 87

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

El diámetro del resorte de fricción y torsión aumenta, haciendo rígida la
conexión entre el engranaje (7) y el manguito de acoplamiento (5).

Una vez que el manguito de acoplamiento no está enganchado al tornillo sinfín,
este no sufre ninguna rotación.

Una vez superada la carrera de la elasticidad, la carga axial sobre el tornillo
sinfín (9) disminuye, permitiendo así que la parte estriada del tornillo sinfín
pueda engranar en el estriado del manguito de acoplamiento. Fig. 137.

Ajuste automático. Fig. 63.
5 Manguito de acoplamiento.
6 Resorte de fricción.
7 Engranaje.
9 Tornillo sinfín.
15 Engranaje del sinfín.
17 Disco de la unidad de comando.
22 Resorte de retorno.
23 Cremallera.

Fig.138.

Durante la carrera excedente (ST) y la carrera normal (NT) ocurre lo siguiente.
La fuerza del resorte de retorno (22) contra la cremallera (23) no es suficiente
para girar el tornillo sinfín (9) que se encuentra engatado al manguito de
acoplamiento.

Esto disloca el batiente de la cremallera en la entalladura del disco de la unidad
de comando (17) y lo alcanza en la parte superior de la entalladura.

Durante el movimiento de retorno posterior, el disco de la unidad de comando
empuja la cremallera hasta que alcance el cuerpo de la palanca. En su
movimiento la cremallera el acoplamiento, que este por su vez transmite este
movimiento de rotación al tornillo sinfín (9), pues el acoplamiento esta engatado
al tornillo sinfín por sus estrías.

El tornillo sinfín hace girar al engranaje (15) y este transmite el movimiento de
rotación al eje de leva del freno.

Se procesa, así, un ajuste automático que mantiene constante la holgura entre
los forros y el tambor del freno.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 88

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Si la holgura es grande, por ejemplo, cuando la palanca es desajustada para la
reparación, es necesario apretar varias veces el pedal del freno hasta ajustar
de nuevo el vástago para su carrera normal.

La capacidad de ajuste de la palanca en cada movimiento, es limitado por la
carrera de la cremallera y por la reducción del tornillo sinfín. Cuando se hace
un frenado con una carrera normal, la cremallera, al retornar, presiona con su
batiente la parte superior de la entalladura de la unidad de comando, mientras
la parte superior de la cremallera se junta al batiente del cuerpo de la palanca
(límite de carrera), en estas condiciones no ocurre ajuste. Fig. 138.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 89

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

MANGUERAS.

Material de construcción.
Las líneas y mangueras flexibles se utilizan para varios rangos de presión, la
construcción la construcción de la manguera es de caucho sintético,
especialmente tratadas en cuyos extremos llevan niples de acero, con una
capa de bronce y estaño a fin de evitar oxidación. Las líneas flexibles es
diferente para su uso en baja o en alta presión. Utilice siempre mangueras para
una aplicación en particular e instálela correctamente.

Métodos correctos e incorrectos de instalación de mangueras, la instalación no
debe dar como resultado torceduras o arrugas en las mangueras después de
apretar las conexiones.

Mantenimiento.
Las mangueras flexibles deben de ser inspeccionadas periódicamente. Para
ver si están dañadas por golpes, roces u otras causas y deben cambiarse si
tiene señales de reblandecimiento, grietas, ampollas, engrosamiento. Fugas.
Cambiar la manguera que muestre cualquier anomalía.

Las filtraciones por niples son los más generalizados y se deben a que están
flojas o sus roscas están en mal estado.

Fig. 139

Corte y avellanado de cañerías.
Nunca utilice un arco con segueta para cortar tubos, porque no corta a
escuadra y deja un filo mellado. La tubería de acero y cobre se debe cortar con

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 90

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

un cortador de tubos, evite aplicar demasiada presión durante el corte porque
esto puede colapsar el tubo.
Cuando se dobla el tubo asegúrese de que no restrinja el flujo debido a la
torcedura aplanada o arrugado del doblez.

Método correcto e incorrecto de instalación de cañerías.

Fig. 140

Cañerías y mangueras.
Las líneas de conexión se utilizan en el transporte de líquidos y gases en los
sistemas de control de enfriamiento, lubricación, combustible, escape, frenos,
dirección hidráulica y emisiones.

Algunas líneas están sujetas a presión relativamente bajas mientras que otras
requieren soportar presiones muy altas.

Para evitar problemas y fallas es esencial utilizar sólo el tipo y el tamaño
recomendado de líneas para cualquier aplicación en particular. Estas líneas
deberán utilizarse con las conexiones recomendadas e instaladas correctas.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 91

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Cañería: materiales de construcción.
Las líneas incluyen cañerías con pared relativamente gruesa, las cuales no se
doblan por si solas; la cañería con pared delgada, las mangueras delgadas son
más fáciles de doblar.

Se utilizan tuberías de cobre, aluminio,, latón, plástico, hule y acero.

Solo se tiene disponible cañerías de acero como las líneas de inyección de
combustible y los frenos.

Referencia.
Las cañerías de cobre tienen la ventaja sobre las cañerías de acero que no se
oxidan. Son más dúctiles y maleables. No son recomendables en los circuitos
hidráulicos sometidos a presiones muy elevadas.

Mantenimiento.
Las cañerías requieren de inspecciones periódicas para detectar posibles
averías ya que pueden estar dobladas, tapadas o con filtraciones, lo que
produce disminución de la presión y mal funcionamiento del sistema donde se
encuentren instaladas.

Tipos de conectores:

El tipo cónico, que une tubos de
extremo abocinado.

Fig. 141

El tipo compresión con un anillo, colocado próximo a un extremo del tubo
que se fija por la presión en las uniones
conductoras. Utilice tuercas largas
cuando encuentre una vibración
excesiva.

Fig. 142.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 92

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Tipo tuerca y conexión de plástico,
utiliza un tipo de manga de sello.
Utilice tuercas largas cuando
encuentre una vibración excesiva.

Fig. 143.

MATEMÁTICA APLICADA.

Cálculo del caudal y volumen del aire.

Ley básica.
Una de las leyes del gas más importantes (la ley de Marriot y Gay-Lussac)
afirma lo siguiente:

P = a.T

Dónde:
P : presión absoluta (Pa)
V : volumen (ft3, m3, litro)
T : temperatura absoluta (K)
a : constante

Esta relación se utiliza dentro del compresor: se bombea un volumen de aire
constante desde la cámara del compresor y el volumen disminuye. Esta
disminución provoca un aumento tanto de la presión como de la temperatura
del aire.

Fig. 144

Cálculo del caudal de aire.
El caudal es equivalente a la cantidad de aire comprimido transportado en una
sección dada por unidad de tiempo.

Q = A1.V1 = A2.V2

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 93

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Dónde:
Q : caudal (cfm, l/s, m3/s)
A : Sección recta de la tubería o manguera (cm2, pulg2, pie2, ft²)
V : Velocidad (pie/min, ft/min)

La unidad de caudal del sistema internacional es el metro cúbico/segundo
(m3/s), pero normalmente utilizamos l/s, m3/h o cfm. Esto varía dependiendo de
varios factores y, en concreto, de la presión del aire y de la longitud del DI
(diámetro interior) del tubo o manguera que transporta el aire comprimido.

Fig. 145.

Cálculo de la caída de presión.
Cuando fluye aire comprimido en un tubo recto, el caudal puede depender de
dos factores: la tasa laminar o la tasa de turbulencia, dependiendo del valor del
número de Reynolds (R).

Fig. 146

El régimen de caída de presión del aire comprimido en un sistema se determina
por la tasa de turbulencia. La caída de presión en un sistema de aire
comprimido es un factor muy importante, está provocada por la fricción del aire
comprimido que fluye contra el interior del tubo y a través de las válvulas, tés,
codos y otros componentes que constituyen un sistema completo de
canalización de aire comprimido.

El tamaño y el tipo de los tubos empleados, el número y el tipo de válvulas,
racores y curvas del sistema pueden afectar a la caída de presión.

Las turbulencias provocadas por fricción reducen el volumen de aire
comprimido transportado a través del tubo.

Además, la superficie de las paredes internas del tubo se vuelve irregular.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 94

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Estos factores, combinados con el caudal, crean una caída de presión como
resultado de la fricción provocada por la dinámica del flujo de aire dentro del
tubo.

Los valores de caída de
presión se expresan en PSI o
bar.

Fig. 147

CIENCIAS BÁSICAS.

Presión de un gas.
Los gases ejercen presión sobre cualquier superficie con la que entren en
contacto, ya que las moléculas gaseosas se hallan en constante movimiento. Al
estar en movimiento continuo, las moléculas de un gas golpean frecuentemente
las paredes internas del recipiente que los contiene. Al hacerlo,
inmediatamente rebotan sin pérdida de energía cinética, pero el cambio de
dirección (aceleración) aplica una fuerza a las paredes del recipiente. Esta
fuerza, dividida por la superficie total sobre la que actúa, es la presión del gas.
Definición de presión: La presión se define como una fuerza aplicada por
unidad de área, es decir, una fuerza dividida por el área sobre la que se
distribuye la fuerza.

Presión = Fuerza / Área

La presión de un gas se observa mediante la medición de la presión externa
que debe ser aplicada a fin de mantener un gas sin expansión ni contracción.

Para visualizarlo, imaginen un gas atrapado dentro de un cilindro que tiene un
extremo cerrado por en el otro un pistón que se mueve libremente. Con el fin
de mantener el gas en el recipiente, se debe colocar una cierta cantidad de
peso en el pistón (más precisamente, una fuerza, f) a fin de equilibrar
exactamente la fuerza ejercida por el gas en la parte inferior del pistón, y que
tiende a empujarlo hacia arriba. La presión del gas es simplemente el cociente f
/ A, donde A es el área de sección transversal del pistón.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 95

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Fig. 148

Unidades de presión.
La presión es una de las propiedades de los gases que se mide con mayor
facilidad. En unidades del sistema internacional (SI), la fuerza se expresa en
newton (N) y el área en metros cuadrados (m2). La correspondiente fuerza por
unidad de área, la presión, está en unidades de N/m.

La unidad del SI de presión es el pascal (Pa) que se define como una presión
de un newton por metro cuadrado. De esta forma, una presión en pascales está
dada por:

P (Pa) = F(N) / A (m2)

Como el pascal es una unidad de presión muy pequeña, en general las
presiones son dadas en kilopascal (kPa).

En química, es muy común encontrar las unidades de presión de los gases
expresadas en atmósferas (atm), milímetros de mercurio (mmHg), o torr.
101325 Pa = 1 atm = 760mmHg = 760 torr

El barómetro.
Un barómetro es un instrumento que se utiliza para medir la presión ejercida
por la atmósfera. Un barómetro sencillo consta en un tubo largo de vidrio,
cerrado de un extremo y lleno de mercurio. Si el tubo se invierte con cuidado y
lo colocamos verticalmente sobre un recipiente que contenga mercurio, de
manera que no entre aire en el tubo. El nivel del mercurio en el tubo desciende
hasta una altura determinada y se mantiene en ese nivel creando un vacío en
el extremo superior.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 96

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

¿Qué es la presión de un gas?
Definición de presión: La presión se define como una fuerza aplicada por
unidad de área, es decir, una fuerza dividida por el área sobre la que se
distribuye la fuerza.

Las moléculas de gas están en continuo movimiento, chocando entre ellas y
con las paredes del recipiente. Desde un punto de vista macroscópico, la
presión es constante debido al choque de un norme nº de moléculas. Sin
embargo a escala macroscópica la presión varía a cada instante. Por otra
parte, el comportamiento de los gases no es idéntico: una cosa son los gases
ideales y otra los gases reales. La ecuación de los gases ideales se ajusta
bastante bien al comportamiento del Helio (y siempre que las presiones sean
bajas); sin embargo a medida que los gases van teniendo mayor volumen
molecular su comportamiento se va alejando del ideal debido a que las
interacciones entre las partículas no son despreciables.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 97

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)
DT: Circuito de freno neumatico

Fig. 149 98

MECÁNICO AUTOMOTRIZ

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

PROTECCIÓN AL MANIPULAR LOS FRENOS NEUMÁTICOS.

SEGURIDAD.
El aire comprimido, en su estado básico o bajo formas de aplicación más
sofisticadas, puede ser la causa de accidentes si no se utiliza del modo debido.
Por lo tanto, deseamos preste atención acerca del contenido de los párrafos
siguientes: La Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo dicta unas normas
específicas en relación a los trabajadores. Para ajustarse a estas
especificaciones, las empresas deben diseñar, construir y probar métodos de
seguridad; hasta el punto en el que resulte un hecho factible, garantizar la
seguridad de sus trabajadores.

Aplicación.
Tomen nota de cualquier normativa que deba observarse con respecto a clases
concretas de equipos. Se ruega presten una atención especial en cuanto a las
normativas relativas al empleo y prueba de elementos tales como ganchos de
izada, prensas y prensas de impacto, y también depósitos de presión o
colectores. En caso de duda, sírvase consultar a su supervisor o jefe inmediato
de su empresa o taller. Observen que todo el equipo sólo debería ser utilizado
dentro de los límites operativos publicados en relación a la presión y
temperatura. Deberían extremarse las precauciones para evitar el
funcionamiento accidental de las válvulas tanto por parte del operario como de
un tercero, por ejemplo: una protección para las válvulas de pie. Allí donde una
válvula, u otro componente, desempeñe una función crítica dentro de un
sistema, debería utilizarse de tal modo que cualquier fallo que se produzca en
el componente haga que el circuito vuelva a una situación segura.

Instalación.
Compruebe que todos los espárragos de los cilindros y las fijaciones estén
firmemente sujetos. Los tornillos de las tapas finales, los mecanismos delas
válvulas, las tuercas de los vástagos, etc. Deberán ajustarse por completo
antes de proceder a la aplicación de presión sobre cualquier componente. Es
importante que se proceda a la eliminación de cualquier elemento de suciedad,
antes del funcionamiento, con anterioridad a la conexión de las unidades al
suministro de aire. Asegúrese de que todas las conexiones de aire estén
ajustadas. Las cañerías sueltas pueden resultar peligrosas. Verifique por
duplicado que las conexiones de todas las cañerías se han conectado a los
puertos correctos.

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 99

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Al verificar la instalación, asegúrese de que dicha comprobación se realiza bajo
condiciones de total seguridad, es decir, con cualquier tipo de dispositivos
protectores y demás mecanismos de seguridad en funcionamiento. Si
comprueba los movimientos de los cilindros con respecto a su alineación
mecánica, tanto bajo presión como sin ella, asegúrese de que no pueda
atraparse las manos, dedos u otras partes del cuerpo. Si el diseño de la
máquina lo permite, la presión debería introducirse lentamente en el sistema.
Un regulador de presión de funcionamiento manual o una válvula de arranque
progresivo demostrarán ser útiles en estas circunstancias.

Funcionamiento.
El cuerpo humano nunca será sometido al aire comprimido, bajo ningún
concepto, por ejemplo, no intente obturar los orificios de escape manualmente.
Deberán extremarse las precauciones en aquellos casos en los que se haga
uso del aire comprimido para aplicaciones relativas a ‘’pistolas para limpieza de
piezas por chorro de aire comprimido’’. Recomendamos el empleo de una
pistola con dispositivo de seguridad, o bien la instalación de un regulador con
dispositivo de seguridad, en el suministro de aire. Llamamos su atención sobre
un folleto titulado ‘’Código de seguridad sobre el aire comprimido’’. Al realizar
ajustes operativos en los reguladores del caudal, tornillos de amortiguación,
etc., tenga cuidado de que los componentes roscados no se suelten al
someterlos a presión. Las mangueras y conexiones del sistema no deberán ser
manipuladas ni extraerse mientras el sistema está presurizado.

Importante.
Antes de iniciar cualquier servicio de mantenimiento, desconecte el suministro
de aire y descargue la presión de los circuitos y del cilindro de almacenamiento,
utilizando la válvula de descarga que tienen dichos componentes.

Protección y seguridad de los frenos neumáticos.
Las cámaras de frenos del resorte de seguridad constituyen una parte
importante de su sistema de frenado. A pesar de no requerir un mantenimiento
programado, es conveniente llevar a cabo las inspecciones de rutina
correspondientes en el taller mecánico, mientras se realizan las tareas
regulares de mantenimiento a otros componentes, o bien cada 50.000 millas
como mínimo.

ADVERTENCIA: EL FRENO DE RESORTE DE SEGURIDAD PARA FRENOS MGM BRAKES VIENE
SELLADO DE FÁBRICA PARA SU MAYOR PROTECCIÓN. EL USUARIO NO DEBERÁ EFECTUAR NINGÚN
TIP ADVERTENCIA: EL FRENO DE RESORTE DE SEGURIDAD PARA FRENOS MGM BRAKES VIENE
SELLADO DE FÁBRICA PARA SU MAYOR PROTECCIÓN. EL USUARIO NO DEBERÁ EFECTUAR NINGÚN
TIPO DE TAREA DE REPARACIÓN DE NINGUNA DE LAS PIEZAS QUE SE ENCUENTRAN DENTRO DE LA
CÁMARA DEL FRENO DE RESORTE. SI LA CÁMARA DE FRENOS DE RESORTE SE DAÑA O PRESENTA

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 100

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

Advertencia: el freno de resorte de seguridad para frenos de aire viene sellado
de fábrica para su mayor protección. El usuario no deberá efectuar ningún tipo de
tarea de reparación de ninguna de las piezas que se encuentran dentro de la
cámara del freno del resorte. Si la cámara de frenos de resorte se daña o
presenta defectos, quite el accionador completo, tal como se explica en la sección
(3) de estos párrafos o también retire el resorte simple en cuestión, también
conocido como kit de reemplazo tal como se explica en la sección (5) de este
párrafo, consulte con la sección 8 para obtener instrucciones sobre su eliminación.
No intente desarmar la cámara de freno de resorte ya que podría resultar herido
gravemente como consecuencia de la liberación repentina y accidental de algún
resorte de alta potencia.

ULTAR HERIDOAVEMENTE COMO CONSECUENCIA
SECCIÓN (1): PUNTOS DE INSPECCIÓN RECOMENDADOS.

(a) El TAPÓN de plástico que viene en todos los modelos de frenos neumáticos
requiere ningún tipo de control posicional ni mantenimiento; sólo deberá quedar
firmemente colocado en su lugar. Verifique que el tapón no esté dañado y, si es
necesario, reemplácelo. Las unidades de cilindro de freno que incluyen un
conducto de respiración y un TAPÓN DE SELLADO POR CONDICIONES
CLIMÁTICAS de color blanco deberán estar equipadas con un aro tórico de
caucho (Fig. 150) para así asegurar que la cámara de resorte se selle
adecuadamente. Las unidades de funcionamiento equipadas con un
CONDUCTO DE RESPIRACIÓN, cuyos TAPONES o CASQUILLOS
GUARDAPOLVOS no se encuentren adecuadamente instalados en su lugar
podrán provocar la anulación de la garantía de sin derecho a ningún tipo de
reparación. E

Fig. 150

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 101

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

(b) Verifique que las superficies exteriores de la unidad no presenten signos de
daño provocados por fuentes externas, corrosión y/u oxidación. En caso de
registrarse alguno de los factores nombrados anteriormente, quite
cuidadosamente toda la cámara combinada, siempre siguiendo las
instrucciones que figuran en la Sección (3) de estos párrafos. Con respecto a
criterios de mantenimiento, cualquier vehículo que presente algún tipo de
orificio o fisura quedará fuera de servicio. LLADO DE FÁBRICA PARA SU
MAYOR PROTECCIÓN. EL USUARIO NO DEBERÁ EFECTUAR NINGÚN
(c) Revise el ANILLO DE FIJACIÓN DEL FRENO DE SERVICIO para
asegurarse de que el mismo se encuentre correctamente instalado en su lugar
y de ese modo evitar cualquier tipo de daño. En caso de registrarse alguno de
los factores nombrados anteriormente, o bien si se sospecha su posible
presencia, quite cuidadosamente toda la cámara del freno de resorte, siempre
siguiendo las instrucciones que figuran en la Sección (5) de estos párrafos. se
recomienda utilizar un torque de 30-35 libras/pies -para PERNOS DE
FIJACIÓN.TIPO DE TAREA DE REPARACIÓN DE NINGUNA DE LAS
PIEZAS QUE SE ENCU
(d) Asegúrese de que las TUERCAS DE MONTAJE CON PERNOS se ajusten
con un torque de 133-155 libras/pies (en sentido horario) y que las arandelas
se encuentren correctamente ubicadas entre la tuerca y la ménsula.

(e) Revise las tuberías de aire, las mangueras y los accesorios acoplados a la
cámara. Reemplace las partes donde se registran daños o pérdidas. Se
recomienda que los accesorios se ajusten con un torque de 25-30 libras/pies
dentro de los puertos de entrada de aire de la cámara.

Fig. 151

Revise los puertos de aire para así determinar
el modelo de freno. Los puertos redondos
representan modelos de carrera estándar (2
½”). Por otro lado, los puertos cuadrados
representan modelos de carrera larga (3”).
Este tipo de información se considera
importante a la hora de reemplazar el
diafragma de servicio y determinar la carrera
nominal de la cámara.

(f) Revise la BARRA DE EMPUJE para asegurarse de que la misma funcione
libremente, sin doblarse. Este dispositivo deberá estar instalado a un ángulo de

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 102

REPARACIÓN DEL SISTEMA DE FRENOS (I-NEUMÁTICOS)

±3° en la parte inferior de la cámara, en cualquier dirección y punto con

respecto a la carrera de la cámara. Si la BARRA DE EMPUJE no está

cuadrada, realice las correcciones pertinentes de la siguiente manera: vuelva a

colocar la ménsula de montaje y/o desplace el ajustador espacioso hacia la

derecha o hacia la izquierda en el árbol de levas tal como sea necesario.,

QUITE EL ACCIONADOR COMPLETO, TAL COMO SE EXPLICA ENECCIÓN

(i) Asegúrese de que en las unidades equipadas con un

CONDUCTO DE RESPIRACIÓN externo (Fig. 151), ambos extremos del tubo

del conector se encuentren acoplados a un mínimo de ½ pulgada dentro de

cada uno de los tubos acodados flexibles. Para pegar este tubo a ambos tubos

acodados se deberá utilizar una goma adhesiva de alta calidad o bien se

deberá emplear una abrazadera que puede Fig. 152
adquirirse junto con el KIT DE CONDUCTOS

DE RESPIRACIÓN QUE VIENE DE

FABRICA. Estas unidades deberán montarse

junto con el CONDUCTO DE RESPIRACIÓN

en la mitad superior de la cámara sin presión,

alejadas de la superficie de rodado (Fig. 152).

IMPORTANTE: La incapacidad de operar cualquier cámara de cilindro de freno

neumático sin un CONDUCTO DE RESPIRACIÓN EXTERNO ni un TAPÓN

equipado con un aro tórico en buenas condiciones podrá provocar un accidente

fatal que puede llevar a un accidente en carretera hasta muerte por eso

debemos tener sumo cuidado en el momento de la reparación. COMO

CONSECUENCIA DE LA LIBERACIÓN REPENTINA

Y ACCIDENTAL DE ALGÚN Fig. 153

SECCIÓN (2): LIBERACIÓN MANUAL DE LOS

FRENOS DE ESTACIONAMIENTO.

(a)Antes de liberar los frenos de estacionamiento,

calce las ruedas del vehículo para evitar que el

mismo se desplace.

(b) Quite el tapón de plástico de la cámara del freno Fig. 154
de resorte (Fig. 153).

(c) Utilice una llave de tuercas de ¾ pulgadas de

15/16 pulgadas para modelos, desatornille la tuerca

de seguridad y retire la tuerca, la arandela plana y el

perno de seguridad del compartimiento de

almacenaje ubicado al costado de la cámara para

todos los frenos (Fig. 154).

MECÁNICO AUTOMOTRIZ 103