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• Luis Cordero

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INGENIERÍA MECÁNICA AUTOMOTRÍZ GRUPO 2

INTEGRANTES: José Rojas Víctor Farez Javier Jara Kevin Jara Pedro Ramón PRÁCTICA: Sistema de Frenos de Aire Comprimido ASIGNATURA: Sistemas de traslación

DOCENTE: Ing. Adrián Sigüenza Reinoso Mgtr.

Cuenca, 18 de julio de 2019

Introducción A inicios del siglo XIX es cuando los “frenos” surgen, incluso antes que los coches pues ya existía la necesidad de frenar, es así que los carruajes tirados por caballos para frenar utilizaban un mecanismo que consistía en una palanca de madera, que al ser accionada por el cochero rozaba sobre la rueda del carruaje. Desde entonces han sufrido diversas evoluciones haciéndolos mucho más eficientes. Sabemos que la finalidad de los frenos es la de detener el vehículo en el menor tiempo posible, el principio por el que estos consiguen detener el vehículo es el rozamiento al aplicar una superficie fija a una móvil, convirtiendo la energía absorbida en calor que se disipa mediante radiación a la atmósfera. No solo se exige conseguir detener el vehículo en la menor distancia posible, sino también cumplir ciertos requisitos Marco Teórico Es indispensable tener una idea clara de que son los frenos por ello vamos a dar una breve definición y lograr un mayor entendimiento para luego ahondar un poco más en lo referente a los frenos de aire. Frenos.- Es el conjunto de elementes que intervienen en el frenado y que tienen por función disminuir o anular progresivamente la velocidad del vehículo, estabilizar esta velocidad o mantener el vehículo inmóvil si se encuentra detenido. El sistema de frenado funciona por aplicación de un esfuerzo ejercido a expensas de una fuente de energía. El sistema de frenado se compone de un elemento de accionamiento, de una transmisión y del freno

Figura No. 1 Despiece de freno de disco de soporte fijo y dos cilindros

Sistema de frenos de aire Se dice que el estudio del sistema de frenos de aire comprimido abarca muchos conceptos básicos que hacen que el trabajo o el proceso de frenado sean eficaz y seguro para el transporte pesado. Sistema de freno de aire comprimido. La rapidez de respuesta en el trabajo y su versatilidad es la principal razón de utilizar el aire comprimido. Son los sistemas de frenos de aire más comunes que se encuentran en camiones y autobuses utilizan el principio de triple válvula, el aire se acumula en el interior de las tuberías de los frenos o de los conductos de aire, soltando los frenos. Prácticamente todos los vehículos de carretera equipados con frenos de aire tienen un sistema de liberación gradual en el que un aumento parcial de la presión dicta una liberación proporcional de los frenos.

Figura No. 2 Sistema de freno de aire

Sus características principales son:  No implica riesgos graves, ni peligro de accidentes,  El escape de aire no es tóxico ni es explosivo,  Tiene gran cantidad de regulación y control,  El aire no presenta riesgos de chispas ni de cargas electrostáticas,  Los circuitos de aire no están expuestos a los golpes de ariete como los hidráulicos.  Admite su combinación con otras formas de energía por ejemplo los mismos frenos hidroneumáticos.  El costo de adquisición de energía del aire es más bajo comparado a otros métodos de trabajo en caso del vehículo: combustible VS. Kw / hora. Componentes del sistema de freno de aire Los siguientes componentes son exclusivos de un sistema de frenos de aire de cimentación en un camión o autobús:

Figura No. 3 Circuito neumático camión

1. Compresor de aire: Comprimir el aire aspirado.

Figura No. 4 Circuito neumático camión

2. Regulador de presión: Controlar automáticamente la presión neumática del sistema.

Figura No. 5 Regulador de presión

3. Válvula protectora de cuatro circuitos: Garantizar una presión preestablecida en los circuitos intactos, en caso de defecto en uno o más circuitos de los sistemas de freno.

Figura No. 6 Válcula protectora de cuatro circuitros

4. Indicador de baja presión: Indicar, en una luz en el tablero de instrumentos, la variación de la presión neumática (puede aumentar o disminuir) en determinado punto del circuito.

Figura No. 7 Indicador de baja presión

5. Depósito de aire comprimido: Almacenar el aire comprimido.

Figura No. 8 Depósito de aire comprimido

6. Válvula de des aireación: Retirar el agua condensada en los depósitos, así como vaciar el sistema, en caso de que sea necesario.

Figura No. 9 Váñvula de des aireación

7. Manómetro: Indicar la presión neumática existente en los depósitos. 8. Válvula de pedal: Modular la presión del sistema del freno de servicio, al través de dos circuitos distintos.

Figura No. 10 Válvula de pedal

9. Cilindro de membrana: Accionar las mordazas de freno del vehículo mediante la palanca ajustadora del juego (holgura).

Figura No. 11 Cilindro de membrana

10. Cilindro combinado tristop: Acciona el freno trasero del vehículo (freno de servicio, de estacionamiento y de emergencia).

Figura No. 12 Cilindro combinado tristop

11. Válvula de accionamiento (válvula solenoide): Presuriza y despresuriza el cilindro de accionamiento del freno motor.

Figura No. 13 Válvula de accionamiento

12. Freno motor: Restringe la salida de los gases del motor del vehículo en el escape, auxiliando el sistema de frenos.

Figura No. 14 Freno motor

13. Accesorios

14. Válvula de freno estacionamiento: Acciona gradualmente el freno de estacionamiento y emergencia del vehículo.

Figura No. 15 Válvula de freno estacionamiento

15. Válvula relé: Produce el accionamiento y des accionamiento del freno trasero más rápido (freno de servicio y de estacionamiento).

Figura No. 16 Válvula de relé

16. Válvula de dos vías: Alimenta el componente del sistema de freno, a través de dos circuitos alternativos.

Figura No. 17 Válvula de dos vías

17. Válvula distribuidora: Controla gradualmente el freno de servicio, de estacionamiento y de emergencia del remolque o del semirremolque.

Figura No. 18 Válvula distribuiora

18. Válvula de retención: Permite el pasaje de aire en apenas un sentido. 19. Válvula de freno del remolque: Acciona solamente el freno de servicio del remolque o semirremolque.

Figura No. 19 Válvula de freno del remolque

20. Cabeza de acoplamiento: Conexión de aire entre el vehículo tractor y el semirremolque (emergencia).

Figura No. 20 Cabeza de acoplamiento

21. Cabeza de acoplamiento: Conexión de aire entre el vehículo tractor y el semirremolque (freno de servicio). Maquetas del Sistema de Aire Comprido

Ilustración 21 Maquetas del sistema de aire comprimido

1. Manómetro

Ilustración 22 Manómetro

Es el indicador de la presión neumática existente en los depósitos por lo general todos vehículos que van equipados con el sistema de frenos de aire lo traen consigo.

2. Válvula pedalera

Ilustración 23 Válvula de pedal

Esta valula puede modular la presión del sistema del freno de servicio, al través de dos circuitos distintos el primario y secundario, en pocas palabras es el pedal de frenos del cual el conductor la acciona para el frenado del vehículo.

3. Depósito de aire

Ilustración 24 deposito de aire

Su principal desempeño es el de almacenar el aire comprimido, este en relación a su tamaño varia de acuerdo al tipo de vehículo en el que se lo este utilizando.

4. Cilindro tristop

Ilustración 25 cilindro tristop

Es el encargado de accionar el freno trasero del vehículo involucrando lo que son el frenos servico, estacionamiento y el de emergencia. El resorte contenido en el cilindro posee una presión de 1500 kilogramos de fuerza.

5. Válvula freno de estacionamiento

Ilustración 26 válvula de freno de estacionamiento

En quien controla gradualmente el freno de estacionamiento y emergencia del vehículo, en caso de fallar la línea principal de frenado en uno de sus componentes que los fabricantes de vehículos han contemplado como seguridad el freno de emergencia.

6. Filtro Secador de Aire

Ilustración 27 filtro secador de aire

La necesidad de un filtro secador de aire, es para poder retener partículas de agua para que no entre al sistema de freno neumático, de esta mañera se garantiza una larga vida útil del resto de componentes en el sistema. 7. Compresor de aire

Ilustración 28 compresor de aire

La función de este compresor es la de poder bombear el aire hacia los tanque de almacenamiento del mismo, para su posterior utilización que se requiere en el frenado del vehículo. Para poder evitar el calentamiento del compresor este puede ser enfriado por el sistema de enfriamiento del motor de combustiono puede tener su propio suministro de aire.

8. Dispositivos de frenado

Ilustración 29 dispositivo de frenado

Estos dispositivos estan montados uno en cada rueda, el mas utilizado es el freno de tambor con leva S llamada asi por su forma parecida al de una ¨s¨, que cuando se acciona el pedal de frenado el aire comprimido se dirige a cada cámara de freno. La presión de aire empuja la varilla hacia fuera, moviendo así el ajustador de tensión, haciendo girar el árbol de leva del freno. Esto hace girar la leva en S, está fuerza las zapatas hacia fuera y las aprieta contra el interior del tambor del freno. Cuando usted suelta el pedal del freno, la leva en S gira hacia atrás y un resorte aleja las zapatas del tambor, permitiendo a las ruedas rodar libremente de nuevo, tambien existen los frenos de cuña, que dispone de una varilla en la cámara de freno que empuja una cuña directamente entre los extremos de las dos zapatas. Esto las separa y las empuja contra la parte interior del tambor de freno provocando asi el frenado del vehículo. 9. Válvula protectora de los 4 circuitos Como su nombre lo dice es el encargado de proteger el circuito de freno en caso de que se de algún tipo de falla. Adémas es capaz de distribuir diferentes cantidades de presión a los 4 circuitos.

10. Válvula reguladora Es la encargada de regular la presión del aire que viene del compresor, es decir limita el paso de presión de trabajo requerida en el vehículo. La unida de medida para esta presión se da en Bares de acuerdo a las exigencias en el vehículo.

Funcionamiento Se origina con una bomba de simple efecto o llamado también compresor de aire este toma el aire de la atmósfera y lo comprime mandándola a una unidad de control que está constituida por un filtro, un regulador y un lubricador de aire, de ahí pasa hacia los depósitos que esta intercalado por una válvula check o de una vía, el aire de cada deposito está retenido por un lado con las válvulas relé y por otro se conecta a la válvula principal de pedal. Ahora según el accionamiento del pedal de freno por el conductor del transporte comanda la señal neumática a las válvulas repartidora QR1 que cumplen la misión de llevar directamente el aire a los pulmones de aire, y estos a su vez a los mandos de accionamiento de las zapatas, produciéndose así el proceso de frenado el cual cesa cuando el conductor deje de pisar el pedal. De igual forma se tiene a disposición un mando de la válvula de parqueo, que sirve para que el transporte vehicular se estabilice, hablamos en utilizar el otro servicio del pulmón posterior que es el de emergencia, en el momento que se acciona la válvula de freno de mano, este acciona el frenado de las zapatas posteriores, el trabajo cesa cuando se retorna a la posición original dicha válvula. Cabe enfatizar que este sistema tiene indicadores de funcionamiento como son: manómetros y el sensor de freno, así mismo cumple con normalizaciones de tamaño de cañerías, código de colores, tipos de válvulas según el sistema, etc. La adaptación se da en un banco de pruebas con la finalidad

de su mejor estudio de funcionamiento, en su posición adecuada para la conexión entre cada uno de los elementos siguiendo un orden de funcionamiento de los circuitos. Además se adiciona fichas o guías de estudio tanto para los practicantes como para el instructor. Mantenimiento Las cañerías: Las cañerías de aire deben estar en buenas condiciones para que funcione correctamente. Las líneas de aire no deben estar agrietados, desgastados o dañados de otra forma. Para evitar rozaduras, asegurarse de que no se frotan contra otras partes del vehículo. Drenaje del tanque de aire diariamente mantiene la humedad se acumule en el sistema. La humedad podría hacer más difícil de detener en el tiempo frío. Ajustadores de tensión: Si se mantienen adecuadamente, ajustadores de tensión aseguran que cada freno recibe la misma presión. El ajuste inadecuado puede causar almohadillas de llevar de manera desigual y hacer más difícil de detener. Presión de aire: La pérdida de presión de aire significa que su camión no se moverá.

Revise la presión de aire en el tanque de aire sobre una base regular. Los frenos de aire requieren entre 100 y 140 libras por pulgada cuadrada para que funcione correctamente. Si la presión se sumerge a aproximadamente 60 psi, luces o zumbadores de advertencia deben encenderse en la cabina. Sistema de aire: drenemos diariamente los tanques de aire para impedir que la humedad se acumule en el sistema. Revisemos periodicamente las líneas de aire del camión. Verifiquemos que no existan

sellos o empaquetaduras rotas que permirtan la filtración de agua o aceite en el sistema, o que

hallan escapes de aire que comprometan la presión. Esto puede afectar el frenado, en especial en clima frío.

Posibles fallas y soluciones Dificultad El

aceite

Posible causa pasa

corrección

del Aceite acumulado en la parte Se debe evacuar el aceite, este

compresor al sistema de inferior del inflaneumáticos.

debe ser vaciado periódicamente,

frenado.

por lo menos una vez por semana.

El aire escapa por la La válvula de seguridad.

pequema

válvula

seguridad no cierra.

de Desmontar la válvula y limpiar el asiento. Si la válvula

sigue

produciendo escapes, habra que esmerilarla levemente. El compresor esta dando Tornillo regulador M2 aflojado, Ajustar el tornillo M2 para que se a la bomba, pero la de modo que ambos depósitos llene primero el deposito auxiliar. presión en el manómetro se llenan simultáneamente. sube muy despacio.

Conclusiones De acuerdo con lo que hemos podido ver en este tipo de sistema de frenado podemos decir que esté sistema en lo bastante seguro sobretodo para la aplicación en los vehículo pesados, ya que en estos el mando hidráulico o mecánico de los frenos requieren gran fuerza de aplicación, es un inconveniente pero que se resuelve con la utilización del aire comprimido aplicado al mando del sistema de frenado, de esta manera brinda seguridad y comodidad para el conductor al momento de pisar el pedal de freno.

Referencias (s.f.). file:///C:/Users/usuario/Downloads/164300755-Sistema-de-Frenado-Del-Vehiculo.pdf. (s.f.). http://inform.wabco-auto.com/intl/pdf/815/00/03/8150400033.pdf. (s.f.). http://reco.com.co/como-funciona-el-freno-neumatico-o-de-aire/. (s.f.). https://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn75.html. (s.f.). https://www.areatecnologia.com/el_abs.htm. (s.f.). https://www.mundodelmotor.net/frenos-de-aire/. (s.f.). https://www.pruebaderuta.com/frenos-abs-componentes-y-funcionamiento.php. (s.f.). www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/29833/1/TESIS-DE-GRADO.pdf. (http://reco.com.co/como-funciona-el-freno-neumatico-o-de-aire/)