Sistemas de transmisión.
Debes saber que el sistema de transmisión es el encargado como su nombre indica de transmitir el giro del motor a las ruedas motrices.
La transmisión varía de unos vehículos a otros pudiendo ser el eje motriz tanto el delantero como el trasero. En el caso que eje delantero sea el motriz se dice que el vehículo tiene “tracción delantera” y si es el trasero “propulsión trasera”.
Según la disposición del motor y la caja de cambios, podemos encontrar vehículos con:
1. Motor delantero y tracción delantera.
2. Motor delantero y propulsión trasera.
3. Motor trasero y propulsión trasera.
4. Tracción a las 4 ruedas (4x4). El motor puede ser trasero o delantero
La transmisión adapta distintos elementos, dependiendo de la disposición del motor y del eje desde el
cual se realiza la tracción del vehículo.
Los elementos de transmisión que estudiaremos en este tema son:
- Embrague.
- Caja de cambios.
- Diferencial.
- Árbol de transmisión.
- Palieres.
Embrague.
Recuerda que cuando el motor está en funcionamiento los pistones suben y bajan dentro de los cilindros, la biela transmite el movimiento al cigüeñal y de aquí pasa al volante de inercia. El embrague recibe el movimiento del volante de inercia pues está atornillado a él.
La transmisión del giro pasa del embrague a la caja de cambio, donde se realiza la desmultiplicación para que el vehiculo vaya más o menos rápido.
Las ruedas reciben el movimiento de los palieres y estos a su vez del diferencial.
Según la disposición del motor el diferencial toma el movimiento del árbol de transmisión o directamente desde la caja de cambios.
Está situado entre el volante de inercia y la caja de cambios.
Existen diferentes tipos de embrague. En esta unidad estudiaremos los embragues de fricción, el convertidor hidráulico y los electromagnéticos.
Embrague de fricción.
Es el sistema de embrague más utilizado en la actualidad por los fabricantes de vehículos.
El embrague de fricción esta formado por un disco, que se intercala entre el volante de inercia y una maza atornillada al volante. El conjunto gira a la vez y cuando pisamos el pedal del embrague el disco se desacopla y gira independiente del volante de inercia y la maza.
El embrague de fricción esta compuesto por el disco de embrague, maza de presión y collarín.
Disco de embrague
El disco de acero esta seccionado en su exterior formando unas láminas, sobre las que se remachan los ferodos, que son unos anillos con gran poder de fricción cuya función es adherir el disco con la maza y el volante de inercia.
Las cabezas de los remaches van engastados en los ferodos para evitar que rocen en el volante o la maza cuando embragamos y desembragamos.
Las láminas están dispuestas de forma curvada y su función es amortiguar cuando se acopla o desacopla el disco.
El platillo tiene en su parte central un hueco estriado en donde se acopla el eje primario de la caja de
cambios.
Maza de presión
Gira solidaria con el volante de inercia, porque como dijimos anteriormente, esta atornillada a él. La maza de presión tiene tres componentes: La carcasa, el plato y el resorte elástico.
La carcasa es la que va unida al volante, sobre ella se montan el plato y el resorte, además de abrigar al disco de embrague. Sobre el plato de presión permanece fijo el disco de embrague mientras no pisemos el pedal. El resorte elástico mantiene la presión sobre el plato y puede ser: de diafragma o de muelles. El de diafragma es el más difundido en el mundo del automóvil.
Mecanismo de accionamiento del embrague de fricción.
Debes conocer que cuando pisamos el pedal de embrague una serie de elementos se ponen en
funcionamiento hasta llegar a desplazar el disco de embrague.
El accionamiento del diafragma o los muelles se realiza mediante un elemento llamado collarín que está asentado en el eje primario de la caja de cambio.
Collarín
Mecanismo de accionamiento mecánico
El pedal de embrague está unido a un cable de acero que se encuentra dentro de una funda de plástico. Por el otro extremo el cable está unido a la palanca que acciona el collarín.
Cuando pisamos el pedal, el cable tira de la horquilla que desplazando el collarín y este a su vez a los resortes elásticos que desembragan el disco. Al soltar el pedal el diafragma o los muelles tienden a volver a su posición, desplazan hacia atrás el collarín y este a la horquilla que tira del cable de acero que hace retornar el pedal de embrague.
Con el uso, el ferodo del disco va desgastándose poco a poco debido al frotamiento con el volante de
inercia y el plato de presión. Al desgastarse el ferodo, el cable tiene que tensarse, para ello los
mecanismos de embrague disponen de un sistema autorregulable que ajustan el recorrido del cable según se va gastando el ferodo del disco.
Mecanismo de accionamiento hidráulico
El circuito está formado por: El pedal de embrague, un cilindro emisor, cilindro receptor y tuberías de unión. El cilindro emisor y el cilindro receptor, están unidos mediante tuberías llenas de líquido hidráulico.
Cuando pisamos el pedal de embrague este impulsa un pistón o émbolo dentro del cilindro emisor que produce una presión en el circuito que obliga a desplazar el émbolo del cilindro receptor.
El collarín se desplaza mediante una horquilla o palanca que está unida al cilindro receptor que al desplazar su embolo desplaza la horquilla.
Al dejar de pisar el pedal el mecanismo vuelve a su posición inicial por la fuerza del diafragma.
Este tipo de accionamiento se suele utilizar para embragues de gran tamaño, evitando así el sobreesfuerzo al pisar el pedal.
Convertidor hidráulico de par y embrague electromagnético.
Como puedes suponer a parte del embrague de fricción existes otros tipos de embragues, en este apartado estudiaremos el convertidor hidráulico y el embrague electromagnético.
Convertidor hidráulico de par
Los componentes del convertidor hidráulico son: La bomba que va solidaria al volante de inercia, la turbina solidaria al primario de la caja de cambios y el reactor situado entre la bomba y la turbina. Los tres elementos tienen álabes helicoidales.
Cuando empezamos a acelerar la bomba empieza a girar solidaria al volante de inercia, en ese momento el aceite pasa a través de los álabes a la turbina, si seguimos acelerando el motor se irá revolucionando y llega un momento que el aceite hace girar a la turbina. Para entender mejor podemos imaginarnos un ventilador de aire enchufado a la red eléctrica, a continuación ponemos enfrente otro ventilador similar sin enchufar y observamos que el segundo ventilador se mueve por el aire que le llega del primero.El aceite después de pasar por la turbina es canalizado hacia el reactor que cambia la dirección del aceite para que retorne con fuerza hacia la bomba, lo que permite aumentar el par.
Estos embragues no tienen muchas averías y como mantenimiento, hay que observar que no tengan fugas de aceite.
Embrague electromagnético
Este tipo de embragues es el menos utilizado de los tres.
Como el convertidor hidráulico, tiene un elemento conductor y otro conducido. En este caso en el volante de inercia se monta solidaria una corona que dispone interiormente de una bobina eléctrica. El elemento conducido es un plato que se monta en el primario de la caja de cambios.
El espacio que hay entre la bobina y el disco se rellena de polvo magnético. Cuando pasa la corriente por la bobina el polvo magnético hace que la corona y el plato giren de forma solidaria.
La U.C. es la encargada de transmitir la corriente a la bobina dependiendo de los parámetros que le manden los captadores (revoluciones del motor, velocidad vehículo, posición del pedal etc.
Mantenimiento, averías y verificación del embrague.
Es importante que conozcas las causas por la que empieza a fallar el embrague para evitar que el vehículo “te deje tirado” en una urgencia.
El embrague puede fallar principalmente por el desgaste del ferodo del disco, aunque hay que tener en cuenta que puede haber una mala regulación del mecanismo de accionamiento y que puede romperse cualquier componente.
El primer síntoma de desgaste del disco se produce en cuestas, si vamos en marchas largas (5ª, 4ª), al
notar que el motor se revoluciona y no pasa la transmisión a las ruedas, en es momento debemos reducir de marcha hasta que el la transmisión vuelva a pasar a las ruedas. Para comprobar si el ferodo del disco se está desgastando, podemos poner el motor en marcha, echar el freno de mano, elegir una marcha larga y soltar el embrague muy despacio, si el motor no se para hay que cambiar el disco.
Puede darse el caso que el ferodo no esté gastado paro que haya fugas de aceite por el retén del cigüeñal u otro componente que hagan que el disco patine. La mala regulación del mecanismo lo notaremos por que las velocidades rascan al introducirlas, eso es debido a que el plato no libera al disco al pisar el pedal de embrague y permanece unido el bloque volante-disco- plato. Para comprobarlo ponemos el motor en marcha e introducimos primero marcha atrás y luego las demás velocidades y comprobaremos que no hace ruido al cambiar de velocidades. Si hace ruido hay que llevar el coche al mecánico.Si notamos que el embrague va duro puede ser por el collarín o por algún roce del mecanismo de accionamiento. Un collarín defectuoso produce ruidos al accionar el pedal, hay que sustituirlo.
Cuando el vehículo da tirones también puede ser por un mal funcionamiento del embrague, debido a que el disco no se acopla igual por toda su superficie.
En caso que se produzcan cualquiera de estas situaciones es necesario llevar la ambulancia a un taller
mecánico, de no hacerlo podemos quedarnos parados en cualquier momento. Ante la necesidad de
sustituir el embrague es recomendable cambiar todos los componentes, en el mercado se vende el kit
completo y se denomina “kit de embrague”.
Caja de cambios.
Para poder accionar la palanca de cambios, es necesario que el conductor esté pisando el pedal de embrague, en caso contrario escucharemos un ruido extraño y se dice que “rasca la caja de cambios”.
Deberías saber que las marchas cortas (marcha atrás y primera) son las que más fuerza tienen y se utilizan para poner el vehículo en funcionamiento cuando está parado, mientras las largas (5ª, 4ª) son utilizadas con velocidades más altas.
La caja de cambios hace posible que con las mismas revoluciones del cigüeñal, varíe la velocidad de las ruedas. Es un elemento desmultiplicador cuya función es aumentar, disminuir e invertir el giro del motor.
La caja de cambios transmite el movimiento desde el embrague al diferencial o desde el embrague al árbol de transmisión como en el caso del motor delantero propulsión trasera.
En el mercado podemos encontrar caja de cambios manuales y automáticas.
Todos los elementos de la caja de cambios van dentro de una carcasa estanca y bañados en un aceite especial, más viscoso que el usado para el motor, que recibe el nombre de valvulina y que debe ser sustituida según recomendaciones del fabricante.
Como acabamos de ver la carcasa es estanca, por lo que en caso que la haya fugas, el vehículo deber ser revisado con la mayor brevedad posible. El olor de la valvulina es un olor característico difícil de describir y es mucho más fuerte que el del aceite motor.
Cajas de cambios manuales.
Este tipo de caja de cambios es el más utilizado por los fabricantes de vehículos. Dentro de las cajas de cambios manuales vamos a diferenciar las de dos y las de tres ejes o árboles. Un árbol es un eje longitudinal sobre el que se acoplan ruedas dentadas para realizar la inversión, aumentar o disminuir el giro del cigüeñal. Decir que cuando en este apartado se escribe eje o árbol nos estamos refiriendo al mismo elemento.
Caja de cambios de 2 árboles
Como se ha comentado en apartados anteriores la transmisión pasa del disco de embrague, a través de su estriado, al eje primario de la caja de cambios, de aquí al árbol secundario y posteriormente al diferencial.
El eje primario tiene unas ruedas dentadas solidarias a él.
Dichas ruedas están en contacto constantemente con las ruedas dentadas del eje secundario. Las ruedas dentadas del eje secundario giran locas en él. Unos
elementos llamados sincronizadores son los encargados de hacer solidarias las ruedas al eje secundario.
Los árboles son montados sobre rodamientos para que giren mejor y reducir el rozamiento.
Dispone de un eje primario, un eje intermediario y un eje secundario. La transmisión pasa del disco de embrague a través de su estriado al eje primario, después al intermediario de aquí al árbol secundario y posteriormente al diferencial.
El eje primario tiene un solo piñón, el eje intermediario tiene las ruedas dentadas o piñones solidarios con él y las ruedas del eje secundario como en la de 2 árboles, giran locas en él.
La rueda del eje primario está en contacto constante con el eje intermediario y estas a su vez con las del eje secundario.
Como en el caso anterior, unos elementos llamados sincronizadores son los encargados de hacer solidarias las ruedas al eje secundario.
Elementos de la caja de cambios manual.
Como ya hemos visto las cajas de cambios están compuestas por una carcasa, rellena de valvulina,
dentro de la cual se encuentran todos sus componentes.
Las ruedas dentadas son accionadas por los sincronizadores y estos a su vez por unas horquillas. Es
decir cada vez que el conductor selecciona una marcha una serie de elementos son accionados hasta que las ruedas dentadas realizan el cambio de marcha.
Los elementos de la caja de cambios que veremos en este apartado son: Sincronizadores, Piñones o ruedas dentadas, horquillas selectoras, barras desplazables y mecanismo de seguridad.
Sincronizadores
Los sincronizadores son los encargados de ensamblar el piñón con su eje para que no gire loco. Cuando el conductor introduce una marcha el sincronizador se desplaza mediante una horquilla y se acopla al piñón, haciéndolo solidario al eje.
El sincronizador es un anillo con un estriado que se encaja en el piñón de la marcha seleccionada. Dispone de un mecanismo de seguridad formado por bolas y muelles llamados fiadores para evitar que salte la marcha. Normalmente un sincronizador sirve para introducir dos marchas, si tenemos un vehículo con 5 marchas la caja de cambios dispondrá de 3 sincronizadores.
Piñones o ruedas dentadas
Son los encargados de hacer pasar la transmisión de un árbol a otro. Los dientes son de forma helicoidal para mejor acoplamiento y transmitir de forma más suave.
Horquillas selectoras
Son las encargadas de desplazar a los sincronizadores. Son de acero y tienen forma de V. Las horquillas se desplazan mediante unas barras de acero, que a su vez desplaza la palanca de cambios.
Barras desplazables
Cada barra desplazable mueve una horquilla, si vemos la caja de cambio de la figura, observaremos que hay tres barras desplazables.
Un dedo selector es el encargado de acciona las barras selectoras que disponen en su extremo disponen de un mecanismo sobre el que actúa el dedo selector.
Mecanismo de seguridad
El mecanismo de seguridad está formado por unos muelles llamados fiadores y unas bolas que se introducen en unos huecos que tienen las barras desplazables. De ese modo se impiden que salten las marchas y que se puedan introducir dos marchas a la vez.
Relación de velocidades.
Como venimos indicando en este módulo la diversidad de fabricantes y modelos hacen que el montaje de las cajas de cambios varíe de unos vehículos a otros. En este apartado, nos ayudaremos de un ejemplo ilustrativo con caja de cambios de 4 velocidades y de 3 árboles: Primario, intermediario y secundario para explicar cada una de las marchas de un vehículo.
1ª Velocidad
2ª Velocidad
3ª Velocidad
El sincronizador se desplaza hacia la izquierda y hace solidario el piñón de la 3ª con el eje secundario. La transmisión sigue el sentido de la flecha.
Habrás observado que según aumentamos de marcha, el piñón del intermediario que transfiere la
transmisión va aumentando mientras el piñón del secundario cada vez es más pequeño. Con esto podrás imaginar que según aumentamos de marcha aumentamos de velocidad.
4ª Velocidad
Cajas de cambios automáticas.
Como puedes suponer en el mercado podemos encontrar distintos tipos de cajas de cambios automáticas, pero la mayoría están formadas por una serie de engranajes epicicloidales, que consiguen la desmultiplicación de la transmisión.
El embrague que montan las cajas de cambios automáticas es el convertidor hidráulico de par. La transmisión pasa del convertidor hidráulico y de hay a la caja de cambios, que según la relación de transmisión que realicen los engranajes epicicloidales, hará que el vehículo vaya a más o menos velocidad.El conjunto de engranajes epicicloidales, recibe el nombre de tren epicicloidal y va dentro de una carcasa bañada en aceites especiales.
Es importante significar que el nivel de aceite en las cajas de cambios automáticas se comprueba con el motor en marcha y en punto muerto.
Mantenimiento, averías y verificación de la caja de cambios.
Por esto es importante, que conozcas las causas por la que empieza a fallar la caja de cambios y evitar que el vehículo “te deje tirado” en una urgencia.
Como vimos anteriormente, la caja de cambios dispone de un aceite especial llamado valvulina, que debe ser sustituido según indicaciones del fabricante. El no hacerlo, puede suponer una avería más grave, pues con el uso y el paso del tiempo la valvulina va perdiendo propiedades, lo que hace que los engranajes no estén engrasados convenientemente.
A la hora de realizar el cambio de marcha, debe hacerse con suavidad y pisando el pedal de embrague
hasta el fondo, para que se produzca un correcto engranaje del piñón con el sincronizador.
Es conveniente mirar debajo del vehículo y observar que no hay fugas de valvulina, ni restos en el suelo.
Si escuchamos ruidos en la caja de cambios puede ser debido: a falta de valvulina, mal funcionamiento de los rodamientos sobre los que se montan los árboles, incorrecto engranaje de los mecanismos…
En el caso que se salga una velocidad puede ser por mal funcionamiento del mecanismo de seguridad de las barras desplazables, deterioro de la horquilla selectora o desgaste del sincronizador.
Puede darse el caso que no nos entre una determinada velocidad: es provocado por mal ajuste del varillaje de la palanca hasta la caja de cambios, deterioro de la horquilla selectora, mal estado del sincronizador...
Si rascan todas las velocidades, puede: que el embrague esté en mal estado, mal funcionamiento de
horquillas o barras desplazables, pero si es una determinada velocidad la que rasca, hay que sustituir el sincronizador.
En el momento que observes cualquiera de las anomalías aquí descritas debes llevar tu ambulancia al
taller de reparación en la mayor brevedad posible.
Diferencial.
El diferencial reparte la fuerza entre las ruedas y aporta más velocidad a la rueda motriz exterior Según la disposición del motor y la caja de cambios, el diferencial recibe la transmisión del árbol secundario o del árbol de transmisión. Cuando el diferencial recibe la transmisión directamente del árbol secundario, va dentro de la misma carcasa de la caja de cambios y cuando recibe la transmisión del árbol de transmisión va dentro de una carcasa independiente.
El mecanismo diferencial está formado; por el piñón de ataque, una corona dentada, solidaria a una
carcasa donde se alojan dos piñones, llamados planetarios, que van unidos a los palieres. Unido a la
carcasa hay un eje donde se alojan otros dos piñones llamados satélites que se acoplan con los
planetarios.
La transmisión mueve el piñón de ataque y este a su vez a la corona dentada. La carcasa solidaria gira a la vez que la corona, y en su desplazamiento mueve a los satélites que hacen rotar a los planetarios y estos a su vez a los palieres.
Cuando cogemos una curva la rueda interior muestra más oposición al giro que la rueda exterior, entonces reduce el giro de su palier y este a su vez del planetario, en ese momento los satélites, empiezan a girar sobre el y mueven a más velocidad el planetario de la rueda exterior. Así se consigue que se reparta la fuerza entre las ruedas, gire más la rueda exterior y no patine la rueda interior.
Puede darse el caso, que un vehículo entre en un pavimento, en el que las ruedas pierdan adherencia por barro u otras razones climatológicas. Si una de las ruedas motrices pierde adherencia, empezará a girar de forma descontrolada y la otra rueda no se mueve. Para evitar este problema existen unos diferenciales llamados autoblocantes, los cuales al notar que una rueda gira mucho más que la otra suprimen la función del diferencial hasta que la rueda vuelva a tener adherencia.Los diferenciales autoblocantes más utilizados son los Fergurson y los Torsen.
Como venimos diciendo a lo largo de este módulo el mantenimiento del diferencial debe hacerse acorde a las indicaciones del fabricante, sustituyendo el aceite en el período que nos indique.
Las averías en el diferencial son debidas a la falta de lubricación, desgaste u holguras de los elementos que lo componen, eso viene observándose por ruidos cuando el vehículo está en marcha. En ese caso debemos revisar el vehículo en un centro especializado en la mayor brevedad posible, en caso contrario la ambulancia puede pararse en el momento más inoportuno.
Árbol de transmisión y palieres.
Como venimos diciendo en esta unidad la transmisión pasa del motor a las ruedas a través de varios
elementos, dos de estos elementos son el árbol de transmisión y los palieres.
Árbol de transmisión
Es un eje rígido sometido a esfuerzos de torsión, en sus extremos lleva dos juntas para evitar y absorber vibraciones.
Palieres
Como ya debes saber las ruedas se mueven hacia arriba y abajo debido a las oscilaciones del terreno, por tanto los palieres deben permitir esas oscilaciones a las ruedas. Para ello llevan en sus extremos unas juntas llamadas homocinéticas.
Las juntas homocinéticas están lubricadas en su interior y para evitar la perdida del lubricante están protegidas por fuelles.
Mantenimiento y averías de palieres y árboles
Observaremos que no hay perdidas ni roturas en los fuelles de las juntas homocinéticas, en el momento que vamos cualquier picadura en los fuelles hay que sustituirlo, al no hacerlo se puede dañar la junta con lo que la avería sería mayor.
También hay que examinar las juntas y los componentes y ver que no están deteriorados.
Hay que tener en cuenta que el mal funcionamiento de los elementos de la suspensión pueden provocar, averías en los elementos de la transmisión. Para el mantenimiento de estos elementos debemos revisar los elementos de suspensión pues también si observamos ruidos o golpeteos en el árbol o el palier puedes ser debido a desgaste o rotura en: Las juntas del árbol o de las juntas homocinéticas.
Sistemas de frenado.
Como debes suponer el sistema de frenado es un elemento de seguridad del vehículo y debe estar en perfecto estado en todo momento pues un fallo puede suponer la muerte de los ocupantes de la ambulancia por accidente. Es por ello que hay que seguir las indicaciones del fabricante y sustituir los componentes en el tiempo y kilometraje recomendado.
El objetivo del sistema de frenos es moderar la velocidad del vehículo o detenerlo completamente. El sistema más utilizado es hidráulico, en el que la fuerza se transmite por un líquido especial. Aparte del sistema hidráulico todos los vehículos disponen de un sistema de frenos de estacionamiento, que actúa cuando tiramos del llamado “freno de mano”.
Hay otro tipo de freno que es utilizado en los vehículos industriales, son los llamados ralentizadores y su función es ayudar a los elementos del circuito hidráulico en la frenada y evitar el efecto del “fading”.
Como ya sabes todas las ambulancias disponen de un pedal de frenos, encargado de detener el vehículo. Pero desde que pisamos el pedal hasta que se detiene el coche hay un espacio llamado distancia de parada. Debes tener en cuenta que la distancia de parada depende de varios factores como: el clima, estado del pavimento, fuerza de frenado, estado de los frenos etc. Hay que tener muy en cuenta estos factores pues un mal cálculo de la distancia de frenado puede resultar fatal.
Frenos hidráulicos.
Supongo que sabrás que el sistema hidráulico de frenos es el más extinguido dentro del mundo de la automoción. Cuando el conductor pisa el pedal de frenos una serie de mec anismos se ponen en funcionamiento para detener las ruedas.
Los sistemas hidráulicos de frenos están compuestos de los siguientes elementos: Pedal de frenos,
servofreno, bomba, depósito, reguladores, tuberías, líquido de frenos y actuadores.
Los actuadores varían dependiendo del tipo de frenos: Tambor o disco.
Pedal de frenos
Como su nombre indica es un pedal que está dentro del habitáculo y a la altura del pie del conductor. Disponen los sistemas de frenos de un interruptor que encienden las luces traseras, ese interruptor va alojado al lado del pedal.
Servofreno
Está situado entre el pedal de frenos y la bomba. Se utiliza para reducir los esfuerzos del conductor. Está divido en dos mitades por una membrana, cuando pisamos el pedal acciona la membrana y está a su vez la bomba.
Depósito
Debes saber que los sistemas hidráulicos tienen dos circuitos de frenos por seguridad para en caso de avería de uno siga funcionando el otro.
El depósito de frenos dispone de dos indicadores de nivel de máximo y mínimo, el líquido debe permanecer entre los dos niveles. En algunos modelos el depósito dispone de un sensor electrónico que avisa de la falta de líquido mediante una luz testigo en el cuadro de mandos.
Bomba de frenos
La bomba va unida con el servofreno y el depósito.
Los frenos hidráulicos disponen de más componentes que los que vimos en el apartado anterior.
Tuberías
Líquido de frenos
El líquido de frenos debe sustituirse según recomendaciones del fabricante.
Reguladores
Frenos de tambor.
El freno de tambor esta compuesto: Por el tambor, el plato, las zapatas, el Bombin, elementos de ajuste y recuperación.
El tambor giratorio va unido a la rueda mediante tornillos, es la parte móvil del freno y gira a la vez que la rueda, en su parte interior está pulida para mejor fijación con las zapatas.
El plato va fijo a la carrocería del vehículo y es el soporte donde se acoplan los demás elementos.Las zapatas tienen forma de media luna, en su superficie llevan unos forros que se ajusta a la parte interior del tambor.
El bombín es un cilindro hueco, lleno de líquido de frenos y en su interior disponen de dos émbolos que se desplazan hacia fuera cuando pisamos el pedal de frenos. En sus extremos llevan unas gomas para evitar fugas de líquidos. Llevan dos huecos, uno donde se ajusta el latiguillo y otro que sirve de purgador.
Piensa que con el uso del freno, el forro de las zapatas se va desgastando, el espacio entre ellas y el tambor va siendo mayor y por tanto es mayor el recorrido del pedal. Para evitar este inconveniente los frenos de tambor disponen de un mecanismo en forma de trinquete que hace que la distancia entre el tambor y la zapata sea siempre la misma.
Frenos de disco.
Como ya sabes el sistema de freno de disco es el más utilizado en el mundo del vehículo. Tienen la ventaja con respecto a los de tambor de evacuar mejor el calor evitando el efecto “fading”.
El freno de disco es un elemento más simple que el de tambor, lo que hace más sencilla su reparación y mantenimiento. Son más efectivos y de menor peso.
El freno de disco está compuesto de los siguientes elementos: Disco, pastillas, pinza y pistón.
Disco
Es el elemento rotatorio del freno, gira a la par de la rueda y va unido al buje.
Algunos discos llevan unos huecos en su perfil para evacuar mejor el calor, se denominan discos
ventilados.
Pastillas
Son unas placas sobre las que se añade unos forros que se encargan de ajustarse al disco, las pastillas deben cambiarse cada cierto tiempo y kilometraje, siempre respetando las indicaciones del fabricante.
Algunas pastillas llevan incorporado un sistema mediante el cual avisan cuando se gastan. Para ello disponen de un cable que al desgastarse la pastilla toma contacto con el disco y enciende una luz testigo en el cuadro de mandos. En ese preciso instante hay que cambiar las pastillas, en caso contrario se puede dañar el disco y la avería puede ser mayor.
Pinza
Es una especie de mordaza donde se alojan las pastillas y el pistón, va unida a la carrocería del vehiculo y está suspendida encima del disco de freno, al que abrazan, sin llegar a tocar, en sus dos caras.
Pistón
Es un embolo que está encajado en la pinza de freno, cuando accionamos el pedal de frenos el líquido impulsa al pistón y este a su vez a la pastilla, al seguir pisando se desplaza la pinza y las dos pastillas fijan el disco, momento en el que se detiene la rueda.
Freno de estacionamiento.
Al accionar el freno de mano tiramos de dos cables que bloquean las ruedas traseras, por tanto el sistema de accionamiento es mecánico. Los dos cables se pueden tensar, normalmente mediante una tuerca.
Como ya sabes hay dos tipos de sistemas de frenos: de tambor y de disco. Dependiendo del que tenga el coche, al tirar del freno de manos inmovilizamos las ruedas: bien pegando las zapatas al tambor o las pastillas al disco de freno.También debes saber que algunos vehículos disponen en sus ruedas traseras de un sistema que conjuga frenos de disco para el freno de servicio (el del pedal) y frenos de tambor para el de estacionamiento.
A.B.S. (sistema antibloqueo de ruedas).
El ABS funciona en conjunto con el sistema de frenos hidráulicos y esta formado: Por un módulo electrónico, un grupo hidráulico y sensores de velocidad. Otro componente del ABS es la rueda fónica.
La rueda fónica es una corona de acero que se añade a la junta homocinética del palier.
Para explicar el funcionamiento del ABS, vamos a suponer que nuestra ambulancia tiene 4 sensores, uno por rueda. La rueda fónica gira a la vez que el palier y la rueda del vehículo. El sensor capta el giro de la rueda fónica. En el momento que la rueda del vehículo se bloquea, la rueda fónica se para y el sensor manda una señal al módulo electrónico.El grupo hidráulico está formado por una serie de electroválvulas que regulan la presión de frenada. Normalmente hay 4 electroválvulas una por rueda, aunque puede darse el caso que utilice 3, dos para las ruedas de adelante y una conjunta para las ruedas de atrás. A cada electroválvula le llega de la bomba una tubería de líquido de frenos, en nuestro ejemplo 4 y le sale otra canalización por electroválvula.
Mantenimiento y averías de frenos.
En este apartado conocerás las causas por las cuales empiezan a fallar los frenos, su mantenimiento y las averías más frecuentes:
- Como vimos anteriormente, el circuito de frenos dispone de un líquido especial, que debe ser sustituido según indicaciones del fabricante. El no hacerlo en el kilometraje y tiempo indicado, puede suponer que el líquido se deteriore, con lo cual la fuerza de frenada sería menor y la distancia de parada aumentaría, con el consiguiente riesgo.
- Es necesario revisar periódicamente que los elementos del circuito, las tuberías y actuadores de nuestra ambulancia no tengan fugas. Es necesario revisar el nivel del líquido.
- Si escuchamos ruidos fuertes al frenar hay que cambiar en el menor tiempo posible: las pastillas o las zapatas, pues se ha desgastado el material de fricción y pueden dañar el disco o el tambor.
- Si al pisar el pedal notamos que no tiene fuerza, intentaremos bombear pisando repetidamente. Si no toma presión hay falta de líquido en el circuito. Si después de bombear, vuelve ha actuar, en ese caso la avería puede ser por varias causas: Aire en el circuito, desgaste de las pastillas o zapatas, mal estado de la bomba o el servofreno.
- Siempre que haya aire en el circuito hay que purgarlo. Para hacer el purgado del circuito colocamos un manguito transparente en el purgador de la pinza o del bombín. El otro extremo del manguito transparente lo introduciremos dentro de un bote con líquido de frenos, para evitar que nos entre humedad en el circuito y para respetar las normas medioambientales. Una persona desde el asiento bombea el pedal de freno y pisa fondo. En el momento que esté pisando a fondo otra persona abre el purgador y observamos que no haya burbujas de aire en el líquido que sale por el tubo transparente. Hacer este proceso en todas las ruedas hasta que deje de salir aire.
- En caso de notar falta de eficacia en la frenada puede que haya suciedad o aceite en las pastillas o zapatas, también puede ser por mal estado de la bomba o el servo. Cuando se cristalizan las zapatas o las pastillas, al frenar se produce un ruido agudo.
- Si al frenar el vehículo se va hacia un lado, es por que alguna de la ruedas frena más que la otra, por algún componente agarrotado o en mal estado.
- Los fallos en el ABS quedan reflejados en el cuadro de mandos mediante una luz testigo. En ese momento el módulo de control deshabilita las eletroválvulas y el sistema de frenos funciona como uno convencional. Para averiguar el fallo del ABS es necesario disponer de equipos de diagnosis como los visto en el tema 2 “Sistemas auxiliares del motor”.
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