Cómo funcionan los frenos de camión

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Señales como estas se aplican a camiones grandes; tienen un sistema de frenos diferente al de un automóvil. Foto cortesía de Adam Dodd / istockphoto.com

"Sin freno de motor". ¿Se ha preguntado alguna vez qué significa esta señal cuando la pasa por la carretera??

El freno de motor de un camión también se conoce como sistema de freno de compresión. A veces se le llama dispositivo retardador del motor. Los retardadores son especialmente útiles para los camioneros en pendientes de montaña..

Pero, ¿cómo funcionan los retardadores? los carrera de compresión es una parte del sistema de cuatro tiempos de un motor. Las válvulas de admisión y escape se cierran a medida que el pistón se mueve hacia arriba, comprimiendo el aire que se fuerza al interior del cilindro del freno. En la parte superior de la carrera, el combustible entra en el aire muy caliente, que se quema rápidamente y empuja contra el pistón, que está bajando. Cuando el pistón comienza su ascenso, la válvula de escape se abre para emitir los gases gastados..

Suponga que la válvula se abre cuando el pistón pasa el centro superior, cuando la carrera de compresión está terminando. Se deja escapar el aire comprimido. Luego, la válvula de admisión deja entrar más aire y el pistón comienza a comprimirlo. En ese momento, el motor se convierte en un dispositivo de compresión de aire, y la gravedad proporciona la energía necesaria para hacerlo funcionar [fuente: Newbie Driver].

A medida que se escapa el aire comprimido, el camión emite un sonido de explosión o de retroceso. Aunque los sistemas más modernos hacen menos ruido, la percepción sigue siendo que un camión debe confiar en el sistema de frenos de aire..

Ahora, avancemos para ver más de cerca en qué se diferencian los frenos de camiones y automóviles..

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Contenido
  1. ¿En qué se diferencian los frenos de camión de los frenos de automóvil??
  2. Tipos de frenos de camiones
  3. Frenos de disco grandes para camiones
  4. Diagrama de frenos de camiones

-Comencemos por considerar las formas en que los frenos de camiones y automóviles son similares. El propósito de los frenos en todo tipo de vehículos es detenerlos. Los frenos de camiones y automóviles funcionan según el principio de fricción. Ambos tipos de vehículos tienen tambores de freno, junto con sus pastillas y zapatas, conectados a los ejes de las ruedas de los vehículos..

Los frenos de los automóviles dependen del líquido de frenos que fluye a través del sistema para funcionar correctamente. Por lo tanto, los frenos de los automóviles son una hidráulico sistema, dependiendo del fluido. Por otro lado, los frenos de los camiones dependen del aire comprimido. (Los trenes y autobuses también utilizan este tipo de sistema de frenos).

Una ventaja importante del uso de aire es que nunca se agota (como ocurre con el líquido de frenos). Esto significa que el sistema de frenos de aire es muy confiable, incluso si hay una pequeña fuga en algún lugar del sistema, siempre funciona..

La mayoría de los camiones pesados ​​más nuevos utilizan un sistema de frenos de aire dual que no está disponible en los automóviles. Un solo conjunto de controles de freno funciona con ambos sistemas de frenos de aire separados. Si un sistema falla, el otro funcionará.

La falla en el sistema de aire comprimido de los camiones es retraso del freno. Ese es el tiempo que tarda el aire en atravesar las líneas y hacer que los revestimientos entren en contacto con el tambor. Cuando presionan el pedal del freno, los conductores deben acostumbrarse al hecho de que los frenos de aire no funcionan a la vez, como lo hacen en un automóvil. El tiempo de retraso es de menos de un segundo, por lo que este no es un problema importante.

El sistema de frenos de aire del camión tiene varias funciones. Primero, mantiene un suministro constante de aire comprimido. Además, debe dirigir ese flujo de aire. Finalmente, utiliza la energía de la presión del aire y la convierte en fuerza mecánica..

¡Uno dos tres! El sistema de frenos de aire de un camión en realidad está compuesto por tres sistemas de frenos diferentes. Investiguemos cada uno de ellos.

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Beneficios de los retardadores y es un Westinghouse!

El uso de retardadores beneficia a los conductores de dos formas principales: seguridad y gastos. Ser capaz de bajar una pendiente empinada sin aplicar el sistema de frenos de aire significa que los frenos de aire permanecen fríos y listos si es necesario. Eso se traduce en una mayor seguridad al detenerse. Un menor uso en las montañas significa que los tambores y las camisas de los frenos no se desgastan tan rápidamente, lo que ahorra dinero en mano de obra y piezas..

Es posible que conozca el nombre Westinghouse como marca de electrodomésticos. Sin embargo, el prolífico inventor George Westinghouse, Jr., también diseñó el primer freno de aire práctico para ferrocarriles. Después de trabajar en el taller de maquinaria de su padre y servir en la Guerra Civil, patentó el sistema en 1869. También patentó varios otros dispositivos de seguridad para mejorar el sistema ferroviario. Westinghouse Air Brake Company fue la primera de las 60 empresas que fundó el emprendedor creativo [fuente: Westinghouse].

Frenos de servicio se utilizan durante la conducción normal. Se produce una secuencia de eventos cuando un conductor presiona el pedal del freno.

  1. El aire entra en una cámara de frenos a través de las líneas aéreas.
  2. El aire expulsa una varilla de empuje.
  3. La varilla empuja el ajustador de tensión.
  4. El árbol de levas gira.
  5. El giro del árbol de levas hace girar el S-Cam. (Lo adivinaste, se llama S-Cam porque tiene la forma de una S.)
  6. Las pastillas de freno se ven obligadas a hacer contacto con el tambor de freno..

El conductor activa el frenos de estacionamiento sacando una o ambas válvulas en el tablero. (Los frenos del tractor tienen un botón amarillo; los frenos del remolque tienen un botón rojo). El botón del tablero libera el resorte dentro de la cámara del freno, comenzando así los pasos 3-6 enumerados anteriormente.

los freno de emergencia el sistema utiliza partes de los otros dos sistemas para detener el camión si se produce una falla en los frenos [fuente: conductor novato].

Dentro de la cámara de freno hay un poderoso resorte con aproximadamente 2,500 libras de presión detrás. Ese resorte es retenido por un flujo de aire constante y constante en la cámara. Los frenos de emergencia se activan automáticamente si no hay suficiente aire en el sistema para detener el resorte. Si la presión del aire cae por debajo de 60 libras por pulgada cuadrada, se enciende la luz de baja presión. También puede sonar un timbre.

No todo el mundo está contento con la forma en que funcionan los frenos S-Cam. Una innovación reciente es el uso de frenos de disco. Vayamos por la autopista para ver cómo funcionan los frenos de disco en los camiones..

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Cuidado con el frenado!

Cuando el tambor de freno se sobrecalienta, se expande alejándose de las zapatas de freno. Entonces el tambor y los zapatos no hacen contacto completo. Los otros frenos deben trabajar más para compensar. Si la situación continúa demasiado tiempo, estos sistemas también se sobrecalentarán y se desvanecerán, lo que provocará una falla en los frenos. Los frenos calientes también pueden fumar o incendiarse. Cualquier conductor que sienta la necesidad de aumentar la presión sobre el pedal del freno necesita que se revisen los frenos para ver si se debilitan..

Algunas camionetas tienen frenos de disco en lugar de frenos S-Cam. La presión de aire funciona en la cámara de freno y el ajustador de tensión de la misma manera que lo hace en los frenos S-Cam. Sin embargo, un tornillo de potencia reemplaza a la S-Cam. El tornillo de potencia se gira mediante la presión en la cámara del freno y el ajustador de tensión. Luego, el tornillo de potencia sujeta el disco o rotor entre las pastillas de freno de una pinza.

Los muchos beneficios de los frenos de disco de aire incluyen los siguientes:

  • En comparación con los frenos de tambor, los frenos de disco de aire reducen las distancias de frenado en casi un 40 por ciento. Debido a que la presión se aplica continuamente, es más fácil que el vehículo se detenga por completo..
  • Los frenos de disco de aire detienen casi por completo el desvanecimiento del freno.
  • Los frenos de disco de aire no aumentan el desgaste de las pastillas de freno de un remolque ni de las pastillas de disco de un tractor.

Sin embargo, a pesar de todas las ventajas, el cambio no siempre es aceptado por las masas. En los Estados Unidos, ninguna regulación exige el uso de frenos de disco de aire, que se consideran un artículo de alta gama porque cuestan aproximadamente el doble que los frenos de tambor. Actualmente, alrededor del 95 por ciento del mercado de camiones pesados ​​de EE. UU. Se basa en frenos de tambor. En Europa, más del 80 por ciento de los camiones comerciales ya utilizan frenos de disco de aire. El cambio completo a frenos de disco de aire puede requerir de 10 a 15 años..

Dicen que una imagen vale más que mil palabras. Pasemos a la página siguiente para ver un diagrama del sistema de frenos de un camión..

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Prueba, prueba

La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA) del Departamento de Transporte de los EE. UU. Cree que el uso de frenos de aire dará como resultado menos colisiones en situaciones de emergencia que el uso de frenos de tambor. La NHTSA establece que reducir la distancia mínima de frenado requerida en un 30 por ciento resultaría en un número significativo de vidas salvadas. Estas conclusiones se formaron después de las pruebas de simulador realizadas en la Universidad de Iowa [fuente: Junta Nacional de Seguridad en el Transporte].

Diagrama de los componentes del freno de aire

Ahora juntemos las piezas para ver cómo funcionan los frenos de los camiones en su conjunto. Este diagrama proporciona una vista de cerca y un ejemplo de dónde se encuentran los frenos en su vehículo..

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Fuentes

  • "Frenos neumáticos 101". (31/10/08) .http: //www.newbiedriver.com/ABCsUpdates/AirBrakes101.htm (Consultado el 5/11/08)
  • Enciclopedia Británica Concisa. "Freno de aire." (31/10/08) .http: //www.encyclopedia.com/printable.aspx? Id = 1B1: 354794 (Consultado el 5/11/08)
  • Transportador de graneles. "Bendix Spicer JV promueve frenos de disco de aire". Http://bulktransporter.com/mag/transportation_bendix_spicer_jv/ (Consultado el 5/11/08)
  • Departamento de Vehículos Motorizados de California. "Manual de licencia de conducir comercial. Sección 5: Frenos de aire". (31/10/08) .http: //www.dmv.ca.gov/pubs/cdl_htm/sec5_a.htm (Consultado el 5/11/08)
  • "George Westinghouse, Jr." (01/11/08) .http: //web.mit.edu/invent/iow/westinghouse.html (Consultado el 5/11/08)
  • Grygier, Paul A. "Estudio de la eficacia del freno de disco de aire para camiones pesados ​​en el Simulador de conducción avanzado nacional". (03/11/08). archivo pdf descargado dehttp: //www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/nrd-01/esv/esv20/07-0290-O.pdf - 2007-04-05 (consultado el 5/11/08)
  • Junta de Seguridad de Transportación Nacional. "Lecciones aprendidas de un accidente fatal". (31/10/08) .http: //www.ntsb.gov/events/journalist/lessons/ll_truck_air_brake.txt (Consultado el 5/11/08)
  • Manual del conductor comercial del estado de Nueva York. (31/10/08) .http: //www.nysdmv.com/broch/cdl/cdl10sec05.pdf (Consultado el 5/11/08)
  • Thomas, Ed. "Retardadores". (1/11/08) .http: //www.heavydutytrucking.com/2001/12/044a0112.asp (Consultado el 5/11/08)
  • Departamento de Transporte de EE. UU. "El Secretario de Transporte de los Estados Unidos, Mineta, anuncia la regla FMCSA que permite la tecnología de prueba de frenos de rendimiento". (31/10/08) .http: //www.fmcsa.dot.gov/about/news/news-releases/2002/080902.htm (Consultado el 5/11/08)

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