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SISTEMAS DE FRENO EN VEHÍCULOS INDUSTRIALES

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Pablo Pelaez Flor

on 26 May 2016

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SISTEMA DE FRENO HIDRÁULICO
SISTEMA DE FRENO NEUMÁTICO
SISTEMAS DE FRENO EN VEHÍCULOS INDUSTRIALES
Los vehículos industriales tienen un sistema de freno que les permiten disminuir la velocidad y hacer que se detenga el vehículo o que se mantenga inmóvil cuando ya está detenido.
SISTEMA DE FRENADO HIDRONEUMÁTICO
FRENO CONTINUO
FRENO MOTOR CON VÁLVULA EN EL TUBO DE ESCAPE
RETARDADOR HIDRODINÁMICO
RETARDADOR ELÉCTRICO (ELECTRODINÁMICO)
Los sistemas de freno continuo se utilizan para aliviar y complementar los frenos de rueda. ya que estos se calientan si se utiliza en exceso, esto produce pérdida de eficacia (fading).
En vehículos pesados es obligatorio disponer de este freno.

El dispositivo de freno continuo debe estabilizar por sí solo la velocidad del vehículo, circulando con plena carga en un tramo en pendiente del 7 % como mínimo, sin emplear el freno de ruedas.

Ventajas: frenan sin desgaste, incrementa la vida útil de los frenos de servicio y ayudan en la conducción y permiten aumentar las velocidades medias y bajar los desniveles con mayor seguridad.

Más empleados: freno motor, retardo hidrodinámico y retardo eléctrico.

Este sistema emplea el motor como compensador utilizando la retención del motor como fuerza de frenado.

Funcionamiento:

El freno motor se acciona con una válvula de pie neumática o eléctrica que activa el cilindro de accionamiento de la válvula de mariposa del colector de escape. El sistema corta la alimentación del motor cuando se acciona el freno motor.
La válvula de mariposa del colector de escape cierra la salida de los gases y provoca la contrapresión en el colector y en los pistones, lo cual frena el desplazamiento de los pistones y, en consecuencia, el giro del motor.


Este sistema combina la
neumática
para la fuerza auxiliar y el comandando del circuito, y la
hidráulica
para el accionamiento de pinzas y bombines.
El circuito dispone de un
compresor
, uno o varios d
epósitos de aire
, un
distribuidor dúplex
, un
convertidor
de la presión neumática por presión hidráulica,
bombines
y/o
pinzas
,
canalizaciones
y
latiguillos
.
Encontramos circuitos de frenos mecánicos, hidráulicos, neumáticos o mixtos. En los vehículos industriales se percibe unos u otros y/o se combinan los mismos dependiendo de la carga que puedan transportar. Vehículos industriales que transportan entre 1,5 y 3,5 toneladas sistema de freno hidráulico y los que superan 7,5 toneladas sistema de freno neumático o hidroneumático.

Los vehículos de gran tonelaje montan sistemas de freno auxiliares.

A partir del 2013 les obligan a montar también un sistema automático de frenada de emergencia.
Este sistema se utiliza en vehículos industriales que superan 7,5 toneladas. En este sistema se utiliza el aire como medio de frenado.
Generadores y reguladores de presión:


Compresor.
Es el elemento encargado de generar presión en el circuito. Es movido por el motor, a través de la correa.


Regulador de presión.
Este se encarga de mantener la presión dentro de los niveles que en los que el circuito neumático necesita trabajar.
El regulador de presión se desconecta cuando se alcanza la presión máxima y cuando esta presión llega hasta la presión mínima el regulador se vuelve a conectar.


Secador o deshidratador.
Este elemento se encarga de secar el aire y limpiarlo de partículas. El secador dispone de un compartimento para el producto secante, conducciones de paso del aire, una válvula de descarga y una regulación para la regeneración del producto secante.


Acumulación y aseguramiento de la presión:


Calderines
. Su misión es acumular aire a presión en una cantidad considerable por si falla el compresor, el regulador o el secador en el momento de frenada.

Válvula protectora de 4 circuitos.
Es una válvula de seguridad que comunica el regulador y el secador con los calderines y los restantes circuitos neumáticos.


Dispositivos de accionamiento y acoplamiento:


Pedal y válvula de accionamiento del freno de servicio
. Canaliza el aire a presión hasta los émbolos de frenado. La válvula la acciona el conductor al presionar el pedal de freno.


Corrector de frenada (ALB).
Consiste en una válvula de relé que regula y limita la presión de frenado en el eje trasero dependiendo de la carga que soporte el eje.


Cilindros de freno.
Se utilizan dos tipos:
El más sencillo, los cilindros dispone de una única cámara con membrana. Se emplea solo en freno de servicio.
El funcionamiento de estos cilindros es que cuando llega la presión a la cámara empuja la membrana y transforma la presión neumática en fuerza de accionamiento.
El cilindro combinado, cuando en ninguna de las dos cámaras hay presión el muelle empuja el cilindro y los vástagos mantienen la rueda frenada. Para liberarlo tenemos que tener presión en una de las dos cámaras.


Es un dispositivo de freno continuo que se puede montar a la salida de la caja de cambio o integrado en la caja de cambios.
El retardador hidrodinámico es un embrague hidráulico. Los dos álabes se encuentran enfrentados. El rotor está unido a la transmisión del vehículo y el estator se encuentra fijado al cárter del conjunto y estacionario. El efecto de frenado se obtiene mediante el aceite que entra en el interior del rotor y del estator.
Es un freno continuo que produce un efecto de frenado y un compartimiento similar al hidrodinámico. Este se coloca intercalado en la transmisión y actúa sobre los ejes traseros.
Constitución:
El freno retardador electrodinámico está formado básicamente por un
rotor
que está acoplado a la transmisión del vehículo y a un estator fijo al chasis. En el estator se montan las bobinas inductoras con sus núcleos magnéticos.
Al frenar, se alimentan las bobinas de excitación con corriente de la batería. La corriente, al atravesar las bobinas, produce un campo magnético.

Cuando los rotores atraviesan ese campo, se genera un par de frenado. La magnitud del par de frenado dependerá de la excitación de las bobinas del estator.

El retardador electrodinámico, como todos los frenos, transforma la energía cinética del vehículo en energía calorífica. El calor transformado se disipa en el aire gracias a las canalizaciones que el retardador dispone.

Este sistema se monta en vehículos industriales pequeños y en vehículos industriales antiguos.
Este circuito hidráulico es igual que el utilizado en los automóviles pero algunos elementos están sobredimensionados. Con este sistema se puede montar discos de freno o tambor de freno.

Funcionamiento:
Cuando el conductor pisa mueve el embolo de la bomba y acciona el servofreno, que este coge la depresión de la bomba de vacío para hacer la ayuda dependiendo de lo que pise el conductor. La bomba genera presión y la manda a los bombines o a las pinzas.
Sistemas de freno en vehículos industriales y agrícolas
El sistema de freno, retardador hidrodinámico es un dispositivo de freno continuo que se puede
montar a la salida de la caja de cambios o en algunos modelos se monta integrado
con la caja de cambios, como es el caso del Intárder ZF de Iveco.


El retardor hidrodinámico su funcionamiento lo realiza un
embrague hidráulico.


Los dos álabes se encuentran enfrentados. El rotor está unido a la
transmisión del vehículo y el estator se encuentra fijado al cárter del conjunto y
estacionario. El efecto de frenado se obtiene mediante el aceite que entra en el
interior del rotor y del estator.
El aceite que se encuentra en los compartimentos entre el rotor y el estator se
mueve gracias a las palas del rotor, con lo que se crea un flujo de aceite de circuito
cerrado entre la parte móvil y la parte fija del ralentizador. El aceite, al chocar
contra las palas del estator, disminuye su velocidad, lo cual determina la frenada
del rotor y, en consecuencia, del vehículo.



funcionamiento
Una vez desactivada, el ralentizador funciona con la selección que se realice en la palanca. La
unidad de control recibe la señal eléctrica, la procesa y envía una señal de mando
a la electroválvula de mando del acumulador.

Cuanta más presióntenga el aceite del circuito, mayor será el efecto de frenado del aceite en el interior
del rotor y del estator.

El circuito regula la presión del aceite en función de la posición de la palanca del
ralentizador, 1-2-3-4-5. La presión de mando aumenta en la misma proporción y
el efecto frenante del conjunto.
En la posición de «0», el ralentizador se desactiva

La válvula de conmutación se conmuta por la acción del muelle, descargando el
aceite al circuito de alimentación.

La reducción de velocidad del flujo de aceite entre el rotor y el estator determinan
la transformación de la energía cinética en energía calorífica o térmica.
Para disipar el calor, el aceite pasa a través del intercambiador de calor, aceiteagua.
En el intercambiador, el calor del aceite pasa al líquido de refrigeración y se
disipa por medio del sistema de refrigeración del vehículo.
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