10 Stf X

13/04/23 Nicolás Colado 1

Ud. 10 Frenos en vehículos industriales y agrícolas

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1. Frenos en vehículos industriales

1.1. Frenos hidráulicos

1.2. Circuitos mixtos, hidráulicos y neumáticos

1.3. Frenos neumáticos

2. Freno continuo (larga duración)

2.1. Freno motor con válvula en el tubo de escape

2.2. Retardadores hidrodinámicos (retárder e intárder)

2.3. Retardadores eléctricos (freno eléctrico)

3. Vehículos agrícolas y tractores

3.1. Constitución y funcionamiento

3.2. Mantenimiento

4. Freno de estacionamiento o auxiliar

Para practicar: Sustitución del filtro secador de aire comprimido de un camión

En resumen




Los vehículos industriales sufren importantes variaciones en la carga que deben soportar.

Esto provoca que, en función de su tonelaje, sus sistemas de frenado sean diferentes a los que encontramos en un turismo.

En resumen, y según del tipo de vehículo del que hablemos, tenemos:

1. Vehículo industrial con frenos hidráulicos: generan vacío para el servofreno mediante una bomba y lo almacenan en un deposito. En general, el sistema de frenos es similar al de un turismo, con las adaptaciones necesarias por el aumento de peso.

2. Vehículo industrial con circuito mixto hidráulico-neumático: una parte del sistema es neumática (fuerza auxiliar y comando del sistema) y otra es hidráulica (tensado de pinzas y bombines). La zona neumática exige añadir una serie de elementos como son el compresor, calderín, válvula de accionamiento en el pedal, unidad hidroneumática de transformación de la fuerza neumática en hidráulica y conductos.

3. Vehículo industrial con frenos neumáticos: si la tara es superior a 7,5 Tm. Generalmente el sistema se combina con una suspensión neumática. Todo el sistema utiliza como fluido aire tomado del exterior y convenientemente tratado.

Veamos unas ilustraciones explicativas y a continuación estudiemos detenidamente el sistema neumático de un vehículo industrial tipo.


1. Frenos en vehículos industriales1.1. Frenos hidráulicos

Ud.10

Esquema del sistema de frenos del furgón Iveco Daily


1. Frenos en vehículos industriales1.2. Circuitos mixtos, hidráulicos y neumáticos

Ud.10

Circuito de frenos mixto

El circuito de frenos mixto que tienen algunos industriales combina dos tipos de fuerzas:

1. Neumática, para el control y regulación del sistema.

2. Hidráulica, para el accionamiento de pinzas y bombines.


1. Frenos en vehículos industriales1.3. Frenos neumáticos

Ud.10

Disposición de los elementos de un circuito de frenos de una cabeza tractora



Elementos del circuito de accionamiento neumático

Ud.10

Esquema de un circuito neumático



Elementos del circuito de accionamiento neumático

Ud.10

Esquema de un circuito neumático

El sistema de frenos neumático tiene los siguientes grupos funcionales

Generación y regulación de presión.

Acumulación y aseguramiento de presión.

Dispositivos de accionamiento y acoplamiento.

•Compresor.

•Regulador de presión.

•Deshidratador.

•Calderines.

•Válvula de seguridad de 4 canales.

•Pedal con válvula de accionamiento.

•Corrector de frenada (ALB).

•Cilindros de freno.



Generación y regulación de la presión

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Compresor de aire

•Accionado por el motor térmico (correa poliuve o similar).

•De 6 a 20 bares.

•Lubricado por el aceite motor.

•Siempre funciona, aunque puede trabajar en vacío.




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Regulador de presión

•Mantiene la presión dentro de unos márgenes mínimo y máximo ( como un presostato).

•Permite que el compresor trabaje en vacío cuando la presión de trabajo en el circuito es suficiente.

•Tras un cierto consumo de aire, con la consiguiente bajada de presión, abre de nuevo el paso hacia los calderines.




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Deshidratador o

secador

•Un producto higroscópico de su interior elimina la humedad del aire que lo atraviesa.

•Cuando el filtro se satura de humedad, hay que limpiarlo.

•Este proceso se hace dejando que un chorro de aire circule a contracorriente, expulsando al exterior la humedad.



Acumulación y aseguramiento de la presión

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Calderines. •Acumulan aire a presión para su posterior uso en el circuito.

•De chapa.

•Pueden tener un válvula de seguridad tarada a una presión superior a la máxima del circuito.

•También tienen un purgador para limpiar la humedad que condensen.

Válvula de cuatro circuitos.

Se encarga de jerarquizar el uso del aire a presión en los diferentes circuitos:

1. Los dos primeros circuitos son para los frenos de servicio.

2. El tercero para los frenos de remolque y de estacionamiento.

3. El cuarto circuito es para los accesorios.




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Esquema del grupo de generación, acumulación y mantenimiento de la presión




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Válvula de cuatro circuitos seccionada



Dispositivos de accionamiento y acoplamiento

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Válvula de accionamiento del freno de servicio seccionada

•La acciona el conductor mediante el pedal del freno.

•Son dos válvulas en cascada, que reciben presión del circuito de alimentación independientemente (racores 11 y 12).

•Cada una regula el frenado en un eje.

•También recibe presión del corrector de frenada, ALB (racor 4 en el dibujo)




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Válvula reguladora ALB y esquema de conexión

•Regula la presión de frenado sobre el eje trasero en función de la carga que soporta.

•Puede accionarse a través de un varillaje unido a la suspensión a por la presión neumática que reciben de la suspensión trasera.

•Se interpone entre la válvula del freno de servicio y los cilindros del freno.

•La presión de control llega por el racor 4, la de los calderines por el 1 y por los racores 2 sale hacia los elementos frenantes.




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Cilindro de freno

Hay de dos tipos:

•Con una sola cámara, que se usas solo para los frenos de servicio. Funciona como un cilindro de simple efecto.

•El cilindro combinado: tiene una cámara con membrana para el freno de servicio y un cilindro de pistón con muelle para el freno de estacionamiento.




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Sección del cilindro de freno de dos cámaras (combinado)


2. Freno continuo (larga durución). Ud.10

Frenos continuos.

•Sirven para aliviar el trabajo de los frenos de servicio cuando estos deben trabajar durante un periodo de tiempo prolongado.

•Son obligatorios en vehículos de más de 12 Tm y en autobuses de más de 5 Tm.

•Tienen que ser capaces de estabilizar la velocidad del vehículo en pendientes de al menos el 7 %.

•Estos sistemas no frenan por fricción, por lo que en principio, no tienen desgaste (aunque si requieren mantenimiento).

Los frenos continuos más utilizados son:

•Frenos motor con válvula en el tubo de escape.

•Retardadores hidrodinámicos (retarder e intarder)

•Retardadores eléctricos.


2. Freno continuo (larga duración)2.1. Freno motor con válvula en el tubo de escape

Ud.10

Ejecución de los frenos de motor


2. Freno continuo (larga duración)2.1. Freno motor con válvula en el tubo de escape

Funcionamiento

Ud.10

Freno motor


2. Freno continuo (larga duración)2.2. Retardadores hidrodinámicos (retárder e intárder)

Constitución y funcionamiento

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Constitución:

•El sistema consta de un embrague hidráulico con los álabes enfrentados.

•Una parte hace de rotor, unido a la transmisión y la otra mitad hace de estátor, unido al chasis.

•Cuando inyectamos aceite en el sistema, el movimiento de este produce el frenado.

•Puede regularse de forma manual o automática (una UCE decide el par de frenado).




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Funcionamiento:

•Una electroválvula de mando deja pasar aire a presión al deposito de aceite.

•El aceite que hay en él, es inyectado en el sistema.

•Las diferentes posiciones de la palanca de mando regulan la presión de aceite en el retardador.

•El movimiento del aceite entre los álabes consume energía cinética y la transforma en térmica.

•El calor absorbido por el aceite se disipa en un intercambiador aceite-refrigerante del sistema de refrigeración del motor, que ha sido convenientemente sobredimensionado.




Ud.10

El sistema puede integrarse a la salida de la caja de cambios (retarder) o en el interior de esta (intarder).,




Ud.10


2. Freno continuo (larga duración)2.3. Retardadores eléctricos (freno eléctrico)

Ud.10

Esquema eléctrico


2. Freno continuo (larga duración)2.3. Retardadores eléctricos (freno eléctrico)


Ud.10

Freno eléctricoEl retardador eléctrico se coloca en el puente trasero.

Constitución:

•Un rotor gira solidariamente con la transmisión.

•Un estator se fija al chasis y tiene bobinas inductoras con núcleos magnéticos.

Funcionamiento:

•Al alimentar eléctricamente las bobinas se genera un campo magnético.

•Cuando los rotores cortan este campo, se genera un par de frenado, cuya magnitud dependerá de la corriente excitadora.

•El calor generado se disipa por aire.


3. Vehículos agrícolas y tractores Ud.10

Los vehículos agrícolas tienen algunas particularidades en su sistema de frenos. Veámoslas:

•Solo tienen freno en las ruedas traseras, que pueden ser accionados independientemente para facilitar el giro.

•Disponen de salida de presión para el freno de los remolques.

•Montan frenos de discos bañados en aceite y totalmente cerrados.

Constitución:

•Cilindro principal con dos pistones accionados por dos pedales distintos.

•Canalizaciones.

•Freno de rueda (pistones anulares, platos de presión y discos de freno).

Funcionamiento:

•Cada pedal gobierna el freno sobre una rueda, de forma similar el sistema de un automóvil.

•Si piso los dos pedales, la presión en ambos circuitos se igualan, frenando las dos ruedas.


3. Vehículos agrícolas y tractores3.1. Constitución y funcionamiento

Ud.10

Freno de discos


3. Vehículos agrícolas y tractores3.1. Constitución y funcionamiento

Ud.10

Constitución y funcionamiento de un freno de discos


4. Freno de estacionamiento o auxiliar Ud.10

Freno de mano

Mediante la palanca del freno de mano, accionamos una cinta que abraza el diferencial, inmovilizándolo.

El frenado se transmite a las ruedas a través de los palieres.


Para practicar:Sustitución del filtro secador de aire comprimido de un camión

Ud.10

HERRAMIENTASHERRAMIENTAS

• Herramientas manuales del taller de electromecánica

MATERIALMATERIAL

•Filtro nuevo•Juego de juntas nuevas

Filtro secador a sustituir



Ud.10

Desmontaje del filtro



Ud.10

Limpieza y cambio

de juntas



Ud.10

Ajuste del filtro nuevo


EN RESUMEN Ud.10


FIN DEL TEMA 10



Ud.10

Esquema básico de instalación hidráulica y neumática del Intárder



Simbología y esquemas

Ud.10




Ud.10

Bloques de los grupos hidráulicos




Ud.10

Grupo de accionamiento de la válvula de freno de servicio




Ud.10

Esquema de la válvula de cuatro circuitos




Ud.10

Válvula reguladora ALB y esquema de conexión

Automotive

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