El sistema de frenos de un vehículo hace parte fundamental de la seguridad activa vehicular, tomando gran relevancia el correcto mantenimiento e instalación de cada uno de los componentes
Un vehículo liviano, ya sea automóvil, campero o camioneta, generalmente su sistema de frenos es hidráulico y este compuesto por varios elementos que están diseñados para cumplir un papel determinante en lograr una frenada efectiva.
Cilindro Maestro o Bomba de Frenos
El cilindro Maestro de frenos convierte la fuerza ejercida en el pedal del freno en una presión hidráulica, que acciona otros elementos del sistema como cilindros de rueda y caliper.
Generalmente están fabricados en fundición de hierro gris o Aleación de aluminio que garantiza su estabilidad dimensional.
Existen dos clases de cilindros maestros que obedecen al tipo de conexiones en el vehículo:
- Cilindro maestro sencillo, que con una sola cámara de presión comanda las 4 ruedas del vehículo, situación que en momento dado puede afectar la seguridad del vehículo, razón por la cual desde hace mas de 40 años ningún vehículo se ensambla con esta clase de cilindros
- Cilindro maestro doble, diseñado con dos cámaras de presión que alimenta las diferentes conexiones según del vehículo. Este diseño de Cilindro tiene la facultad que, en caso de pérdida de presión de una de las cámaras, la otra queda funcionando y en ese caso los frenos no se pierden totalmente.
PARTES.
Un Cilindro maestro se compone de:
- Un cuerpo en Fundición, con mecanizados para ensambles internos, montaje, alimentación de líquido y conexiones.
- Un Deposito de líquido de frenos que suministra el fluido permanentemente (este depósito se encuentra marcado con los niveles máximo y mínimo del líquido. Con un aditamento de montaje o fijación sobre el cilindro
- En su interior el cilindro maestro tiene, dos Pistones, dos resortes de retracción, dos sellos de presión y dos sellos de retención
CARGA.
Se denomina “cargar” a la operación consistente en llenar todas las cavidades del cilindro maestro con líquido de frenos, esto es la recámara donde está el Pistón y la recamara donde está el sello de presión. Solamente se requiere alimentar con líquido el cual llena todas las cavidades por la acción de la fuerza de gravedad, una vez que el líquido salga por las dos, tres o cuatro salidas ya es señal que en su interior no hay presencia de aire y estaría listo para instalarlo.
Es importante hacer esta operación antes de instalar el cilindro, ya que, si se instala antes de la carga, se corre el riesgo que se presente un bloqueo de los conductos internos debido a un desplazamiento del pistón por causa del booster o servofreno.
Bajo ninguna circunstancia se debe accionar el cilindro maestro a fondo en seco (sin liquido) ya que se corre el riesgo de dañar los sellos de presión.
FUNCIONAMIENTO
Una Vez cargado el cilindro e instalado en el vehículo, su funcionamiento es así:
- Al pisar el pedal de freno, se trasmite la fuerza al mecanismo de multiplicación de fuerza llamado booster o servofreno. La fuerza multiplicada de salida se transmite al cilindro maestro a través del vástago o puntalino
- El Pistón que está en la entrada del cilindro maestro se conoce como pistón primario el cual recibe la fuerza del booster y empieza su desplazamiento hacia el interior del cilindro generando una fuerza mecánica sobre el sello de presión primario, el efecto físico de fuerza aplicada sobre un área determinada genera lo que se conoce como presión hidráulica.
- El avance del pistón primario mueve el líquido a presión sobre las conexione de salida(tuberías) y así este movimiento del fluido se traslada hasta los frenos delanteros o traseros
- La presión generada en la cámara en el pistón de entrada es la que empuja el pistón del cilindro generándose así la presión en la cámara del fondo del cilindro. Así se completa la frenada en las cuatro ruedas
- Al soltar el pedal de freno, los resortes del cilindro que estaban comprimidos por la fuerza del pedal, recuperan su posición original regresando los pistones a su posición de reposo, desactivando los frenos.
CUIDADOS
El funcionamiento correcto de un cilindro maestro depende de una buena instalación y de respetar la frecuencia de cambio del líquido de frenos.
- En Cuanto a la correcta instalación se contempla garantizar una distancia entre el vástago de empuje del booster y el fondo del pistón de la bomba, estas deben estar entre 0,2 y 0,5mm
- La fuerza de empuje del vástago del booster debe ser perfectamente alineada axialmente, es decir justo sobre el centro del pistón, cualquier desviación genera un desgaste irregular del cilindro maestro acortando su vida útil
- Las conexiones o salidas del cilindro maestro tienen un tipo de rosca y un tipo de cono específico que debe coincidir perfectamente con el racor de la tubería o manguera, bajo ninguna circunstancia se debe aplicar traba química, teflón o cualquier elemento en la rosca. Recuerde que el sello se realiza en el ajuste perfecto de las superficies cónicas.
- En Cuanto a los cambios periódicos del liquido de frenos, hay que tener en cuenta que los líquidos de frenos adquieren humedad del medio ambiente, es decir son higroscópicos. Esta humedad no es nada mas que partículas de agua que a la postre pueden oxidar las partes del cilindro.
- Se debe utilizar un liquido de frenos con pun potencial de hidrogeno (PH) neutro, ya que un líquido con PH acido deteriora los sellos de goma o chupas, y un liquido con el PH alcalino, deteriora las pardes de la fundición.
NOTA: Al momento del recambio de un cilindro maestro se debe mantener la dimensionalidad, tanto en la longitud de los pistones, como em su diantre, ya que la relación de Áreas entre el cilindro maestro y el cilindro receptor (de rueda o clíper) determinan el concepto de palanca hidráulica, que es determinante para una buena frenada.
CILINDROS DE RUEDA
Los cilindros receptores ubicados en las ruedas, comúnmente se llaman Cilindros de Rueda, y son los encargados de convertir la presión hidráulica proveniente de la bomba, en una fuerza mecánica que mueve las bandas patas contra el tambor, ejerciendo la detención de la rueda a través de la fricción
Generalmente están fabricados en fundición de hierro gris o Aleación de aluminio que garantiza su estabilidad dimensional.
Existen varias clases de cilindros de rueda:
- Cilindro de rueda doble acción, es decir con pistones de cada lado que ejercen fuerza a las dos bandas, son los más comunes y aplican normalmente para frenos traseros
- Cilindro de rueda de una sola acción, es decir cuenta solamente con un pistón, es decir genera solamente una fuerza que empuja la banda zapata contra el tambor, su diseño requiere que el freno de tambor contenga dos cilindros.
- Cilindros de rueda con sistema de graduación, es decir que uno de sus pistones contiene un conjunto tuerca-tornillo para acercar la banda zapatas hacia el tambor corrigiendo las distancias provocadas por los desgastes, este ejercicio de graduación puede ser de forma manual o automática.
- Dependiendo de la posición de montaje, vienen Izquierdo, Derecho o sin posición.
PARTES.
Un Cilindro maestro se compone de:
- Un cuerpo en Fundición, con mecanizados para ensambles internos, montaje, alimentación de líquido y conexión de salida
- En su interior el cilindro de rueda tiene, uno o dos Pistones, un resorte de posicionamiento, uno o dos sellos de presión y uno o dos pistones, cada uno con su respectivo guardapolvo para su protección ante contaminantes
- Un grifo o tornillo de purga para poder sacar el aire del sistema
CUIDADOS
- Garantizar una correcta instalación, cuidando los ajustes de los racores o mangueras
- En Cuanto a los cambios periódicos del líquido de frenos, hay que tener en cuenta que los líquidos de frenos adquieren humedad del medio ambiente, es decir son higroscópicos. Esta humedad no es nada más que partículas de agua que a la postre pueden oxidar las partes del cilindro.