COLEGIO NACIONAL DE EDUCACION PROFECIONAL TECNICO

ALVARO TOVAR PEREZ 

401

MANTENIMIENTO Y SIRVICIO A LOS SISTEMAS DE FRENOS ABS 

MIGUEL CRUZ SILVESTRE

Introducción al mantenimiento y servicio al sistema de frenos abs 

Con el objetivo de hacer la frenada más eficiente y segura se ideó y se ha ido perfeccionando el llamado sistema de frenado antibloqueo ("Antilock Bracking System, o ABS).

Básicamente consiste un sistema que evita el bloqueo de las ruedas al frenar, y por tanto evita que se pierda el control direccional del vehículo. Esto es así porque sólo una rueda que gira, sin bloquearse, puede generar unas fuerzas laterales que pueden cumplir con las funciones de dirección y control del vehículo.

Este sistema de regulación de la frenada comienza con unos sensores ubicados en las ruedas que controlan permanentemente la velocidad de giro de las mismas, por eso que también se les llama captadores RPM de ruedas. A partir de los datos que suministra cada uno de los sensores, la unidad de control electrónica (la ECU) es capaz de calcular mediante un algoritmo matemático una velocidad media, que se toma que corresponde aproximadamente a la velocidad del vehículo. Comparando las distintas velocidades que va adquiriendo una rueda con la media global se puede saber si esta rueda amenaza o no con bloquearse.

Si es así, el sistema ABS se activa reduciendo automáticamente la presión de frenado en la rueda en cuestión hasta alcanzar un valor umbral fijado de antemano y que queda por debajo del límite de bloqueo. Cuando la rueda vuelve a girar libremente se vuelve a aumentar al máximo la presión de frenado. Este proceso (reducir la presión de frenado / aumentar la presión de frenado) se repite hasta que el conductor retira el pie del freno o disminuye la fuerza de activación del mismo.

DESARROLLO 

El sistema antibloqueo de ruedas o frenos antibloqueo, del Aaleman Antiblockiersystem (ABS), es un dispositivo utilizado en aviones y en automoviles, que hace variar la fuerza de frenado  para evitar que los neumaticos pierdan la adherencia con el suelo.

El sistema fue desarrollado inicialmente para los aviones, los cuales acostumbran a tener que frenar fuertemente una vez han tomado tierra. En 1978 Bosch hizo historia cuando introdujo el primer sistema electrónico de frenos antibloqueo. Esta tecnología se ha convertido en la base para todos los sistemas electrónicos que utilizan de alguna forma el ABS, como por ejemplo los controles de tracción y de estabilidad.

A día de hoy alrededor del 75% de todos los vehículos que se fabrican en el mundo, cuentan con el ABS. Con el tiempo el ABS se ha ido generalizando, de forma que en la actualidad la gran mayoría de los automóviles y camiones de fabricación reciente disponen de él. Algunas motos de alta cilindrada también llevan este sistema de frenado. El ABS se convirtió en un equipo de serie obligatorio en todos los turismos fabricados en la union europea  partir del 1 de julio de 2004, gracias a un acuerdo voluntario de los fabricantes de automóviles. Hoy día se desarrollan sistemas de freno electrico que simplifican el número de componentes, y aumentan su eficacia.

HISTORIA DEL LOS SISTEMAS DE FRENOS

En el año 1936 se patentó la idea por parte de la compañía alemana Bosh. Se trataba de hacer (no sólo para coches, sino también para camiones, trenes y aviones) que fuera más difícil bloquear una rueda en una frenada brusca, con lo que se podía conseguir una mayor seguridad. Se hicieron pruebas, pero no se llegó a nada serio hasta que se desarrolló la electronica digital a comienzos de los años '70. Hasta entonces, era materialmente imposible realizar tantos cálculos como necesitaba el sistema y de forma rápida.

Bosch inició el trabajo en serio para el desarrollo del ABS en el año 1964 de la mano de una subsidiaria, Teldix.Pero es en 1970 cuando la firma desarrolla un dispositivo eficaz y con la posibilidad de comercialización a gran escala. La primera generación del ABS tuvo 1.000 componentes, cifra que se redujo hasta 140 en la segunda generación. Después de 14 largos años de desarrollo, finalmente estuvo preparado el ABS de segunda generación, que se ofreció como una exuberante y revolucionaria opción en el Mercedes benz clase S  de la época junto con la Mercedes benz clase E  y en seguidas por el BMW Serie 7.

video de sistema de frenos

SISTEMA DE FRENADO

Un "freno" es un dispositivo utilizado para detener o disminuir la velocidad(física)/(movimiento) de algún cuerpo, generalmente, un eje, Eje de transmisión o tambor. Los frenos son transformadores de energía, por lo cual pueden ser entendidos como una máquina per se, ya que transforman la energía cinética de un cuerpo en calor o trabajo y en este sentido pueden visualizarse como “extractores“ de energía. A pesar de que los frenos son también máquinas, generalmente se les encuentra en la literatura del diseño como un elemento de máquina y en literaturas de teoría de control pueden encontrarse como actuadores.

CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE FRENADO 

• •  Freno neumático
  • Frenos mecánicos
  • Frenos hidráulicos
  • Freno de estacionamiento
  • Freno eléctrico. Hay dos tipos: freno regenerativo y freno reostático. Cuando utiliza los sistemas de tracción eléctrica se denomina freno dinámico.

IMAGENES Y VIDEOS DE FRENOS

VIDEO DE SITEMA DE FRENOS

FUNCIONAMIENTO DE FRENOS CONVENCIONALES Y ABS 

ABS: El ABS funciona en conjunto con el sistema de frenado tradicional. Consiste en una bomba que se incorpora a los circuitos del líquido de freno y en unos detectores que controlan las revoluciones de las ruedas. Si en una frenada brusca una o varias ruedas reducen repentinamente sus revoluciones, el ABS lo detecta e interpreta que las ruedas están a punto de quedar bloqueadas sin que el vehículo se haya detenido. Esto quiere decir que el vehículo comenzará a deslizarse sobre el suelo sin control, sin reaccionar a los movimientos del volante. Para que esto no ocurra, los sensores envían una señal al Módulo de Control del sistema ABS, el cual reduce la presión realizada sobre los frenos, sin que intervenga en ello el conductor. Cuando la situación se ha normalizado y las ruedas giran de nuevo correctamente, el sistema permite que la presión sobre los frenos vuelva a actuar con toda la intensidad. El ABS controla nuevamente el giro de las ruedas y actúa otra vez si éstas están a punto de bloquearse por la fuerza del freno. En el caso de que este sistema intervenga, el procedimiento se repite de forma muy rápida, unas 50 a 100 veces por segundo, lo que se traduce en que el conductor percibe una vibración en el pedal del freno.

El ABS permite que el conductor siga teniendo el control sobre la trayectoria del vehículo, con la consiguiente posibilidad de poder esquivar posibles obstáculos mediante el giro del volante de dirección.

CONVENCIONALES 

DISCO:El freno de disco es un sistema de frenado usado normalmente para ruedas de vehículos, en el cual una parte móvil (el disco) solidario con la rueda que gira es sometido al rozamiento de unas superficies de alto coeficiente de fricción (las pastillas) que ejercen sobre ellos una fuerza suficiente como para transformar toda o parte de la energía cinética del vehículo en movimiento, en calor, hasta detenerlo o reducir su velocidad, según sea el caso.

TAMBOR:El freno de tambor es un tipo de freno en el que la fricción se causa por un par de zapatas que presionan contra la superficie interior de un tambor giratorio, el cual está conectado al eje o la rueda

INSTRUCCIONES DE COMO CAMBIAR BALATAS 

PASO 1 :Compra las balatas correctas. Están disponibles en cualquier tienda de autopartes o en tu concesionario local. Simplemente diles el año, marca y modelo de tu coche. Ellos suelen tener una selección de diferentes balatas de calidad con una amplia gama de precios. En general, cuanto más caras son, más durarán. Ten en cuenta que algunas balatas son muy caras y tienen un contenido de metales mayor del deseable pueden estar dirigidas más bien para el mercado de 'Rally' para su uso con rotores de rendimiento. Es probable que sean lo mejor para un automóvil de uso común porque son propensos a causar un desgaste prematuro de los rotores convencionales. Preferiblemente trata de obtener balatas que tengan un contenido de metal visiblemente similar a las ya existentes. Además, algunas personas encuentran que las balatas más baratas son más ruidosas que las de "marca".

PASO 2 :Asegúrate de que el vehículo esté frío. Si has conducido recientemente, puedes estar trabajando con las balatas calientes, mordazas y rotores. Asegúrate de que estas partes sean seguras al tacto antes de empezar.

PASO 3 :Afloja las tuercas de seguridad. Con una llave de tuercas (una de ellas por lo general se proporciona junto con el gato del coche), afloja cada una de las que sujetan las ruedas en el coche cerca de dos tercios de distancia.

PASO 5 :Quita los neumáticos. Finaliza al aflojar y quitar las tuercas. Jala del neumático en línea recta hacia ti para retirarla.

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   Si las llantas son de aleación y los orificios son del tamaño o parcialmente del tamaño de las tuercas, intenta patear los neumáticos en la parte inferior con el pie un par de veces y con suerte esto las moverá. Cuando esto ocurra, limpia las tuercas, los agujeros de fijación, la superficie de montaje del rotor y la superficie de montaje trasero de la rueda de aleación con un cepillo de alambre y aplica un lubricante antes de montar el neumático.
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   Ahora busca el rotor (un disco de metal grande y plano) y la pinza o mordaza (un gran dispositivo de sujeción que parece tenaza envuelto alrededor de la parte superior del rotor).
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   Quita los tornillos de la mordaza. HHay muchas maneras diferentes que la mordaza se asegura y tiene diferentes diseños que requieren diferentes procedimientos para quitarlas. La posición de montaje también depende de su diseño y de es de una sola pieza, una de dos piezas, o un diseño más complejo. Todas las mordazas generalmente están aseguradas con 2 a cuatro tornillos en el interior de la carcasa del muñón del eje. Rocía estos tornillos con ablandador WD-40 o PB para ayudarte a retirarlos. Con un tamaño de tubo o llave de anillos correcta, afloja y quita los tornillos ASEGURATE COMPLETAMENTE DE QUE NO HAY SUPLEMENTOS instalados entre los TORNILLOS DE MONTAJE DE LA MORDAZA Y LA DE SUPERFICIE. En caso de que debas volver a colocarlos como estaban o la mordaza no se ajusta correctamente.
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   Si esta cualquiera cae inesperadamente, tendrás que volver a montar la mordaza sin las balatas y usar una combinación de galga de espesores, para medir la diferencia entre la superficie de montaje de la balata a la mordaza en la parte superior e inferior. Entonces, determina la diferencia y asigna las cuñas en consecuencia.
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   Por otra parte, muchos de los vehículos japoneses utilizan una mordaza de 2 piezas deslizantes que sólo exige retirar 2x de los pernos deslizantes,que están hacia el frente, en la parte superior e inferior, y no retirar la totalidad de la mordaza. Estos tornillos son a menudo 12 o 14 mm cabezas.
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   Además, si estas mordazas se quitan por completo, es mucho más difícil adaptar las balatas.
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   Comprueba la presión de pinza. Ahora la mordaza se debe mover un poco si la agitas. Si no la mordaza se encuentra bajo presión y puede salir volando cuando quites los tornillos. Toma precauciones adicionales para no estar en su camino, ya sea que esté suelta o no.
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   A continuación, ten un pedazo de alambre delgado, de un pie de largo, antes de continuar.
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    Debido a que la pinza sigue conectado a la línea de freno, cuelga cuidadosamente con el alambre, en la rueda, para que no se caiga y tenga cualquier peso de la manguera flexible de frenos.
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    Retira la tapa del cilindro maestro del freno debajo del capó del motor e inspecciona el nivel del líquido antes de que los pistones se retraigan para poder instalar las nuevas balatas. Muchos mecánicos tiran un poco de líquido del cilindro maestro antes de proceder a apretar la mordaza de freno de los pistones.
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    Sin embargo, un método mejor es purgar el líquido viejo de la mordaza ajustando una manguera de purga de frenos a la boquilla de la pinza, colocar la manguera en una botella pequeña y quitar la boquilla de purga según se comprimen los pistones. Estos se pueden apretar fácilmente con una mano utilizando alicates de 12 pulgadas, mucho más fácil que con abrazaderas. De esta manera, se pueden agarrar los alicates con una mano y la llave de purga en la otra. Si no tienes intención de purgar los frenos no es necesario hacerlo todavía, pero el viejo líquido debe ser retirado de las mordazas al mismo tiempo que se aprietan los pistones. Repite este proceso con la otra balata. Ten en cuenta que normalmente hay un solo pistón para ser comprimido por la parte delantera derecha y lo mismo para la parte frontal izquierda.
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    Retira las balatas. Observa cómo se fija cada balata de freno. Por lo general se encajan o se utilizan clips metálicos. Retira las dos balatas. Pueden requerir un poco de fuerza para que salgan, así que ten cuidado de no dañar la mordaza o la línea de freno al sacarlas.
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    Instala las nuevas balatas. Aplica un poco de lubricante especial que traen las balatas, (si no lo trae puedes conseguirlo en cualquier tienda de autopartes), aplica en los bordes de contacto metálicos y en la parte posterior de las balatas, la superficie de cualquier cuña y el área de contacto con el pistón. Esto evitará mucho del molesto rechinido. Coloca las balatas nuevas exactamente de la misma manera en que estaban las viejas.
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    Revisa el líquido de frenos. Revisa el nivel del líquido de frenos de tu vehículo y agrega un poco si es necesario. Sustituye la tapa del depósito del líquido de frenos al terminar.
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    Coloca la mordaza. Desliza la mordaza lentamente sobre el rotor otra vez, de manera sencilla para no dañar nada. Coloca y ajusta los pernos que sostienen la mordaza en su lugar.
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    Pon el neumático en su lugar. Desliza el neumático nuevamente en su lugar y ajusta cada uno de los pernos de seguridad.
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    Baja el coche. Con uno de los lados del coche sostenido por el gato, retira el bloque o soporte en ese lado y lentamente libera el gato para bajar el coche. Repite en cada lado para que ambos neumáticos toquen el piso.
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    Aprieta las tuercas de la rueda. Ajusta en un patrón de "estrella", apretando cada una de las tuercas, sigue con la que está enfrente de la que acabas de ajustar hasta que cada tuerca quede bien apretada con las especificaciones de torque.
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    Ve la información técnica para encontrar las especificaciones de torque de tu vehículo. Esto asegurará que las salientes se hayan endurecido lo suficiente para evitar que la rueda se salga o quede demasiado apretada.
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    Arranca el vehículo. Asegúrate de que el vehículo esté en neutral o en P si es automático, bombea los frenos de 15 a 20 veces para asegurar que asienten adecuadamente. Presiona el pedal del freno y pon el vehículo en marcha si rueda más de un pie, ponlo en P o usa el freno de mano.
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    Pon a prueba tus nuevas balatas de freno y la instalación. No vayas a más de 5 MPH en una calle residencial tranquila, frena de manera normal. Si el vehículo parece detenerse normalmente, repite la prueba y sube a 10 MPH. Repite varias veces más, aumentando poco a poco hasta llegar a los 35 o 40 MPH. También puedes ir a 5 mph en reversa y frenar. Estas pruebas de frenado aseguran que no existan problemas con la instalación de las balatas, te da confianza al conducir en las calles principales y ayuda a que se "asienten" en su sitio.
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    Escucha si hay problemas. Cuando hagas la prueba, si escuchas un rechinido como de metal con metal, es probable que las balatas estén invertidas (ejemplo, la superficie interna quedó viendo hacia afuera). Esto debe corregirse inmediatamente. Las balatas de freno nuevas pueden rechinar un poco hasta que se estén completamente ajustadas
24. VIDEO COMO CAMBIAR BALATAS
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26. MANTENIMIENTO PREVENTIVO AL SISTEMA DE FRENOS 
27. Teniendo en cuenta que del sistema de frenos depende la vida de peatones, pasajeros y conductores, es conveniente siempre pensar en MANTENIMIENTO PREVENTIVO, las recomendaciones que damos a continuación son basadas en la duración de cada elemento bajo condiciones normales de trabajo.
    
    
    •Revisar nivel del líquido una vez al mes. 
    •Revisar espesor de pastillas cada tres meses o 6.500 Kms. 
    •Cambiar las pastillas cuando queda 1.5 mms del material antes de llegar al respaldo metálico o a remaches. 
    •Cambiar totalmente el líquido cada 5 meses. 
    •Revise las bandas cada 6 meses o 10.000 Kms. 
    •Cambie las bandas cuando quede 1.5 mms de material antes de llegar a los remaches o a la zapata. 
    •Revise todo el sistema una vez al año. 
    •Cada 60.000 Kms o cada tres años reemplace: Bomba y cilindros de ruedas. 
    •Cada cuatro años cambie las zapatas (zunchos). 
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