MANUAL TECNICO DEL SISTEMA DE FRENADO RH
FUERZA DE FRENADO
La fuerza de frenado máxima así como la fuerza de tracción máxima tienen
dos límites. En ambos casos el impuesto por el “neumático - suelo”. En lo relativo
a las fuerzas de frenado, existe el otro límite impuesto es el que tiene el sistema
de freno y en lo referente a las fuerzas de tracción máxima el que impone la
potencia del motor. El límite crítico es el impuesto por la adherencia existente
entre el neumático y el suelo. Cuando se rebasa este límite, en el caso del sistema
de freno, se produce el bloqueo de las ruedas que deslizan sobre el pavimento,
RESISTENCIA DE RODADURA
La resistencia a la rodadura así como la resistencia aerodinámica del
vehículo intervienen como fuerzas retardadoras en el proceso de frenado. Aunque
su influencia es pequeña frente a la fuerza de frenado, pero aún así ayudan
durante el proceso de deceleración. La resistencia a la rodadura,
fundamentalmente está compuesta por la fricción neumático – suelo y perdidas
mecánicas en el sistema de transmisiones. Su valor es generalmente pequeño en
comparación con las otras fuerzas en juego. El valor de la resistencia a la
rodadura crece casi proporcionalmente a la velocidad.
RESISTENCIA DEL MOTOR Y TRANSMISIÓN.
La resistencia que ofrece el motor constituye, en muchos casos, un factor
importante en el proceso de frenado. La potencia, como el par resistente, que
ofrece el motor en procesos de frenado en los que permanece conectado a las
ruedas a través de la transmisión, es importante cuando gira a un gran número de
revoluciones y disminuye con la velocidad, hasta hacerse pequeño en el último
intervalo de un proceso de frenado.
CONDICIONES IMPUESTAS POR LA ADHERENCIA.
El bloqueo de las ruedas de un eje produce efectos negativos, ya que en
una situación de bloqueo, el coeficiente de fricción entre el neumático y la calzada
adquiere un valor inferior al de máxima adherencia (m=0,75), lo cual produce el
deslizamiento del neumático sobre la calzada. En consecuencia, cuando las
ruedas se bloquean, disminuye el valor de la fuerza de frenado respecto a la
máxima fuerza potencial que puede obtenerse en condiciones de rodadura previas
al bloqueo de las ruedas, ya que el coeficiente de fricción rueda / suelo cae a
valores muy bajos del orden de m=0,2 o inferior en pavimentos mojados.
REPARTO ÓPTIMO DE LAS FUERZAS DE
FRENADO.
algunas conclusiones importantes:
- El bloqueo de las ruedas del eje trasero de un vehículo de dos ejes
produce una gran inestabilidad direccional de carácter irreversible.
- El bloqueo de las ruedas del eje delantero de un vehículo de dos ejes
puede producir pérdida de control direccional.
- De todos lo anterior podemos concluir que tanto en el diseño del sistema
de frenos, como en la conducción, debe de actuarse de tal forma que se
eviten tanto el bloqueo de las ruedas delanteras como traseras. En
frenadas bruscas, especialmente en condiciones de baja adherencia,
puede llegarse al bloqueo y será probable que las ruedas de ambos ejes
no alcancen al mismo tiempo el bloqueo. En este caso, resulta menos
desfavorable que el bloqueo se produzca antes en las ruedas
delanteras. Por esto se añaden al sistema elementos que limiten la
frenada en el eje trasero para que no se produzca su bloqueo antes que
en el eje delantero.
- El bloqueo hace disminuir el coeficiente normal de adherencia (m=0,7),
pasando al valor de rozamiento en deslizamiento (m=0,2), lo cual, en el
mejor de los casos, si no se produjese alteración grave de la trayectoria,
haría aumentar la distancia de frenado respecto a la condición óptima,
es decir si se aprovechase al máximo la adherencia.
Cuando el vehículo se encuentra estático, la masa del vehículo se reparte
entre el eje delantero y el eje trasero, con valores que el diseño del vehículo ha
provisto. Casi todos los vehículos comerciales de nuestros días, son ligeramente
más pesados en la zona delantera que en la trasera. Ya que, no solo, el motor
está ubicado en la parte delantera, sino que además al traccionar en ese mismo
eje, caja de cambio, diferencial, las transmisiones, etc. se encuentran en el eje
delantero.
ACCIONES AERODINÁMICAS.
Las fuerzas aerodinámicas son importantes a altas velocidades ya que su
valor aumenta con el cuadrado de la velocidad que el vehículo lleve. Es decir que
cuando doblamos la velocidad de un vehículo, por ejemplo de 80 km/h a 160 km/h
la resistencia aerodinámica al avance, por ejemplo 40 Kg. se multiplica por cuatro
siendo necesario un empuje de 160 Kg. En la siguiente tabla vemos como crecen
las fuerzas aerodinámicas y de rodadura así como la potencia necesaria que debe
tener el vehículo para superarlas.
