frenos de motor y retardadores

8/20/2019 Frenos de Motor y Retardadores

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APUNTE BÁSICO DEFRENOS de MOTOR Y

RETARDADORES.

Docente: LUIS CORTÉS

Para entender bien este apunte, se requierehaber asistido a la clase teórica al respecto.

Todos los sistemas de frenos de vehículostanto de pasajeros como comerciales debenser capaces de realizar tres funciones:

1. Reducir o retener la velocidad

. !etener el movimiento por completo

". #antener detenido el vehículo

$l%unos vehículos por su uso requieren unsistema adicional &au'iliar( a su sistema

principal de frenos que le a)ude a cumplir elplanteamiento *+ 1. Tal es el caso decamiones de car%a, buses que deben bajarcon frecuencia cuestas de %ran pendiente ópendientes reducidas pero de lar%otra)ecto.

la -e) e'i%e que un vehículo pesado sobre toneladas de tara debe contar con unsistema reductor de velocidad de las ruedasmotrices que le permita avanzar car%ado a"/ 0mh, por una pendiente de 2+, ) de 20m de lar%o, sin necesidad de ocupar los

frenos de servicio.

3sto con la 4nalidad de evitar el 5adin%&fati%a t6rmica(, al impedir que los frenos deservicio se calienten ) pierdan efectividad. a se sabe que al contar con estosreductores se alar%a hasta en 7 veces laduración de los frenos de servicio &alprescindir de ellos(, permite %anar tiempo8al andar con m9s rapidez en las pendientes)a que en vez de bajar a 1 0mhen%anchado a altas RP# ) usando el frenode servicio, se puede bajar a /, 2/, ;/0mh con frenos de motor, en%anchado enla marcha correspondiente8 el uso del freno deservicio. ?e puede pasar de mph a mph, en 1=, se%. sin freno motor, ) en 7,se%. con freno motor.

-os frenos de motor adem9s a)udan arefri%erar los pistones ) la culata, lo queaumenta la vida


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?e acciona por un botón en el piso ómediante un interruptor, esto acciona

una v9lvula solenoide que permite odespicha el paso del aire &electroFneum9tico(.

3l aire lo provee la línea de servicio de losfrenos de aire.

-a presión de aire acciona un cilindroneum9tico, cu)o v9sta%o del pistón act


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b( JACOBS BRAKE &tambi6n conocido como @aBe AraBe(:

3s un culatín de aluminio o acero instalado

sobre el tren de v9lvulas, ) tiene por4nalidad abrir la v9lvula de escape casi al4nal de la carrera de compresión, unmomento antes de la in)ección de petróleo,lo hace mediante un dispositivo electroFhidr9ulico. Transformando al motor en uncompresor de taco. 3l cojín de aire en elcilindro %enerado por la admisión frena elpistón durante el tiempo de compresiónabsorbiendo ener%ía, cuando se abre lav9lvula de escape en el tiempo de

in)ección, se le quita el efecto muelle&rebote neum9tico( que podría haberproporcionado el aire comprimido sobre lacabeza del pistón, lue%o el pistón bajasuccionando vacío por estar las v9lvulascerradas, lo que %enera una retención ) por


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?e desactiva &por interruptores en pedal( alpisar el embra%ue o el acelerador, ) alfuncionar el $A? &enti6ndase tambi6n $?R,3?P, etc(. ?e vuelve a activarautom9ticamente al pasar una de esascondiciones. $l pisar el pedal de frenos, sesuman ambas fuerzas. 3n al%unos vehículosel freno de motor sólo funciona al pisar el

pedal del freno &interruptor en el pedal(. 3nlos autom9ticos, se desactiva al pisar elacelerador. Euando se activa corta lain)ección de petróleo. Por lo re%ular trabajaen conjunto con la mariposa en el escape. $lactivarse su repuesta es cercana al mediose%undo. Pesa apro'imadamente 11 Bilos. 3lfreno de motor puede mantenerseencendido por el período necesario sinries%o de sobrecalentamiento o daHos dedes%aste al motor &a pesar de que producecascabeleo )a que los pistones no sabenpara donde arrancar(. ?e fabrican enparticular para cada motor.

Eulatin para " cilindros.

Eulatin para cilindros.

!etroit

Renault

I)undai

Eaterpillar


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3l freno @acobs, cuenta con una v9lvulasolenoide por culatin la cual tiene por4nalidad abrir ) cerrar el paso del aceiteproporcionado por el sistema de lubricacióndel motor hacia una v9lvula de retención, aun pistón maestro ) 4nalmente a un pistónesclavo el cual act


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Euando la v9lvula solenoide es ener%izada,abre un paso, el aceite a presión que lubricael motor llena el pasaje hasta la v9lvula decontrol, levanta su embolo ) remueve subolita checB, entonces pasa aceite a losconductos que van hacia el pistón maestro )pistón esclavo, ) como entra con presión, )el di9metro del pistón maestro es ma)or,fuerza a este a bajar tocando un e'tremo deun balancín en reposo, ) se crea unac9mara con aceite a presión sobre el pistónmaestro respectivo.

Euando el balancín sube, empuja al pistónmaestro, ) el aceite contenido en la c9mara

a presión sobre el pistón maestroincrementa su presión, ) asienta la bolitachecB en el 6mbolo de la v9lvula de control. crea un sistema hidr9ulico cerrado, ) todala fuerza se va sobre el pistón esclavocorrespondiente, el cual empuja sobre lav9lvula de escape con // Psi, abri6ndolaen el momento justo antes de la in)ecciónde petróleo, liberando el aire comprimido enel cilindro.

Euando el poder el6ctrico de la v9lvulasolenoide es descontinuado, bloqueando elin%reso de aceite a presión al culatín. abreun despiche. Jn resorte fuerza al embolode la v9lvula de control a bajar hasta sufondo. 3l aceite sobre los pistones maestro )esclavo, puede ahora escapar por debajo dela v9lvula de control, poniendo 4n a un ciclo

periódico del freno de motor.

3n la 4%uras si%uientes se muestra unsistema con pistón acumulador, ) elmecanismo del pulso:

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#$*T3*N#N3*TM ?3RCNENM.$ los 12////, 7////, 7///// 0ms. sedesmonta, desarma ) se cambian piezasse%


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freno motor aplicado. Por esto se desarrollóel Top braBe.

Mrdenanza que autoriza a transitar sólo alos vehículos con @acobs con ruido menor a7/ dA medidos a 17, m.

3l TMP AR$03 se acciona con la mismapalanca de comando del piloto autom9tico,localizada a la derecha de la columna de

dirección. 3l sistema puede actuar enconjunto con el freno de servicio oaisladamente, comandado a trav6s de unatecla situada en el panel.

3l TMP AR$03 3s una v9lvula adicional en lac9mara de combustión &pero m9s pequeHa(,es accionada neum9ticamente, la cual haceque el motor se descomprima en la carrerade e'pansión. -as mejoras con respecto al @acobs es una disminución considerable enel ruido que provoca el @acobs que es una

especie de compresor, ) el top braBe es undescompresor. Pero en su esencia son lomismo, 3l Top AraBe fue un mejorordenamiento ) sencillez de operación del @acobs &)a no es un culatín sobre el tren dev9lvulas(. act


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?e puede marchar:Eon top braBe a "; 0hh en "ra. marcha.?in top braBe a "/ 0mh en da. #archa.

RETARDADORES: Mperan en latransmisión.

d( VOITH (Retardador Hidráli!o":

?e sit


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Pesa como " 0%. el conjunto.

3l aceite puede ser ?$3 1/S, /S/, "/,3tc. los cambios se pueden hacer a los2/// si el uso es severo, =////, o 1"///.

3l a%ua refri%erante es el mismo EMM-$*T

del motor.

Mtros &Coith( trabajan contra la presión deun uido.

Tiene sensores, una 3EJ, ) esta se conectacon la 3EJ central del vehículo.

Euando la palanca no est9 en el volante. Caa un costado ) es tipo @o)sticB ) debajo deella el botón para aplicar el ralentizadorhidr9ulico.

Por lo %eneral se usa en conjunto con elfreno de mariposa en el escape, lo%rando

una %ran potencia de frenado, incluso abajas velocidades.

$mbos se hacen car%o del =/> de lasfrenadas en el tr94co de lar%a distancia.

3l ralentizador hidr9ulico desarrolla lama)or potencia a velocidades superiores a/ 0mh ) el freno de escape funcionamejor a bajas velocidades.

Permite bajar de 7/ a / 0mh al aplicarlosin nin%


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Ia) un Coith que utiliza a%ua en vez deaceite.

!N$D*O?TNEM.La ECU del Retarder VOITH haceun autodiagnóstico cada vez que se da contacto.Y eiste un so!t"are que se carga en un #ote$%oo& ' v(a U)% o serial se conecta a la ECU delVeh(culo. )e le da contacto al veh(culo ' se iniciala co*unicación. Hace un test ' arro+a códigos de!allas, archivados ' nuevos si detecta algo *alo,' ha' que atenderlos ' -orrar los antiguossie*/re ' cuando se hu-iera atendido la !alla quelo causó. Chequea cosas co*o el sensor dete*/eratura del aceite, sensor de te*/eratura delagua, tensión, /resión interna, v0lvula de /aso

escalonado de aire, /ar de*andado, valoresdigitales, valores analógicos, co*unicación C1#Lo" ' High, Etc. Ta*-i2n se /uede chequearcon un esc0ner es/ec(!ico.

e( TELMA (RetardadorEle!tro$a%&'ti!o":

Eamión con Telma intercard9nico &hasta 2/ Ton.(

?istema de frenado sin fricción ) silencioso,por lo que se pre4ere para los buses.

Aus con Telma focal &hasta 7 Ton.(

?e utiliza por lo %eneral en maquinariapesada como tambi6n en trenes que utilicen

motores el6ctricos, )a que estos al hacer laretención invierten su polaridadtransform9ndose en un %enerador, lo quehace que funcione con %ran e4ciencia. enlos vehículos de car%a o pasajeros se usa elfreno el6ctrico intercalado en el eje card9n,el cual consta en al%unos casos de hasta 17bobinas o campos electroma%n6ticos ) en elcentro un inducido, el que corta las líneasde fuerza %enerando corriente, las quelle%an a un colector ) por escobillas se vanal campo para intensi4car elelectroma%netismo.

3l ralentizador el6ctrico, o freno el6ctrico&como tambi6n es conocido( est9 basado enla creación de corrientes el6ctricasinducidas en una masa met9lica por uncampo ma%n6tico variable, o lo que es lomismo en este caso, por un campo 4jo )una masa met9lica móvil.

-as corrientes inducidas se cierran sobre símismas en torno a las líneas de ujo

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ma%n6tico ) son estas corrientesturbillonarias las que propician el frenado delas masas met9licas en movimiento )reciben el nombre de Eorrientes de5oucault.

3stator: parte 4ja equipada con bobinas.Rotores: parte móvil que absorbe ) disipa laener%ía cin6tica del sistema.

3l paso de la corriente el6ctrica por las

bobinas del estator crea varios camposma%n6ticos con polaridades alternas.

Euando los rotores %iran dentro de loscampos ma%n6ticos, aparecen unascorrientes de 5oucault en los mismos, que

tratar9n de hacerlos %irar en sentidocontrario, %enerando su frenado.

-a ener%ía cin6tica absorbida se transformaen calor ) es disipada en los rotores.

-a ralentización de las masas met9licas&rotores( %enera una %ran cantidad de calor,que procede de la ener%ía cin6tica derotación del 9rbol de la transmisión al que

va acoplado el ralentizador, al ser frenado.

3stator con una corrida de bobinas.

3stator con corridas de bobinas.

3stator que pesa // Bilos.

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Can en la echa card9n.

3l rotor debe ser liso para que lo afecten lascorrientes par9sitas.

3ntonces %ira una masa &rotor( intercaladoen la transmisión ) solidaria a la misma.3'iste un estator 4jo al chasis del vehículo )que lleva montadas una serie de bobinas,que son las que crean el campo ma%n6tico,llevando alternadas sus polaridades.Euando circula la corriente por las bobinas,se crea un campo ma%n6tico, que atraviesalos rotores ) crea las corrientes de 5oucault) por tanto la fuerza, que se opone al %iro

de dichos rotores ) aminora el de latransmisión, frenando al vehículo.

-a evacuación del calor citado se lo%ra porlas corrientes de aire %eneradas por lamarcha del vehículo ) reforzadas por laacción de unas paletas que llevan los

rotores a modo de ventilador ) m9smodernamente por circuitos derefri%eración a trav6s de una carcasa, queenvuelve al ralentizador ) por cu)o interiorcircula el refri%erante, que atraviesatambi6n un radiador adecuado de %ransuper4cie de enfriamiento, que produce lacaída de temperatura precisa.

Jna chapa met9lica con su capa de aislanteprote%e tambi6n al vehículo de esta accióndel calor en la parte sobre el ralentizador.

Pueden ser tambi6n del tipo a'ial &situadosentreel cambio de velocidades ) el puenteposterior(, o bien focal &a la salida delcambio de velocidades, o del puente( ) vanmandados por una palanca escalonadasencilla situada pró'ima al volante de ladirección, o bien autom9ticamente alaccionar el freno de servicio ) soncompatibles con los sistemas $A?, $?R )3?P.

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Jn retardador Telma es un sistema defrenado sin fricción. Por lo que permaneceninalterables por mucho tiempo.

3l retadador telma es de r9pida respuesta1/ milise%undo, ) su peso puede lle%ar aser de "= B%. para un camión. Eonsume1 $. !ebe tener un alternador de 12/ $.?e en%rasan los rodamientos cada 2////0m. con %rasa sint6tica.

?e constru)en para frenar desde ", a ton.Eon torque desde "/ a ""// *m.

!ebido a que los retardadores Telma tienenun tiempo de respuesta mu) pequeHo &1/milise%undos(, su operación puede sertotalmente automatizada cuando se utilizancon sistemas $A? ) la e'clusiva interfaseelectrónica Telma.

!e esta forma el sistema realiza todas lasUdecisiones adecuadasU autom9ticamentesin nin%una intervención del conductor.

Eamión Renault con Telma.

C3*T$@$? !3- 5R3*M R3T$R!$!MR T3-#$:

V Nncrementa la se%uridad de su unidad )operador, al contar con 3l ?istema de 5renosPrimarios de la Jnidad fríos ) disponibles encualquier momento. Eonducción m9sconfortable ) relajada.V *o requiere del #otor, Transmisión )!iferencial para su operación, por lo que nopuede perturbar su funcionamiento.

V ?olamente Requiere de $limentación3l6ctrica en periodos de desaceleración, porlo que mientras contemos con la mismapodremos detener la unidad.V $ partir de // RP# se cuenta con el =/>de e4ciencia del equipo. V Telma nopresenta nin% de lasnecesidades totales de 5renado, brindandoun alar%amiento en la vida de las balatas,llantas ) tambores, por contar con unfrenado sin fricción.V !isminución de Tiempos #uertos en Tallerpor mantenimiento relacionado al ?istemade 5renos.V !isminución en Tiempos de Ruta, )a quese podr9 desarrollar ma)ores velocidadesde descenso, con la car%a retenida )se%ura. Permite velocidades mediassuperiores.V 3l 5reno Telma requiere de inspeccionesvisuales mu) sencillas para sumantenimiento ) en%rasado de rodamientoscada 2//// 0ms.V 3n caso de que el equipo lle%ara a fallarno deja al vehículo botado en carretera.

Retardador Telma a la salida de la caja.

Retardador Telma en el diferencial.

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abajo un eje ralentizador que evita el

efecto navaja en los remolques, pero lomismo se puede hacer con la v9lvula delfreno del remolque &bi%ote(, sin incrementode peso.

PR3E$JENO* P$R$ J?M !3 -M? 5R3*M? !3#MTMR R3T$R!$!MR3?.

Euando las ruedas de tracción tienen unapotencia de tracción d6bil, pueden hacerque patinen, o producir el efecto de navaja.Por lo tanto, se deben desconectar siempre

que el camino est6 mojado, o cubierto dehielo o de nieve, o en los chocos con eltrailer vacío, )a que retarda las ruedastractoras.

EM#P$R$TNC$ 3*TR3 -M? ?N?T3#$?$JWN-N$R3? !3 5R3*$!M.

5R3*M !3 #MTMR

• ?u rendimiento e'i%e un r6%imen derevoluciones motor mínimo lo que

repercute en la temperatura delmotor. !e lo contrario se retaca elmotor. $ veces la temperatura bajaaporta bene4cios al motor.

• Pierde totalmente la e4cacia en loscambios de marcha.

• Ruidoso.• Re%ulación todoFnada.• ?on livianos8 11 0% un @acobs, ) " 0%

un freno de escape. 3l conjunto esmas barato que el hidr9ulico.

R$-3*TNX$!MR3? IN!RYJ-NEM?

• 3mplean el sistema de refri%eracióndel motor.

• Respuesta lenta en la cone'ión )descone'ión.

• 34cacia limitada a bajasrevoluciones. #9s lenta por elresbalamiento del embra%uehidr9ulico al inicio de la marcha. -oque requiere apo)o de una mariposaen el escape.

• Nnstalación mu) complicada.• Eosto de compra ) mantenimiento

elevado.• Tiene poco peso.• #antiene su rendimiento de frenado

al elevarse la temperatura de

funcionamiento.• #a)or rapidez de enfriamiento.

R$-3*TNX$!MR3? 3-3ETRM#YD*3TNEM?

• ?e enfrían con aire sin necesidad desistemas adicionales derefri%eración.

• Respuesta r9pida en la cone'ión ) enla descone'ión.

•

$lto rendimiento a bajasrevoluciones.• $l calentarse, su rendimiento cae

entre un 1/ ) />.• 59cil instalación ) escaso

mantenimiento.• Nndependiente del motor ) de la caja

de cambios.• ?ilencioso.• Re%ulación pro%resiva.• Tiene menor precio.• 3s bastante pesado &puede lle%ar a

los // o // 0%(. $ veces se optapor los otros frenos de motor oretardadores en desmedro de este,para ahorrarse este peso en tara, )así tener motores menos potentes,menor consumo de combustible, oocupar la potencia del motor paratransportar ma)or car%a.

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