Frenos eléctricos

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INSTITUTO SUPERIOR UNIVERSITARIO “CENTRAL TÉCNICO”

ÁREA DE MECÁNICA AUTOMOTRIZ

INVESTIGACION

CARRERA

CÓDIGO DE LA ASIGNATURA

NIVEL PARALELO

NOMBRE DE LA ASIGNATURA

MECANICA AUTOMOTRIZ

MAU-204

Segundo ¨A¨ Nocturna

Mecánica de Patio

INVESTIGACION N°

LABORATORIO DE:

Autotrónica

DURACIÓN

(HORAS)

3

TEMA:

Frenos eléctricos

6

1

OBJETIVO GENERAL

Conocer el funcionamiento de los frenos eléctricos, para tener un mejor conocimiento de nuevas tecnologías implementadas en los vehículos modernos mediante una investigación implementada por el estudiante.  

2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Recopilar datos referentes a los frenos eléctricos.
• Entender el funcionamiento de los frenos eléctricos y el por qué de su importancia.
• Identificar los diferentes frenos eléctricos existentes que tienen los vehículos modernos.

3

INVESTIGACION

Freno Eléctrico

Un freno eléctrico es un dispositivo que frena o detiene un vehículo mediante la aplicación de electricidad. Los más utilizados son los frenos eléctricos rantelizadores, que se utilizan en camiones y vehículos pesados para bajar pendientes largas sin forzar el freno principal del vehículo.

Los frenos eléctricos son un sistema que utiliza un impulso eléctrico para acoplar una forma de frenos; se han diseñado para los generadores, maquinaria pesada o vehículos. Cabe señalar que el sistema de frenado en sí es en gran parte mecánico, operando con cámaras de frenado hidráulico llenas de líquido como las que aún utilizan la mayoría de los vehículos; sin embargo hay un componente eléctrico de control que modula o altera la señal para emplear los frenos de alguna manera. El mejor ejemplo de ello es la distribución de fuerza de frenado electrónica o EBFD, que se encuentra en muchos coches.

Funcionamiento

Su funcionamiento se basa en el principio que  genera una corriente inducida en un bloque de metal cuando se coloca en un campo magnético variable. Estas corrientes en forma de torbellino se denominan corrientes parasitas o corrientes de Foucault.

En su construcción se utilizan bobinas, las cuales se insertan en el estator, ubicado entre dos discos sólidos del eje motor del vehículo. Estas bobinas, cuando su circuito está cerrado, generarán un campo magnético fijo, y es el movimiento de los rotores el que producirá la variación de velocidad, ya que a mayor velocidad de giro, mayor fuerza de frenado se genera por el campo electromagnético, que pasa a través de los discos del rotor. La energía cinética del vehículo se disipa en forma de calor a través de las aletas del disco del rotor.

La principal ventaja de este sistema de frenos es que al no existir fricción entre las partes mecánicas, el desgaste y el mantenimiento son mínimos, pudiendo frenar vehículos muy pesados, como camiones, autobuses o trenes, con un consumo prácticamente nulo.

¿Qué tipos de freno eléctrico existen?

Este moderno freno de mano se puede clasificar en función de su accionamiento y transmisión.

El tradicional freno de mano, es un componente que se mantuvo invariable durante años: una palanca de la que se tiraba para accionar los frenos traseros. Pero en 2001 ZF TRW implantó el freno de mano eléctrico, que sustituye al freno de estacionamiento manual. Este dispositivo es utilizado por marcas de automóviles de lujo como Mercedes, Audi o BMW, y otras más generalistas como Citroen, Hyundai, Renault… Dependiendo de su accionamiento y transmisión del mando de frenada puede clasificarse en estos cuatro tipos:

• Freno manual. Este freno de mano eléctrico se acciona de forma manual, pulsando una tecla situada en el tablero de instrumentos o en la consola central del vehículo.
• Freno automático. Se activa automáticamente según el criterio programado por el fabricante del vehículo.
• Con accionamiento por servomotor. El sistema realiza su función por medio de dos electromotores y un husillo, actuando directamente sobre las pinzas de freno del eje trasero. Es el más empleado en los vehículos equipados con freno de mano eléctrico.
• Con accionamiento por cable. Al pulsar el botón, una unidad electromecánica lanza una señal de tensado a los cables del freno de estacionamiento y dichos cables activan el freno.

"Brake by wire" (frenado por cable eléctrico)

Recientemente, varias marcas alemanas de automóviles de lujo han estado trabajando en un sistema de frenado totalmente controlado eléctricamente, llamado "Brake by wire", o freno de cable eléctrico, en español.

Este sistema no tiene impacto directo en la rueda, ni mecánica ni hidráulicamente. El conductor activa el sensor de presión a través del pedal de freno, el cual transmite información directamente a la computadora de frenos, la cual recolecta las lecturas de velocidad de las ruedas y se instala un acelerómetro en el centro del vehículo y con estos datos calcula la cantidad de frenado requerida para obedecer la señal del pedal de freno.

Finalmente, impulsa el motor eléctrico en las pinzas de freno de cada rueda según sea necesario. Hay puntos críticos de este sistema, ya que la posibilidad de una falla en el caso de una pérdida total de energía del sistema sigue sin resolverse. En cambio, tiene la ventaja de ahorrar el peso del vehículo, así como un menor mantenimiento y un cableado más simple que los sistemas ABS actuales

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ANEXOS

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Figura1: Freno eléctrico de camión.

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Figura 2: Funcionamiento del freno eléctrico.

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Figura 3: Despiece freno eléctrico de mano.

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Figura 4: Freno de mano eléctrico.