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1. SISTEMA DE FRENADO
DEFINICION
El sistema de frenos está diseñado para que a través del funcionamiento de sus componentes se
pueda detener el vehículo a voluntad del conductor.
La base del funcionamiento del sistema principal de frenos es la transmisión de fuerza a través de
un fluido que amplia la presión ejercida por el conductor, para conseguir detener el coche con el
mínimo esfuerzo posible.
Las características de construcción de los sistemas de frenado se han de diseñar para conseguir el
mínimo de deceleración establecido en las normas.
El sistema de frenos se constituye por dos sistemas:
1.- El sistema que se encarga de frenar el vehículo durante su funcionamiento normal
(funcionamiento hidráulico).
2.-El sistema auxiliar o de emergencia que se utilizará en caso de inmovilización o de fallo del
sist.principal (funcionamiento mecánico).
FINALIDAD
Los frenos y embragues están completamente relacionados ya que ambos utilizan la fricción como
medio de funcionamiento, en teoría existen cálculos y normas con las que se pueden diseñar y dar
mantenimiento a estos dispositivos. Sin embargo en la práctica es difícil prevenir su
comportamiento, ya que existen innumerables factores que actúan en contra del comportamiento
de estos, como las altas temperaturas, desgaste de los materiales, fallas en el material, etc. No
obstante con los avances en la tecnología se ha podido reducir el riesgo de falla y se ha logrado
optimizar el funcionamiento, tomando en cuenta que ambos dispositivos representan una gran
parte del factor de seguridad del conjunto completo.

2. FRENOS MECANICOS
DEFINICION
Los frenos mecanicos son accionados meanicamente , ya sea por varillas o por cables , este tipo de
freno fue el primer freno usado en la historia del aumovil.
Su sistema de accionamiento define en conectar el pedal del freno con la varilla que conecta al
tambor , donde una leva gira haciendo que las zapatas se extiendan y se produzca el frenado .
PARTES
Esta compuesta por :
PEDAL DE FRENO : El pedal de freno es la encargada de iniciar lapresion o tension que
realizara el frenado .
VARILLAJE : Esta compuesta por varilllas colocadas debajo dela carrocería que conecta a los
tambores .
CABLES : Los cables usadon en el freno mecanico , son cables trenzados que cumplen la mision
de transportar la presion ejercida por el pedal .
TAMBOR : Es la encargada de realizar el frenado , compuesta de una leva , dos zapatas , dos
resortes de recuperacion ,uniones fijas y disco giratorio.

FUNCIONAMIENTO
El funcionamiento de el sistema , esta basado en transmitir la presion ejercida por el pedal de
freno con un sistema de palanca hasta los tambore en donde la leva de forma elipsial extendera
a las zapatas provocando roce de las zapatas con el tambor giratorio.

3. FRENOS HIDRAULICOS
DEFINICION
El sistema de frenos hidráulicos usado en el automóvil es un sistema de múltiple sesión de
pistones. Ya que este sistema permite que se transmitan fuerzas hacia dos o mas pistones que son
accinados hidráulicamente con la ayuda deuna bomba , accionada por el propio motor .l
PARTES
PEDAL : Encargado de iniciar el sistema .
BOMBA : Encargada de multiplicar y ademas de ejercer la fuerza del frenado .
PISTONES O CILINDROS : Encargados de extenderse y retraerse para que se produzca el
frenado .
FUNCIONAMIENTO
El sistema de frenado hidráulico desde el cilindro maestro hasta los cilindros de las llantas en la
mayoría de los automóviles opera de manera similar
Cuando el pedal del freno es accionado, la presión del pedal de freno mueve el pistón dentro del
cilindro maestro, forzando el fluido del freno desde el cilindro maestro por medio del tubo y la
manguera flexible del cilindro de las llantas. El cilindro de las llantas contiene dos pistones
colocados de forma opuesta y desconectados, cada uno de ellos sostiene la zapata de frenado
ajustada dentro del tambor. Cada uno de los pistones presiona la zapata contra la pared del
tambor provocando el frenado de la rotación de la llanta. Cuando la presión en el pedal es
liberada, el resorte en la zapata de frenado regresa los pistones en los cilindros de las llantas a su
posición liberada. Esta acción fuerza el desplazamiento del líquido de frenos de vuelta por medio
de la manguera al cilindro maestro.
La fuerza aplicada en el pedal de frenado produce una fuerza proporcional en cada uno de los
pistones de salida los cuales aplican la fuerza sobre las zapatas friccionantes contra el giro de la
llanta retardando la rotación

4. FRENO DE TAMBOR
Estos dispositivos están constituidos por una zapata que obliga a entrar en contacto con un
cilindro solidario al eje cuya velocidad se pretende controlar, la zapata se construye de forma tal
que su superficie útil, recubierta de un material de fricción, calza perfectamente sobre el tambor.
Una vez más, al forzarse el contacto entre zapata y tambor, las fuerzas de fricción generadas por
el deslizamiento entre ambas superficies producen el par de frenado.
Zapatas: Son bloques de madera o metal que presiona contra la llanta de una rueda mediante un
sistema de palancas, existen dos tipos que son:
a) De fundición
b) Compuestas
Este tipo de freno consta de un tambor, por lo general realizado en hierro fundido, solidario al
cubo de la rueda, en cuyo interior, al pisar los frenos, se expanden unas zapatas de fricción en
forma de "C" que presionan contra la superficie interna del tambor. Ya no se utilizan en el tren
delantero de los coches modernos, que es el que soporta el mayor esfuerzo en la frenada, porque
presentan desventajas a la hora de disipar el calor, y porque al ser más pesados que los frenos de
disco pueden producir efectos negativos en la dirección del vehículo. Sí se utilizan con frecuencia
en el eje posterior de muchos vehículos, combinados con discos delanteros.
PARTES DEL FRENO DE TAMBOR
Tambor del freno
Zapata
Resortes de retorno de las zapatas
Plato de anclaje
Cable de ajuste
Pistón hidráulico
Cilindro de rueda

5. CILINDRO MAESTRO
FUNCIONAMIENTO GENERAL
Al pisar el pedal de freno , el cilindro maestro aistido por un reforzador de vacio para frenos de
potencia (booster) envia el liquido o fluido con igual presion , a cada cilindro de rueda , cuyos
pistones , presionas las pastillas o zapatas contra los discos o tambores
PARTES
PISTON : Es el que ejerce la presion en el cilindro , ademas de multiplicarlo .
CILINDRO : Esta constituido para contener liquido de freno con un deposito de alimentación
encima de el , esta envia por tuberías a los pistones en los tambores o discos.
DEPOSITO DE ALIMENTACION : Este deposito contiene el liquido de freno que alimenta al
cilindro cuando este ejerce la presion

6. FRENO DE DISCOS
Se componen de un disco montado sobre el cubo de la rueda, y una mordaza colocada en la parte
externa con pastillas de fricción en su interior, de forma que, al aplicar los frenos, las pastillas
presionan ambas caras del disco a causa de la presión ejercida por una serie de pistones
deslizantes situados en el interior de la mordaza. La mordaza puede ser fija y con dos pistones,
uno por cada cara del disco. Pero también existen mordazas móviles, que pueden ser oscilantes,
flotantes o deslizantes, aunque en los tres casos funcionan de la misma manera: la mordaza se
mueve o pivota de forma que la acción de los pistones, colocados sólo a un lado, desplaza tanto la
mordaza como la pastilla. Son más ligeros que los frenos de tambor y disipan mejor el calor, pues
los discos pueden ser ventilados, bien formados por dos discos unidos entre sí dejando en su
interior tabiques de refrigeración, bien con taladros transversales o incluso ambas cosas.
La imagen muestra un freno de disco el cual funciona a base de fricción por lo que su fabricación
debe ser de alta calidad y los materiales deben tener determinadas características lo que mas
adelante se analizara
Este sistema de frenado tiene las siguientes ventajas:
1. No se cristalizan, ya que se enfrían rápidamente.
2. Cuando el rotor se calienta y se dilata, se hace más grueso, aumentando la presión contra las
pastillas.
3. Tiene un mejor frenado en condiciones adversas, cuando el rotor desecha agua y el polvo por
acción centrífuga.
Por otra parte, las desventajas de los frenos de disco, comparados con los de tambor, son que no
tienen la llamada acción de servo o de aumento de potencia, y sus pastillas son más pequeñas que
las zapatas de los frenos de tambor, y se gastan más pronto.
FRENOS DE DISCO CERR ADO
El disco se aloja se aloja en un cárter solidario a la rueda. El apriete se efectúa sobre varios
sectores regularmente repartidos sobre la periferia, el frenado se obtiene por la separación de dos
discos, cada uno de los cuales se aplica contra la cara interna correspondiente del cárter
giratorio.

7. FRENO DE DISCO EXTER IOR
El disco es solidario del árbol o de la rueda. El apriete se efectúa mediante un sector limitado y
rodeado por unos estribos, en el interior de los cuales se desplazan unos topes de fricción.
El frenado con discos se puede realizar mediante:

1) Discos: Inicialmente fueron de acero, ahora suelen ser de fundición.
2) Pastillas: Suelen ser de aleaciones de cobre, estos elementos de frenado se colocan en la rueda
directamente o en el cuerpo del eje.
Las ventajas e inconvenientes, frente al frenado con zapatas de este tipo de frenado son:
Ventajas
 Frenado poco ruidoso.
 Menores gastos de conservación.
 Mayor periodo de vida.
 La mayor parte del calor desprendido durante el frenado la absorben los discos, a los cuales se les
proviene de un sistema de ventilación.
 Materiales protegidos de agentes externos.
 Se comportan bien hasta los 230 Km/h; a partir de esta velocidad el desgaste aumenta
considerablemente.
Inconvenientes
 Menor aprovechamiento de la adherencia. Para solucionar este problema se suelen utilizar
sistemas mixtos de zapatas y discos junto con sistemas de antipatinaje.
 Mayor distancia de parada.
 No tienen la llamada acción de servo o de aumento de potencia, y sus pastillas son más pequeñas
que las zapatas de los frenos de tambor, y se gastan más pronto.

8. FRENO DE CINTA
Posiblemente el dispositivo de freno más sencillo de concebir es el llamado freno de cinta o freno
de banda, el cual consiste fundamentalmente de una cinta flexible, estacionaria, que se tensa
alrededor de un cilindro solidario al eje cuya velocidad se pretende modificar, la fricción
existente entre la cinta y el tambor es responsable de la acción del frenado.
Se usa en las máquinas de vapor, en los vehículos a motor y en algunos tipos de bicicletas, pero
sobre todo en aparatos elevadores..
FRENOS MOTORES
Electrodinámicos:
Cuyo fundamento es hacer que el motor trabaje como generador. Sólo se aplican a ejes motores.
Estos a su vez pueden ser:
Reostáticos: Se aplican en locomotoras eléctricas. Se basa en que la inercia del motor, una vez
desconectado de la red, hace que éste siga girando, pasando a funcionar como generador y de este
modo la energía mecánica acumulada se va disipando en unas resistencias en forma de energía
eléctrica, creando a su vez las corrientes circulantes por los devanados un par contrario al de
giro, que hace que disminuya la velocidad del motor hasta valores en que los frenos de fricción
puedan actuar y detener la máquina.
De recuperación: Se basa en conseguir transformar la energía cinética del tren en energía
eléctrica reenviándola a la red. Se suele aplicar en el caso de trenes de cercanías y con grandes
pendientes.
Por ultimo existe una última clasificación de frenos que no utilizan adherencia para lograr el
frenado ya sea total o parcial ya que suelen utilizar otros medios diferentes a los antes
mencionados.
Patín electromagnético frotante: Debido a su gran desgaste sólo se utiliza como freno de urgencia.
Frenos de Foucault: Basado en crear corrientes parásitas que a su vez crean esfuerzos de frenado.
Frenos aerodinámicos: En un avión en vuelo, disminuyen rápidamente la velocidad por un fuerte
aumento de la resistencia al avance, dispuestos en las alas o a lo largo del fuselaje, están
constituidos por elementos móviles, que se pueden levantar en el aumento deseado, se utilizan
sobre todo durante los picados y en ciertas acrobacias.

9. Frenos neumáticos: Su funcionamiento se basa en que el esfuerzo de frenado aplicado por las
zapatas o discos proviene indirectamente del hecho de mover el pistón de un cilindro. Su esquema
es el siguiente:
Según el tipo de frenado que se quiera hacer éste puede ser:
1) Frenado continúo: el que realiza normalmente el maquinista o un viajero en caso de parada de
emergencia.
2) Frenado automático: el que ocurre si hay una avería en el propio sistema de frenado.
3) Frenado de apriete y aflojamiento graduado: si se realiza de una forma escalonada.

Tipos de frenos neumáticos:

1- De aire comprimido.
2- De vacío.
3- Una combinación de los dos.
LOS FRENOS DE ZAPAT A EXTERNA O DE BLOQUE constan de zapatas o de bloques
presionados contra la superficie de un cilindro giratorio llamado tambor de freno. La palanca
puede estar rígidamente montada sobre una palanca articulada, como muestra la figura 1, o
puede estar articulada a la palanca
El diseño de un FRENO DE BLOQUE sencillo se puede hacer con base en el análisis de fuerzas y
momentos de la palanca y de la zapata, a manera de un cuerpo libre, se puede suponer que la
fuerza normal N y la fuerza de rozamiento fN actúan en el punto medio de contacto de la zapata,
sin cometer un error apreciable, para ángulos menores de 60°. Sumando momentos alrededor de
la articulación fija O,
Nótese que para una rotación del tambor en el sentido del movimiento de las agujas del reloj, la
fuerza de rozamiento fN ayuda a la fuerza F en la aplicación del freno y el freno es parcialmente
autoactuante. Para un coeficiente de rozamiento dado, el freno puede diseñarse para que sea
completamente autoactuante (o autocerrante). Para que esta condición exista, F debe ser igual a
cero o negativo en la ecuación anterior. Podemos suponer también que el peso W es despreciable;
entonces es decir, que cuando el freno es autocerrante

10. El momento de frenado T para una situación autocerrante es Lb-plg
Donde f = Coeficiente de rozamiento
N = Fuerza normal total en lb.
R = Radio del tambor del freno en plg
LOS FRENOS DE ZAPATA DOBLE se utilizan comúnmente para reducir las cargas en el eje y
en los cojinetes, para obtener mayor capacidad y para reducir la cantidad de calor generado por
pulgada cuadrada, la fuerza normal NL que actúa sobre la zapata izquierda no es necesariamente
igual a la fuerza normal NR que actúa sobre la zapata derecha. Para frenos de doble bloque,
cuyas zapatas tengan ángulos de contacto pequeños, digamos que menos de 60°, el momento de
frenado puede aproximarse por si el ángulo de contacto de la zapata es mayor a 60°, se requiere
una evaluación mas precisa del momento de frenado para las zapatas articuladas, el cual esta
dado entonces por el diseño de FRENOS DE ZAPATA INTERNA del tipo simétrico su diseño se
puede aproximar por medio de las siguientes ecuaciones:
El momento de frenado T puede determinarse por
Donde:
Coeficiente de rozamiento
Ancho de la cara de la zapata en plg
Radio interno del tambor en plg
Angulo central comprendido desde la articulación de la zapata hasta la punta de revestimiento en
grados
Angulo central comprendido desde la articulación de la zapata hasta la punta del revestimiento
en grados.
Presión máxima en psi (zapata derecha)
Presión máxima en psi (zapata izquierda)
LOS FRENOS DE BAND A constan de una banda flexible enrollada parcialmente alrededor del
tambor, se accionan halando la banda fuertemente contra el tambor. La capacidad del freno
depende del ángulo de abrazamiento, del coeficiente de rozamiento y de las tensiones en la banda.

11. Para este tipo de freno el sentido de rotación del tambor es tal que la banda anclada al marco
constituye el ramal tenso F1, como se muestra
En cuanto a correas con velocidad cero, la relación entre el ramal tirante y el ramal flojo de la
banda es:
Donde
F1 = Tensión en el ramal tirante de la banda en Lb
F2 = Tensión en el ramal flojo de la banda en Lb
e = base de los logaritmos naturales
f = coeficiente de rozamiento
Angulo de abrazamiento en radianes
La capacidad del momento de frenado T es: Lb-Plg
Donde r = radio del tambor de freno en plg. Este tipo de freno de banda no tiene propiedades
autocerrantes.
PURGADO DE UN CIRCUI TO DE FRENOS:
Todo circuito hidráulico para su funcionamiento necesita funcionar sin aire. Cuando se realiza
cualquier sustitución de un elemento hidráulico, es necesario la purgación del circuito. Dicha
operación consiste en extraer todo el aire del circuito para dejar simplemente liquido hidráulico.
PROCESO DE PURGA
 Sist. Automático:
Consiste en colocar sobre el depósito una fuente de presión que empujará el liquido hacia los
elementos de bombeo. Con este sistema el único trabajo a realizar es abrir cada purgador de los
elementos de bombeo hasta verificar que el liquido sale libre de burbujas, y en caso de cambio de
liquido, apreciaremos la diferencia entre el nuevo y el usado.

12.  Sist. Manual:
Para el purgado manual es necesario la intervención de dos personas. La primera persona se
sentará en el asiento del conductor y con el motor en marcha realizara una serie de presiones de
forma continuada con todo el recorrido del pedal. Una vez realizado dichas presiones el
conductor debe mantener constante la presión del pedal, y con dicha presión, la segunda persona
encargada de purgar el circuito abrirá y cerrara el purgador varias veces hasta que el liquido sea
homogéneo (sin aire). Se cerraré el purgador, y si es necesario se solicitara a la primera persona
que vuelva a presionar varias veces el pedal.
Componentes del sistema de frenado
 Pedal de freno: Pieza metálica que transmite la fuerza ejercida por el conductor al sist.hidráulico.
Con el pedal conseguimos hacer menos esfuerzo a la hora de transmitir dicha fuerza. El pedal de
freno forma parte del conjunto “ pedalera ”, donde se sitúan 2 o 3 palancas de accionamiento
individual que nos permiten manejar los principales sistemas del vehículo.
 Bomba de freno: Es la encargada de crear la fuerza necesaria para que los elementos de fricción
frenen el vehículo convenientemente. Al presionar la palanca de freno, desplazamos los elementos
interiores de la bomba, generando la fuerza necesaria para frenar el vehículo; Básicamente, la
bomba es un cilindro con diversas aperturas donde se desplaza un émbolo en su interior, provisto
de un sistema de estanqueidad y un sistema de oposición al movimiento, de tal manera que,
cuando cese el esfuerzo, vuelva a su posición de repose.
Los orificios que posee la bomba son para que sus elementos interiores admitan o expulsen
líquido hidráulico con la correspondiente presión.
 Canalizaciones: Las canalizaciones se encargan de llevar la presión generada por la bomba a los
diferentes receptores, se caracterizan por que son tuberías rígidas y metálicas, que se convierten
en flexibles cuando pasan del bastidor a los elementos receptores de presión. Estas partes flexibles
se llaman “ latiguillos “ y absorben las oscilaciones de las ruedas durante el funcionamiento del
vehículo. El ajuste de las tuberías rígidas o flexibles se realiza habitualmente con acoplamientos
cónicos, aunque en algunos casos la estanqueidad se consigue a través de arandelas deformables
(cobre o aluminio).
 Bombines (frenos de expansión interna): Es un conjunto compuesto por un cilindro por el que
pueden desplazarse uno o dos pistones, dependiendo de si el bombín es ciego por un extremo o

13. tiene huecos por ambos lados (los dos pistones se desplazan de forma opuesta hacia el exterior del
cilindro.
Los bombines receptores de la presión que genera la bomba se pueden montar en cualquiera de
los sistemas de frenos que existen en la actualidad.
Tipos de Sistemas de frenos:
En la actualidad, los dos grandes sistemas que se utilizan en los conjuntos de frenado son: frenos
de disco (contracción externa) y frenos de tambor (expansión interna).
Todos los conjuntos de frenado sean de disco o de tambor tienen sus elementos fijos sobre la
mangueta del vehículo, a excepción de los elementos que le dan nombre y que son sobre los que
realizamos el esfuerzo de frenado (estos elementos son solidarios a los conjuntos de rueda a través
de pernos o tornillos).

CARACTERISTICAS DEL FRENO DE DISCO.



CARACTERISTICAS DEL FRENO DE TAMBOR.



Frenos de tambor: Este tipo de frenos se utiliza en las ruedas traseras de algunos vehículos.
Presenta la ventaja de poseer una gran superficie frenante; sin embargo, disipa muy mal el calor
generado por la frenada.
Los frenos de tambor están constituidos por los siguientes elementos:
o Tambor unido al buje del cual recibe movimiento.

14. o Plato portafreno donde se alojan las zapatas que rozan con dicho tambor para frenar la rueda.
o Sistema de ajuste automático.
o Actuador hidráulico.
o Muelles de recuperación de las zapatas.
Frenos de disco: Utilizado normalmente en las ruedas delanteras y en muchos casos también en
las traseras. Se compone de:
o Un disco solidario al buje del cual toma movimiento, pudiendo ser ventilados o normales, fijos o
flotantes y de compuestos especiales.
o Pinza de freno sujeta al porta pinzas, en cuyo interior se aloja el bombín o actuador hidráulico y
las pastillas de freno sujetas de forma flotante o fija.
Asistencias al freno(servofreno):
Estos elementos se montan en el sistema de frenado para reducir el esfuerzo del conductor al
realizar la frenada. La asistencia al freno que funciona por depresión y que se monta en la
mayoría de los vehículos se sitúa entre el pedal del freno y la bomba. Es un receptáculo en cuyo
interior se haya una membrana que separa dos cámaras. La cámara delantera (más próxima a la
bomba) está sometida a la depresión que se genera en el colector de admisión (mot.gasolina) o
algún generador de vacío (depresiones en Diesel).
La conexión entre la cámara delantera y el elemento de vacío se haya controlada por una válvula
antiretorno cuya dirección de funcionamiento es siempre hacia la asistencia. En la cámara
posterior (más cercana al pedal), reina la presión atmosférica estando conectada directamente
con el exterior.
Repartidor de frenada en función del peso del eje trasero:
Es un elemento instalado en las canalizaciones de los frenos traseros que disminuye la presión
hidráulica para no bloquear las ruedas, y así, realizar una frenada progresiva y homogénea. Su
funcionamiento se justifica por la pérdida de adherencia que sufren las ruedas traseras cuando
durante la frenada, parte relativa de la masa del vehículo tiende a deslizarse hacia delante:
Su funcionamiento puede ser mecánico o inercial. El mecánico es un elemento de regulación
sujeto a la carrocería, y que tiene una palanca unida al elemento de suspensión que regula la

15. presión del circuito en función del movimiento de dicha suspensión. En cambio, el
funcionamiento inercial regula la presión en función del desplazamiento de la masa del vehículo.
Freno de mano o de estacionamiento:
Son los conjuntos que bloquean el vehículo cuando esta parado o que permiten una frenada de
emergencia en caso de fallo en el sistema de frenado normal.
Su funcionamiento es habitualmente mecánico, teniendo que realizan un esfuerzo sobre una
palanca para el tensado del cable que bloquea las ruedas.
Purgado de un circuito de frenos:
Todo circuito hidráulico para su funcionamiento necesita funcionar sin aire. Cuando se realiza
cualquier sustitución de un elemento hidráulico, es necesario la purgación del circuito. Dicha
operación consiste en extraer todo el aire del circuito para dejar simplemente liquido hidráulico.
PROCESO DE PURGA
 Sist. Automático:
Consiste en colocar sobre el depósito una fuente de presión que empujará el liquido hacia los
elementos de bombeo. Con este sistema el único trabajo a realizar es abrir cada purgador de los
elementos de bombeo hasta verificar que el liquido sale libre de burbujas, y en caso de cambio de
liquido, apreciaremos la diferencia entre el nuevo y el usado.
 Sist. Manual:
Para el purgado manual es necesario la intervención de dos personas. La primera persona se
sentará en el asiento del conductor y con el motor en marcha realizara una serie de presiones de
forma continuada con todo el recorrido del pedal. Una vez realizado dichas presiones el
conductor debe mantener constante la presión del pedal, y con dicha presión, la segunda persona
encargada de purgar el circuito abrirá y cerrara el purgador varias veces hasta que el liquido sea
homogéneo (sin aire). Se cerraré el purgador, y si es necesario se solicitara a la primera persona
que vuelva a presionar varias veces el pedal.