Table of Contents

5. Frenos de Aire

• 5.1. Las partes de un sistema de frenos de aire
• 5.2. Los frenos de aire con sistemas duales
• 5.3. Cómo inspeccionar los sistemas de frenos de aire
• 5.4. Uso de frenos de aire

Un sistema de frenos de aire tiene muchas partes. Usted debe saber acerca de las partes que se tratan a continuación.

5.1.1 - El compresor de aire

El compresor de aire bombea el aire en los tanques de almacenamiento de aire (los depósitos). El compresor de aire se conecta al motor por medio de engranajes o por medio de una correa en v. El compresor puede ser enfriado por aire o puede ser enfriado por el sistema de enfriamiento del motor. Puede tener su propio suministro de aceite, o ser lubricado por el aceite del motor. Si el compresor tiene su propio suministro de aceite, verifique el nivel de aceite antes de conducir.

5.1.2 - El regulador del compresor de aire

El regulador del compresor de aire controla cuando el compresor de aire debe bombear el aire en los tanques de almacenamiento de aire. Cuando la presión en el tanque de aire llega al nivel de "corte" (alrededor de 125 libras por pulgada cuadrada o "psi"), el regulador impide que el compresor bombee aire. Cuando la presión del tanque baja por debajo de la presión "mínima" (alrededor de 100 psi), el regulador permite que el compresor comience a bombear nuevamente.

5.1.3 - Los tanques de almacenamiento de aire

Los tanques de almacenamiento de aire se usan para almacenar el aire comprimido. La cantidad y el tamaño de los tanques de aire varían según los vehículos. Los tanques deben almacenar suficiente aire como para permitir usar los frenos varias veces aun cuando el compresor deje de funcionar.

5.1.4 - Desagües del tanque de aire

El aire comprimido suele tener un poco de agua y algo de aceite del compresor, lo cual es dañino para el sistema de frenos de aire. Por ejemplo, el agua puede congelarse durante el tiempo frío y ocasionar que los frenos fallen. El agua y el aceite tienden a acumularse en el fondo del tanque de aire. Esté seguro de vaciar los tanques de aire por completo. Cada tanque de aire está provisto con una válvula de desagüe en el fondo. Hay dos tipos:

• Una válvula de desagüe de operación manual que se acciona girándola un cuarto de vuelta, o tirando de un cable. Usted debe vaciar los tanques al final de cada jornada de trabajo. Vea la figura 5.1.
• Una válvula de desagüe de operación automática. El agua y el aceite son expulsados automáticamente. Estas válvulas también pueden estar equipadas para desagüe manual.

Las válvulas automáticas están disponibles con dispositivos calefactores eléctricos. Estos ayudan a prevenir el congelamiento del desagüe automático en tiempo de frío.

5.1.5 - El evaporador de alcohol

Algunos sistemas de los frenos de aire tienen un evaporador de alcohol para introducir alcohol en el sistema de aire. Esto ayuda a reducir el riesgo de hielo en las válvulas del freno de aire y otras partes durante el tiempo frío. El hielo dentro del sistema puede hacer que los frenos dejen de funcionar.

Verifique el depósito del alcohol y llénelo cuando sea necesario y hágalo todos los días durante el tiempo de frío. Aún así es necesario vaciar el tanque de aire diariamente para eliminar el agua y el aceite. (A menos que el sistema tenga válvulas de desagüe automáticas.)

5.1.6 - La válvula de seguridad

Una válvula de escape de seguridad se instala en el primer tanque al cual el compresor de aire bombea el aire comprimido. La válvula de seguridad protege el tanque y el resto del sistema de la presión excesiva. La válvula normalmente se ajusta para que se abra a los 150 psi. Si la válvula de seguridad deja salir el aire, algo está mal. Tiene un problema que debe ser arreglado por un mecánico.

5.1.7 - El pedal del freno

Usted aplica los frenos presionando hacia abajo el pedal del freno. (También se le llama la válvula de pie o válvula de pedal.) A medida que presiona más fuerte el pedal hacia abajo, más presión de aire es aplicada. Al soltar el pedal del freno se reduce la presión de aire y se liberan los frenos. Al liberar los frenos un poco de aire comprimido sale del sistema, por lo que la presión de aire en los tanques se reduce. Ésta debe ser elevada nuevamente por medio del compresor de aire. El presionar y soltar el pedal innecesariamente puede liberar el aire más rápido de lo que el compresor puede reemplazarlo. Si la presión baja demasiado, los frenos no funcionarán.

5.1.8 - Los dispositivos de freno

Se usan dispositivos de freno en cada rueda. El tipo más común es el freno de tambor con leva en S. Las distintas partes del freno se tratan a continuación.

Los tambores, las zapatas, y revestimiento de las zapatas de frenos. Los tambores de freno se localizan en cada extremo de los ejes del vehículo. Las ruedas están aseguradas a los tambores. El mecanismo de freno está dentro del tambor. Al frenar, las zapatas y el revestimiento de las zapatas son empujados contra la parte interior del tambor. Esto causa la fricción que frena al vehículo (y produce calor). El calor que un tambor puede tolerar sin sufrir daños depende de cuánta fuerza y cuánto tiempo se usan los frenos. El calor excesivo puede hacer que los frenos dejen de funcionar.

Los frenos de leva en S. Cuando usted pisa el pedal del freno, el aire comprimido penetra en cada cámara de freno. La presión de aire empuja la varilla hacia fuera, moviendo así el ajustador de tensión, haciendo girar el árbol de leva del freno. Esto hace girar la leva en S (así llamada porque su forma es como la de la letra "S"). La leva en S fuerza las zapatas hacia fuera y las aprieta contra el interior del tambor del freno. Cuando usted suelta el pedal del freno, la leva en S gira hacia atrás y un resorte aleja las zapatas del tambor, permitiendo a las ruedas rodar libremente de nuevo. Vea la figura 5.2.

Los frenos de cuña. En este tipo de freno, la varilla de la cámara de freno empuja una cuña directamente entre los extremos de las dos zapatas. Esto las separa y las empuja contra la parte interior del tambor de freno. Los frenos de cuña pueden tener una sola cámara de freno, o dos, en este caso son empujadas las cuñas en ambos extremos de las zapatas. Los frenos del tipo de cuña pueden ser de ajuste automático o pueden requerir ajuste manual.

Los frenos de disco. En los frenos de disco accionados por aire comprimido, la presión de aire actúa sobre la cámara de freno y en el ajustador de tensión, de la misma manera que en los frenos de leva en S. Pero en lugar de la leva en S, se usa un "tornillo de potencia". La presión de la cámara de freno en el ajustador de tensión hace girar el tornillo de potencia. El tornillo de potencia sujeta el disco o rotor entre el revestimiento de las zapatas del freno de un calibrador, similar a una gran abrazadera con forma de c.

Los frenos de cuña y los frenos de disco son menos comunes que los frenos de leva en s.

5.1.9 - Los medidores de la presión de suministro

Todos vehículos con los frenos de aire tienen un medidor de presión conectado al tanque de aire. Si el vehículo tiene frenos de aire con sistema dual, habrá un medidor para cada mitad del sistema. (O un solo medidor con dos agujas.) Los sistemas duales serán tratados más adelante. Estos medidores le indican cuánta presión hay en los tanques de aire.

5.1.10 - El medidor de la presión aplicada

Este medidor indica cuánta presión de aire usted aplica a los frenos. (Este medidor no lo tienen todos los vehículos.) El tener que aumentar la presión aplicada para mantener la misma velocidad significa que los frenos están debilitándose. Usted debe disminuir la velocidad y debe usar una velocidad más baja. La necesidad de aumentar la presión también puede ser causada por tener los frenos desajustados, por pérdidas de aire, o por problemas mecánicos.

5.1.11 - La señal de advertencia de baja presión de aire

Es requerido tener una señal de advertencia de baja presión de aire en los vehículos con frenos de aire. Una señal de advertencia que usted pueda ver debe activarse antes de que la presión atmosférica en los tanques descienda por debajo de los 60 psi. (O por debajo de la mitad de la presión mínima del regulador del compresor en los vehículos más viejos.) La advertencia normalmente es una luz roja. También se puede encender un timbre.

Otro tipo de señal de advertencia es el "wig wag." Este dispositivo deja caer un brazo mecánico delante de su vista cuando la presión en el sistema desciende por debajo de los 60 psi. Un wig wag automático quitará fuera de su vista la señal cuando la presión en el sistema supere los 60 psi. En el tipo de restablecimiento manual, debe ponerse la señal en la posición "fuera de la vista" con la mano. No permanecerá en dicho lugar hasta que la presión en el sistema sea superior a los 60 psi.

En los autobuses grandes es común que los dispositivos de advertencia de presión baja se activen a los 80-85 psi.

5.1.12 - El interruptor de las luces de freno

Los conductores detrás de usted deben ser advertidos cuando usted aplica sus frenos. El sistema de frenos de aire hace esto con un interruptor eléctrico que es accionado por la presión de aire. El interruptor enciende las luces de freno cuando usted aplica los frenos de aire.

5.1.13 - La válvula limitadora del freno delantero

Algunos vehículos antiguos (fabricados antes de 1975) tienen una válvula limitadora de los frenos delanteros y un control en la cabina. El control tiene dos posiciones normalmente marcadas "normal" y "resbaladizo." Cuando usted coloca el comando en la posición "resbaladizo", la válvula limitadora disminuye la presión de aire "normal" a la mitad. Las válvulas limitadoras se usaban para reducir la posibilidad de que las ruedas delanteras patinaran en las superficies resbaladizas. Sin embargo, estas válvulas en realidad reducen la fuerza de frenado del vehículo. Los frenos de las ruedas delanteras funcionan bien en cualquier condición. Las pruebas han mostrado que no es probable que las ruedas delanteras patinen al frenar ni siquiera en el hielo. Asegúrese de que el control está en la posición "normal" para tener la fuerza de frenado normal.

Muchos vehículos tienen válvulas limitadoras automáticas en las ruedas delanteras. Estas reducen la cantidad de aire que llega a los frenos delanteros excepto cuando los frenos se presionan fuertemente (60 psi o más de presión aplicada). Estas válvulas no pueden ser controladas por el conductor.

5.1.14 - Frenos de resorte

Todos los camiones, camiones tractores y autobuses deben estar equipados con frenos de emergencia y frenos de estacionamiento. Ellos deben frenar por medio de la fuerza mecánica (porque la presión de aire puede fugarse finalmente). Normalmente se usan frenos de resorte para satisfacer estas necesidades. Cuando se está conduciendo, poderosos resortes son retenidos por la presión de aire. Si la presión de aire es quitada, los resortes aplican los frenos. Un control de freno de estacionamiento en la cabina le permite al conductor quitar el aire comprimido de los frenos de resorte. Esto permite que los resortes apliquen los frenos. Una fuga en el sistema de frenos de aire que cause que se pierda todo el aire también causará que los resortes apliquen los frenos.

Los frenos de resorte en los tractores y en los camiones no articulados se aplicarán totalmente cuando la presión de aire descienda por debajo de los 20 a los 45 psi (normalmente entre los 20 y los 30 psi). No espere a que los frenos se apliquen automáticamente. Cuando la luz y el timbre de advertencia de baja presión de aire se enciendan primero, lleve el vehículo en seguida a un lugar seguro para parar, mientras todavía puede controlar los frenos.

El poder de frenado de los frenos de resorte depende de que éstos estén ajustados. Si los frenos no están apropiadamente ajustados, ni los frenos normales ni los frenos de emergencia/ estacionamiento funcionarán correctamente.

5.1.15 - Controles de los frenos de estacionamiento

En vehículos más nuevos con frenos de aire, usted acciona los frenos de estacionamiento usando una perilla de tipo "push-pull" (empuja-tira) amarilla en forma de diamante. Usted jala de la perilla para aplicar los frenos de estacionamiento (los frenos de resorte), y la empuja para liberarlos. En los vehículos más viejos, los frenos de estacionamiento pueden ser controlados con una palanca. Use el freno de estacionamiento siempre que se estacione.

Precaución. Nunca pise el pedal del freno cuando los frenos de resorte estén puestos. Si usted hace esto, los frenos podrían dañarse por las fuerzas combinadas de los resortes y de la presión de aire. Muchos sistemas de freno están diseñados para que esto no suceda. Pero no todos los sistemas están hechos de esta manera, y en aquéllos en que está previsto, puede que no siempre funcione. Es mucho mejor desarrollar el hábito de no pisar el pedal de freno cuando están puestos los frenos de resorte.

Las válvulas de control moduladoras. En algunos vehículos una palanca de control en el tablero se puede usar para aplicar gradualmente los frenos de resorte. A esto se le llama la válvula moduladora. Ésta presiona al resorte para que usted tenga una percepción de la acción de frenado. Cuanto más mueve usted la palanca de control, con más fuerza se aplican los frenos de resorte. Esto trabaja de esta manera para que usted pueda controlar los frenos de resorte si los frenos de servicio fallan. Al estacionar un vehículo con una válvula de control moduladora, mueva la palanca hasta que haga tope y entre en el lugar con el dispositivo de cerrado.

Las válvulas duales de control de estacionamiento. Cuando se pierde la presión de aire principal, los frenos de resorte se activan. Algunos vehículos, como los autobuses, tienen un tanque de aire separado que puede usarse para quitar los frenos de resorte. Esto es para que usted pueda mover el vehículo en una emergencia. Una de las válvulas es del tipo "push-pull" y se usa para aplicar los frenos de resorte para estacionar. La otra válvula es para empujar el resorte en la posición de "fuera". Cuando usted empuja el control, el aire del tanque de aire separado, quita los frenos de resorte para que usted pueda moverse. Cuando usted suelta el botón, los frenos de resorte se aplican nuevamente. En el tanque separado hay aire suficiente sólo para hacer esto unas pocas veces. Por lo tanto, planifique cuidadosamente al moverse. De otra manera, usted se puede quedar parado en una situación peligrosa cuando se termine el suministro de aire del tanque separado. Vea la figura 5.3.

5.1.16 - Sistemas de frenos antibloqueo (ABS por sus siglas en inglés)

A los camiones tractores con frenos de aire fabricados el o después del 1ro de marzo de 1997, y a otros vehículos con frenos de aire (camiones, autobuses, remolques y plataformas rodantes de conversión) fabricados el o después del 1ro de marzo de 1998, se les requiere que estén equipados con frenos antibloqueo. Muchos vehículos comerciales fabricados antes de estas fechas han sido equipados voluntariamente con frenos antibloqueo. Verifique la fecha de fabricación en la tarjeta de certificación para determinar si su vehículo está equipado con frenos antibloqueo. El sistema de frenos antibloqueo es un sistema computarizado que evita que sus ruedas se traben durante la aplicación fuerte de los frenos.

Los vehículos con frenos antibloqueo tienen lámparas amarillas de mal funcionamiento para indicar si algo no está funcionando. Los tractores, camiones y autobuses tendrán lámparas amarillas de mal funcionamiento de frenos antibloqueo en el panel de instrumentos.

Los remolques tendrán lámparas amarillas de mal funcionamiento de frenos antibloqueo en el lado izquierdo, ya sea en la esquina delantera o trasera. Se requiere que las plataformas rodantes fabricadas el o después del 1ro de marzo de 1998 tengan una lámpara en el lado izquierdo.

En vehículos más recientes, la lámpara de mal funcionamiento se enciende al arranque para verificar que el bombillo funciona y después se apaga rápidamente. En los sistemas más antiguos, la lámpara podría permanecer encendida hasta que usted esté conduciendo a más de cinco (5) mph.

Si la lámpara permanece encendida después de la verificación del bombillo, es posible que usted haya perdido el control de los frenos antibloqueo en una o más ruedas

En el caso de unidades remolcadas fabricadas antes de que el Departamento de Transporte lo requiriera, podría ser difícil saber si la unidad está equipada con frenos antibloqueo. Mire debajo del vehículo para ver si tiene la unidad de control electrónico (ECU) y alambres censores de velocidad de las ruedas que salen de la parte trasera de los frenos.

El sistema de frenos antibloqueo es una adición a sus frenos normales. No reduce ni aumenta su capacidad. El sistema de frenos antibloqueo sólo se activa cuando las ruedas están a punto de trabarse.

Los frenos antibloqueo no necesariamente disminuyen su distancia al frenar, pero lo ayudan a mantener el vehículo bajo control durante una parada inesperada.

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