Explicación de los sistemas de frenos de camiones: piezas de frenos de aire, mantenimiento y consejos de compra

El sistema de frenos de un camión es la red de componentes neumáticos que convierte la entrada del pedal en una fuerza de frenado controlada en cada rueda: compresor, secador de aire, depósitos, válvulas, cámaras de freno, ajustadores de tensión y el propio freno de base. Si primero desea una respuesta corta, la mayoría de las fallas de frenado en camiones pesados ​​se remontan al suministro de aire, a un ajustador de tensión mal ajustado o a una cámara de freno de resorte con fugas, y ese es el orden que vale la pena revisar. Las secciones siguientes explican cómo funciona el sistema, qué piezas fallan primero y cómo comparar los reemplazos antes de comprar.

Cómo funcionan los sistemas de frenos de camiones: aire almacenado, no líquido hidráulico

Los camiones pesados funcionan con aire comprimido en lugar de fluido hidráulico por tres razones prácticas: el aire se puede reponer libremente, puede almacenar energía para un freno de estacionamiento aplicado por resorte y el sistema falla en la dirección segura, por lo que una fuga reduce la presión y permite que los frenos de resorte se apliquen en lugar de soltar los frenos de servicio.

Un sistema típico mantiene de 100 a 125 psi, aproximadamente de 7 a 8,5 bar, en dos o más depósitos, con el gobernador encendiendo el compresor cerca del extremo inferior y apagándolo cerca del extremo superior.

El circuito del freno de servicio, paso a paso

Una aplicación de freno pasa por seis etapas, y cualquiera de ellas puede producir un pedal suave o una liberación lenta.

1. Compresión: el compresor impulsado por el motor carga el tanque húmedo y el regulador mantiene la presión dentro del rango.
2. Acondicionamiento: el secador de aire elimina el vapor de agua y el aceite antes de que el aire llegue a los depósitos.
3. Almacenamiento: una válvula de protección de cuatro circuitos divide el suministro, por lo que un circuito defectuoso no puede vaciar el resto.
4. Control: la válvula del freno de pie mide la presión y una válvula de relé en el eje trasero extrae de un depósito local para una respuesta más rápida.
5. Entrega: mangueras, uniones y válvulas de liberación rápida llevan aire al extremo de la rueda, mientras que las líneas en espiral y los acopladores eléctricos sirven al remolque.
6. Conversión: la cámara de freno convierte la presión en una carrera de varilla de empuje, girando la leva S o presionando el pistón de una pinza de disco.

Suministro y tratamiento del aire: donde comienzan la mayoría de las fallas

La calidad del aire es el mejor predictor de la confiabilidad de los frenos, por lo que una secadora cuyo cartucho está atrasado generalmente cuesta más en válvulas dañadas que el cartucho en sí.

El secador de aire se encuentra entre el compresor y el primer depósito. Enfría la carga húmeda y caliente, expulsa el aceite y el agua y pasa el aire a través de un lecho desecante, después de lo cual la válvula de purga expulsa la humedad acumulada en cada ciclo de descarga. En condiciones de congelación, una base calentada evita que la válvula de purga se congele y una válvula de descarga impide que el compresor se cargue una vez que los depósitos están llenos.

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Qué hace realmente cada válvula

Cada válvula tiene una función y el síntoma que produce cuando falla suele ser lo suficientemente distintivo como para identificarlo antes de abrir una caja de herramientas.

Cámaras de freno: convertir la presión en fuerza de frenado

Una cámara de freno se define por su área efectiva y su carrera, y hacer coincidir esos dos números con el vehículo es más importante que hacer coincidir el patrón de pernos.

El número de tipo en una cámara, ya sea 16, 20, 24 o 30, es el área efectiva del pistón en pulgadas cuadradas, por lo que una cámara Tipo 30 empuja aproximadamente el doble de fuerza que una Tipo 16 a la misma presión. Las versiones de carrera larga le dan a la varilla de empuje un recorrido adicional para que el freno de base permanezca dentro de su ventana de ajuste a medida que los revestimientos se desgastan.

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Los detalles del montaje y del puerto son igualmente importantes: montaje con abrazadera o atornillado, orientación del puerto de entrada, longitud de la varilla de empuje, diámetro del pasador de horquilla y si la unidad es una cámara de servicio o un freno de resorte con una sección de estacionamiento. Una cámara que se ajusta al soporte pero que tiene el recorrido incorrecto se quedará sin recorrido antes de que se desgaste el revestimiento o mantendrá los frenos parcialmente aplicados.

Ajustadores de holgura: la pieza más barata detrás de la mayoría de las fallas

Un ajustador de holgura es la palanca que convierte el recorrido de la varilla de empuje de la cámara en rotación de la leva S, y es el componente más frecuentemente responsable de que un camión tire, arrastre o no pase una prueba de rendimiento de frenos.

Los ajustadores manuales necesitan un técnico para configurar la carrera en cada servicio, mientras que los ajustadores automáticos se reinician durante una aplicación completa del freno siempre que la carrera permanezca dentro del límite de ajuste. Las unidades automáticas no eliminan la necesidad de inspección; eliminan el error humano más común.

• Costo: los ajustadores manuales son más baratos por pieza, mientras que las unidades automáticas cuestan más al principio y menos durante una larga vida útil.
• Configuración: los ajustadores manuales necesitan una medición de carrera deliberada y un ajuste de horquilla correcto, mientras que los ajustadores automáticos deben instalarse con un resorte de retorno libre o no podrán reajustarse.
• Modo de falla: los ajustadores manuales se desajustan gradualmente, mientras que los ajustadores automáticos se atascan o se sobrepasan cuando los casquillos de la leva S están desgastados.
• La mejor opción: los ajustadores manuales se adaptan a flotas mixtas o de bajo kilometraje con mantenimiento disciplinado, mientras que los ajustadores automáticos se adaptan a programas de recorrido de línea de alto kilometraje y de revestimiento de larga duración.

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Tambor o disco: hacer coincidir el freno de base con el ciclo de trabajo

Los frenos de tambor aún ganan en precio de compra y en trabajo vocacional polvoriento, mientras que los frenos de disco ganan en resistencia a la decoloración, distancia de frenado a velocidad de autopista y tiempo de cambio de pastillas. Un volquete regional en caminos de grava generalmente obtiene un mejor servicio con un sistema de tambor de leva S en buen estado, mientras que un tractor de largo recorrido en rutas de montaña normalmente recupera los frenos de disco de aire en el margen de desvanecimiento y la vida útil del revestimiento. Aguas arriba del freno de base, el suministro de aire, la cámara y el ajustador permanecen prácticamente iguales en ambos sentidos.

Especificación de piezas de repuesto: seis detalles que vale la pena confirmar

Compre piezas de frenos para camiones por especificación en lugar de por fotografía, porque dos cámaras o válvulas que parecen idénticas pueden diferir en formas que solo aparecen en el extremo de la rueda.

• Tipo y carrera: confirme el tipo de cámara y la marca de carrera larga con la unidad original, no solo con el modelo del vehículo.
• Tamaño del puerto y brida: las roscas del puerto común y las distancias entre centros no son intercambiables y una brida que no coincide no sellará.
• Varilla de empuje y horquilla: la longitud de la varilla de empuje, la rosca y el diámetro del pasador de horquilla deben coincidir con el ajustador de tensión que está conservando.
• Clasificación del resorte: las secciones del freno de resorte se clasifican según la fuerza del resorte, y un resorte de tamaño insuficiente puede fallar una prueba de retención del freno de mano en una pendiente.
• Evidencia de calidad: solicite un sistema de calidad certificado como ISO/TS 16949 y un número de lote rastreable, especialmente para cámaras y válvulas de control.

Solución de problemas: síntoma, causa probable, primera comprobación

La mayoría de las quejas sobre los sistemas de frenos de camiones se dividen en cinco patrones y, en cada caso, la primera revisión no cuesta nada.

Preguntas frecuentes: sistemas de frenos para camiones

¿Con qué frecuencia se debe inspeccionar el sistema de frenos de un camión?

En cada servicio de mantenimiento preventivo, y al menos cada 25.000 km o 30 días para camiones de transporte, mientras que los remolques que permanecen inactivos deben someterse a una prueba de estanqueidad antes de cada viaje.

¿Puedo combinar ajustadores de holgura manuales y automáticos en el mismo eje?

No. Mezclarlos en un eje produce una carrera diferente en cada lado, lo que se manifiesta como un tirón al frenar y un desgaste desigual del forro, así que mantenga ambos lados de un eje en el mismo tipo de ajuste.

¿Por qué mi camión pierde presión de aire durante la noche?

Porque el aire se escapa en algún lugar del sistema cargado, y los lugares habituales son las cámaras del freno de resorte, los sellos del acoplador y las válvulas de retención. Cargue el sistema, apague el motor y escuche antes de reemplazar cualquier cosa.

Si está comprando para una flota en lugar de para una sola reparación, estandarizar una familia de piezas rastreable es la forma más sencilla de reducir el tiempo de diagnóstico, porque la numeración consistente de cámaras, válvulas y ajustadores significa que un Tipo 24 en un camión es el mismo Tipo 24 en el siguiente. Un proveedor que cubre todo el trayecto aéreo, desde sistemas de frenos para camiones y el tratamiento del aire hasta las piezas del extremo de la rueda, también acorta el circuito cuando una falla resulta ser de dos componentes en lugar de uno.