Frenada de emergencia con caja de cambios manual, ¿pisar el pedal de embrague?

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Cuando se aprende a conducir un automóvil se van generando hábitos, que dependen mucho del asesoramiento del profesor y otros conductores del entorno.

Una vez que se han incorporado hábitos de conducción no es fácil modificarlos.

Si se da cuenta el conductor de que alguno de sus hábitos no es adecuado o mejorable puede intentar cambiarlo y así contar con más capacidad de conducción.

Actualmente la tendencia, ya habitual en muchos países, es sustituir la caja de cambios manual por una pilotada/robotizada o automática, sin pedal de embrague.

Las posiciones de la palanca de estas cajas de cambios son similares pero sus tecnologías difieren bastante.

Este artículo está dedicado a la caja de cambios manual, la más implantada en nuestro país, y al final se comentan los comportamientos de los otros tipos de caja en las actuaciones que se van a exponer, que se resumen en la pregunta, ¿con caja de cambios manual en frenada de emergencia es mejor pisar el pedal de embrague?

Los automóviles representados tienen motor longitudinal delantero de cuatro cilindros en línea y propulsión (tracción trasera).

Se explica como introducción un resumen de las tecnologías afectadas en la respuesta a la pregunta de este artículo, y al final se indican enlaces a otros artículos del blog relacionados y complementarios para poder contar con más información.

En la última imagen que resume los diferentes tipos de caja de cambios se ven automóviles con distintas implantaciones técnicas.

Acelerando a velocidad mantenida

Se ve en la imagen superior un automóvil circulando con una relación de caja de cambios insertada, es la 4ª.

Al ser motrices las ruedas traseras son la que reciben el par motor a través del embrague, caja de cambios, árbol de transmisión, diferencial y palieres o transmisiones. Se representa la fuerza motriz en las ruedas traseras entre el neumático y el suelo.
La carrocería del automóvil arrastra a las ruedas delanteras no motrices, por esta razón no se representa la fuerza de movimiento entre el neumático y el suelo, sino la fuerza de arrastre en el centro del eje sobre el que gira la rueda, la mangueta.

Frenando en punto muerto

En la imagen inferior está el conductor frenando con la palanca de cambios en punto muerto PM.

En esta situación las ruedas motrices traseras no reciben fuerza motriz.
La fuerza de frenada se aplica entre cada neumático y el suelo en sentido opuesto a la marcha. Se han representado las fuerzas de frenada en las ruedas traseras menores que las delanteras por la actuación de regulador de frenada trasera, para evitar que estas ruedas se bloqueen.

Al estar la caja de cambios en punto muerto, motor a ralentí desconectado de las ruedas motrices, no hay efectos interrelacionados entre la frenada y la aceleración.

Pero en situaciones de emergencia circulando con una relación insertada se frena con la máxima rapidez, y entonces si puede haber efectos en las ruedas motrices entre la fuerza motriz y la de frenada según como actúe el conductor, vamos a verlo.

Frenada de emergencia

Frenada de emergencia con marcha insertada sin pisar el pedal de embrague

Imagen superior frenando con relación de cambios insertada, 4ª, sin pisar el pedal de embrague.

Circulando se presenta de improviso una situación que requiere frenar a fondo y el conductor lo hace, sin pisar el pedal de embrague.
Al mantenerse la conexión entre el motor y las ruedas motrices la fuerza de frenada ha de parar el motor, calarle, lo que supone un esfuerzo adicional.
Aumenta la distancia y tiempo de parada del automóvil por el trabajo adicional de los frenos que han de calar el motor.
Se ve el efecto de calado del motor que precisa una fuerza que lo haga, también se ve en las ruedas traseras fuerzas motrices oponiéndose a la de frenada.
Al estar el motor parado tras la frenada no se puede mover rápidamente el automóvil si la situación lo requiere para evitar más riesgos.

Frenada de emergencia con marcha insertada pisando el pedal de embrague

Imagen inferior con la 4ª insertada pisando a la vez que se frena a fondo el pedal de embrague.

Al presentarse una situación de emergencia circulando el conductor frena a fondo, y ha adquirido el hábito de pisar a la vez el pedal de embargue.
Al desconectar el motor de la caja de cambios, por pisar el pedal de embrague, las ruedas traseras motrices dejan de recibir el par motor.
La fuerza de frenada en las ruedas traseras motrices no tiene oposición lo que favorece la frenada.
Se reduce la distancia y tiempo de parada del automóvil.
Al mantenerse el motor en marcha es posible mover rápidamente el coche si la situación es de riesgo.

Estos efectos explicados de interrelación entre las fuerzas de frenada y las motrices en frenadas de emergencia se producen tanto en frenos anteriores a la incorporación del ABS (antibloqueo de ruedas por frenada) como posteriores con ABS.

Con el ABS se controlan los bloqueos para que las ruedas no deslicen más del 20% de recorrido en el suelo hasta su parada total, también se calaría el motor si no se pisa el pedal de embrague, por lo que el hábito de pisar el pedal de embrague en frenadas de emergencia es sumamente útil para la seguridad activa o primaria.

Es más fácil adquirir el hábito de pisar el pedal de embrague en frenadas de emergencia durante el aprendizaje de conducción que después.

Con lo explicado ya se ha cumplido el objetivo de este artículo, es mejor pisar el pedal de embrague en frenadas de emergencia para reducir la distancia y tiempo de parada, además de mantenerse el motor en marcha.

Para quienes estén más interesados en la tecnología del automóvil vamos a ampliar la información, pues hay algunas variables en la interacción entre las fuerzas de frenada y las motrices relacionadas con el sistema de alimentación de combustible del motor.

Frenada de emergencia y calado del motor sin pisar el pedal de embrague con carburador o inyección mecánica diésel

El automóvil de la imagen está en frenada de emergencia sin que el conductor haya pisado el pedal de embrague.

Se representan dos sistemas de alimentación de combustible al motor; diésel con bomba mecánica de inyección a la izquierda (naranja) y gasolina con carburador a la derecha (rojo).

En los detalles de las imágenes superiores de alimentación de combustible se aprecian las aportaciones de gasóleo y de gasolina en los instantes previos a la frenada según la aceleración. En el motor diésel la bomba mecánica de inyección aporta la cantidad adecuada de gasóleo a los inyectores, y en el de gasolina suministran combustible los circuitos del carburador pertinentes, que en este caso son el de alta o principal y econostato al estar la mariposa bastante abierta. (Los otros circuitos representados sin actuar son ralentí, progresión y bomba de aceleración).
Ante la frenada de emergencia las ruedas motrices reducen drásticamente su velocidad a lo que se opone el motor, pues se mantienen las aportaciones de combustible de ralentí, como se aprecia en las imágenes inferiores de los detalles; en el diésel caudal mínimo de gasóleo en los inyectores, y en el gasolina actuación solamente del circuito de ralentí.
Para detener el motor han de hacer los frenos un esfuerzo adicional y vencer el par motor a ralentí, que es más alto en el diésel, lo que implica, como ya se ha comentado, más distancia y tiempo de parada además de que el motor se cala y no se puede mover rápidamente el automóvil si es necesario.
Se representan en el motor unas fuerzas de giro que van disminuyendo hasta que el motor se cala. En las ruedas traseras se representan fuerzan motrices en el suelo que se oponen a las de frenada hasta que se para el motor.

Frenada de emergencia y calado del motor sin pisar el pedal de embrague con inyección electrónica

Si la alimentación del motor, gasolina o diésel, es mediante control electrónico de la inyección dispone del sistema de ralentí automático.

Consiste en mantener las RPM de ralentí más adecuadas a los arrastres que ha de hacer el motor en punto muerto o con el pedal de embrague pisado; bomba de aceite, bomba de agua, bomba de depresión, bomba de dirección asistida hidráulica, alternador y compresor de aire acondicionado son los más habituales.

De esta forma se evitan además caídas de RPM en deceleraciones sin que aparezcan síntomas de fallos y se disminuye la contaminación.

El sistema actúa sobre la mariposa de gases y/o caudal de inyección.

Se ve en la imagen un automóvil con inyección electrónica circulando.
En el detalle de los inyectores de la izquierda la aportación de combustible corresponde a la aceleración o velocidad solicitadas en los momentos anteriores a la frenada de emergencia.
Al frenar a fondo sin pisar el pedal de embrague las ruedas motrices reducen rápidamente su velocidad lo que hace caer de RPM al motor.
El sistema de ralentí automático trata de mantener las RPM para que no se cale el motor, abriendo la mariposa de gases o aumentando el caudal de inyección, lo que supone más par motor.
Este incremento del par motor induce mayores fuerzas en las ruedas motrices que se oponen a las de frenada, más que con alimentación mecánica de combustible, lo que exige más fuerza de frenada para que sea efectiva. El motor terminará calándose pero ha ofrecido más resistencia, más distancia y tiempo de parada. Y al no estar el motor en marcha, mover el automóvil si es necesario lleva más tiempo al tener que arrancarle de nuevo. Es mejor pisar el pedal de embrague al frenar a fondo.

Frenada de emergencia con caja de cambios pilotada/robotizada y automática

En las imágenes se representan diferentes tipos de caja de cambios, además de la manual, que se van a comentar relacionándolas con la frenada de emergencia pues no disponen de pedal de embrague.

Este automóvil tiene motor delantero longitudinal – central y tracción (delantera); es una caja de cambios manual con embrague y pedal. Se resalta el embrague, plato de presión y disco (azul) y el diferencial (rojo) dentro de la caja de cambios (naranja). En frenada de emergencia se ha de pisar el pedal de embrague.
La implantación técnica es motor delantero transversal y tracción (delantera); la caja de cambios es pilotada/robotizada con un embrague pilotado en seco sin pedal. Se resalta el disco de embrague, plato de presión (azul) y diferencial (rojo) dentro de la caja de cambios (naranja). Un control electrónico acciona el embrague y la inserción de las relaciones según las posiciones de la palanca de cambios. En frenada de emergencia al tender el motor a calarse se desconecta el embrague no interfiriendo con la fuerza de frenada y se mantiene el motor en marcha.
En este coche el motor es transversal delantero y tracción (delantera); la caja de cambios es pilotada/robotizada con dos embregues en seco, uno para las relaciones impares y otro para las pares y marcha atrás, sin pedal de embrague. Las actuaciones de los embragues e inserción de las marchas es controlado electrónicamente. Se ven los dos embragues en seco, platos de presión y discos, (azul) y el diferencial (rojo) integrado en la caja de cambios (naranja). En frenada de emergencia se separa el embrague de la relación insertada para no exigir más a los frenos y evitar la parada del motor que sigue en marcha.
El motor es longitudinal trasero por detrás del eje y propulsión (tracción trasera); tiene el automóvil caja de cambios pilotada/robotizada con dos embragues en baño de aceite, uno para las relaciones impares y otro para las pares, sin pedal de embrague. Los embragues y la inserción de las relaciones está controlado electrónicamente. Se representan los dos embragues en aceite, discos (verde) y el diferencial (rojo) integrado a un lado de la caja de cambios (naranja). En frenada de emergencia se abre el embrague de la relación operativa evitando que interfiera con la frenada y se mantiene en marcha el motor.
En este coche el motor es longitudinal delantero y la caja de cambios con el diferencial están en el eje trasero, propulsión (tracción trasera), es la implantación transaxle. La caja de cambios es automática con convertidor de par en lugar de embrague, por supuesto no hay pedal. El convertidor de par es una conexión hidráulica entre el motor y la caja de cambios. Se representa el convertidor de par (verde) en la entrada del árbol de transmisión en la caja de cambios (naranja), y en el extremo posterior de esta el diferencial (rojo). Al frenar a fondo el convertidor de par no ofrece casi resistencia sin aumentar las exigencias a los frenos, además actualmente, hace ya tiempo, el convertidor es desconectable del motor lo que equivale a pisar el pedal de embargue en una caja manual. El motor permanece en funcionamiento.
Tiene este automóvil motor delantero transversal y tracción (delantera); dispone de transmisión de variación continua CVT conectada al motor mediante convertidor de par, sin embrague ni pedal. Se basa esta transmisión en disponer de poleas cónicas entre motor y ruedas unidas por correa o cadena, la posición de las poleas permiten infinitas relaciones de transmisión. En frenada de emergencia el convertidor no ofrece resistencia o se desconecta del motor evitando más esfuerzo a los frenos y el motor sigue en marcha.

Otros enlaces

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