Video resumen Regulador de frenada trasera
Veremos en este artículo las razones para incorporar en el circuito hidráulico de frenos un regulador de frenada trasera para las ruedas.
Las explicaciones nos sitúan antes del ABS y sus derivados, pues con su aparición todo cambió.
Empezaremos con una breve introducción del sistema de frenos.
De los frenos mecánicos a los hidráulicos
En los principios del automóvil el mando de accionamiento de los frenos desde el pedal se hacía por varillas metálicas y más adelante fueron sustituidas por cables flexibles de acero.
Ambos sistemas exigían permanentes ajustes y no estaban a la altura de las prestaciones que aportaban los motores para detener con rapidez el automóvil.
El siguiente paso es el circuito hidráulico de frenos; desde el pedal una bomba de frenos transmite la presión del líquido de frenos a los bombines situados en las ruedas.
En la animación siguiente se ven estos sistemas:
- En vista lateral; frenos de tambor en las cuatro ruedas, primero con mando por varillas y a continuación mediante cables flexibles de acero
- En vista en planta; frenos de disco en las cuatro ruedas con mando hidráulico, el pedal de frenos empuja el líquido que hay en el interior de la bomba de frenos haciéndole llegar a presión a los bombines de rueda en las pinzas, esta presión empuja las pastillas contra las superficies de los discos logrando el efecto de frenada. Las pinzas delanteras son flotantes y las traseras fijas
Con el circuito hidráulico se mejoró exponencialmente en calidad de frenada, estando en línea con las prestaciones de los motores.
Con el circuito hidráulico aparecen otros aspectos a mejorar y entre estos hay dos trascendentes; que la pérdida de líquido no anule totalmente los frenos y adaptar la fuerza de frenada entre las ruedas delanteras y traseras en detenciones de emergencia para evitar pérdidas de trayectoria, éste último aspecto es el que vamos a tratar en este artículo, regulador mecánico de frenada trasera, antes de la aparición del ABS y de sus derivados.
Frenada fuerte sin regulador de frenada trasera
Se ve la silueta de un Citroën DS21 con igual fuerza de frenada en los dos ejes.
El reparto de pesos P entre ejes estático es similar al dinámico a velocidad mantenida, pero se altera mucho en frenadas fuertes sobre pisos con buena adherencia como se ve en la animación:
- Al frenar el peso aumenta sobre las ruedas delanteras lo que incrementa su adherencia y la capacidad de frenada consiguiente
- El peso que aumenta delante disminuye detrás reduciendo la adherencia de las ruedas traseras sobre el suelo
- Al tener las cuatro ruedas la misma fuerza de frenada, las ruedas traseras, con menos adherencia, tenderán a bloquearse y, dejar de girar, lo que implica pérdida de trayectoria tendiendo al sobreviraje difícil de corregir
Es necesario para la seguridad activa primaria evitar el bloqueo de las ruedas traseras en todas las situaciones y así conservar la trayectoria y el control del automóvil.
Frenada fuerte con regulador de frenada trasera RFT
Se evita el bloqueo de las ruedas traseras en frenadas fuertes incorporando el regulador de frenada trasera RFT como se representa en la animación siguiente:
- Vemos que el regulador de frenada trasera RFT reduce la fuerza de frenada que reciben estas ruedas
- Al frenar con energía sobre firme adherente se reproduce el efecto de alteración dinámica de pesos que ya hemos visto, mucho peso delante y poco detrás
- Delante el peso que soportan las ruedas asegura buena capacidad de frenada
- Detrás hay bastante menos adherencia y también menos fuerza de frenada, controlada por el regulador de frenada trasera RFT, lo que evita que estas ruedas se bloqueen, dejen de girar, manteniendo la trayectoria y el control del automóvil
- Se ha hecho esta prueba sobre piso adherente, pero y ¿si es deslizante?; pues incluso con el regulador trasero que evitaba el bloqueo de las ruedas traseras en seco, se llegan a bloquear en mojado con las consecuencias que ya conocemos
- Para evitarlo el tarado o ajuste del regulador de frenada trasera RFT se hace para piso mojado, así en estas condiciones no se bloquean las ruedas traseras
- En el ejemplo el regulador actúa repartiendo así la fuerza de frenada; 70% delante y 30% detrás
- Esta proporción de fuerza de frenada se mantiene en el tamaño de los frenos delanteros y traseros
Ya no se bloquean las ruedas traseras en frenadas fuertes en mojado, pero en seco se pierde capacidad de frenada trasera sobrecargando los frenos delanteros.
Para tratar de poder adaptar la fuerza de frenada entre los ejes los más eficientemente posible hay diferentes sistemas de regulador de frenada trasero, con funcionamiento mecánico pues todavía no ha llegado el ABS, vamos a conocerlos.
Tipos de regulador de frenada trasera RFT
Estos son los cuatro tipos genéricos de regulador de frenada trasera sobre la silueta de un Rover P6:
Limitador de frenada trasera LFT:
- Hasta un determinado valor la fuerza de frenada es igual delante y detrás, a partir de ese valor se corta el paso de líquido de frenos a las ruedas traseras
- En la imagen se ve 100% delante y 40% detrás, en realidad el limitador cortaría a partir de 40 bares de presión aunque aumente más de 100 la presión de frenada delantera
Limitador variable de frenada trasera LVFT:
- El concepto de limitación de presión de frenada trasera se mantiene, pero variable en función del peso sobre las ruedas traseras determinado por la altura de la carrocería
- Se logra mediante una conexión entre algún elemento móvil de suspensión sobre el sistema de control de la presión de frenada
- En el caso de la imagen el tarado variable del limitador va de 40 bares a 80 para una presión de 100 sobre los frenos delanteros
Compensador de frenada trasera CFT:
- En este caso es la fuerza aplicada sobre el pedal de freno la que controla la presión de frenada trasera
- Hasta un valor predeterminado, 25 bares en la imagen las presiones delante y detrás son iguales, a partir de este valor la presión de frenada trasera aumenta un 25% de lo que siga aumentando la delantera
Compensador variable de frenada trasera CVFT:
- Consiste en combinar un limitador variable y un compensador
- El punto de variación de la presión de frenos delantera con relación a la trasera lo da la altura de carrocería, como un limitador variable, en este caso de 25 a 60 bares
- A partir del punto de limitación, variable según la carga, el aumento de presión de frenada trasero será un 25 % de lo que se vaya incrementando delante
Influencia del reparto de pesos en la elección del regulador de frenada trasera
La elección del sistema de regulación de frenada trasero depende de varios factores, entre estos está el reparto de pesos entre ejes en vacio y plena carga.
Veámoslo en esta animación sobre cuatro automóviles diferentes (se han elegido por su reparto de pesos no porque tengan exactamente el sistema de regulador de frenada que se les adjudica) :
Limitador de frenada L (sobre la silueta de un Jaguar Type E cabriolet):
- Este sistema encaja bien en coches con poca variación de peso sobre los ejes delantero y trasero en vacío y plena carga, como sucede en este automóvil de dos plazas con motor delantero longitudinal y propulsión
Limitador variable de frenada LV (sobre la silueta ya utilizada de un Citroën DS21):
- Cuando se trata de un automóvil de cinco plazas y buen maletero puede haber bastante diferencia de pesos entre los ejes según la ocupación y equipaje transportado
- Es mejor solución un limitador variable para que la fuerza de frenada sea proporcional al peso sobre las ruedas traseras
- En este caso concreto al tener suspensión hidroneumática la altura de carrocería no tiene relación directa con el peso, por lo que la información al limitador variable la daría la presión de altura de la suspensión
- La implantación técnica de este coche es motor delantero longitudinal por detrás del eje y tracción (delantera)
Compensador de frenada C (con la silueta de un Porsche 356):
- Cuando hay mucho peso detrás y poca variación entre vacío y carga el compensador es una solución adecuada, como se ve en el coupé de dos plazas de la imagen con la implantación de motor longitudinal por detrás del eje “colgado” y propulsión
Compensador variable CV (es la silueta de un Renault Avantime):
- En coches con cinco plazas y maletero muy grande como el monovolumen coupé representado y además de buenas prestaciones, las variaciones de peso entre ejes son bastante grandes por lo que combinar las aportaciones del limitador variable y el compensador parece la mejor opción
- La implantación es de motor delantero transversal y tracción (delantera)
- Este automóvil ya equipaba ABS, así que se utiliza su imagen como referencia
En el artículo “ABS y sus derivados I” puedes conocer el regulador electrónico de frenada trasera RFTe que ha asumido las funciones de control de la frenada trasera con inmejorables ventajas, y también como evitar el bloqueo de las ruedas delanteras del que no hemos hablado en este artículo.
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