1. 1
CAPITULO 1
ESTUDIO DEL SISTEMA DE FRENO DE AIRE COMPRIMIDO
1. INTRODUCCIÓN.
La razón de utilizar el aire comprimido es por su versatilidad y su rapidez de
respuesta en el trabajo. Su acción no es tan inmediata como la eléctrica, pero sí es
notablemente más rápida que la hidráulica. Hemos de pensar que la neumática se
sirve, como materia prima, del aire atmosférico que nos circunda, el cual podemos
tomarlo en la cantidad que sea necesario para comprimirlo y transformar su energía
en trabajo.
La compresión se hace en un central de compresor, el aire comprimido es
fácilmente transportable, aún en largas distancias, por medio de tuberías, las cuales
distribuyen la presión de trabajo uniforme hacia los puestos o lugares de consumo.
Por ser el aire un fluido compresible, podemos almacenarlo fácilmente en depósitos,
los cuales sirven, además, para regular la entrada en funcionamiento del compresor.
1.1. LAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL AIRE COMPRIMIDO.
A continuación tenemos las características primordiales dentro del flujo de
aire comprimido y son las siguientes:
•
No implica riesgos graves, ni peligro de accidentes,
•
El escape de aire no es tóxico ni es explosivo,
•
Tiene gran cantidad de regulación y control,
•
El aire no presenta riesgos de chispas ni de cargas electrostáticas,
•
Los circuitos de aire no están expuestos a los golpes de ariete como los
hidráulicos.
•
Admite su combinación con otras formas de energía por ejemplo los mismos
frenos hidroneumáticos.
•
El costo de adquisición de energía del aire es mas bajo comparado a otros
métodos de trabajo en caso del vehículo: combustible VS. Kw / hora.

2. 2
2. TRANSMISIÓN DE LAS FUERZAS NEUMÁTICAS.
Comprende todo el proceso de circulación del aire comprimido que se origina
al aplicarse una fuerza al émbolo principal obligándolo a circular al aire y ponerle en
contacto con todas las paredes del elemento que le sirve de transportación que en
este caso son las cañerías. Lógicamente estudiaremos el principio de flujo de aire y
las fuerzas a producirse, aprovechándose para originar fuerza mecánica.
2.1. PRINCIPIO:
Las moléculas de un gas cerrado en un recinto permiten su compresión,
ejercen entonces sobre las paredes del mismo una presión uniforme. Esta presión
gaseosa es susceptible también de ser transmitida por mediación de tuberías a otros
recintos. Un émbolo móvil es desplazado por el efecto de esta presión (Fig. 1). El
movimiento del émbolo depende de la diferencia de presiones y puede ser regulado
por una válvula.
Fuerza F1 presión de gas
Fuerzas de la F2 al F5 presión de pistón
Fig. 1. Representación de la transmisión neumática de fuerzas
Las instalaciones de frenos neumáticos son principalmente adecuadas para
camiones pesados. El aire comprimido requerible se encuentra en un depósito y se
libera en el proceso de frenado. El conductor regula únicamente el flujo del aire
comprimido según el efecto de frenado necesario. Es posible de igual modo instalar
un circuito de un remolque, conectando ambas instalaciones de frenos a fin de poder
hacer uso de cada circuito y por ende de cada efecto de trenado.

3. 3
3. CONSTITUCIÓN,
ESQUEMA
Y
DESCRIPCIÓN
DE
LOS
ELEMENTOS DEL SISTEMA DE FRENOS DE AIRE COMPRIMIDO.
A continuación procederemos a enumerar los componentes del sistema,
destacando dos circuitos de frenado del vehículo: circuito simple de frenado y el
circuito de parqueo vehicular. El esquema 1 viene determinado para una rueda
delantera y una posterior, en otras palabras para un solo lado del vehículo, se darán
pues misión, constitución, funcionamiento, disposición de todos los componentes de
este sistema de aire comprimido.
3. 1. CONSTITUCIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA:
1.- Compresor de aire mecánico,
9.- Pulmón posterior de doble acción (tipo 30-30)
2.- Regulador y filtro de aire,
10.- Válvula de parqueo,
3.- Deposito de aire principal,
11.- Manómetro,
4.- Válvula check,
12.- Válvula principal de pedal (tipo E6),
5.- Deposito de aire de reserva,
13.- Pulmón delantero (tipo T-20),
6.- Válvula de purga,
14.- Cañerías de alta presión,
7.- Válvula Relé tipo R6
15.- Cañerías de baja presión.
8.- Válvula repartidor QR1,
Esquema 1. Sistema de frenos de aire comprimido.

4. 4
SIMBOLOGÍA
DESIGNACIÓN
Compresor de aire
Regulador de aire
Filtro de aire
Válvula de rebose o check
Depósito de aire
Válvula de purga

5. 5
Válvula Relé
Válvula repartidora
Cilindro de doble acción
(pulmón posterior)
Válvula de estacionamiento
Manómetro
Válvula principal de pedal

6. 6
Cilindro de una acción
(pulmón delantero)
Cañerías de alta presión
Cañerías de baja presión
Simbología de los componentes del sistema de frenos de aire

7. 7
4. CONSTITUCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DEL
SISTEMA.
A una instalación de frenado por aire comprimido corresponden varios
elementos alojados en diversos sitios del vehículo, y que están unidos entre sí por
una red de conducciones, (Fig. 2)
1.- Compresor de aire mecánico,
9.- Pulmón posterior de doble acción (tipo 30-30)
2.- Regulador y filtro de aire,
10.- Válvula de parqueo,
3.- Deposito de aire principal,
11.- Manómetro,
4.- Válvula check,
12.- Válvula principal de pedal (tipo E6),
5.- Deposito de aire de reserva,
13.- Pulmón delantero (tipo T-20),
6.- Válvula de purga,
14.- Cañerías de alta presión,
7.- Válvula Relé tipo R6
15.- Cañerías de baja presión.
Fig. 2 Elementos del sistema del freno de aire.
4.1. COMPRESOR DE AIRE.
Una bomba de émbolo, denominada también compresor de aire, origina la
presión necesaria para el sistema de frenos de aire comprimido. El compresor tiene
uno o dos émbolos, y es accionado el mismo motor del vehículo, por medio de una
banda de transmisión. Se lo denomina también de simple efecto ya que aspira
directamente el aire de la atmósfera.

8. 8
La lubricación se realiza por medio del aceite del motor a través de un tubo de
entrada al carter del mismo que engrasa el cigüeñal y cabeza de biela a presión,
siendo el resto de los elementos lubricados por barboteo, retornando el aceite al
carter del compresor que sale al motor a través de la tapa de distribución.
4.1.1. Constitución:
El sistema esta constituido por bloque monocilíndrico de fundición de aluminio
con amplias aletas de refrigeración, por el que se desplaza el pistón capaz de
proporcionar (según el modelo), hasta 360 metros de aire por minuto, funcionando a
1000 r.p.m. La culata es desmontable y lleva dos válvulas, una de aspiración y otra
de presión, controladas automáticamente por el movimiento alternativo del pistón,
(Fig. 3).
1.
Válvula de presión
2.
Válvula de aspiración
3.
Culata
4.
Embolo o pistón
5.
Biela
6.
Cilindro
7.
Rueda mando compresor
8.
Cigüeñal
9.
Retén de aceite
10.
Rodamiento de bolas
11.
Plano de acople.
Fig. 3. Constitución del compresor de aire.

9. 9
4.1.2. Funcionamiento:
El compresor recibe movimiento por medio de correas trapezoidales o bien
directamente de la distribución del motor, que lo hace girar continuamente mientras
el motor está en funcionamiento, mandando así el aire comprimido al depósito hasta
alcanzar la presión de regulación tarada en la válvula de descarga.
Cuando se alcanza esta presión, la válvula actúa, dejando salir a la atmósfera
el aire procedente del compresor, permitiendo, de esta forma, que el compresor
funcione en vacío, es decir, sin carga.
•
El descenso del pistón crea una depresión en el interior del cilindro.
La válvula de aspiración se abre comprimiendo su resorte y el aire
fresco es aspirado después del paso por un filtro, la válvula de
compresión permanece aplicada sobre el asiento, (Fig. 4).
Fig. 4. Aspiración.
•
La ascensión del pistón crea una sobrepresión, la válvula de
aspiración cierra en tanto que la válvula de compresión se abre. El
aire es lanzado a presión hacia el depósito. Un sistema de
regulación automática limita la presión máxima que no debe ser
sobrepasada, (Fig. 5).

10. 10
Fig. 5. Compresión.
4.1.3. Diagrama de trabajo de un compresor de pistón.
Se generaliza sobre el ciclo de trabajo típico de un compresor y su
rendimiento, al objeto de obtener del estudio del diagrama correspondiente.
La potencia requerida para la compresión, pues no debemos olvidar que un
compresor aspira aire a presión atmosférica y lo comprime a una presión más
elevada, necesitando para ello la adición de un motor que venza la resistencia que
opone el aire a ser comprimido. En la Fig. 6, se representa el ciclo de trabajo real de
un compresor. A la derecha de la misma se ve la forma de actuar de las válvulas en
las carreras de aspiración e impulsión en un cilindro de simple efecto.
El desplazamiento de un compresor es el volumen barrido en la unidad de
tiempo se expresa Pa. El espacio muerto o volumen perjudicial del pistón y el fondo
del cilindro y las lumbreras de las válvulas, cuando el pistón esta en su punto muerto.
Se expresa en tanto por cien del desplazamiento.

11. 11
Fig. 6. A la izquierda ciclo real de trabajo, a la derecha carreras de aspiración e impulsión en un
cilindro.
En la Fig. 7, representa un estudio comparativo entre los diagramas de trabajo
real y el diagrama teórico, el diagrama teórico está configurado por los puntos 1-2-34, y los puntos 1-5-6-7 delimitan el diagrama real.
El volumen perjudicial (espacio muerto) queda representado en el diagrama
por el punto 6 que no coincide con el volumen cero. El 6 y 7 son indicativos de la
expansión del aire contenido en el volumen perjudicial, desde que se cierra la
lumbrera de la válvula de descarga hasta que se abre la lumbrera de la válvula de
aspiración.
Fig. 7. Diagramas teórico y real de trabajo en un compresor.

12. 12
El contenido de las áreas A, B, C, D, es motivado por:
a. La refrigeración que permite una aproximación del ciclo a una
transformación isotérmica. Por falta de refrigeración, o por un
calentamiento excesivo a causa de rozamientos, dicha área puede
desaparecer.
b. Trabajo necesario para efectuar la descarga del aire absorbido que esta
dentro del cilindro.
c. Trabajo que el volumen perjudicial no devuelve al expansionarse, y que
es absorbido en la compresión.
d. Trabajo perdido en el ciclo de aspiración.
Las áreas rayadas B, C, D expresan las diferencias de trabajo efectuado en
cada etapa del ciclo, entre el diagrama teórico y el diagrama real.
4.1.4. Tipos de compresores (tipo TUFLO).
Una placa de nombre está en el cárter del cigüeñal de todos los compresores.
Despliega el modelo, número de bendix y número de serie. Una placa de nombre es
de fondo negro denota un nuevo compresor de equipo original, considerando que un
placa de nombre con un fondo rojo designa que los compresores son de la marca, al
hacer referencia a un uso del compresor particular, (Fig.8).
TUFLO 400 1250 RPM 7¼
TUFLO 600 1250RPM 14½
TUFLO 500 1250 RPM

13. 13
TUFLO 750 1250 RPM
TUFLO 1450L 1250 RPM
BX2150 1250RPM
Fig. 8. Tipos de compresores
4.2. REGULADOR Y FILTRO DE AIRE.
En el aire aspirado se encuentran materias extrañas, que pueden perturbar el
correcto funcionamiento de los demás equipos y por ello requieren ser eliminadas por
medio de un filtro de aire.
Luego el regulador de presión debe mantener la presión en el depósito de aire
comprimido. Formado por un cuerpo separador donde se condensa el agua y el
aceite que pueda arrastrar el aire del compresor por medio de un filtro por donde
pasa el aire debidamente purificado antes de salir hacia el depósito.
En la parte inferior del cuerpo separador va montada la válvula reguladora de
presión y en la parte superior, la tapa con un cuerpo de válvulas por donde sale el
aire al calderón a través de la válvula de retención, este cuerpo superior de
depurador va montada además una válvula de seguridad y el racor auxiliar de salida
para aprovechar el aire en el inflado de los neumáticos, (Fig. 9), (Fig. 15).

14. 14
1.
Base
2.
Filtro cambiable Wabco
3.
Orin
4.
Deflector
5.
Levantador de válvula
6.
Vástago regulable
7.
Muelle recuperador
8.
Tapón regulador de rosca
9.
Guardapolvo
10. Seguro
11. Válvula de inflado
12. Racor
13. Anillo
14. Seguro
15. Arandela de presión
16. Muelle cónico
17. Tornillo de ajuste
18. Orin
19. Válvula de punta
20. Arandela
21. Muelle recuperador
22. Arandela cónica
23. Disco deslizante
24. Cono
25. Anillo de cono
26. Guía de muelle
27. Muelle recuperador
28. Guía de muelle
29. Taque de accionamiento
30. Anillo
31. Cuerpo frontal
32. Tornillo de sujeción
33. Tornillo calibrador
34. Orin
35. Disco deslizante
36. Orin
37. Asiento de válvula
42. Seguro
38. Válvula cónica
43. Regulador manual.
39. Muelle recuperador
40. Arandela
41. Cuerpo de alojamiento de la válvula
Fig. 9. Filtro y regulador de aire.

15. 15
4.2.1. Funcionamiento:
El aire comprimido procedente del compresor llega al cuerpo separador,
donde es laminado por efecto del deflector 4 para activar su enfriamiento y
condensar de agua y el aceite que pudiera arrastrar en la parte inferior del mismo. El
aire purificado por el filtro 2 pasa por la válvula de retención 19 a la cámara del
cuerpo saliendo al depósito desde esta cámara, por la válvula 38, el aire pasa
también a la cámara del filtro del regulador.
Cuando la presión en el depósito principal alcanza la presión de regulación
tarada con el muelle 39 y el tornillo 43, y pasa el aire a través del orificio el cuerpo, al
empujar el pistón 38 hacia abajo queda libre la salida por donde sale toda la
condensación acumulada en la parte inferior del cuerpo separador 1. A partir de este
momento el compresor trabaja en vacío, puesto que todo el aire que entra al
separador es expulsado a la atmósfera por el orifico de fuga, estableciéndose
además una corriente de aire a presión que enfría la culata del compresor.
La válvula de retención 6, sometida a la presión del deposito, hace que esta se
cierre impidiendo el vaciado del mismo por retorno del aire al separador y si por
cualquier causa la presión en el deposito sobrepasa a la regulación, se levanta la
válvula de seguridad 17 tarada un poco por encima de ella, escapando el aire a la
atmósfera hasta que la sobrepresión desaparezca. Cuando la presión dé el depósito
baja por debajo de 4 Kgf/cm², se cierra la válvula de descarga, pasando el aire
procedente del compresor a llenar nuevamente el depósito, a continuación
mostramos un dibujo sencillo de funcionamiento Fig. 10.
1. Pistón
2. Tornillo de seguridad
3. Fuelle metálico
4. Válvula de mando
5. Regulador de presión
6. Válvula de marcha de vacío.
Fig.10. Regulador de presión.

16. 16
4.2.2. Tipos de Filtros.
•
FILTRO ESTÁNDAR, (Fig. 11)
a) Filtro desecante Premium (un elemento filtrante semejante a
la esponja, con su marca)
b) Capacidad de absorción de agua 100 por ciento superiores
c) Cartucho de desecante de vida útil prolongada
d) Desecante con resistencia a la compresión mejorada
e) Tolerancia a la contaminación de aceite notablemente
mejorada.
•
FILTRO EXTENDIDO, (Fig. 11)
a) 50 por ciento más eficiente de desecante
b) Viene con desecante Premium de las mismas características
que el cartucho estándar
c) Ideal para aplicaciones con arranques y paradas frecuentes y
con largos ciclos de compresor.
Filtro estándar
Filtro extendido
Fig. 11. Tipos de Filtros de aire comprimido.

17. 17
Este contenedor metálico interno aloja al desecante, brindando protección
contra las altas temperaturas que genera el compresor de aire. El contenedor
también está diseñado para permitir el flujo de aire a través del cartucho sin pérdida
de desecante.
4.2.3. Tipos y aplicaciones de filtros de aire.
a) FILTROS DE AIRE SISTEMA SAVER 1200 Y 1800, (Fig. 12)
• Funcionan con sistemas de frenos normales.
• No requieren de depósitos adicionales.
• Disponible con opciones de válvula de cierre turbo y desfogue por línea de
descarga.
• El Sistema Saver 1800 ofrece mayor capacidad de secado para aplicaciones de
servicio más pesado.
b) FILTROS DE AIRE SISTEMA SAVER 1200P Y 1800P, (Fig. 12)
• Para usarse con tanque de purgado dedicado.
• Disponible con opciones de válvula de cierre turbo y desfogue por línea de
descarga.
• Ideal para aplicaciones con arranques y paradas frecuentes y con largos ciclos de
compresor.
• El Sistema Saver 1800P ofrece mayor capacidad de secado para aplicaciones de
servicio más pesado.
Fig. 12. Tipos de filtros de aire comprimido

18. 18
c) FILTRO DE AIRE DOBLE SISTEMA SAVER TWIN™, (Fig. 13)
• Sistema de dos cartuchos secuénciales que permite que uno de éstos se regenere
mientras que el otro se encarga de secar el aire, con 22.0 lbs. Diseñado para
compresores que funcionan casi continuamente y camiones con varios neumáticos
o sistemas de inflado de llantas centrales.
Fig. 13. Filtro doble de aire
4.2.4. Lubricador de aire.
El aire antes de pasar por todo el sistema necesita ser lubricado ya que las
válvulas son muy delicadas entonces el
lubricante es constante del tipo de la
densidad que entrega una razón constante de aceite al flujo aéreo, en la siguiente
figura vemos que los puertos del calibrador se encuentran en ambos lados del
cuerpo regulador para su conveniencia, ambas humedades y el sólido libre se quitan
automáticamente, la presión máxima que espera es de 150 P.S.I. a una temperatura
entre 10° F a 125° F, (Fig. 14).
Fig. 14. Lubricador de aire.

19. 19
1.
Válvula
2.
Tapa de seguridad
3.
Carga del filtro
4.
Pistón de presión
5.
Tubo guía
6.
Tuerca y racor auxiliar.
Fig. 15. Sección del filtro de aire
4.3. DEPÓSITO DE AIRE.
La mayoría de los coches disponen para una rápida puesta a punto de la
presión de aire requerida, de dos depósitos de aire comprimido, cada uno debe
funcionar con una presión de aire mínima de 6 bares y una máxima de 12 bares
dependiendo del sistema que abarcaría: válvulas, filtros, retenes, etc. La función de
los depósitos de aire es:
•
Equilibrar las pulsaciones de aire procedentes del compresor,
•
Acumular aire comprimido,
•
Actuar de distanciador entre los períodos de regulación: carga – vacío
o carga – parada,
•
Refrigerar el aire, recoger el aceite y el agua condensada.

20. 20
Ahora, los depósitos deben tener o cumplir con ciertas condiciones según las
normas de seguridad española y son:
•
Válvula de seguridad que permita la evacuación total del caudal del
compresor con sobrecarga que no exceda del 10 %,
•
Manómetro,
•
Grifo de purga o válvula automática en su fondo que permita la
evacuación del agua condensada y el aceite, (Fig. 19).
•
Racores de toma del sistema de regulación del compresor,
•
Agujero de limpieza.
La forma generalmente es esférica o cilíndrica y su capacidad está calculada
para que almacenen la suficiente cantidad de aire comprimido para accionar los
frenos aún en caso de fallo fortuito del compresor. El purgado se realiza con facilidad
por la posición apropiada del grifo, el agua es expulsada automáticamente por la
presión interna del aire, (Fig.17).
1.
Reserva
2.
Válvula de purga
3.
Entrada
4.
Salida
5.
Soporte
6.
Racores
7.
Tuerca de sujeción
Fig. 17. Deposito de aire.

21. 21
4.4. VÁLVULA DE REBOSE (check).
En los circuitos con más de un depósito, estos se comunican a través de una
válvula de seguridad o de rebose, permitiendo el paso de aire de un depósito al otro
a partir de una presión determinada (según el tarado de la válvula). Cuando la
presión en el depósito principal rebasa esa presión de regulación (5,6 a 6 Kgf/cm²).
La válvula se abre y permite el paso del aire al depósito auxiliar, llenándose
conjuntamente como si fueran un solo depósito. Si la presión en el depósito principal
por debajo de la presión indicada de regulación en la válvula, la presión en el
depósito auxiliar abre la válvula de retención, pasando el aire al depósito de reserva
al principal, (Fig. 18).
1. Cuerpo de válvula
2. Soporte
3. Tornillo de regulación
4. Cazoleta
5. Muelle
6. Prensa membrana
7. Membrana
8. Émbolo de válvula
9. Muelle.
Fig. 18. Válvula de rebose.
4.6. VÁLVULA DE PURGA.
Esta válvula tiene como finalidad evacuar hacia el exterior toda la humedad
acumulada en el fondo del depósito, humedad que lleva consigo el aire absorbido por
el sistema. El accionamiento de está válvula es manual y va ubicada en la parte más
baja de los depósitos, (Fig. 19).

22. 22
1. Anillo de retención
2. Muelle cónico
3. Válvula
4. Vástago de la válvula
5. Cuerpo de la válvula
6. Argolla de accionamiento
7. Anillo de retención
Fig.19. Válvula de purga.
4.6.1.
Funcionamiento.
La válvula (2) se mantiene cerrada por la fuerza del muelle (1) y también la
presión neumática. Al tirar o empujar lateralmente el vástago (3), la válvula (2) se
abre y permite que el agua condensada en el interior del depósito salga al exterior.
Soltando el vástago (3), la válvula (2) se cierra automáticamente, (Fig. 20).
Fig. 20. Esquematización.

23. 23
ADVERTENCIA:
No se acerque a la parte delantera de la salida de descarga de la válvula de
eyección de humedad porque saldrán lanzados con fuerza humedad, sedimentos, y
otras basuras cuando se completa el ciclo del compresor. Utilice protección para los
ojos tal como gafas de seguridad al revisar la válvula de eyección de humedad para
evitar que las basuras que puedan salir lanzadas causen daños a los ojos, (Fig. 21)
Fig. 21. Drenado del agua del depósito.
4.7.
VÁLVULA RELÉ, (Fig. 22)
Sirve para más de 1 accionamiento de frenado esta válvula va intercala entre
los depósitos y los pulmones juntamente con la válvula repartidora.
4.7.1. Posición de marcha.
Cuando se desaplica el freno de estacionamiento, la cámara (a) es
presurizada, el émbolo (7) se desplaza hacia abajo, cierra la salida de aire (6), y abre
el paso de aire (5). De esta manera, fluye del empalme (1) hacia el empalme (2), y a
su vez hacia los muelles acumuladores, que desaplican el freno de estacionamiento.

24. 24
1.
Tapa
11.
Muelle de compresión
2.
Anillo obturador
12.
Anillo obturador
3.
Émbolo
13.
Embolo
4.
Anillo obturador
14.
Anillo de retención
5.
Anillo obturador
15.
Membrana
6.
Cuerpo de válvula
16.
Disco
7.
Tornillos
17.
Silenciador
8.
Plato de la válvula
18.
Soporte
9.
Anillo obturador
19.
Tornillos.
10.
Filtro
Fig. 22. Constitución
4.7.2. Posición de frenado (progresiva).
A medida que se aplica el freno de estacionamiento de accionamiento manual,
se disminuye parcialmente la presión que actúa en la cámara (a), y la presión inferior
que actúa en el émbolo (7) predomina y lo desplaza hacia arriba hasta que cierre el
pasaje de aire (5) y posteriormente abra la salida de aire (6) permitiendo el flujo de
aire de los muelles acumuladores hacia la atmósfera por la desaireación (3).
Esta disminución de presión ocurre hasta el punto de equilibrio de las
presiones en los dos lados del émbolo (7) y mantengan el pasaje de aire en B, y la
salida de aire (6) cerradas. Así se pueden hacer frenados progresivos, pues la
presión de salida que se obtiene en el empalme de salida (2) es progresiva, de
acuerdo a la presión que actúan en el empalme (4).
Para un frenado, total se debe accionar totalmente la palanca del freno de
estacionamiento, la cámara (A) se despresuriza y el émbolo (7) se desplaza hacia

25. 25
arriba, adonde abre la salida de aire (6) y cierra el pasaje de aire (5). Así los muelles
se despresurizan y el aire fluye hacia la atmósfera por la desaireación (3), (Fig. 23).
Fig. 23. Esquematización.
4.8. VÁLVULA REPARTIDORA (TIPO QR1)
Está válvula va situada en la bifurcación de los frenos posteriores, permite, a
través de ella, el paso de aire a los cilindros de las ruedas, descargando la presión
en los mismos cuando cesa la acción de frenado, (Fig. 24).
1. Conjunto membrana válvula
2. Cazoleta apoyo muelle
3. Cuerpo de la válvula
4. Muelle de la válvula
5. Junta para tapón
6. Arandela de protección de la junta
7. Tapón para cuerpo.

26. 26
Fig. 24. Válvula QR1.
4.8.1. Constitución de la válvula.
Está formada por un cuerpo de válvula en cuyo interior se abre una membrana
elástica que hace de válvula de paso que se mantiene en su posición de reposo por
el muelle, (Fig. 25).
Fig. 25. Válvula QR1.
4.8.2. Funcionamiento de la válvula repartidora.
Cuando se accionan los frenos, la presión de aire procedente de la válvula de
accionamiento que entra por A comprime el muelle dejando pasar el aire que sale por
B a los cilindros de las ruedas. Cuando cesa el efecto de frenado, la válvula se cierra

27. 27
por la acción antagonista del muelle, al cesar la presión en la entrada A, y la presión
de retorno procedente de los cilindros se desplaza la membrana dejando pasar toda
la presión de aire mientras dure el proceso de accionamiento, (Fig. 26).
Fig. 26. Posición de frenado, entrada de aire hacia los cilindros.
4.9. PULMÓN DE AIRE DE DOBLE ACCIÓN.
La finalidad del pulmón posterior de doble acción es la de producir la fuerza de
frenado en las ruedas del eje trasero en los vehículos con frenos de tambor y de
disco. La parte de la membrana se destina al freno de servicio y la parte del
acumulador de fuerza producida por el muelle del freno de estacionamiento. Cilindro
de membrana del freno de rueda, estructura y funcionamiento, (Fig. 27)

28. 28
1.
Émbolo
A y C cámara de presión.
2.
Anillo obturador
B y D orificio de paso.
3.
Muelle
E y G cámara de muelle (servicio)
4.
Cilindro
F asiento de la válvula.
5.
Tuerca de desaireación
H respiradero.
6.
Tapa
b presión de frenado.
7.
Tornillo de desaireación
c presión de mando.
8.
Muelle de la válvula
9.
Émbolo
10.
Anillo obturador
11.
Empalme de la presión de frenado (13.02)
12.
Empalme de mando procedente de la válvula relé (16.01)
13.
Émbolo
14.
Membrana
15.
Muelle de retroceso
16.
Vástago con horquilla
Fig. 27. Pulmón de doble acción posterior.

29. 29
4.9.1. Posición de marcha.
La cámara (A) está despresurizada, y en contacto con la atmósfera por medio
del empalme (11) y de la desaireación de la válvula de freno de servicio. La cámara
(C) está presurizada por la válvula del freno de estacionamiento y del empalme (12),
que mantiene el émbolo (1) en su posición oprimido contra la fuerza del muelle (3).
4.9.2. Frenado de servicio.
El aire comprimido procedente de la válvula de freno de servicio (13.02)
alcanza la cámara (A) por el empalme (11) y actúa en la membrana (14), que
produce una fuerza que se transmite al émbolo (13) y al vástago con horquilla (16),
que se desplazan. Por medio de la palanca de freno (ajustador de holgura) articulada
en la horquilla del cilindro, se produce y transmite la fuerza proporcionalmente a la
presión de aplicación en el freno de la rueda. La fuerza de actuación disponible en la
horquilla resulta de la presión de la cámara (A) y de la superficie útil de la membrana
(14), que tiene una variación de acuerdo con el recorrido del cilindro.
Cuando se interrumpe la aplicación de presión en la cámara (A), el muelle
(15) actúa en el émbolo (13) y la membrana (14), y regresa a su posición inicial. Por
el orificio (H), el aire entra o sale de la cámara (G) durante el funcionamiento del
cilindro, y no permite que se haga vacío ni contra presión.
4.9.3. Frenado auxiliar y de estacionamiento.
Desaireando la presión de la cámara (C), por la válvula de freno de
estacionamiento (14.12) y del empalme (12), el émbolo (1) se desplaza por la acción
del muelle (3) que actúa en la membrana (14), el émbolo (13) y en el vástago con
horquilla (16), que a su vez se desplazan y producen una fuerza de frenado
proporcional a la desaireación aplicada en la cámara (C). En caso de una
desaireación completa, la acción del muelle (3) es máxima, y caracteriza el frenado
de estacionamiento.
Para desaplicar el freno, se presuriza la cámara (C) por la válvula de freno de
mano (14.12) y del empalme (12), hasta que se alcance la presión de desaireación
especificada.

30. 30
Compensación de presión en la cámara acumuladora de fuerza elástica (E).
Es necesario garantizar una comunicación entre la cámara (E) y la atmósfera
mientras el émbolo (1) se mueve hacia dentro y afuera de manera que no se permita
el vacío o contra presión. En los cilindros de esta serie, el problema se resuelve, por
intermedio de una válvula integrada al émbolo (1), y que funciona de la siguiente
manera:
a) Aplicación del freno de estacionamiento:
Desaireando la presión de la cámara (C), el émbolo (1) se desplaza por la
acción del muelle (3), entonces hay necesidad de admitir aire en la cámara (E) para
que no haga vacío. La procedencia de este aire es de la cámara (A), que pasa por el
,orificio (B), actúa en el émbolo (9) y como no tiene presión suficiente para empujar el
muelle (8), penetra por el asiento de válvula (F) que está abierto y por el orificio (D)
de la cámara (E).
Este aire es limpio, pues su procedencia es de la tubería que une el cilindro de
freno combinado con la válvula de freno de servicio.
b) Desaplicación del freno de estacionamiento:
Análogamente, cuando se presuriza la cámara (C) el émbolo (1) se desplaza
contra la acción del muelle (3) y el aire de la cámara (E) fluye hacia la atmósfera de
manera inversa a la que fue descripta en el tópico anterior.
c) Aplicación del freno de servicio:
En la posición de funcionamiento más común, la cámara (C) está
despresurizada, empujando el émbolo (9) contra el tope y oprimiendo la obturación
(10). Así el aire que penetra en la cámara (A) en un frenado de servicio no tiene
acceso al orificio (B), que ocurre solamente cuando la presión de la cámara (C) se
desairea, y que abre la obturación (10).
En este caso el aire fluye por el orificio (B), actúa en el émbolo (9), supera la
resistencia del muelle (8), cierra el asiento de válvula (F), no tiene más acceso al
orificio (D) y consecuentemente, a la cámara (E).

31. 31
4.9.4. Dispositivo de liberación mecánico.
En caso de falta de presión en el circuito del freno de estacionamiento, se
puede interrumpir el estacionamiento del cilindro de manera mecánica. Para hacerlo,
se suelta la tuerca (5), y consecuentemente el tornillo (7). Por la rosca del orificio
central de la tapa (6), el tornillo (7) se apoya en el émbolo (1) lo trae contra la acción
del muelle (3) y desairea los frenos.
4.9.5. Disposición.
Fig. 28. Pulmón de doble acción.

32. 32
4.9.6. Recorrido máximo de la cámara del pulmón.
Recorrido máximo permitido en la cámara del freno, con frenos de leva
Tamaño de la cámara, área efectiva
Recorrido máximo permitido
(pulgadas cuadradas)
pulgadas (mm)
12
1-1/2 (38)
16
1-3/4 (44)
20
1-3/4 (44)
24
1-3/4 (44)
24 (recorrido largo)
2 (51)
30
2 (51)
1. Ajuste los frenos siempre que el recorrido aplicado de la varilla de empuje de la
cámara del freno iguale o exceda el recorrido máximo permitido que se muestra en la
tabla anterior.
1.1 Con los frenos liberados, mida la distancia desde la cara de la cámara de aire
hasta la línea central del pasador de horquilla (Ref. A). Tome nota de la distancia
exacta llamándola medida A, (Fig. 29).
A.
Con los frenos liberados, mida esta distancia.
B.
Con los frenos aplicados, mida esta distancia.
C.
Cámara del freno
D.
Ajustador de tensión manual (típico)
E.
Tornillo de ajuste.
Fig. 29. Recorrido Máximo del pulmón.

33. 33
NOTA: tabla del recorrido de la leva bajada del Internet (//hpt.Wabco.com//)
1.2 Aplique los frenos de servicio y manténgalos aplicados con una presión de línea
plena de por lo menos 6 bares (80 lbs.). Mida la distancia desde la cara de la cámara
del freno hasta la línea central del pasador de la horquilla (Ref. B). Tome nota de la
distancia exacta llamándola medida B, (Fig. 30).
Fig. 30. Reglaje de la medida B de la horquilla del pulmón.
1.3 Reste la medida A de la medida B para determinar el recorrido aplicado.
2. Compare este valor con el valor máximo permitido del recorrido que se da en la
Tabla. Si el recorrido aplicado es igual al recorrido máximo permitido o lo sobrepasa,
ajuste los frenos.
2.1 Limpie la cabeza hexagonal del tornillo de ajuste. Coloque una llave o una llave
de dado encima de la cabeza hexagonal del tornillo de ajuste.
2.2 Gire el tornillo de ajuste hasta que esté apretado, y luego retrocédalo hasta que
el tambor quede libre. Normalmente, habrá que retroceder el tornillo de ajuste 2 ó 3
hilos de rosca.

34. 34
NOTA: Revise el ajuste del freno con la rueda en el suelo. El revisar el ajuste del
freno cuando la rueda está levantada del suelo puede dar un resultado que no sea
fiable. Cualquier juego o desgaste en los rodamientos de la rueda hará que el tambor
esté mal alineado cuando la rueda está levantada del suelo.
2.3 Para determinar si el tambor del freno está libre, utilice una herramienta de acero
para darle un golpe ligero al tambor. Se debería escuchar un sonido metálico claro.
Si se oye un ruido sordo, el freno está rozando y es necesario ajustarlo más.
4.10. VÁLVULA DE ESTACIONAMIENTO.
Está válvula tiene por misión disponer de un freno independiente en el
remolque para ser accionado en los momentos en que se precise, como son: en el
caso de estacionamiento, cuando el remolque produce bandazos o en los descensos
de los puertos. Con el mando manual, y según el giro que se dé a la manivela, se
obtiene en los frenos del remolque una escala progresiva de presión a voluntad del
conductor. La presión máxima se obtiene con un giro de 90° en la palanca que a su
vez corresponde a la posición de la (Fig. 31).
Fig. 31. Válvula de estacionamiento.

35. 35
4.10.1. Funcionamiento.
Al accionar la palanca 3 se ejerce una fuerza sobre la parte superior de los
muelles 4 y 5 a través de la leva 2. La fuerza de empuje en los muelles desplaza al
émbolo 6 que cierra la comunicación del conducto de salida de aire con la atmósfera
a través del interior del émbolo 6. Simultáneamente, se abre la válvula de admisión 8
dejando pasar el aire procedente del calderón hacia la válvula amplificadora de
presión y, de está, a los frenos del remolque.
Al levantar la palanca 3 a su posición vertical, el émbolo 8 asciende por la
acción de los resortes 4 y 5, poniendo en comunicación el conducto de salida del aire
con la atmósfera (zona A) por donde se descarga el aire de los frenos. A su vez, y
por efecto del muelle 7 se cierra la válvula de paso 8, cortando así el aire procedente
del calderón.
Fig. 32. Constitución de la válvula de mano.

36. 36
A continuación presentamos una serie de válvulas de mano actuales que se
utilizan dentro de nuestro medio cada una tiene sus ventajas, su posición, y su
accionamiento, va adjuntado las medidas que le corresponde a cada válvula o a cada
tipo, es una serie de válvulas de control conectado, es un par de accionamientos de
2 válvulas de control, (Fig. 33).
Válvula de mano PP - 2
Válvula de mano PP – 5
Válvula de mano PP – 3
Válvula de mano PP - 7

37. 37
Válvula de mano MV – 3
Válvula de mano TW – 2 y TH – 3
Fig. 33. Tipos de válvulas de mano.
Válvula de mano TW - 1
Válvula de mano TW – 4

38. 38
4.11. MANÓMETRO.
Fig. 34.
Este elemento esta destinado para medir la presión de aire comprimido que en
el sistema existe en ese momento, en el sistema de frenos dentro del funcionamiento
del vehículo abarca presiones de 8 bares (120 lbs. F), en que los frenos tienen una
eficacia máxima. Presiones inferiores a esta funcionan si, pero con demora o con
deficiencias en el proceso de frenado.
Tenemos que algunos manómetros están elaborados con un aceite llamado
Glicerina que va en la cámara del reloj, esta sustancia sirve para la una clara lectura
de la presión y para la refrigeración del mismo manómetro.
4.12. VÁLVULA PRINCIPAL O DE PEDAL.
La presión de frenado en el vehículo se gobierna por medio de una válvula
que acciona el conductor con su pie. Esta válvula está conectada al primer depósito
de aire comprimido y a todos los cilindros de las ruedas. Un perno transmite el
movimiento del pedal, por mediación de un fuerte muelle, al émbolo. Está construida
para admitir una fuerza con el pie inferior a 30 Kgf.

39. 39
4.12.1. Constitución y funcionamiento.
Está formada por un cuerpo de válvulas 1 con un vástago de accionamiento y
un muelle compensador 13, que regula la presión de salida a las canalizaciones. La
presión de este muelle gradúa, por medio del émbolo la abertura de la válvula.
Estrangulando más o menos la salida de aire de forma que la presión de salida es
casi proporcional al esfuerzo aplicado en el pedal, (Fig. 35).
1.
Cuerpo de la válvula
2.
Tapa de cuerpo
3.
Palanca de accionamiento
4.
Guardapolvo
5.
Bulón de presión
6.
Tela filtrante
7.
Junta de émbolo
8.
Émbolo
9.
Asiento de la válvula
10.
Muelle de presión válvula
11.
Válvula
12.
Muelle de ajuste y retorno del émbolo
13.
Muelle de presión del émbolo
14.
Codo para entrada de aire
15.
Codo para salida de aire
16.
Tubo de válvula.
Fig. 35. Despiece de la válvula principal

40. 40
4.12.2. Posición de marcha.
En esta posición el platillo de la válvula 11 apoya sobre el asiento y cierra el
acceso de aire a presión del depósito a los cilindros de frenos de aire de los cilindros
de freno pasa a través del tubo de la válvula 16, al interior del émbolo 8 y de aquí al
filtro de aire 6 incorporado en la parte superior de la carcasa de la válvula en
comunicación con el aire exterior, (Fig. 36, Fig. 37).
Fig. 36. Posición de marcha.
Fig. 37. Posición de viaje.
4.12.3. Posición de frenado parcial.
El movimiento de giro de la palanca de accionamiento del freno 3, es
transmitido al émbolo 8 por medio del bulón de presión 5 y el muelle 13 venciendo la
fuerza del muelle 10. Tan pronto como el tubo de la válvula 16 se apoya en la válvula
11 queda interrumpida la comunicación entre los cilindros de los frenos y el aire
exterior. Si se continúa presionando sobre la palanca del pedal del freno se separa
más el plato de la válvula de su asiento correspondiente y entonces el aire a presión
podrá pasar directamente del depósito de aire a los cilindros de los frenos.

41. 41
Pero al mismo tiempo llega el aire a presión por la rendija ente el tubo de la
válvula y la carcasa de la misma debajo del émbolo y empuja a este nuevamente
hacia arriba. Con esto se tensa el resorte 13 que actuó sobre el émbolo y su fuerza
es transmitida a la palanca del pedal.
Esta fuerza antagonista aumenta con la presión en los cilindros de los frenos,
de tal forma que el conductor quede en todo momento notar la fuerza del frenado. El
movimiento de retroceso del émbolo permanece hasta que el plato de la válvula
vuelve a apoyarse sobre su asiento (posición de terminación del frenado), (Fig. 38).
Fig. 38. Posición de frenado parcial.
4.1.12.4. Posición del Frenado total.
La palanca de freno se pisa al fondo de modo que toda la presión del depósito
pueda actuar sobre los cilindros de los frenos. Al levantar el pie de la palanca de
freno se vuelve a cerrar la válvula 11 y se interrumpe el enlace con el depósito de
aire. El tubo 16 se separa del plato de la válvula 11, el muelle 13 se destiende y el
resorte 12 de recuperación del émbolo traslada a éste a su posición de partida, (Fig.
39).

42. 42
Fig. 39. Posición de frenado total.
4.13. PULMÓN DELANTERO DE UNA ACCIÓN.
Producir la fuerza de frenado para las ruedas delanteras de los vehículos con
frenos de tambor y de discos. Cilindro de membrana del freno de rueda, estructura y
funcionamiento, (Fig. 40).
Fig. 40. Esquematización del pulmón delantero de una acción.

43. 43
4.13.1.
Posición de frenado.
El aire que viene de la válvula del freno de servicio alcanza la cámara (A) por
el empalme (1) y actúa en la superficie de la membrana (8), esta produce una fuerza,
transferida al émbolo (7) y al vástago con horquilla (3), desplazándolos. Por la
palanca del freno (ajuste de holgura) que se articula en la horquilla, se produce la
transmisión de la fuerza que es proporcional a la presión que se aplica al freno de la
rueda, (Fig.41).
4.13.2.
Posición de marcha
Cuando se interrumpe la aplicación de la presión en la cámara (A), el muelle
(6) actúa en el émbolo (7) y la membrana (8) regresa a su posición inicial. Por el
orificio (C), el aire atmosférico entra o sale de la cámara (B) mientras funciona el
cilindro y evita que se forme vacío o contrapresión, (Fig. 41).
Fig. 41. Constitución del pulmón delantero.

44. 44
4.14. CAÑERÍAS.
Son las encargadas de transportar el aire comprimido a cada uno de los
eleven tos del sistema de frenos, hasta lograr el accionamiento mecánico en las
zapatas contra el tambor, mediante los elementos que ya estudiamos con
anterioridad. Las cañerías en sí manejan diferentes tipos o niveles de presión de aire
comprimido, por ejemplo podemos hablar en forma general que las cañerías que
transportan aire de baja presión oscilan de 7 a 10 bares, mientras que las cañerías
que transportan aire de alta presión oscilan de 14 a 20 bares, (Fig. 42).
Fig. 42. Cañería flexible.
A continuación presentamos varios tipos de cañerías utilizadas en los sistemas de
aire a presión:
•
BW-101-M TIPO que UNA MANGA es normal para todas las
conexiones flexibles en el sistema del freno neumático donde las
condiciones no requieren manga más grande. ellos normalmente son
más de usó para los Frenos de Cámara Manga, o conexiones de
Manga de Remolque. Identifique por dentro y fuera del diámetro y el
marcar continuo por fuera la superficie.
•
BW-127-M TIPO UNA MANGA es de construcción similar a BW-101M TIPO UNA MANGA pero tiene más grande dentro y fuera de los
diámetros. se usa en casos especiales que requieren manga más
grande que el Tipo BW-101-M normal. Identifique por dentro y fuera
de los diámetros continuos por fuera la superficie.

45. 45
•
BW-127-M MANGA está disponible en una longitud del máxima de 50
pies, Se proporciona como sigue:
•
BW-348-M TIPO la MANGA de B es de construcción similar a BW304-M TIPO la MANGA de B pero tiene más grande dentro y fuera de
los diámetros. se usa en casos especiales que requieren manga más
grande que el tipo normal BW-101-M y BW-304-M manga.
Identifique por dentro y fuera de los diámetros.
4.14.1. Sistemas de Códigos de las Cañerías.
H
425
08
1
2
3
Ejemplo.
1.
Toda la manga del tipo se designa con la carta H,
2.
La manga se asigna un número bajo a unos tres dígitos de 001 - 999, como
por ejemplo: H069, H425.
3.
Los últimos dos dígitos indican dentro del diámetro de la manga en
decimosexto de una pulgada. en el ejemplo usado sobre 08 es igual a 8/16" o
1/2".
4.14.2.
Extremos de la manga.
Cada tipo de extremo de la manga se diseña para encajar un cierto grupo
de manga con limitar dimensiones y tolerancias.
•
Rizo:
08
1
U–2
2
3
58
4
Ejemplo.

46. 46
1. Los primeros dos dedos indican tamaño de la manga,
2. Tipo de extremo de manga y material.
3. El primer número indica el estilo de la conexión del extremo.
4. Los últimos dos dedos indican el tamaño del conexión del extremo en
decimosexto de una pulgada.
•
Campo embargable:
425
08
1
2
N–2
3
4
58
5
Ejemplo.
1. Descripción de manga básica, las excepciones son la 247 serie y alerta los extremos de este tipo. Los extremos se diseñan para el uso con una
variedad de tipos de la manga.
2. Tamaño de la manga en decimosexto de una pulgada
3. Tipo de extremo de manga y material,
4. El primer número o la carta indica el estilo de la conexión del extremo.
5. Los últimos dos dedos indican el tamaño de la conexión del extremo en
decimosexto de una pulgada.

47. 47
4.14.2.1. Tipos de cañerías y código del material.
CODIDO DE LETRA
TIPO DE UNION
A
Ondulado
B
Campo atacable
C
D
E
H
K
M
atacable
Ondulado
Campo attachable
S
T
U
Aluminio
Latón
Latón
Acero
Ondulado
Ondulado
Acero
Con abrazadera
Acero
Ondulado
N
P
MATERIAL
Latón
Acero
Acero
Campo attachable
Ondulado
Ondulado
Campo attachable
Ondulado
Latón
Acero inoxidable
Latón
acero
4.14.3. Preparación de los ensambles de cañería.
Corte el tubo en ángulo recto con un cortador del tubo cerca de la conexión de la
manga. Permita una área recta adecuada el funcionamiento después sujete la
tubería con un escariador exterior interno, (Fig. 43).
Fig. 43. Corte de la cañería.

48. 48
•
Apriete nuez despacio con tirón manteniendo el tubo con otra
mano, cuando la manga agarra, cuando el tubo ya no puede
voltearse detenga, éste es el punto de asimiento de anillo. apriete
nuez un 1 a 1 1/16 giros adicionales más allá del punto de asiento
de anillo, (Fig. 44).
•
Fig. 44. Acoplamiento de la nuez o tuerca de sujeción.
•
Después de que la manga y el nuez se ha prefijado en la tubería, el
ensamble está lista para la instalación, (Fig. 45).
Fig. 45. Extremo de cañería lista.

49. 49
4.14.4. Tipos de acoples más usados.
•
Conector del hilo recto masculino
•
Cañería masculina el 90° codo rígido
•
Pieza giratoria masculina invertida 90° codo
•
Pieza giratoria en T masculina invertida
•
Cañería masculina (corta)
•
Conector masculino con guardia primaveral

50. 50
5. CIRCUITOS DE FRENOS DE AIRE COMPRIMIDO
5.1.
•
CIRCUITO SIMPLE.
Circuito de frenado principal
Como primera instancia estudiaremos el funcionamiento del sistema de frenos
simple, (Esquema 1), el aire absorbido por el compresor (1)
directamente a la
unidad de control de aire (2)que esta conformada por: filtro, regulador y por último el
lubricador el mismo que contiene aceite de menor viscosidad SAE 10. el aire sigue
su trayectoria llegando al depósito de aire I, (3) este tiene 4 salidas que son: al otro
depósito II, (5) a la válvula de purga de aplicación manual, (6) a la válvula relay (7)
y por último a la válvula principal. (12) Una válvula check (4) separa los dos
depósitos este segundo tanque tiene 3 salidas que son: a la segunda válvula relay,
válvula de purga 2, y la última va hacia la segunda entrada de la válvula principal.
En el momento que se acciona el pedal por parte del conductor del vehículo, el
aire pasa al servicio de la segunda válvula relay esta pues funciona dejando pasar el
aire del segundo depósito a la segunda válvula repartidora, esta deja pasar el aire al
servicio del pulmón posterior (9) se acciona e diafragma principal moviendo la
palanca de empuje y esta a la palanca de desplazamiento de las zapatas mediante la
leva. Ese momento de aplicación del pedal también pasa el aire al pulmón delantero
(13) originando el accionamiento de la palanca de desplazamiento de la zapatas
delanteras mediante la leva.
•
Circuito de parqueo.
Del primer depósito antes de llegar el aire a la válvula principal se desvía
también a un manómetro (11) y a una válvula manual de parqueo (10) esta en el
momento que se le acciona deja pasar el aire al servicio de la primera válvula relay
(7) y de esta a la válvula repartidora I, (8) accionando la emergencia del pulmón
posterior moviéndose internamente el diafragma llevando al desplazamiento de la

51. 51
palanca que lleva al giro de la leva de las zapatas posteriores produciendo el frenado
instantáneo.(Esquema 1)
Esquema 1. Circuito de frenos de aire comprimido simple.

52. 52
5.2
CIRCUITO DOBLE.
La seguridad en el funcionamiento de una instalación neumática de frenado
puede perfeccionarse de diversas formas. La más sencilla es mediante su división
en dos circuitos de frenado, en ella, cada circuito de frenado tiene un depósito de
aire comprimido propio y una válvula de frenado también propia. La presión en
ambos circuitos puede conocerse mediante dos manómetros, (Fig. 46).
1.
Compresor
8.
Llave de cierre
2.
Botella de carga
9.
Acoplamiento de tubo flexible
3.
Regulador de presión
10.
Cilindro de la rueda
4.
Bomba protectora de hielo
11.
Medidor de presión I
5.
Válvula de seguridad
12.
Válvula de pedal
6.
Depósito de aire I
13.
Medidor de presión II
7.
Depósito de aire II
14.
Válvula de freno.
Fig. 46. Instalación de circuito doble.

53. 53
La válvula de frenado tiene entonces dos válvulas análogas, actuantes
independientes entre sí, ambas son accionadas simultáneamente por el movimiento
de la placa del pedal. Con ello fluye el aire comprimido desde los depósitos a los
cilindros de las ruedas previamente evacuados, (Fig. 47), además entre los
depósitos se encuentra una válvula de seguridad, en caso de fallo de un circuito de
frenado, se cierra una válvula y el compresor de aire suministra entonces el aire solo
al otro depósito del otro circuito. La válvula se abre nuevamente y una vez alcanzada
la presión establecida. El aire en exceso escapa a través de la válvula, (Fig. 48).
5.3.
CIRCUITOS HIDRONEUMÁTICOS.
Es la combinación de la instalación neumática con la instalación hidráulica, el
aire comprimido actúa en ellas, a través de un dispositivo reforzador del frenado,
sobre el cilindro principal.

54. 54
El coche, en caso de fallo del aire a presión, puede ser todavía frenado
mediante el esfuerzo muscular. Además se le puede anexionar un remolque
equipado con frenos de aire comprimido, (Fig. 49).
El dispositivo reforzador de frenado consiste en esencia en un cilindro de freno
accionado por el aire a presión con una válvula adjunta. Una palanca establece la
conexión al vástago del émbolo, la palanca desplaza el émbolo en el cilindro principal
y gobierna así mismo tiempo la válvula de frenado. Al actuar el pedal de frenado, la
palanca de la válvula gira sobre su centro de rotación en el vástago del émbolo. El
tubo de válvula se desplaza y abre simultáneamente la válvula de admisión. El aire
comprimido penetra en el cilindro de freno y refuerza la presión sobre el émbolo,
(Fig. 49).
1.
Compresor
8.
Depósito de aire II
2.
Botella de carga
9.
Válvula de entrada
3.
Regulador de presión
10.
Llave de cierre
4.
Medidor de presión
11.
Acoplamiento
5.
Bomba protectora de hielo
12.
Refuerzo del freno
6.
Válvula de freno
13.
Cilindro principal
7.
Depósito de aire I
14.
Cilindro de la rueda.

55. 55
Fig. 49. Reforzador del freno en posición de frenado.
5.4.
INSTALACIONES EN FUNCIÓN DE LA CARGA.
Los ejes de un tren de remolques están frecuentemente cargados en forma
irregular y sus ruedas no soportan por tanto una presión uniforme. Pero como los
esfuerzos de frenado se rigen por la presión mínima de las ruedas, no siempre el
frenado adquiere su plena eficacia y algunas veces el coche no resulta frenado a
tiempo. Muchos camiones poseen por este motivo equipos adicionales, que ajustan
la presión de frenado a las respectivas cargas sobre los ejes, y perfeccionan así
esencialmente la seguridad del vehículo, en una instalación de frenado en función de
la carga, sobre cada eje se encuentra un dispositivo que se denomina transmisor de
presión, (Fig. 50). Este dispositivo soporta la presión del eje por medio de una
conducción de presión al regulador del esfuerzo de frenado, que está inserto en la
red normal de distribución, e influencia consecuentemente la presión de frenado. La
distancia del eje al chasis varía con la carga, una palanca transmite este movimiento
al émbolo del transmisor de presión, a pequeña carga el émbolo se desplaza hacia
abajo y se abre la válvula de admisión.

56. 56
Del depósito de aire comprimido fluye entonces el aire a presión al cilindro de
ajuste del regulador del esfuerzo de frenado. La válvula se cierra y desplaza hacia
arriba. El proceso tiene lugar en forma inversa en la carga del eje. El regulador del
esfuerzo de frenado tiene un émbolo que lleva una pieza basculante y que es
repelido por muelle graduable, la pieza basculante transmite su movimiento a la
válvula del regulador y establece por su relación de transmisión el equilibrio.
1.
Dador de presión
5.
Regulador
2.
Regulador de la fuerza del freno
6.
3.
Cilindro principal de freno
7.
Accionadores
4.
Válvula de freno
8.
Depósito de aire
Dador
Fig. 50. Freno dependiente de la carga.

57. 57
5.5.
CIRCUITO CON DOBLE RELE.
Este sistema de frenos esta constituido por los elementos primordiales para
efectuar el proceso de frenado en las ruedas, posee además 4 pulmones de doble
acción para el efecto de frenado común mediante el pedal del conductor y para el
efecto de parking mediante el accionamiento de la válvula de control. Estos modelos
son los participes de los vehículos de modelo 96 que tenemos en servicio en la
actualidad en nuestro medio, a continuación presentamos el circuito y su
constitución, (Fig. 51).

58. 58
A Presión de frenado
B Presión de servicio
C Presión de comando
DE Grupo generador de energía
1.01 Compresor de aire
2.01 Regulador de presión
4.03 Válvula protectora de cuatro y seis circuitos
5.01 Depósitos de aire comprimido
6.02 Válvula de desagüe automática
6.13 Válvula APU (reguladora de presión y filtro de aire)
8.02 Válvula de retención
38.02 Empalmes de comprobación
DS Grupo acumulador de energía
5.01 Depósitos de aire comprimido
6.01 Separador de agua de accionamiento manual
KO Grupo de luces indicadoras, manómetros e interruptores de presión
9.01 Luces indicadoras
10.01 Interruptores de presión
10.02 Interruptores de presión
11.02 Manómetro doble
BV Grupo de válvulas de accionamiento
8.02 Válvula de retención
13.02 Válvula de pedal del freno de servicio
14.01 Válvula manual del freno de estacionamiento
14.12 Válvula manual del freno de estacionamiento
15.01 Válvula manual del freno auxiliar del remolque
16.01 Válvula relé del freno de estacionamiento
16.01 Válvula relé del freno de servicio de los ejes traseros
1ª Grupo del primer eje (eje delantero)
20.02 Cilindro neumático de membrana
38.02 Empalme de comprobación

59. 59
2ª Grupo del segundo eje
22.01 Cilindro combinado (Tristón)
38.02 Empalme de comprobación
3ª Grupo del tercer eje
22.01 Cilindro combinado (Tristón)
38.02 Empalme de comprobación
MA Grupo de parada del motor
20.04 Cilindro de parada del motor
33.01 Válvula electro neumática
MB Grupo de accionamiento del freno motor
20.05 Cilindro de accionamiento del freno motor
33.01 Válvula electro neumática
AS Grupo de mando del freno del remolque
18.01 Válvula distribuidora de mando del freno del remolque
28.01 Válvula vi direccional
35.02 Cabeza de acoplamiento “Emergencia” (roja)

60. 60
5.5. Circuito de remolque con un solo relé.
Aquí tenemos un circuito que representa el sistema de frenos de un remolque,
notamos que la diferencia del circuito anterior tenemos simplemente 2 pulmones
posteriores de doble acción por lo cual solo es necesario poner una válvula relé, (Fig.
52).
a Presión de frenado
b Presión de servicio
c Presión de comando
DE Grupo generador de energía
1.01 Compresor de aire
4.03 Válvula protectora de cuatro circuitos
5.01 Depósito de aire comprimido
6.13 Válvula APU (regulador de presión y filtro de aire)

61. 61
DS Grupo de acumulador de energía
5.01 Depósito de aire comprimido
5.02 Depósito de aire comprimido de dos compartimientos
KO Grupo de luces indicadoras, manómetros e interruptores de presión
9.01 Luces indicadoras
10. 01 Interruptores de presión
11.02 Manómetro doble
BV Grupo de válvulas de accionamiento
13.02 Válvula de pedal del freno de servicio
14.01 Válvula manual del freno de estacionamiento
16.01 Válvula relé
33.01 Válvula eletroneumática
45.01 Válvula eleroneumática (suspensor)
1ª Grupo del primer eje (eje delantero)
20.02 Cilindro neumático de membrana
38.02 Purgador de aire
2ª Grupo del segundo eje
22.01 Cilindro combinado (Tristón)
26.07 Regulador automático de la fuerza de carga
ALB 38.02 Empalme de comprobación
MB Grupo de accionamiento del freno motor
20.05 Cilindro de accionamiento del freno motor
33.01 Válvula electro neumática del freno motor
MA Grupo de parada del motor
20.04 Cilindro de parada del motor
33.01 Válvula electro neumática de parada del Alimentación de accesorios
A Suspensor
Fig. 52. Circuito de un remolque básico

62. 62
CALCULOS DE FRENADO
Acerca del proceso de frenado el trabajo en todo vehículo tiene su movimiento
con una determinada energía o fuerza viva, por efecto del frenado, se transforma en
otra energía inofensiva. El rozamiento de las zapatas en un tambor de freno,
transforman la energía de movimiento en energía calorífica. Partiendo de la masa y
la velocidad del automóvil.
Trabajo del freno = (masa x velocidad) / 2
o bien
Wk = (m/2) x v2
Ejemplo 1:
Un automóvil con un peso de 800 Kp y llevando una velocidad de 72 km/h, se frena a
completo reposo, ¿Qué trabajo supone para el freno?
m = G/g = 800kp / 9,81m/s2
=
81,55 kps2/m
G= 800 kp
g = 9,81m/s2
v = 72km/h
Wk = (m/2) x v2
= (81,55kps2/m x 20m/s x 20m/s) / 2
v= 72/3,6
= 16310kpm
v= 20 m/s
Los frenos están insuficientemente refrigerados. Los tambores de frenos se
tuercen entonces e influencian el efecto de frenado. Se presentan las llamadas
“perdidas transitorias de eficiencia” Fig.
Fig.
Consecuencias del sobrecalentamiento

63. 63
Demora en el frenado
Depende de la acción y del funcionamiento del freno. La demora o retardo, se
puede calcular partiendo de la disminución de velocidad y del tiempo para ello
necesario.
Representación en la demora del frenado
Demora del frenado = disminución de la velocidad / tiempo de frenado
O bien
a = (v1 – v2) / t
Y
v=axt
de donde
a=v/t
y
(si v2 = 0)
t=v/a
Ejemplo 2:
Un automóvil con una velocidad de 90km/h llega a completa detención por acción
plena de los frenos, tras 5 segundos. ¿Cuál es la demora de frenado?
V2 = 0
a = v / t = 25m/s / 5s
=
5m/s2
V1 = 90km/h = 90/3,6
V1 = 25m/s
t = 5s

64. 64
Recorrido del frenado
Una longitud de frenado depende del tiempo de reacción y del propio tiempo
de frenado, el tiempo de reacción
es la diferencia en tiempo existente entre el
momento de reconocer un obstáculo y el momento de actuación del pedal de freno.
Una conducción atenta se obtienen tiempos menores.
El máximo efecto del frenado se consigue a plena acción de las zapatas del
freno. Sobre la carretera se reconocen entonces las huellas del frenado. La longitud
de este tramo depende de la demora media de frenado y de la velocidad del
vehiculo.
Recorrido del frenado
O bien
=
s1 =
velocidad2 / (2 x demora de frenado)
v2 / 2ª
Representación de los caminos de frenado
Recorrido de reacción = velocidad x tiempo transcurrido
O bien
s2 = v x t
Recorrido hasta detención = recorrido de frenado + recorrido de reacción
O bien
s = s1 + s2

65. 65
Ejemplo 3:
Un automóvil posee una demora de frenado de 4 m /s2 ¿Cuál será el recorrido hasta
la detención, con una velocidad de marcha de 90km/h y un tiempo de reacción de
0,5s?
S1 = v2/(2a) = (25m/s x 25m/s) / (2 x 4m/s2) = 78m
a = 4m/s2
S2 = v x t
t = 0,5 s
= 25m/s x 0,5s = 12,5m
S = s1 + s2 = 78m + 12,5m = 90,5m
v = 90km/h / 3,6
v= 25m/s
Fuerzas de frenado
En las instalaciones neumáticas los esfuerzos son transmitidas directamente
por aire comprimido, la presión por tensión es función entonces de la presión del
émbolo y de la reacción de multiplicación de la palanca. La presión del embolo puede
ser calculada partiendo de la presión de servicio y de la superficie del mismo, la
presión de servicio en los sistemas de distribución de una conducción entre 4,8 y 5,3
kp/cm2, y el los de dos conducciones entre 6,2 y 7,35 kp/cm2.

66. 66
Presión del embolo = presión de servicio x superficie del embolo
O bien
F2 = F1 x A
Presión por tensión = presión del embolo x relación de multiplicación de la palanca
O bien
Fs = F2 (a / b)
Ejemplo 4:
El embolo de una instalación neumática tiene un diámetro de 100mm y actúa a una
presión de servicio 5kp /cm2. ¿Qué presión por tensión se logra con las longitudes de
brazos de palanca de b = 40 mm y a = 160mm?
a = 160mm
F2 = F1 x A = 5kp/cm2 x 78,54cm2 = 392, 7kp
b = 40mm
d = 100mm
Fs = F2 (a / b) = 392,7kp (160mm/40mm) = 1571 kp
A = (d2 x π)/4
A = 78,54cm2
F1 = 5kp/cm2