Materiales de frenado en vehículos híbridos y eléctricos

Los sistemas de frenado de los vehículos híbridos y eléctricos plantean nuevos requerimientos materiales y de diseño. Los fabricantes de estos sistemas deben adaptar los componentes de fricción y otros elementos a los estándares sobre emisiones contaminantes impuestos por la legislación. A continuación, echaremos un vistazo a cómo afronta Ferodo este reto.

Aparte del frenado del tipo regenerativo, específico de los vehículos electrificados, existen otros factores inherentes a estos modelos que exigen diferentes requisitos de frenado; estos son el ruido no generado por la máquina eléctrica, el peso total del vehículo o la potencia de aceleración. El frenado regenerativo basa su funcionamiento en la inversión del trabajo del motor eléctrico para que actúe como generador y convertir así el impulso de las frenadas en electricidad para la recarga de la batería.

Esquema de vehículo eléctrico con sistema de frenado regenerativo

Los frenos de fricción actúan como refuerzo cuando el sistema de frenado regenerativo no puede suministrar la suficiente energía para la frenada solicitada; sin embargo, sí trabajan principalmente durante frenadas de carga elevada o en seco. En definitiva, esto dista del sistema de frenado tradicional, donde las pastillas crean fricción con los discos para reducir la velocidad o detener por completo el vehículo. En el caso de los vehículos híbridos o eléctricos, la fricción se produce entre las ruedas y la superficie de la carretera, creándose calor a partir de la energía cinética del coche, pero tampoco aprovechado de ningún modo. Es aquí donde interviene la innovación en los materiales de los elementos de fricción.

Sustitución de pastillas de freno traseras en Peugeot 3008 sin útil de diagnosis

En los sistemas de freno trasero con motores eléctricos se necesita un útil de diagnosis adecuado para hacer retroceder los motores y poder realizar la sustitución de las pastillas.

En el Peugeot 3008 se puede usar un útil de diagnosis para cambiarlas, pero también existe la opción de no necesitar útil de diagnosis para cambiarlas. Los motores eléctricos de este vehículo engranan con un pistón con rosca que al girarlos, presionan las pastillas contra el disco, de esta manera se activa el freno de estacionamiento.

Para poder sustituir las pastillas de freno es necesario retroceder esos pistones a su tope inicial. Para hacerlo sin útil de diagnosis, se tienen que desmontar los motores eléctricos que están fijados con 2 tornillos, para acceder al pistón roscado.

Pastillas de freno direccionales

Hoy nos centraremos en explicar qué son y cómo se sustituyen las pastillas de freno direccionales. Estas, sin llevar demasiado tiempo en el mercado, mantienen las altas prestaciones de las pastillas estándar. Así pues, veamos en qué se diferencian las pastillas direccionales respecto a las convencionales y aprendamos qué aspectos debemos tener en cuenta a la hora de reemplazarlas.

Uno de los principales motivos por los que el cliente acude al taller, es por la incomodidad que le generan en la marcha los ruidos producidos al frenar el vehículo. Los fabricantes de automóviles se decantan por este tipo de pastillas de freno con el objetivo de controlar y reducir el ruido de los frenos, además de las vibraciones y la dureza o, en inglés, noise, vibration and harshness (NVH). Las nuevas pastillas utilizan un diseño asimétrico para que toquen el disco de freno en un ángulo. Este ángulo puede ser de dos tipos: mediante un chaflán o por medio de un corte creciente. El resultado de ambos métodos es la obtención de un frenado más silencioso sin menoscabar el rendimiento de las pastillas empleadas normalmente.

Para conocer los dos tipos de pastillas de freno direccionales, a continuación detallamos sus principales características:

De tipo chaflán

El chaflán, es decir, la superficie de transición entre dos bordes afilados, es practicado en la superficie de fricción de las pastillas, de manera que se evita que la pastilla se levante del disco en determinadas situaciones de trabajo del sistema de frenado. Por lo tanto, el desgaste será uniforme y se reducirá el ruido.

Para instalar las pastillas direccionales de chaflán hay que seguir las flechas indicadoras que se encuentran en las mismas. Puede darse el caso de que no se indique mediante una flecha y haya que guiarse observando la posición del chaflán o los chaflanes. Cuando la pastilla dispone de un solo chaflán, hay que ubicarla de forma que el lado del bisel sea la parte que contacta por primera vez con el disco de freno. En cambio, si la pastilla cuenta con un chaflán en cada punta de la pastilla, debe montarse de modo que el borde donde se encuentra el chaflán más grande sea el que quede en la parte más cercana al primer contacto con el disco.

Filtro de partículas de polvo de frenos

 Actualmente, la contaminación está en el punto de mira tanto de gobiernos como de ciudadanos alarmados por el cambio climático y enfermedades que de este fenómeno produce. Uno de los sectores que está recibiendo más presión para reducir emisiones contaminantes, es el sector de la automoción. Los fabricantes mediante el uso de sistemas anticontaminantes como pueden ser los filtros de partículas, aditivos para el combustible, motores más pequeños y con menos consumo energético, vehículos eléctricos o híbridos, entre otros intentan adecuar sus vehículos a las normativas medioambientales actuales.

La lista de propuestas mencionada anteriormente va enfocada principalmente a reducir las emisiones de los gases de escape, pero estos no son los únicos que contaminan en un vehículo. Está comprobado que alrededor del 20% de las partículas generadas por el tráfico, provienen directamente del rozamiento al cual se encuentran sometidas de las pastillas de freno en su fase de trabajo, siendo parte fundamental en el ámbito de seguridad para todo vehículo equipado tanto con motor de combustión o eléctrico.

Como se ha comentado anteriormente, el polvo de frenos se genera por la fricción producida por las pastillas y el disco de freno, estas partículas son muy finas y altamente volátiles, por lo tanto pueden llegar muy fácilmente al organismo de un ser humano.

Mann+Hummel está desarrollando un filtro para reducir estas emisiones de partículas, colocándolo en el disco y pinza de freno actuando directamente sobre el foco de la emisión y reduciendo las partículas hasta en un 80%.

Ventajas:
- Reducción de las partículas de polvo
- Reducción de la contaminación
- Ensucia menos las llantas
- Cambio de estética al conjunto de disco y pinza de freno
- Apto para todo tipo de vehículos
- Fácil de adaptar

Desventajas:
- Se añade un filtro más a cambiar en el mantenimiento del vehículo
- En caso de obturación puede provocar un aumento de la temperatura del conjunto

Cabe destacar que este tipo de filtro se puede montar en cualquier tipo de vehículo, utilitario, comercial, pesado o incluso en trenes, lo que reduciría aún más las emisiones de partículas en el entorno.

Sistema de frenos en vehículos híbridos

En este artículo voy a tratar el sistema de frenos hidráulico que utiliza el honda Civic HIBRIDO. La ubicación de los componentes es la siguiente:

Sensor recorrido pedal
Este sensor es el encargado de informar del recorrido del pedal de freno a la unidad del sistema de frenado (ECU del servofreno) para que pueda determinar si la solicitud de desaceleración solicitada por el conductor se puede satisfacer mediante el freno regenerativo únicamente, o bien se debe de combinar el freno hidráulico con el regenerativo.

Simulador de recorrido, integrado en la Unidad y ECU del servo

La misión de este componente es la de proporcionar al conductor una sensación normal en el pedal de freno, debido a que parte de la fuerza del frenado se debe efectuar mediante el motor eléctrico de alta tensión ubicado entre motor y caja de cambios (sistema hibrido). Este simulador es quien activa el paso al regulador de forma mecánica según se aplica presión al pedal del freno.

Electroválvulas

El control del sistema se efectúa mediante cuatro electroválvulas, las cuales son activadas por la unidad del servofreno. En caso de avería de alguna de ellas, se registrara una memoria de averías y se funciona de un modo tradicional.

Sensores de presión
Existen tres sensores de presión en el conjunto del servofreno:
- Sensor P-ACC, que informa de la presión del acumulador.
- Sensor P-REG, que informa de la presión procedente del regulador.
- Sensor P-MC, que informa de la presión que se aplica al cilindro maestro

Unidad de accionamiento
La unidad de accionamiento está situada junto a la torreta de suspensión delantera derecha. Está formada por un motor eléctrico, una bomba radial de tres pistones y un acumulador. Su misión es la de generar la presión de asistencia del circuito de frenado.

Unidad ABS y VSA
La unidad de ABS funciona de forma similar a la de cualquier vehículo, no interviniendo en nada en la gestión del sistema de frenado mientras no se necesite evitar un bloqueo de rueda.

Dependiendo versión nos podremos encontrar que la unidad de ABS incorpora un sistema de control de la estabilidad, denominado por la marca VSA (Asistencia a la estabilidad del vehículo).

Espero haber transmitido el funcionamiento básico de este sistema de frenos, donde la neumática no interviene en la asistencia a la frenada.
Atentamente.

Traqueteo procedente del freno delantero Toyota Auris

Este post trata de una avería presente en los vehículos Toyota Auris / Corolla equipados con frenos delanteros de 15” (381 mm) y que disponen de los siguientes códigos de modelo:

• NDE180
• NRE180
• NRE185
• WWE185
• ZRE181
• ZRE182
• ZRE185
• ZWE186

Sin embargo, a partir del nº VIN SB1KT3JE00E046124 para los vehículos ensamblados en la planta del Reino Unido (TMUK) o del nº VIN NMTBT3JE70R044956 para aquellos ensamblados en la planta de Turquía (TMMT), la avería ya ha sido subsanada e implementada en producción.

Síntomas de la avería

Los síntomas que puede percibir el usuario es un ruido de traqueteo presente durante la conducción por pavimentos irregulares o carreteras en mal estado.

Se trata de un ruido procedente de la parte delantera del vehículo que desaparece cuando se aplica una cierta fuerza de frenado.

Sustitución de las pastillas de freno traseras con freno de estacionamiento eléctrico

Sistema de frenado

El sistema de frenado deberá permitir controlar el movimiento del vehículo y pararlo de forma segura, rápida y eficaz, independientemente de la velocidad, la carga o la pendiente ascendente o descendente en la que se encuentre. Su acción deberá ser regulable. El circuito de freno está constituido generalmente por un circuito hidráulico, formado por:

• Un pedal de accionamiento
• Una bomba hidráulica con depósito de líquido de frenos
• Un servofreno
• Los dispositivo de freno (disco y pinza o tambor y zapata)
• Un corrector de frenada para el eje trasero
• Las canalizaciones

En el siguiente vídeo os dejamos la explicación de la sustitución de las pastillas de freno con freno de estacionamiento eléctrico, información por cortesía de la plataforma de formación Campuseina.

Por legislación, éste debe ser un sistema de dos circuitos, también llamado “circuito dual”. El circuito dual permite que, existiendo un fallo en uno de los dos circuitos de freno, el otro permanezca operativo.

La fuerza de frenado debe ser superior a la fuerza de impulsión del vehículo, para así poder contrarrestar su aceleración. Si la fuerza de frenado aplicada a la rueda es menor que la fuerza de impulsión de la misma, el vehículo seguirá desplazándose, aunque con menor intensidad. Por el contrario, si la fuerza de frenado es mayor, se creará una fuerza de giro contraria al motor que retendrá la rueda.

Ejemplo:

Un Seat Ibiza 1.4 TDI de 80 CV necesita 13,2 segundos para acelerar de 0 a 100 Km/h, mientras que sólo requiere 3,2 segundos para frenar de 100 a 0 Km/h. Eso indica que la fuerza de frenado es cuatro veces mayor que la potencia del motor.

>Tiempos de reacción en aceleración y frenado

La fuerza de frenado tiene que ser la adecuada, un exceso de ésta provoca el bloqueo de la rueda. Al bloquearse, el sistema de frenos deja de convertir la energía cinética del desplazamiento y, por tanto, el vehículo se seguirá desplazando hasta que esta energía sea disipada por otro medio (rozamiento entre el neumático y el terreno).

¿Qué es el líquido de frenos y cómo funciona en un circuito de frenado?

Líquido de frenos

El líquido de frenos, es el fluido hidráulico que hace posible la transmisión de fuerza desde el pedal o palanca de freno, hasta los cilindros de frenado dotados en cada una de las ruedas.

Este líquido lo podremos encontrar en automóviles, vehículos comerciales, motocicletas y en la actualidad en bicicletas de gama media & alta.

Funcionamiento

Como es conocido, el circuito de frenado basa su funcionamiento en el principio Pascal y la incompresibilidad de los líquidos.

Este principio manifiesta que un líquido no se puede comprimir y que la presión ejercida en un punto del fluido se transmite a todo él por igual. Cuando el conductor aplica el freno, la fuerza realizada se transforma en presión y desplazamiento del líquido, ejerciendo así la presión de frenado en el circuito estanco.

¿Conoces el funcionamiento de la bomba de frenos?

La bomba de frenos, también denominada cilindro maestro, es el elemento que transforma la fuerza que ejerce el conductor en el pedal de freno y que es amplificada por el servofreno en presión hidráulica en el interior del circuito de frenos.

Desde que se introdujo la norma que obliga al uso de dos circuitos de trabajo independiente en el sistema de frenos, se equipan bombas con dos cámaras de presión separadas, una para cada circuito, accionadas por dos émbolos colocados en serie. Este tipo de bombas se conoce comúnmente como bombas tándem.

El conjunto de la bomba de frenos está formado por un depósito de líquido de frenos -2- que se instala al cuerpo de la bomba -1-. El cuerpo de la bomba tiene mecanizado un cilindro y los pasos de equilibrado -3-, los conductos de entrada y salida del fluido del depósito -4- y los que conectan la bomba con los dispositivos de freno -12 y 16-. También alberga los émbolos de accionamiento primario y secundario -9 y 14- que incorporan sus respectivos anillos flotantes -10 y 15- y resortes de recuperación -11 y 17-, un retén de separación de las cámaras -13- y un retén de estanqueidad -5- que impide la perdida de fluido al exterior. Para proteger la bomba de la suciedad, se instala un guardapolvo -6-.

Síntomas frecuentes de avería

La función de la bomba es transformar la presión ejercida por el conductor sobre el pedal en presión hidráulica en el interior del circuito. De igual modo debe ser capaz de liberarla una vez se ha levantado el pie del pedal.

La avería más frecuente de la bomba es el deterioro de sus retenes y anillos flotantes por desgaste, contaminación o mantenimiento deficiente del sistema. Si los retenes afectados son los del émbolo secundario, existirá comunicación entre las cámaras y parte del recorrido de trabajo será absorbido sin generar presión. Si la avería afecta a los retenes del émbolo primario, además se puede producir la fuga del líquido por el eje primario. En cualquier caso, la bomba no será capaz de generar la presión suficiente para el correcto funcionamiento del sistema.

Los síntomas más frecuentes de una bomba defectuosa son:

• Pérdida de líquido hacia el exterior: aunque no siempre así, suele ser perceptible en la zona trasera de la bomba, en su unión con el servofreno.

• Pedal poco firme con recorrido excesivo: cuando se comunica alguna cámara con la parte trasera del émbolo correspondiente.

• Baja o muy baja eficacia de frenada: la bomba no es capaz de generar la presión necesaria en el circuito.

• El vehículo se queda frenado después de liberar el pedal: es debido a que los émbolos de la bomba no retroceden suficiente y no liberan la presión del sistema.

A modo de ejemplo y por cortesía de la plataforma de soluciones de averías Einavts os adjuntamos un ejemplo entre muchos de los que se pueden encontrar en la web.

SÍNTOMA

Fuga de líquido de freno.

En el taller se observa el siguiente síntoma:

• La fuga de líquido de freno se ubica en la zona del retén de la bomba de freno afectado.

NOTA: Este boletín informativo afecta solamente a los vehículos que se encuentran dentro de un rango específico de número de bastidor.

CAUSA

Defecto en el retén de la bomba de freno.

SOLUCIÓN:

Procedimiento de reparación:

• Comprobar si el nivel del líquido de freno se encuentra por debajo de la recomendación del manual de reparación.

• Sustituir la bomba de freno si el nivel del líquido de freno se encuentra por debajo de la recomendación del manual de reparación.

• Comprobar si existe líquido en el interior del servofreno.

• Sustituir el servofreno por uno nuevo si se confirma la existencia de líquido en su interior.

1 -Ubicación del cilindro maestro.
2 -Ubicación del servofreno.
Representación del vehículo: Seat Ibiza.

VEHÍCULOS AFECTADOS (3 resultados)
• SEAT IBIZA V (6J5)
• SEAT IBIZA V SPORTCOUPE (6J1)
• SEAT IBIZA V ST (6J8)

En el siguiente vídeo os dejamos la explicación del funcionamiento de la bomba de freno, información por cortesía de la plataforma de formación Campuseina.

Eficiencia de frenada

La eficiencia de frenado, es la importancia de detener el vehículo en cuanto a distancia en el  tiempo. 

Se cuantifica por la deceleración (aceleración negativa) que sucede durante el proceso de frenado. Por convención de medida se considera que la eficacia de los frenos alcanza el 100% cuando la deceleración medida es igual a la aceleración de la gravedad (9,8 m/s²), también representada como 1G. 

Y aunque se debe tener en cuenta, los rozamientos adquiridos en la rodadura del neumático, se observará que en la frenada participan diferentes factores para una mejor eficacia.

Factores que participan en la eficacia de frenado:

Deceleración

En física, la aceleración (a) es la magnitud que indica la variación de velocidad de un cuerpo en una unidad de tiempo. Por lo general, se entiende que dicha variación es positiva, es decir, que el objeto aumenta de velocidad según transcurre el tiempo. Cuando la variación es negativa (como en una frenada) se denomina comúnmente deceleración o desaceleración.

Energía cinética

La energía cinética, es la resultante del trabajo desarrollado para lograr el desplazamiento de un objeto, es decir, la fuerza aplicada sobre un cuerpo para que este alcance una determinada velocidad. La energía cinética de un cuerpo se obtiene de dos valores fundamentales; la masa (m) del objeto y la velocidad (v) a la que se desplaza.

Fuerza de ejecución

La fuerza de ejecución es la fuerza que realiza el conductor sobre el mando del freno para modular la frenada.

Tipos de bujías según la disposición y material de fabricación de los electrodos de la bujía

Los electrodos pueden sobresalir más o menos del cuerpo de la bujía en función de la disposición y la forma de las cámaras de combustión. Tener los electrodos más alejados supone que la combustión se genere en el centro de la cámara de combustión, mejorando la inflamación, aunque no siempre es posible debido al diseño del motor.

Tanto la disposición como la forma y material empleado en la fabricación de los electrodos de las bujías tienen especial relevancia a la hora de proporcionar una chispa de calidad. Conscientes de ello, los fabricantes han desarrollado bujías con características especiales, algunas de las cuales son las siguientes:

Bujías multielectrodo

Estas bujías pueden disponer de hasta cuatro electrodos de masa al objeto de facilitar la ignición de la mezcla combustible. Que dispongan de cuatro electrodos de masa no significa que cada vez que se produce una chista ésta salte en los cuatro electrodos de forma simultánea. La chispa solo saltará a través de uno de ellos y siempre lo hará a través del que ofrezca menor resistencia. Esto supone una ventaja significativa respecto a la bujía con un sólo electrodo pues su desgaste es mucho menor y por lo tanto también su duración. 

Bujías de descarga semisuperficial

Disponen de un mínimo de dos electrodos de masa, colocados lateralmente, con la punta achaflanada. Si el aislador está limpio, la chispa salta de la punta del electrodo central al extremo superior puntiagudo de uno de los electrodos de masa.

Si el aislador está tiznado, la chispa se desliza por la punta del aislador y salta en el extremo inferior del electrodo de masa. Para ello deberá superar una resistencia más pequeña que para volver a deslizarse en el aislador. En este proceso no sólo se quema la mezcla de aire y combustible, sino que con cada chispa también se limpia la carbonilla de la punta del aislador. Una vez finalizado el proceso, se vuelve al salto normal de chispas desde el electrodo central.

Bujías de iridio

Las bujías de iridio representan en la actualidad la solución técnica de mayor calidad. Tienen una punta de aleación de iridio en el electrodo central. El iridio es uno de los metales más duros del mundo, se funde a 2.450 ºC y es muy resistente a la erosión por chispas. Este material permite duplicar la vida útil de las bujías estándar.

Por otra parte, el metal precioso permite que el electrodo central sea considerablemente más fino (0,6 mm de grosor), reduciéndose notablemente la necesidad de tensión de encendido y contribuyendo a mejorar la distribución del frente de la llama en la cámara de combustión.

Bujías de platino

En estas bujías, una plaquita de platino situada en el electrodo central garantiza un rendimiento constante de las bujías a lo largo de toda su vida útil, e incluso en condiciones difíciles. Esta bujía necesita poca tensión de encendido gracias al escaso grosor del electrodo central, descarga las bobinas y garantiza una óptima combustión hasta en las partes exteriores de la cámara de combustión.

Bujía con corte en "V" en el electrodo central

En el centro del electrodo central de la bujía, encontramos una ranura en V. Debido a ello, la chispa salta desde los extremos del electrodo central consiguiendo una mejor combustión de la mezcla aire/combustible. El resultado es mejor que la chispa que se produce entre los dos electrodos de una bujía convencional. Además, se requiere un menor voltaje para la ignición, por lo que se produce una mejor combustión.

Bujía resistiva

La sofisticación de los vehículos, con la introducción de tableros digitales, sistemas de encendido electrónico, inyección electrónica de combustible, sistemas de frenos ABS, hace necesaria la utilización de supresores para atenuar la interferencia por radiofrecuencia que perjudica el funcionamiento de los aparatos electrónicos. En los motores de gasolina dichas interferencias son generadas, en su mayor parte, por el sistema de encendido.

Para atenuar las interferencias generadas por el sistema de encendido del motor se instalan las bujías resistivas así como cables de encendido supresivos (o resistivos). La bujía resistiva no presenta diferencias externas respecto a la bujía convencional. Esta bujía contiene un resistor de unos 5KΩ insertado en el electrodo central, que atenúa la interferencia por radiofrecuencia y prolongando la vida útil de los electrodos debido a la reducción del pico de corriente capacitiva. 

De todo lo expuesto anteriormente se deduce que, al realizar la sustitución de las bujías, es de vital importancia elegir adecuadamente las que corresponden al motor, ciñéndonos a las que promulga el fabricante o bujías equivalentes según catálogos, pues de lo contrario pueden derivarse consumos excesivos de combustible, funcionamiento irregular del motor, así como graves daños en éste.

Composición de las pastillas de freno

Composición de las pastillas de freno

Las pastillas de freno, son esenciales para realizar la fricción necesaria sobre los discos y así poder disminuir la velocidad o detener el vehículo. Por ello, se debe disponer de un sistema de frenado en óptimas condiciones para realizar la acción con éxito.

Aunque, el sistema está compuesto por diferentes componentes, hoy el post se centrará en la composición de este elemento de fricción.

Composición de una pastilla de freno

Durante las últimas décadas, los elementos de fricción han tenido infinidad de transformaciones sobre el compuesto utilizado en su producción. Estas transformaciones, han sido debidas a que los materiales no cumplían unos requisitos mínimos de salud o de contaminación, aunque si eran materiales totalmente válidos para el funcionamiento del sistema.

Entre los materiales utilizados con anterioridad, se debe destacar un compuesto como el amianto, que después de realizar varias investigaciones se confirmó que era un material nocivo para la salud y con propiedades cancerígenas.

NOTA: Se utilizan hasta 25 ingredientes diferentes en la composición de una pastilla de freno. 

En la fabricación de las pastillas de frenos actuales, podemos encontrar materiales del tipo:

Sistema eAxle de Bosch

Debido a las estrictas normativas de contaminación, que tienen como objetivo mejorar la calidad del aire en las ciudades, desde hace unas décadas la tecnología enfocada en la electrificación de los vehículos está siendo ampliamente implantada en los vehículos por buena parte de los fabricantes más reconocidos, tanto en los vehículos híbridos como en los vehículos eléctricos a baterías. Esta tecnología incorpora un gran número de novedades, no sólo por el hecho de disponer de dos tipos de motores para gestionar la tracción en el caso de los vehículos híbridos, sino también por todos los nuevos conceptos y componentes que éstos han tenido que incluir para hacerla factible (motores eléctricos, cadena cinemática, generadores de corriente, baterías de alta tensión, reducción de emisiones, etc) así como las diferentes variantes que de ellos se han derivado. 

Unidad de accionamiento eAxle de Bosch

El sistema eAxle de Bosch es una solución para el accionamiento eléctrico del vehículo compacta, respetuosa con el medio ambiente y atractiva, destinada tanto a automóviles híbridos como a automóviles eléctricos a baterías. El sistema eAxle de Bosch se caracteriza porque el motor eléctrico, la electrónica de potencia y la transmisión se agrupan en una unidad compacta que acciona directamente el eje del vehículo. Esto ayuda a que los grupos de propulsión eléctricos sean menos complejos y más sencillos. Además, el grupo motopropulsor resulta más barato, más compacto y más eficiente.

Ventajas del sistema eAxle de Bosch:

- Grupo motopropulsor compacto: El motor eléctrico, la electrónica de control, la etapa de potencia y la transmisión forman un solo grupo motopropulsor.
- Sistema de alta eficiencia: Este sistema asegura un rango de autonomía alto o, lo que es lo mismo, una baja demanda de energía para la capacidad de las baterías.
- Gran rango de versatilidad entre 50 y 300 kW: Ofrece sistemas que pueden ser escalables a un amplio abanico de aplicaciones destinadas a diferentes tamaños y tipos de vehículos.
- Coste atractivo: Gracias a la combinación en una sola unidad de la etapa de potencia, la electrónica de control, el motor eléctrico y la transmisión, es posible ahorrar costes en concepto de componentes dispersos y cables de conexiones que resultan caros.

Llenado de AdBlue® en modelos Range Rover

La normativa europea sobre emisiones pretende regular la emisión de gases o sustancias contaminantes generadas por los vehículos nuevos que están autorizados a ser vendidos en los países que forman la Unión Europea.

Dicha normativa ha ido evolucionando con el paso de los años siendo cada vez más restrictiva, regulando en especial las emisiones de Óxidos de Nitrógeno (NOx)
Muchos vehículos diésel actuales equipan un sistema para la reducción de NOx el cuál necesita de un líquido conocido como AdBlue® para su funcionamiento. En este post os explicaré el proceso a seguir para el llenado del depósito contenedor de este líquido en algunos modelos Range Rover.

Como bien sabemos, uno de los residuos que se encuentran en los gases de escape producidos durante el funcionamiento de un motor (especialmente diésel debido a su mayor relación de compresión) es el Óxido de Nitrógeno. Este es expresado como NOx ya que su composición varía en función de la “valencia atómica” que utilice el Nitrógeno (NO, NO₂, N₂O, N₂O₃…)

Inicialmente, la reducción de los NOx se llevaba a cabo a través del conocido sistema EGR (Exhaust Gas Recirculation) pero con la llegada de la normativa Euro V/IV, este sistema resulta insuficiente.

La opción adoptada por algunos fabricantes consiste en equipar la línea de escape con un catalizador de reducción denominado SCR (Selective Catalytic Reduction – Reducción Catalítica Selectiva). 

Su posición en la línea de escape no afecta al funcionamiento del motor ni del filtro de partículas. Habitualmente se encuentra tras el filtro de partículas a pesar de que en algunos modelos, se puede encontrar antes.

Para su funcionamiento, el catalizador SCR precisa de un agente reductor el cuál es inyectado mediante un inyector en la línea de escape con un caudal variable sólo cuando la temperatura de los gases se comprende entre los 170 y 350ºC y el vehículo supera los 20km/h.

Gracias a este sistema los NOx contenidos en los gases de escape son transformados principalmente en Nitrógeno (N₂) y vapor de agua (H₂O).

Los fabricantes de automóviles se refieren al algente reductor con el termino DEF (Diesel Exhaust Fluid – Líquido de Escape Diesel) el cual consiste en un 32,5% de Urea disuelta en agua desionizada. 

A nivel de usuario, aquí en España se conoce como AdBlue®. Puesto que este nombre es una marca registrada, en otros países también se comercializa bajo el nombre de AUS32 (Aqueous Urea Solution 32,5%). En ambos casos, deben cumplir con la normativa DIN 700707 e ISO 22241. 

Sistema AAF “Active Air Flap”

Uno de los desafíos más importantes que se enfrentan día a día los ingenieros automovilísticos es encontrar el coeficiente aerodinámico más bajo posible en todos sus modelos, algo imprescindible para mejorar el rendimiento, el ahorro de combustible y así también proteger el medio ambiente. Si retrocedemos en el tiempo el diseño del automóvil del siglo XIX tenía forma de vagón o forma angulada, pero en la década de 1930, cuando los automóviles empezaron a ser más potentes los fabricantes entraron de lleno en el estudio de la aerodinámica y se convirtió en un tema muy importante no sólo para mejorar la eficiencia del coche sino que también se vio afectado el ahorro de combustible y de paso desarrollar coches más “limpios” con el medio ambiente. 

La resistencia del aire es proporcional al cuadrado de la velocidad del vehículo, si la velocidad se duplica de 80 km/h a 160 km/h, la resistencia del aire aumentará cuatro veces. Entonces, qué buscan los fabricantes?. Pues reducir el “Coeficiente de arrastre” (Cd), que significa que cuanto menor sea el valor, menor será la resistencia del aire. Disminuir el coeficiente de resistencia del aire un 10% disminuye el consumo de combustible en aproximadamente un 2%, si a esta reducción de coeficiente le sumamos una reducción del peso corporal no se tendrán que realizar costosas mejoras en el rendimiento del motor por lo que es la forma más eficiente de lograr un alto rendimiento, ahorro de combustible y a su vez proporcionar mayor rendimiento en la refrigeración de varias partes del vehículo tales como el motor, caja de velocidades o frenos. La seguridad en la conducción es otra parte que sale beneficiada de una buena aerodinámica afectando notablemente en la dirección, frenado y ruidos, sobre todo a altas velocidades. 

Recorrido excesivo en el freno de mano y en el pedal de freno con tacto correcto

¿Tiene un exceso de recorrido en el pedal de freno con tacto correcto y un exceso de recorrido de freno de mano? Probablemente tenga un problema en el dispositivo de ajuste del tambor de freno.

Debido al desgaste de los forros en las sucesivas acciones de frenado, las zapatas se alejan cada vez más del tambor, alargando el recorrido de trabajo de los bombines y el pedal a la vez que aumenta el tiempo de respuesta de frenado. 

Para compensar el desgaste, se instalan dispositivos de ajuste que corrigen la distancia entre las zapatas y el tambor. Aunque en la actualidad dichos dispositivos son automáticos, en ocasiones pueden combinarse con sistemas de ajuste manual para realizar un ajuste inicial de la distancia entre los elementos de fricción.
Existen múltiples configuraciones pero las más empleadas son las de recuperación de distancia libre mediante cuña, trinquete o sector dentado.

Dispositivo de ajuste de cuña

La compensación del desgaste de las zapatas se realiza aumentando la separación en reposo existente entre ellas mediante una bieleta y una cuña. La bieleta está situada entre ambas zapatas y se desplaza simultáneamente con la zapata secundaria por la acción de un muelle. La cuña se encuentra prisionera entre el extremo contrario de la bieleta y la zapata primaria y está fijada a la parte inferior de esta última por un muelle.

Falta de frenado en una de las ruedas

Esta es una avería que puede ocurrir en cualquier vehículo, pudiendo provocarse con mayor facilidad si se mantiene el vehículo detenido durante un largo periodo de tiempo. Los síntomas de esta avería son los siguientes:

- El vehículo no pasa la ITV por descompensación en el freno entre las ruedas de un eje.
- Tendencia del vehículo a desviarse ligeramente hacia un lado en frenadas fuertes.
- Aparición de óxido en el disco de freno de una rueda.
- No aparecen códigos de avería.

Esta avería puede deberse a diferentes elementos, pudiendo provenir por un defecto en la pinza de frenos, presencia aire en el circuito o una obstrucción del mismo.

COMPROBACIONES

Siguiendo el orden estipulado anteriormente, la primera comprobación a realizar se basa en la verificación del estado de la pinza de freno. Realizar una inspección visual en busca de posibles daños y verificar que el pistón no presenta óxido o agarrotamiento. Si no presenta averías, es necesario comprobar si llega presión de líquido de frenos a la pinza.

Vibraciones durante la frenada

En este post se ofrecerá una guía general para hacer un diagnóstico correcto sobre las vibraciones detectadas por el cliente durante la operación de frenado, normalmente descritas como palpitaciones en el pedal de freno y vibraciones en el volante, salpicadero u otros elementos del interior del vehículo.

En la mayoría de casos, dicha vibración viene provocada por una variación excesiva del grosor del disco o por un tambor ovalado. Estos defectos pueden ser causa de:

- Óxido en el disco: si el vehículo permanece estacionado durante mucho tiempo a la intemperie se formará óxido en la superficie de disco, provocando una diferencia de grosor respecto a la zona limpia.

- Alabeo del disco: es el resultado de una deformación del propio disco o del buje, del desgaste del cojinete de la rueda o incluso por apretar las ruedas con un par excesivo, causando una deformación en la llanta. Cuando esto ocurre, el contacto entre las pastillas y el disco se realiza de forma irregular.

- Rozamiento del freno: si la pinza de freno o los émbolos receptores no se deslizan con suavidad, es posible que las pastillas estén en contacto permanente con el disco, provocando un desgaste anómalo en su superficie.

- Sobrecalentamiento: el contacto durante un tiempo prolongado del disco con las pastillas o de las mordazas y el tambor, ya sea por el estilo de conducción del cliente o por una avería del sistema de frenos, provoca un aumento de temperatura en el conjunto y en consecuencia la deformación del disco.

Disco azulado a causa del sobrecalentamiento

Teniendo en cuenta las posibles causas, realizaremos el siguiente proceso:

VAPOUR LOCK y el líquido de frenos

El Vapour Lock es el término utilizado cuando en el líquido de frenos existente en el circuito de frenos de un vehículo aparecen burbujas de vapor.

Dentro de la gran variedad de líquidos de frenos existentes los más utilizados son: los líquidos de freno Minerales, los de Glicol y los de Silicona. 

El más común y el que se utiliza en un 99.5% en los actuales sistemas de freno es el de Glicol. 

El líquido frenos tiene la cualidad que es un fluido incompresible, una cualidad indispensable para llevar a cabo las funciones de los componentes de freno del vehículo. 

Pero el problema lo tenemos en otra propiedad del líquido y es que es ¨Higroscópico¨, es decir, que absorbe humedad, la absorción de humedad puede ser a través de los tubos de caucho del circuito de freno (ya que son ligeramente permeables), por los depósitos de líquido de frenos del propio vehículo que con el tiempo pierden estanqueidad e incluso por una mal almacenamiento de los botes de repuesto o periodos de cambio del líquido de frenos demasiados prolongados. 

El resultado de la existencia de humedad en el líquido de frenos puede llevar a un ¨desvanecimiento¨ de los frenos o a una falta momentánea de la eficacia de los mismos. 

Un uso excesivo, inadecuado de los frenos o un líquido de frenos inadecuado puede provocar el sobrecalentamiento en los componentes de fricción o el también llamado ¨fading¨. 

Este exceso de temperatura o ¨fading¨ ayuda a que se produzcan burbujas en el propio líquido de frenos generándose vapor y así aparece el comentado ¨Vapour Lock¨, en esos momentos el fluido deja de ser incompresible y se convierte en compresible al existir gas producido por el vapor y como consecuencia el pedal de freno se vuelve suave y se hunde en su carrera sin alcanzar una frenada segura.