CILINDRO MAESTRO
CILINDRO MAESTRO
El cilindro maestro convierte el movimiento del pedal del freno en presión hidráulica. Consiste en el depósito, que contiene el líquido de frenos, el pistón y el cilindro que genera la presión hidráulica.
El depósito está hecho principalmente de resina sintética, mientras que los cilindros están hechos de hierro fundido o de una aleación de aluminio.
Cilindro Maestro: Contiene el líquido de frenos y convierte el movimiento del pedal del freno en presión hidráulica.
Cilindro Maestro tipo Tandem
El cilindro maestro en tándem tiene dos cámaras hidráulicas separadas. Esto crea en efecto dos circuitos hidráulicos de frenado separados. Si uno de estos circuitos falla, el otro circuito todavía puede funcionar para detener el vehículo. La distancia de frenado se incrementa significativamente, sin embargo, cuando se opera en un solo circuito de frenado, si este falla, no hay forma de detener el vehículo. Esta es una de las características de los vehículos de seguridad más importantes.
Circuito de Tubería Convencional
En vehículos de tracción trasera con motor delantero, una de las cámaras proporciona presión hidráulica de los frenos delanteros y el otro proporciona una presión para la parte trasera.
Tubería convencional para vehículos de motor delantero con tracción trasera:
Cuando un circuito falla, el otro permanece intacta para detener el vehículo.
Circuito de Tubería Diagonal
En vehículos de tracción delantera con motor delantero, la carga adicional de frenado se mueve hacia los frenos delanteros, debido a la reducción de peso en la parte trasera. Para compensar el circuito hidráulico de freno delantero, debido al menor peso del eje trasero, se usa un sistema de frenos diagonal. Esto consiste en un sistema de frenos para la rueda frontal derecha y la rueda trasera izquierda y otro sistema hidráulico separado para la rueda delantera izquierda y la rueda trasera derecha. La capacidad de frenado sigue siendo igual en ambos lados del vehículo (pero con sólo la mitad de la potencia de frenado normal), incluso si uno de los dos sistemas separados tiene un problema.
Tubería Diagonal para vehículos de motor delantero, tracción delantera:
Mejora la capacidad de frenado si un circuito falla por tener una rueda delantera y una rueda trasera de frenado.
Construcción
El Cilindro Maestro tiene una sola cavidad separada en dos cámaras por los pistones primario y secundario. En el frente de pistón primario hay un empaque (retén), que sella el circuito primario. Otro empaque se encuentra en la parte posterior del pistón para prevenir fugas de líquido de frenos por la parte trasera del cilindro maestro.
En la parte delantera del pistón secundario hay un empaque que sella el circuito secundario, al otro extremo del pistón secundario hay otro empaque que separa el cilindro primario del secundario. El pistón primario está vinculado al pedal de freno a través de una varilla de empuje.
Componentes del cilindro Maestro: El Cilindro Maestro tiene un solo compartimento,
separado en dos cámaras separadas para los pistones primario y secundario.
Funcionamiento normal
Cuando los frenos no están aplicados, los empaques de los pistones primario y secundario están situados entre el orificio de entrada y el puerto de compensación. Esto libera paso entre el cilindro y el tanque de depósito.
El pistón secundario es empujado a la derecha por el resorte de retorno secundario, y su movimiento es limitado por un perno de tope.
Cuando el pedal de freno está presionado, el pistón primario se mueve a la izquierda. El empaque de pistón sella el puerto de compensación bloqueando el paso entre la cámara de presión primaria y el tanque de almacenamiento. A medida que el pistón es empujado más lejos, se acumula presión hidráulica dentro del cilindro y está es transmitida a los cilindros de rueda en ese circuito. La misma presión hidráulica se aplica también al pistón secundario.
Pistón. La presión hidráulica en la cámara primaria mueve el pistón secundario a la izquierda también. Después de que el puerto de compensación de la cámara secundaria está cerrado, la presión del fluido se acumula y se transmite al circuito secundario.
Aplicación de los frenos: A medida que la copa del pistón pasa la presión del
puerto de compensación comienza a aumentar en el circuito hidráulico.
Cuando el pedal de freno es liberado, los pistones vuelven a su posición original por la presión hidráulica y la fuerza de los resortes de retorno. Sin embargo, debido a que el líquido de frenos no devuelve al cilindro maestro inmediatamente, la presión hidráulica dentro del cilindrocae momentáneamente. Como resultado, el líquido de frenos en el interior del tanque de depósito fluye hacia el cilindro a través del orificio de entrada, a través de pequeños orificios en la parte delantera del pistón, y alrededor de la copa del pistón. Este diseño evita la aspiración y la entrada de aire a los cilindros de rueda.
Liberación del freno: El líquido de frenos en el interior del tanque de depósito fluye
hacia el cilindro a través del orificio de entrada, a través de pequeños orificios
en la parte delantera del pistón, y alrededor de la copa del pistón.
Después de que el pistón ha vuelto a su posición original, el líquido regresa desde el circuito de cilindro de rueda para el depósito a través del puerto de compensación.
Retorno del fluido: El líquido regresa al depósito de reserva a través del puerto de compensación.
Fuga de líquido en uno de los circuitos hidráulicos
Cuando la fuga de fluido se produce en el lado primario del cilindro maestro, se mueve el pistón primario a la izquierda, pero no crea presión hidráulica en la cámara de presión primaria. El pistón principal por lo tanto comprime el resorte de retorno primario, en contacto con el pistón secundario y directamente moviendo el pistón secundario. El pistón secundario luego aumenta la presión hidráulica en el extremo del circuito secundario del cilindro maestro, que permite que dos de los frenos operen.
Fuga en el circuito primario: El pistón principal se comprime el muelle de retorno,
en contacto con el pistón secundario, y se mueve manualmente.
Cuando se produce fugas de fluido en el lado secundario del cilindro maestro, la presión hidráulica en la cámara primaria fácilmente mueve al pistón secundario a la izquierda comprimiendo el resorte de retorno hasta que alcanza el extremo más alejado del cilindro.
Fugas en el circuito secundario: Al haber fuga en el lado secundario, la presión no se genera
en el lado secundario del cilindro. El pistón secundario avanza hasta que toca el extremo del cilindro.
Cuando el pistón primario es empujado más hacia la izquierda, la presión hidráulica crece en el circuito trasero (primario) o cámara de presión del cilindro maestro. Esto permite que la mitad del sistema de frenos opere con la cámara de presión trasera primario del cilindro maestro.
Tanque de depósito separados
El cilindro maestro del que hemos estado tratando hasta el momento sólo cuenta con dos empaques en el pistón secundario y un depósito de fluido único. Un tercer empaque se añade al pistón secundario para cilindros maestros que tienen depósitos separados de fluidos para las cámaras primaria y secundaria.
Depósito Doble en Cilindro Maestro: Un empaque adicional se añade al pistón secundario
para sellar el cilindro secundario del cilindro principal.
El tercer empaque está localizado entre los empaques de pistón frontal y trasero del pistón secundario y sella la cámara secundaria de la cámara primaria. Cuando los frenos se liberan después de la aplicación del freno, los pistones del cilindro maestro regresan más rápido que el fluido, creando un vacío momentáneo en la cámara primaria. La función del tercer empaque es impedir el paso de fluido entre la cámara secundaria y la cámara primaria. Si el empaque no estuviera o estuviera dañada, el líquido pasaría y llenaría el depósito primario y vaciaría el depósito secundario. Si no se controla, el depósito secundario se vaciaría permitiendo aire en el circuito hidráulico secundario.
Papel del empaque del pistón secundario: Evita la transferencia de fluido desde
el depósito delantero a la parte trasera del tanque.
Válvula Check de presión residual
La válvula check de presión residual se encuentra en la salida del cilindro maestro de los frenos traseros de tambor. Su propósito es mantener unos 6 - 8 psi en el circuito hidráulico. Cuando los frenos se liberan los resortes de retorno de las zapatas de freno fuerzan los pistones de cilindro de rueda en la cámara. Sin la válvula residual la inercia del fluido regresando al cilindro maestro puede causar un vacío y dejar que entre aire en el sistema. Además de impedir un vacío, la presión residual empuja el empaque del cilindro de rueda para que esté en contacto con la pared del cilindro.
Válvula Check de presión Residual: Mantiene aproximadamente 6 a 8 psi en el circuito hidráulico para evitar la entrada de aire.
Cilindro maestro sin puerto
El diseño del cilindro maestro discutido hasta este punto ha sido el convencional con puerto de compensación y el usado en la mayoría de los sistemas de freno. Un nuevo tipo de cilindro maestro se utiliza en vehículos de modelos recientes equipados con ABS y ABS/TRAC (Control de tracción).
En el cilindro maestro sin puerto, el único paso desde el depósito hasta el pistón secundario es no restrictivo. El pistón secundario proporciona un paso para el circuito secundario, que se controla con una válvula. La válvula es cargada por un resorte para sellar el canal del pistón sin embargo, en reposo, un vástago conectado a la válvula evita el contacto con el pistón. Cuando se aplican los frenos la válvula se cierra, sellando el paso y permitiendo la presión en el circuito secundario. El pistón frontal controla la presión de los calipers de freno traseros.
Depósito de fluido de frenos
La cantidad de líquido de frenos en el interior del depósito cambia durante el funcionamiento del freno a medida que las pastillas de freno se desgastan. Un pequeño agujero en la tapa del depósito permite la entrada de aire al depósito y evita la fluctuación de presión, lo que podría resultar en aire aspirado en el circuito hidráulico.
Un cilindro maestro en tándem que tiene un tanque de depósito único tiene un separador que divide el interior del tanque en la parte delantera y trasera como se muestra a continuación. El diseño de dos partes del depósito asegura que si un circuito falla debido a fugas de fluido, el otro circuito todavía estará disponible para detener el vehículo.
Fluido único depósito de reserva: Un separador dentro del tanque divide en partes delantera
y trasera para asegurar que si un circuito falla, la otra todavía tendrá fluido.
Tubería de freno
Los componentes de los frenos hidráulicos están conectados por una red de tubos de acero sin costura y mangueras. Se produce en diferentes longitudes y formas establecidas para cada modelo.
Tubería de doble abocinado: El asiento cónico y el tubo con doble abocinado
proporcionar permiten la compresión para sellar la conexión.
Luz de advertencia de nivel de fluido de frenos
El interruptor de advertencia de nivel de líquido de frenos se encuentra, generalmente, en la tapa del depósito y en algunos modelos, está cableado dentro del cuerpo del depósito. Normalmente permanece apagado, hasta que no hay una cantidad apropiada de fluido. Cuando el nivel de líquido cae por debajo del nivel mínimo, un flotador magnético se mueve hacia abajo y hace que el interruptor se cierre. Esto activa una luz en el tablero.
Luz de advertencia de nivel de fluido de frenos: Si el nivel de líquido desciende por debajo
del nivel mínimo, un flotador magnético se mueve hacia abajo y gira el interruptor.
Un circuito de advertencia típico de la luz del fluido de frenos freno se muestra a continuación. También se enciende cuando el freno de estacionamiento es accionado.
Circuito eléctrico de la luz de advertencia de líquido de frenos: Con un bajo
nivel del líquido de frenos o de la luz del freno de estacionamiento se enciende.
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