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.
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.
La fuerza de ejecución es la fuerza que realiza el conductor sobre el mando del freno para modular la frenada.
Fuerza de frenado
Es la fuerza que se desarrolla para disminuir la velocidad o detener el vehículo.
Efectos producidos por la transferencia de pesos
La fuerza de frenado debe distribuirse entre las ruedas en función del peso que soportan, el cual varía según la disposición del motor, caja de cambios, número de ocupantes, reparto de cargas etc.
Por eso la importancia de dotar en el vehículo de un sistema de frenado en óptimas condiciones, permitirá mejorar el equilibrio y la estabilidad en el momento de la frenada.
Es la superficie en la que dos elementos entran físicamente en contacto y se mide en m2. En los sistemas de freno suele referirse a la superficie de rozamiento entre la pastilla y el disco, entre la zapata y el tambor, o entre el neumático y la calzada; en todos los casos, a mayor superficie de contacto, mayor fuerza de frenado posible.
El sistema de frenado basa su rendimiento en la fricción y en la transmisión de calor; cuanto más calor se evacue, más energía cinética se transformará y el frenando el vehículo de manera más eficaz.
Este parámetro expresa el poder de fricción, es decir, la fuerza de oposición al movimiento que ofrecen las superficies de dos elementos en contacto, se representa con la letra griega μ (mi) y cuanto mayor sea su valor, mayor será la fuerza de frenado.
Coeficiente de adherencia
Es el coeficiente de fricción entre el neumático y el asfalto y al igual que el coeficiente de fricción, es un valor experimental y se determina sobre un valor máximo de 1. En última instancia, el contacto del neumático con el terreno es lo que determina la eficacia y el límite de la fuerza de frenado útil del vehículo.
Fuerza de frenado máxima (sin deslizamiento)
Es la fuerza límite que se puede desarrollar para frenar un vehículo sin producirse deslizamiento de las ruedas sobre la calzada. Se calcula teniendo en cuenta el coeficiente de adherencia del neumático (μ) y el peso (P) del vehículo (en física es la masa multiplicada por la gravedad). Su valor se expresa en Newtons (N).
Inclinación de la calzada
Otro factor, es la inclinación de la calzada, esto es debido a que durante las condiciones operativas normales del vehículo la inclinación suele ser muy pequeña.
Cuando el automóvil circula por una pendiente, actúan dos fuerzas principales: El peso del vehículo (P), que debido a la fuerza de la gravedad se descompone en una fuerza perpendicular al suelo (Py) y en una fuerza longitudinal (Px) en dirección a la base de la pendiente, y la fuerza de fricción (Fr), que siempre se opone al movimiento del vehículo.
La distancia de frenado (e) es el espacio que recorre el vehículo desde que se aplica el freno hasta que el vehículo se detiene completamente.
El tiempo de frenado, es el tiempo total que necesita el conductor para detener el vehículo completamente.
En el tiempo de frenado se pueden dividir las siguientes fases:
• Tiempo de respuesta (t1)
• Tiempo umbral (t1)
• Tiempo de frenado activo (t3)
• Tiempo de frenado total (t4)
Hasta aquí nuestra toma de contacto con la eficiencia de frenado, esperamos que os haya servido para poder conocer un poco más los factores que influyen en el momento de parada.
Recordad mantener vuestro sistema de frenado en forma.
Nota: Si quieres obtener más información relacionada con el sistema de frenado consulte el curso de frenos del Campus On-line en Grup Eina Digital.
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