Consideraciones para el diseño de un sistema diagnóstico de frenos de disco en un vehículo particular

Considerations for designing a disc brake diagnostics system in a particular vehicle

El presente artículo describe los aspectos en el proceso de frenado de un vehículo particular, para determinar la viabilidad de un sistema diagnóstico que establezca su estado actual en tiempo real, disminuyendo los índices de accidentalidad establecidos por la ANSV (Agencia Nacional Seguridad Vial). Por otra parte, se relacionan investigaciones respecto al tema de sistemas de frenos de disco y cómo aportan al diseño del sistema diagnóstico, mediante simulaciones con software ANSYS (Swanson Analysis Systems, Inc.) y sistemas de frenos de disco utilizados comúnmente como los ABS (Sistema antibloqueo de ruedas), teniendo en cuenta los antecedentes de estos sistemas. En consecuencia, como resultado del análisis realizado a las diferentes variables del sistema de freno de disco, se determinó que la temperatura es una de las fuentes que más afecta el desempeño del sistema de frenado, ocasionando desgastes en pastillas de freno, mecanismos del mismo y deformaciones en el disco.

1. Introducción

En las áreas de la electrónica y la mecánica se desarrollan avances tecnológicos que facilitan la vida del hombre, entre ellos se tiene la automatización de varios procesos que se utilizan en dispositivos de desplazamiento principalmente en los vehículos, por ejemplo los sistemas electrónicos de sensado de combustible, temperatura, revoluciones del motor, entre otros, pero en la actualidad no existe un dispositivo que evalúe el desgaste del sistema de frenado en un vehículo utilizando frenos de disco o que permita verificar la temperatura que puede alcanzar este en el proceso de fricción [1] este sistema está expuesto a partículas de arena del medio ambiente externo, desechos de desgaste y rociado de agua. Su presencia en la interfaz del disco y la pastilla puede crear fenómenos dinámicos y físicos inducidos por los cambios en la superficie de fricción, lo que provoca problemas de ruido y vibración de los frenos. Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo investigar el efecto de las partículas de arena del medio ambiente (arena de sílice y partículas de arena de carretera. Los procedimientos de mantenimientos preventivos o correctivos se pueden hacer fácilmente en un centro diagnóstico para vehículos pero implica tiempo y elevados costos para saber el resultado del desgaste y cuál es el mejor mantenimiento para este tipo de freno [2], [3] entre otras cosas, en un sistema de frenos que funcione correctamente. Los sistemas de frenos de aire se utilizan ampliamente en vehículos comerciales como camiones, tractores-remolques y autobuses. En estos sistemas de frenos, el aire comprimido se utiliza como medio de transmisión de energía para accionar los frenos de base montados en los ejes. En este documento, se presenta un sistema de diagnóstico basado en modelos para los frenos de aire. Este sistema de diagnóstico se basa en un modelo no lineal para predecir los transitorios de presión en la cámara del freno que correlaciona la presión de la cámara del freno con la válvula del pedal (válvula de aplicación del freno. Entre tanto, existen tecnologías que han surgido respecto a los sistemas de frenos como los ABS (Sistema antibloqueo de ruedas), estos permiten una relación respecto a la adherencia de las ruedas con el pavimento, y algunos dispositivos desarrollados electrónicamente cuya función es la de garantizar el normal funcionamiento de los sistemas de frenado ABS.