REVISTA

JUVENTUD Y CIENCIA SOLIDARIA:

En el camino de la investigación

Sistema de frenos de disco con mando

hidráulico

Joseph Mateo Narváez Pineda, Christian Ismael Paucar Domínguez,

Adrián Alejandro Peralta Méndez, Andy Eduardo Pérez Jara,

Steven Nicolás Placencia Lema, Sebastián Ismael Quito Lojano

Mi nombre es Joseph Mateo Narváez Mi nombres es Christian Ismael Paucar Pineda, tengo 16 años y estudio el segundo Domínguez, tengo 17 años y estudio el año BGU del Colegio Técnico Daniel segundo año BGU del Colegio Técnico

Córdova Toral. Me gusta practicar indor- Daniel Córdova Toral. Me gusta practicar

fútbol, vóley y escuchar música. Quiero bmx, cocinar y jugar video juegos. Quiero

estudiar Electromecánica Automotriz en la estudiar Electromecánica Automotriz en la

universidad. universidad.

Mi nombre es Adrián Alejandro Peralta Mi nombre es Andy Eduardo Pérez Méndez, tengo 17 años. Y estudio el se- Jara, tengo 18 años y estudio el segundo gundo año BGU del colegio Técnico Daniel año BGU del Colegio Técnico Daniel Córdova Toral. Me gusta el motocross y Córdova Toral. Me gusta practicar indor-

el vóley. Quiero estudiar Electromecánica fútbol, vóley y conducir vehículos. Quiero

Automotriz en la universidad. estudiar Electromecánica Automotriz en la

universidad.

Mi nombre es Steven Nicolás Pla- Mi nombre es Sebastián Ismael Quito cencia Lema, tengo 17 años y estudio Lojano, tengo 17 años y estudio el en el segundo año BGU del Colegio segundo año BGU del Colegio Técnico

Técnico Daniel Córdova Toral. Me gusta Daniel Córdova Toral. Me gusta practicar

practicar artes marciales, escuchar música, futbol, vóley y escuchar música. Quiero

jugar videojuegos. Quiero estudiar Elec- estudiar Electromecánica Automotriz en la

tromecánica Automotriz en la universidad. universidad.

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52 Juventud y Ciencia Solidaria

Resumen Explicación del tema

El presente artículo trata sobre el diseño y construc-Un sistema de frenos es aquel que está formado por

ción de una maqueta didáctica del sistema de freno de varias piezas que trabajan juntas para controlar la

disco con mando hidráulico, implementando investiga-velocidad del vehículo. Cuando se usan, transforman

ciones que facilitaron su construcción y planificando energía cinética a calor debido a la fricción entre ellas.

cuidadosamente cada una de las acciones para elegir [1].

la mejor opción y representarla de manera práctica.

A continuación presentamos algunos conceptos esen-

Es importante tener en cuenta que la información ciales del sistema de frenos:

adquirida sobre el sistema de frenos de disco con mando

Frenos de disco: este sistema, presente en las ruedas

hidráulico, así como temas similares, fue de gran ayuda

delanteras de los vehículos, utiliza un disco móvil y

para obtener un buen aprendizaje y orientarnos eficaz-

pastillas de alto coeficiente de fricción para detener el

mente hacia el objetivo que queríamos alcanzar.

vehículo [2].

Las investigaciones se realizaron mediante consultas a

Mando hidráulico: un mando hidráulico en los

páginas web especializadas en el tema. Esta exhaustiva

frenos es un sistema que utiliza la presión de un flui-

búsqueda de información nos permitió comprender a

do transmitida desde el pedal hacia las mordazas, per-

fondo los principios de funcionamiento del sistema de

mitiendo detener el vehículo [3].

frenos de disco con mando hidráulico y los materiales

más adecuados para construir nuestra maqueta. Entre los elementos del Sistema de Frenos de Disco

encontramos:

Como resultado, obtuvimos una maqueta didáctica

del sistema de frenos de disco con mando hidráulico Pedal: es el dispositivo que, al ser presionado, de-

que superó nuestras expectativas iniciales. Durante el tiene al vehículo o adapta su velocidad [4].

proyecto, surgieron varios inconvenientes, pero gracias

Servofreno: es un componente que amplifica la pre-

al apoyo mutuo del grupo, se encontraron las soluciones

sión de frenado utilizando el vacío generado por el

más convenientes para sacar adelante el proyecto.

motor, facilitando accionar el pedal de freno sin es-

La cohesión y el esfuerzo conjunto del equipo fueron fuerzo [5].

fundamentales para superar los desafíos técnicos y de

Bomba de freno: es el elemento que crea presión

coordinación que se presentaron.

hidráulica para accionar los frenos y almacena el

Este proyecto no solo nos permitió aplicar nuestros líquido de frenos en su depósito [6].

conocimientos teóricos en un contexto práctico, sino

Tuberías de freno: aquellas que transportan el

que también fortaleció nuestras habilidades de tra-

líquido de frenos. Conecta la bomba con el caliper

bajo en equipo, resolución de problemas y gestión de

de freno [7].

proyectos.

Caliper: esta es una pieza que sujeta las pastillas de

Además, nos brindó la oportunidad de desarrollar

freno, permitiendo que ejerzan presión sobre el disco y

nuevas competencias técnicas y mejorar nuestra ca-

generen fuerza necesaria para detener el vehículo [8].

pacidad de comunicación, lo que resultó fundamental

para el éxito del proyecto. Disco de freno: Los discos de freno son elementos

redondos que cumplen la función de detenerse al entrar

Palabras clave: en ficción con las pastillas de freno [9].

sistema de frenos de disco con

mando hidráulico, maqueta de frenos de disco, sis- Pastillas de freno: Las pastillas de freno son compo-

tema hidráulico de frenos de disco, componentes del nentes esenciales que, al hacer contacto con los discos

freno de disco de freno, generan fricción para detener el vehículo [9].

En el camino de la investigación 53

Antes de abordar la construcción de la maqueta,

diseñamos un boceto previo al diseño mismo, con-

siderando las ubicaciones más prácticas para los ele-

mentos.

Figura 1. Sistema de Frenos de un vehículo

Fuente: [10]

Figura 3. Boceto previo a la construcción de la maqueta Fuente: Autores

Luego obtuvimos los materiales y herramientas

necesarias para la realización de la maqueta, verifi-

camos que las piezas estuvieran en buen estado y reali-

zamos una limpieza de todos los elementos.

Figura 2. Mando Hidráulico en el Sistema de Frenos. El flujo hidráulico está representado de color rojo.

Fuente: [11]

Una vez aclarados estos conceptos, pasamos a la

elaboración de la maqueta cuyos materiales se detallan

a continuación:

• Tubo redondo 20mm y rectangular de 5 x 2cm

• Platina/Varilla

• Elementos del sistema de freno de disco Figura 4. Elementos del sistema de frenos de disco

Fuente: Autores

En cuanto a las herramientas usadas en el proceso

de construcción, estas son: A continuación, construimos la estructura uti-

lizando dos tubos de 140 cm doblados en forma de "n",

• Soldadora/Electrodos asegurados con cuatro tubos rectangulares de 30 cm

en los extremos superiores y laterales para crear mayor

• Amoladora estabilidad.

• Llaves, racha y dados Añadimos un rodillo conjuntamente con ángulos

para reforzarlo y para servir de soporte del caliper.

• Pinza Luego, el disco se fijó al eje con pernos. 54 Juventud y Ciencia Solidaria

Instalamos el servofreno y la bomba en la estructura materiales, considerando aspectos como el análisis de

utilizando tuercas para asegurarlos a la misma. Luego, costos y los requisitos de durabilidad. Tras una evalua-

colocamos las mangueras para conectar la bomba con ción exhaustiva de eficiencia y estética, se identificó la

el caliper. solución óptima, la cual fue determinada mediante apli-

Improvisamos un pedal utilizando una platina que caciones de diseño y documentada en un plano técnico

se ancló a la estructura con un trozo de varilla y además para garantizar su viabilidad en la implementación.

se lo empernó al inicio del servofreno. En la construcción planeada de la maqueta del

sistema Hidráulico de Frenos de Disco se encontró

problemas durante el ensamblaje en la estructura, de-

bido a ajustes incorrectos. Esto demandó una revisión

minuciosa de cada componente y su integración. El

equipo exploró múltiples opciones para solucionar el

problema, realizando análisis exhaustivos y pruebas

para garantizar una integración óptima sin comprome-

ter la funcionalidad ni la seguridad del sistema.

Tras una minuciosa inspección de la maqueta del

Sistema Hidráulico de Frenos de Disco, se detectaron

componentes no conformes con los estándares, siendo

luego reemplazados. Posteriormente, se realizó una

revisión exhaustiva para asegurar que cada elemento

Figura 5. Estructura ya armada del sistema de frenos de estuviera en un estado óptimo, manteniendo la in-

disco

Fuente: Autores tegridad de la maqueta. Se llevaron a cabo pruebas

adicionales para verificar el correcto desempeño, eva-

Finalmente, pintamos la maqueta y colocamos el luando la presencia de oxidación, desgaste y ausencia

nombre de cada parte del sistema. de fisuras.

Finalmente, tras un arduo proceso, se culminó la

maqueta del Sistema Hidráulico de Frenos de Disco con

resultados excepcionales. Se verificó minuciosamente

su funcionamiento y se aseguró que cada componente

se integrara con precisión, garantizando su funcionali-

dad y estética.

Referencias

[1] Mitsubushi Motors, «¿Cómo funciona el sistema

de frenos de un vehículo? | Mitsubishi Motors»,

Mitsubishi Motors Blog | Venta de Camionetas

Figura 6. Maqueta finalizada SUV & MPV. Accedido: 26 de diciembre de 2024.

Fuente: Autores [En línea]. Disponible en: https://shorturl.at/31XhJ

[2] CARGLASS, «Los diferentes sistemas de

Conclusiones frenos que existen | Carglass®». Accedido: 26

de diciembre de 2024. [En línea]. Disponible en:

En el diseño preliminar de la maqueta del Sistema https://shorturl.at/OvQMG

Hidráulico de Frenos de Disco se encontró discrepan-[3] Tullanta.com, «Sistema hidráulico de frenos I

cias en el grupo, esto motivó la exploración de opciones ¿Cómo funcionan?» Accedido: 26 de di-

alternativas. Se evaluaron diferentes configuraciones y ciembre de 2024. [En línea]. Disponible en:

En el camino de la investigación 55

https://shorturl.at/LvN6c [8] GSL Industrias, «Caliper de freno», Industrias

[4] Muchoneumatico.com, «Pedales del coche: qué GSL. Accedido: 26 de diciembre de 2024. [En línea].

son, dónde están y cómo usarlos». Accedido: 26 Disponible en: https://tinyurl.com/5bxh9etp

de diciembre de 2024. [En línea]. Disponible en: [9] M. Redondo, «¿Cómo funcionan los frenos

https://shorturl.at/TOzgq de disco?», Auto Bild España. Accedido: 26

[5] MAPFRE, «Servofreno, qué es y para qué sirve de diciembre de 2024. [En línea]. Disponible en:

–canalMOTOR». Accedido: 26 de diciem- https://tinyurl.com/58bpkswz bre de 2024. [En línea]. Disponible en:

https://shorturl.at/JwT5X [10] Autodoc CLUB, «Sistema de frenos: dispositivo,

[6] Frenkit (Español), «Qué es una bomba de freno explicación, componentes», Autodoc CLUB Blog.

o cilindro maestro y para qué sirve». Accedido: Accedido: 26 de diciembre de 2024. [En línea].

26 de diciembre de 2024. [En línea]. Disponible en: Disponible en: https://shorturl.at/9ci0X

https://tinyurl.com/mrx9f9r4 [11] Multiservicio Automotriz 3h, «Multiservicio

[7] Diario de Huelva, «¿Qué son las mangueras de Automotriz 3H: Sistema Convencional de Freno»,

freno y para qué sirven?», Diario de Huelva. Acce- Multiservicio Automotriz 3H. Accedido: 26 de

dido: 26 de diciembre de 2024. [En línea]. diciembre de 2024. [En línea]. Disponible en:

Disponible en: https://tinyurl.com/4ycn2wn9 https://shorturl.at/IG4sL