REVISTA JUVENTUDYCIENCIASOLIDARIA: Enelcaminodelainvestigación Sistemadefrenosdediscoconmandohidráulico JosephMateoNarváezPineda,ChristianIsmaelPaucarDomínguez,AdriánAlejandroPeraltaMéndez,AndyEduardoPérezJara,StevenNicolásPlacenciaLema,SebastiánIsmaelQuitoLojano Minombrees JosephMateoNarváez Pineda ,tengo16añosyestudioelsegundo añoBGUdelColegioTécnicoDaniel CórdovaToral.Megustapracticarindor- fútbol,vóleyyescucharmúsica.Quiero estudiarElectromecánicaAutomotrizenla universidad. Minombreses ChristianIsmaelPaucar Domínguez ,tengo17añosyestudioel segundoañoBGUdelColegioTécnico DanielCórdovaToral.Megustapracticar bmx,cocinaryjugarvideojuegos.Quiero estudiarElectromecánicaAutomotrizenla universidad. Minombrees AdriánAlejandroPeralta Méndez ,tengo17años.Yestudioelse- gundoañoBGUdelcolegioTécnicoDaniel CórdovaToral.Megustaelmotocrossy elvóley.QuieroestudiarElectromecánica Automotrizenlauniversidad. Minombrees AndyEduardoPérez Jara ,tengo18añosyestudioelsegundo añoBGUdelColegioTécnicoDaniel CórdovaToral.Megustapracticarindor- fútbol,vóleyyconducirvehículos.Quiero estudiarElectromecánicaAutomotrizenla universidad. Minombrees StevenNicolásPla- cenciaLema ,tengo17añosyestudio enelsegundoañoBGUdelColegio TécnicoDanielCórdovaToral.Megusta practicarartesmarciales,escucharmúsica, jugarvideojuegos.QuieroestudiarElec- tromecánicaAutomotrizenlauniversidad. Minombrees SebastiánIsmaelQuito Lojano ,tengo17añosyestudioel segundoañoBGUdelColegioTécnico DanielCórdovaToral.Megustapracticar futbol,vóleyyescucharmúsica.Quiero estudiarElectromecánicaAutomotrizenla universidad. 51
52 JuventudyCienciaSolidaria Resumen Elpresenteartículotratasobreeldiseñoyconstruc- cióndeunamaquetadidácticadelsistemadefrenode discoconmandohidráulico,implementandoinvestiga- cionesquefacilitaronsuconstrucciónyplanificando cuidadosamentecadaunadelasaccionesparaelegir lamejoropciónyrepresentarlademanerapráctica. Esimportantetenerencuentaquelainformación adquiridasobreelsistemadefrenosdediscoconmando hidráulico,asícomotemassimilares,fuedegranayuda paraobtenerunbuenaprendizajeyorientarnoseficaz- mentehaciaelobjetivoquequeríamosalcanzar. Lasinvestigacionesserealizaronmedianteconsultasa páginaswebespecializadaseneltema.Estaexhaustiva búsquedadeinformaciónnospermitiócomprendera fondolosprincipiosdefuncionamientodelsistemade frenosdediscoconmandohidráulicoylosmateriales másadecuadosparaconstruirnuestramaqueta. Comoresultado,obtuvimosunamaquetadidáctica delsistemadefrenosdediscoconmandohidráulico quesuperónuestrasexpectativasiniciales.Duranteel proyecto,surgieronvariosinconvenientes,perogracias alapoyomutuodelgrupo,seencontraronlassoluciones másconvenientesparasacaradelanteelproyecto. Lacohesiónyelesfuerzoconjuntodelequipofueron fundamentalesparasuperarlosdesafíostécnicosyde coordinaciónquesepresentaron. Esteproyectonosolonospermitióaplicarnuestros conocimientosteóricosenuncontextopráctico,sino quetambiénfortaleciónuestrashabilidadesdetra- bajoenequipo,resolucióndeproblemasygestiónde proyectos. Además,nosbrindólaoportunidaddedesarrollar nuevascompetenciastécnicasymejorarnuestraca- pacidaddecomunicación,loqueresultófundamental paraeléxitodelproyecto. Palabrasclave: sistemadefrenosdediscocon mandohidráulico,maquetadefrenosdedisco,sis- temahidráulicodefrenosdedisco,componentesdel frenodedisco Explicacióndeltema Unsistemadefrenosesaquelqueestáformadopor variaspiezasquetrabajanjuntasparacontrolarla velocidaddelvehículo.Cuandoseusan,transforman energíacinéticaacalordebidoalafricciónentreellas. [1]. Acontinuaciónpresentamosalgunosconceptosesen- cialesdelsistemadefrenos: Frenosdedisco:estesistema,presenteenlasruedas delanterasdelosvehículos,utilizaundiscomóvily pastillasdealtocoeficientedefricciónparadetenerel vehículo[2]. Mandohidráulico:unmandohidráulicoenlos frenosesunsistemaqueutilizalapresióndeunflui- dotransmitidadesdeelpedalhacialasmordazas,per- mitiendodetenerelvehículo[3]. EntreloselementosdelSistemadeFrenosdeDisco encontramos: Pedal:eseldispositivoque,alserpresionado,de- tienealvehículooadaptasuvelocidad[4]. Servofreno:esuncomponentequeamplificalapre- sióndefrenadoutilizandoelvacíogeneradoporel motor,facilitandoaccionarelpedaldefrenosines- fuerzo[5]. Bombadefreno:eselelementoquecreapresión hidráulicaparaaccionarlosfrenosyalmacenael líquidodefrenosensudepósito[6]. Tuberíasdefreno:aquellasquetransportanel líquidodefrenos.Conectalabombaconelcaliper defreno[7]. Caliper:estaesunapiezaquesujetalaspastillasde freno,permitiendoqueejerzanpresiónsobreeldiscoy generenfuerzanecesariaparadetenerelvehículo[8]. Discodefreno:Losdiscosdefrenosonelementos redondosquecumplenlafuncióndedetenersealentrar enficciónconlaspastillasdefreno[9]. Pastillasdefreno:Laspastillasdefrenosoncompo- nentesesencialesque,alhacercontactoconlosdiscos defreno,generanfricciónparadetenerelvehículo[9].
Enelcaminodelainvestigación 53 Figura1. SistemadeFrenosdeunvehículoFuente:[10] Figura2. MandoHidráulicoenelSistemadeFrenos.El flujohidráulicoestárepresentadodecolorrojo.Fuente:[11] Unavezaclaradosestosconceptos,pasamosala elaboracióndelamaquetacuyosmaterialessedetallan acontinuación: • Tuboredondo20mmyrectangularde5x2cm • Platina/Varilla • Elementosdelsistemadefrenodedisco Encuantoalasherramientasusadasenelproceso deconstrucción,estasson: • Soldadora/Electrodos • Amoladora • Llaves,rachaydados • Pinza Antesdeabordarlaconstruccióndelamaqueta, diseñamosunbocetoprevioaldiseñomismo,con- siderandolasubicacionesmásprácticasparalosele- mentos. Figura3. Bocetoprevioalaconstruccióndelamaqueta Fuente:Autores Luegoobtuvimoslosmaterialesyherramientas necesariasparalarealizacióndelamaqueta,verifi- camosquelaspiezasestuvieranenbuenestadoyreali- zamosunalimpiezadetodosloselementos. Figura4. ElementosdelsistemadefrenosdediscoFuente:Autores Acontinuación,construimoslaestructurauti- lizandodostubosde140cmdobladosenformade"n", aseguradosconcuatrotubosrectangularesde30cm enlosextremossuperioresylateralesparacrearmayor estabilidad. Añadimosunrodilloconjuntamenteconángulos parareforzarloyparaservirdesoportedelcaliper. Luego,eldiscosefijóalejeconpernos.
54 JuventudyCienciaSolidaria Instalamoselservofrenoylabombaenlaestructura utilizandotuercasparaasegurarlosalamisma.Luego, colocamoslasmanguerasparaconectarlabombacon elcaliper. Improvisamosunpedalutilizandounaplatinaque seanclóalaestructuraconuntrozodevarillayademás seloempernóaliniciodelservofreno. Figura5. Estructurayaarmadadelsistemadefrenosde discoFuente:Autores Finalmente,pintamoslamaquetaycolocamosel nombredecadapartedelsistema. Figura6. MaquetafinalizadaFuente:Autores Conclusiones EneldiseñopreliminardelamaquetadelSistema HidráulicodeFrenosdeDiscoseencontródiscrepan- ciasenelgrupo,estomotivólaexploracióndeopciones alternativas.Seevaluarondiferentesconfiguracionesy materiales,considerandoaspectoscomoelanálisisde costosylosrequisitosdedurabilidad.Trasunaevalua- ciónexhaustivadeeficienciayestética,seidentificóla soluciónóptima,lacualfuedeterminadamedianteapli- cacionesdediseñoydocumentadaenunplanotécnico paragarantizarsuviabilidadenlaimplementación. Enlaconstrucciónplaneadadelamaquetadel sistemaHidráulicodeFrenosdeDiscoseencontró problemasduranteelensamblajeenlaestructura,de- bidoaajustesincorrectos.Estodemandóunarevisión minuciosadecadacomponenteysuintegración.El equipoexplorómúltiplesopcionesparasolucionarel problema,realizandoanálisisexhaustivosypruebas paragarantizarunaintegraciónóptimasincomprome- terlafuncionalidadnilaseguridaddelsistema. Trasunaminuciosainspeccióndelamaquetadel SistemaHidráulicodeFrenosdeDisco,sedetectaron componentesnoconformesconlosestándares,siendo luegoreemplazados.Posteriormente,serealizóuna revisiónexhaustivaparaasegurarquecadaelemento estuvieraenunestadoóptimo,manteniendolain- tegridaddelamaqueta.Sellevaronacabopruebas adicionalesparaverificarelcorrectodesempeño,eva- luandolapresenciadeoxidación,desgasteyausencia defisuras. Finalmente,trasunarduoproceso,seculminóla maquetadelSistemaHidráulicodeFrenosdeDiscocon resultadosexcepcionales.Severificóminuciosamente sufuncionamientoyseaseguróquecadacomponente seintegraraconprecisión,garantizandosufuncionali- dadyestética. Referencias [1]MitsubushiMotors,«¿Cómofuncionaelsistema defrenosdeunvehículo?|MitsubishiMotors», MitsubishiMotorsBlog|VentadeCamionetas SUV&MPV.Accedido:26dediciembrede2024. [Enlínea].Disponibleen:https://shorturl.at/31XhJ [2]CARGLASS,«Losdiferentessistemasde frenosqueexisten|Carglass ® ».Accedido:26 dediciembrede2024.[Enlínea].Disponibleen: https://shorturl.at/OvQMG [3]Tullanta.com,«SistemahidráulicodefrenosI ¿Cómofuncionan?»Accedido:26dedi- ciembrede2024.[Enlínea].Disponibleen:
Enelcaminodelainvestigación 55 https://shorturl.at/LvN6c [4]Muchoneumatico.com,«Pedalesdelcoche:qué son,dóndeestánycómousarlos».Accedido:26 dediciembrede2024.[Enlínea].Disponibleen: https://shorturl.at/TOzgq [5]MAPFRE,«Servofreno,quéesyparaquésirve –canalMOTOR».Accedido:26dediciem- brede2024.[Enlínea].Disponibleen: https://shorturl.at/JwT5X [6]Frenkit(Español),«Quéesunabombadefreno ocilindromaestroyparaquésirve».Accedido: 26dediciembrede2024.[Enlínea].Disponibleen: https://tinyurl.com/mrx9f9r4 [7]DiariodeHuelva,«¿Quésonlasmanguerasde frenoyparaquésirven?»,DiariodeHuelva.Acce- dido:26dediciembrede2024.[Enlínea]. Disponibleen:https://tinyurl.com/4ycn2wn9 [8]GSLIndustrias,«Caliperdefreno»,Industrias GSL.Accedido:26dediciembrede2024.[Enlínea]. Disponibleen:https://tinyurl.com/5bxh9etp [9]M.Redondo,«¿Cómofuncionanlosfrenos dedisco?»,AutoBildEspaña.Accedido:26 dediciembrede2024.[Enlínea].Disponibleen: https://tinyurl.com/58bpkswz [10]AutodocCLUB,«Sistemadefrenos:dispositivo, explicación,componentes»,AutodocCLUBBlog. Accedido:26dediciembrede2024.[Enlínea]. Disponibleen:https://shorturl.at/9ci0X [11]MultiservicioAutomotriz3h,«Multiservicio Automotriz3H:SistemaConvencionaldeFreno», MultiservicioAutomotriz3H.Accedido:26de diciembrede2024.[Enlínea].Disponibleen: https://shorturl.at/IG4sL