Inspeccionar los frenos de aire: un paso

Jul 31, 2023

Lo siguiente fue publicado en el Air Brake Book de CCJ, 11.ª edición, patrocinado por SilverbackHD. El Libro de frenos de aire de CCJ es un recurso industrial complementario, cortesía de nuestra asociación con SilverbackHD, el Consejo de Tecnología y Mantenimiento y la Alianza de Seguridad de Vehículos Comerciales. Puede descargar el libro completo de frenos de aire aquí.

La inspección de los frenos de aire debe realizarse cada vez que un camión o tractor esté en el taller como parte integral de un programa de mantenimiento preventivo para garantizar una operación segura en la carretera.

Si está inspeccionando los frenos, debe familiarizarse con los requisitos de inspección periódica federales y estatales. Cualquiera que realice las inspecciones periódicas requeridas debe cumplir criterios específicos en términos de experiencia y capacitación.

Si su vehículo no puede cumplir con estos criterios en una inspección en carretera, será puesto fuera de servicio.

En términos generales, el sistema de frenos de aire de un vehículo comercial debe inspeccionarse visualmente al menos cada tres meses, y se deben realizar inspecciones más exhaustivas de acuerdo con la aplicación y las recomendaciones del fabricante.

Esto a menudo incluye una inspección en profundidad para los tractores de transporte de línea cada seis meses o 100,000 millas (lo que ocurra primero) y cada cuatro meses en aplicaciones de transporte de línea en carretera cuando se reemplazan los sellos y se recubren los frenos.

Tenga en cuenta que la aplicación juega un papel importante en los intervalos de inspección de los frenos de aire. Los camiones y tractores que trabajan en entornos vocacionales y fuera de carretera hostiles requieren inspecciones más frecuentes, ya que los materiales abrasivos que se encuentran en los lugares de trabajo acelerarán el desgaste de los revestimientos y corroerán agresivamente otros componentes del sistema de frenos.

La inspección visual debe centrarse en signos obvios de piezas desgastadas o dañadas, pero también debe estar alerta a signos más sutiles de problemas: piezas desgastadas, líneas de aire mal encaminadas o cualquier indicación de que un componente cuyo fallo podría ser inminente.

Los expertos recomiendan inspeccionar el sistema de frenos de aire como una entidad completa a la vez, comenzando por la parte delantera y avanzando sistemáticamente hacia la parte trasera del vehículo. Dado que el aire limpio (y una gran cantidad de él) es el elemento vital de cualquier sistema de frenos de aire, comience su inspección con el compresor debajo del capó.

Si está trabajando en un modelo de camión o tractor antiguo, comience inspeccionando la correa de transmisión del compresor de aire para ver si tiene la tensión adecuada, grietas y desgaste general antes de hacer cualquier otra cosa con la correa.

A continuación, arranque el motor.

Según Bendix, después de calentarlo, haga funcionar el motor a revoluciones máximas. El compresor de aire debe generar presión en el sistema de 85 a 100 psi en 40 segundos o menos en vehículos con depósitos de aire de tamaño normal. Si se necesitan más de 40 segundos para alcanzar los niveles de presión específicos, tendrá que revisar el sistema en busca de fugas o problemas con el compresor de aire.

Durante su inspección de PM, desconecte la línea de descarga del compresor para ver si está coagulada hasta el punto en que su diámetro interior se reduce notablemente. Esa es una señal segura de que el compresor está pasando exceso de aceite y necesita servicio.

Un compresor de aire con anillos desgastados puede introducir aceite en el sistema de frenos y el aceite puede pegar componentes y dañar las válvulas de freno. Seguir un cronograma de PM para cambiar el aceite del compresor de aire (o el aceite del motor si el compresor lo usa o lo comparte para lubricación) es la forma más fácil de prevenir daños prematuros en los anillos.

Una vez revisado el compresor, es momento de asegurarse de que no haya fugas en el sistema de aire. Arranque el motor y déjelo funcionar hasta que el sistema de frenos de aire esté completamente presurizado. Con los frenos de aire liberados, apague el motor, suelte los frenos de servicio y cronometre la pérdida de presión de aire resultante. La tasa de pérdida debe ser inferior a 2 psi por minuto para camiones simples y menos de 3 psi por minuto para vehículos combinados.

Luego, aplique los frenos de servicio a al menos 90 psi y cronometre la caída de presión mientras mantiene una presión constante sobre el pedal. (No cuente la caída de presión de aire inicial que se producirá cuando aplique los frenos).

Aquí, la tasa de pérdida de presión de aire debe ser inferior a 3 psi por minuto para camiones simples y menos de 4 psi por minuto para vehículos combinados.

Si la presión en el manómetro cae más que eso, tiene que localizar una fuga de aire. Un método probado y verdadero para localizar fugas de aire es pintar las líneas de aire y las conexiones con agua y jabón y observar si hay burbujas. También puede utilizar un detector de fugas ultrasónico. Consulte las pautas de CVSA para conocer los criterios específicos de fuera de servicio.

Si el sistema retiene aire, puede pasar a verificar los extremos de las ruedas y los componentes de los frenos. Comience verificando que ambos extremos de las ruedas de cada eje tengan los mismos forros y tambores. Los cuatro extremos de rueda de eje tándem también deben tener los mismos revestimientos y tambores. Recuerde que no es necesario que los frenos del eje delantero sean los mismos que los del eje motriz trasero.

La carrera de potencia adecuada es una función del tipo de cámara de freno y debe consultar una tabla en la literatura del fabricante para obtener el valor máximo permitido. Ahora está listo para revisar todas las cámaras de freno y asegurarse de que los frenos de resorte estén correctamente. aplicando y liberando. Los frenos mal ajustados pueden causar una serie de problemas técnicos, especialmente cuando no todos los frenos del vehículo están ajustados al mismo grado. Cuando uno o más conjuntos de frenos están desajustados, no están haciendo la parte que les corresponde del trabajo para detener el vehículo. Esto da como resultado un desequilibrio de los frenos y un aumento de las distancias de frenado. Por supuesto, esto significa que otros conjuntos de frenos están haciendo un trabajo adicional para detener el vehículo. Así que tenga en cuenta que, si bien un tambor dañado por el calor y forros desgastados prematuramente en uno o más extremos de las ruedas podrían indicar un freno de arrastre, también podría ser una señal de un freno desajustado en otra parte del vehículo.

Para empezar, los resortes de retorno deben retraer las zapatas por completo cuando se sueltan los frenos. Asimismo, los frenos de resorte deben retraerse completamente cuando se sueltan. Luego mida las carreras de la cámara de freno. Para hacer esto, verifique tanto la carrera libre como la carrera de potencia en cada extremo de la rueda. El recorrido libre indica qué tan lejos se mueve la varilla de empuje antes de que el revestimiento entre en contacto con el tambor. La carrera de potencia indica qué tan lejos se mueve la varilla de empuje cuando la cámara del freno está presurizada a 80-90 psi. Antes de tomar medidas, verifique que los frenos de estacionamiento y de servicio estén completamente liberados.

Luego, mida la distancia desde el centro del pasador de horquilla grande hasta la superficie de montaje de la cámara de aire mientras se suelta el freno de servicio. Esta es su posición liberada (o de referencia). Utilice una palanca para mover el ajustador de holgura lo suficiente como para que los revestimientos entren en contacto con el tambor y vuelva a medir la distancia desde la cara de la cámara hasta el centro del pasador de horquilla grande. (Si está desajustado entre 80 y 90 psi, es posible que esté infringiendo los criterios de fuera de servicio de CVSA). La diferencia entre estas dos mediciones es el movimiento libre. El recorrido libre debe ser de 0,5 a 0,625 pulgadas (12,7 a 15,9 mm) para los frenos de tambor. Si la medida es demasiado corta, los revestimientos pueden arrastrarse y causar daños a los componentes. Para determinar la carrera de potencia, arranque el motor, aumente la presión del depósito entre 90 y 100 psi y apague el motor (si la presión supera los 100 psi, bombee el freno de servicio para bajarla nuevamente al rango de 90 a 100 psi). Aplique completamente el freno de servicio (pedal contra el metal) y una vez más tome una medida desde el pasador de horquilla grande hasta la cara de la cámara. Esta parte serán necesarias dos personas, una para aplicar el pedal y otra para tomar la medida. La diferencia entre esta última medición y la medición de la carrera de referencia (o liberación) es su carrera de potencia.

La carrera de potencia adecuada es función del tipo de cámara de freno y debe consultar una tabla en la literatura del fabricante para obtener el valor máximo permitido. Si el recorrido de potencia es demasiado largo, la potencia de frenado (y la seguridad del vehículo) se reducirán y es posible que lo pongan fuera de servicio en una inspección en la carretera.

Si bien está permitido ajustar los ajustadores de tensión manuales para obtener las carreras libres y de potencia adecuadas, no está permitido ajustar los ajustadores de tensión automáticos. La tuerca de ajuste en el ajustador de holgura automático es solo para configurar durante la instalación inicial del ajustador o durante el cambio de revestimiento de los frenos; nunca lo uses de otra manera. Si no mantienen la carrera adecuada, algo anda mal con el ajustador o hay un problema en el freno de base y se requiere un diagnóstico adicional.

La lubricación es un aspecto crucial del mantenimiento adecuado del sistema de frenos. Si está lubricando el chasis de un camión como parte de un mantenimiento preventivo programado, es una buena idea asegurarse de que los ajustadores de frenos, los soportes de la cámara de aire y los pasadores de anclaje también estén lubricados adecuadamente. Hacerlo garantizará el funcionamiento adecuado del ajustador automático y que los ajustadores manuales sean fáciles de manipular. También permite que los árboles de levas giren libremente y reduce el desgaste de los componentes. Siga siempre las recomendaciones del fabricante al lubricar los componentes de los frenos y tenga especial cuidado para garantizar que no entre grasa ni aceite en las pastillas de freno.

Tarde o temprano llegará el momento de realinear los frenos de sus vehículos comerciales, aunque una gran cantidad de variables como el clima, el entorno operativo, la aplicación y los horarios de PM hacen imposible predecir de manera confiable los intervalos.

Un seguimiento cuidadoso y la experiencia le darán una idea general de cuándo es necesario cambiar el revestimiento de los frenos de los vehículos de su flota, pero recuerde que las mismas variables que imposibilitan las recomendaciones amplias de cambio de revestimiento pueden acortar o alargar los intervalos de servicio para camiones individuales. Por eso es tan importante una buena política de inspección para buenos programas de mantenimiento de frenos.

Como se señaló, el espesor del revestimiento debe medirse siempre que se realice el mantenimiento del vehículo, o al menos una vez cada tres meses. Si la parte más delgada de las pastillas de freno tiene un grosor de aproximadamente 1⁄4 de pulgada, es hora de reemplazar las pastillas. Actualmente, la mayoría de los revestimientos tienen un indicador de desgaste mecanizado en el material de fricción. En muchos casos, es una hendidura o una línea a lo largo del material para ayudarle a determinar si es necesario reemplazarlo. Mientras examina la profundidad del material del revestimiento, también es una buena idea buscar grietas a lo largo de los bordes del zapato y grietas en el conjunto donde se encuentran los remaches.

Un revestimiento agrietado definitivamente dejará ese vehículo fuera de servicio, por lo que si encuentra algo mal, reemplace las zapatas incluso si el material del revestimiento no está desgastado a niveles críticos. También debe revisar los pasadores de anclaje en busca de corrosión y desgaste, y reemplazarlos según sea necesario. Revise las zapatas de freno en busca de óxido, orificios de remache expandidos, soldaduras rotas y alineación correcta. Reemplace un zapato con cualquiera de las condiciones anteriores.

Además, revise la araña en busca de agujeros y grietas expandidos para los pasadores de anclaje. Reemplace las arañas y los casquillos del pasador de anclaje dañados. Inspeccione el soporte del árbol de levas en busca de soldaduras rotas o grietas y verifique la alineación correcta. Cualquier soporte dañado debe reemplazarse en este momento.

Los tambores de freno no se desgastan tan rápido como los forros, por supuesto, pero ahora es un buen momento para inspeccionarlos y asegurarse de que estén en buen estado de funcionamiento. Nunca debe permitir que un vehículo salga de su taller con un tambor de freno desgastado o mecanizado más allá de la dimensión de descarte indicada en el tambor, ya que esta falla puede no permitir que el sistema de frenos funcione correctamente y causar daños a otros componentes del vehículo y/o resultar en herida grave.

También reemplace cualquier tambor de freno si está deformado. No gire ni vuelva a perforar el tambor de freno, ya que disminuye su resistencia y capacidad. Revise los tambores de freno en busca de grietas, quemaduras severas por calor, manchas de calor, rayaduras, picaduras y distorsiones, y reemplácelos según sea necesario.

Al reemplazar las zapatas de freno, también debe seguir las recomendaciones del fabricante. Simplemente hacer coincidir las letras de fricción en el código de borde (las dos últimas letras del código de borde) no garantiza que las características de fricción y desgaste originales de la pieza estarán presentes en la pieza nueva. Para obtener las mismas características, debe hacer coincidir todo el código de borde.

Una vez que haya determinado las zapatas de freno correctas, asegúrese de que correspondan en tamaño a las piezas que están reemplazando y que todos los remaches estén apretados, que los espacios entre las zapatas y los revestimientos sean correctos y que todas las ranuras y orificios tengan la forma y el tamaño adecuados.

Ahora es un buen momento para observar detenidamente las levas y los árboles de levas en los conjuntos de frenos. Las caras de las levas deben ser lisas y libres de picaduras, rayas, crestas, grietas o puntos planos. Los muñones del árbol de levas deben estar lisos y se deben reemplazar las estrías agrietadas o deformadas. Mueva la leva S hacia arriba y hacia abajo para verificar si hay juego radial. Se permite cierto movimiento (sólo unas pocas centésimas de pulgada en cualquier dirección), aunque un movimiento excesivo puede provocar una aplicación desigual de los frenos y vibraciones. Utilice un indicador de cuadrante si no está seguro.

Revise los soportes de la cámara en busca de grietas, áreas dobladas, holguras o casquillos (o cojinetes, si están equipados) y sellos desgastados o dañados. Se deben inspeccionar todas las cámaras de freno, estando atento a grietas, orificios de ventilación obstruidos, varillas de empuje dobladas, montajes o accesorios y abrazaderas de aire flojos. Mire también los ajustadores de frenos. Nuevamente, lo que busca son grietas, estrías dañadas, casquillos de pasador de horquilla desgastados o tuercas de ajuste atascadas.

Aunque algunos técnicos optan por inspeccionar los resortes de retorno y mantenerlos en servicio, la mayoría de los fabricantes recomiendan reemplazarlos cada vez que se recubren los frenos. Los resortes de retorno están sometidos a una gran tensión durante condiciones normales de conducción, e incluso si están ligeramente corroídos, hay muchas posibilidades de que fallen.

Antes de reparar una cámara de resorte, siga las instrucciones del fabricante para comprimir y bloquear (enjaular) el resorte de potencia. También verifique que no quede presión de aire en la cámara de servicio o del resorte antes de continuar, ya que la liberación repentina de aire comprimido puede causar lesiones personales graves y daños a los componentes.

Las mangueras y los tubos de freno son de vital importancia para el rendimiento de todo el sistema de frenos, por lo que es importante que estos componentes estén en buen estado y sin torceduras, dijo Brian Screeton, supervisor de capacitación de servicio técnico de Bendix.

“Las inspecciones visuales también deben incluir controles regulares del estado, posicionamiento y conexiones de los tubos y mangueras, tanto durante las visitas previas al viaje como en el taller”, dijo. "Además, recomendamos que antes de salir a la carretera, los conductores apliquen de forma rutinaria los frenos de 90 a 100 psi, con las ruedas calzadas y los frenos de estacionamiento liberados, para detectar fugas que puedan atribuirse a mangueras y/o tubos".

Los veteranos en sistemas de frenos ofrecen las siguientes prácticas bien aceptadas para inspeccionar los frenos de aire:

• De vez en cuando apriete las mangueras de goma para comprobar si hay puntos blandos que indiquen daños internos. Las ampollas dentro de las mangueras pueden restringir el flujo de aire y afectar negativamente el rendimiento del sistema. Nunca pellizque las mangueras con alicates o mordazas, ya que esto provocará dichos daños.

• Haga que los conductores tengan cuidado al realizar conexiones aéreas entre camiones y remolques. Se deben revisar las manos alegres en busca de residuos y limpiarlas o golpearlas si es necesario. No existe una forma práctica de purgar completamente un sistema de aire, por lo que gran parte de lo que entra se queda adentro. La materia extraña acumulada eventualmente interferirá con el funcionamiento adecuado del sistema. Además, las líneas de aire deben suspenderse muy por encima de las placas de la plataforma para evitar el roce de las mangueras.

• Siempre que sea posible, especifique que los frenos se monten de modo que, cuando se apliquen, las levas en S giren en la misma dirección que las ruedas a las que sirven. Cuando las levas S se aplican en dirección opuesta a la dirección de rotación de la rueda, los herrajes y los forros se desgastan más rápidamente y los frenos son más ruidosos.

• No deje que el descargador del compresor sea el componente olvidado. Una vez al año, retírelo, lubríquelo y reemplace todas las piezas de goma.

• No mezcle ajustadores de frenos manuales y automáticos en un vehículo. Eso implica un desequilibrio en el ajuste. Si es inevitable, nunca los mezcles en el mismo eje.

• Utilice únicamente productos químicos anticongelantes para el sistema o secadores de aire recomendados. Los incorrectos pueden atacar las piezas de goma y provocar fugas en el sistema.

• Mantener los sistemas de frenos antes de que ocurran problemas evitará muchos problemas y minimizará los que surjan. Siempre puedes adoptar el enfoque de “arreglarlo cuando se estropee”, pero a la larga te saldrá caro.