En los vehículos de carretera, el freno de estacionamiento , también conocido como freno de mano o freno de emergencia ( e-brake ), es un mecanismo que se utiliza para mantener el vehículo inmóvil de forma segura cuando está estacionado. Los frenos de estacionamiento suelen consistir en un mecanismo de tracción unido a un cable que está conectado a los frenos de dos ruedas. En la mayoría de los vehículos, el freno de mano funciona sólo en las ruedas traseras, [1] que tienen tracción reducida al frenar. El mecanismo puede ser una palanca accionada manualmente , una manija recta ubicada cerca de la columna de dirección o un pedal operado con el pie ubicado con los otros pedales.
En los vehículos de transmisión manual , el freno de mano está puesto para ayudar a mantener el vehículo estacionario mientras está estacionado, especialmente si está estacionado en una pendiente. [2] [3] Si bien los vehículos con transmisión automática tienen una marcha de "Estacionamiento" que inmoviliza la transmisión, aún así se recomienda usar el freno de estacionamiento, ya que el trinquete de estacionamiento en la caja de cambios podría fallar debido a la tensión o a que otro vehículo golpee el automóvil. haciendo que el auto ruede. [4] [5]
Al estacionar en una pendiente cuesta arriba, se recomienda que las ruedas delanteras miren en dirección opuesta a la acera . Esto evitaría que el automóvil ruede hacia la carretera al usar la acera para bloquear el neumático del pasajero delantero en caso de falla del freno de mano. [6] De manera similar, en una pendiente cuesta abajo, las ruedas delanteras deben mirar hacia la acera por la misma razón, y las ruedas deben mirar hacia el lado de la carretera por la que circulan los vehículos en una carretera sin bordillos, independientemente de su orientación. En una transmisión manual, también se recomienda dejar el automóvil en primera velocidad (o en reversa si apunta hacia abajo), ya que el motor evitará que el automóvil se mueva si falla el freno de mano. [7] [8] [9]
El freno de mano en la mayoría de los vehículos sigue siendo completamente mecánico. Los cables, que tradicionalmente se activan tirando de una palanca, activan manualmente parte del sistema de frenos del automóvil, generalmente los frenos de disco o de tambor traseros. [10] La naturaleza mecánica permite al conductor aplicar el freno incluso si falla el sistema de freno hidráulico principal . [3]
Se pueden utilizar símbolos pictográficos y/o luces para indicar la ubicación de un freno de estacionamiento, su aplicación o liberación. [11]
En vehículos de transmisión manual y automática, el freno de mano también se puede utilizar para diversas situaciones de conducción que requieren que el vehículo se detenga momentáneamente. Por ejemplo, se puede accionar el freno al salir de una pendiente cuesta arriba, ya que esto permite al conductor mantener firmes los pedales del acelerador y del embrague sin que el vehículo se desplace hacia atrás. [12] [13] Otras situaciones comunes son cuando el vehículo está detenido en un semáforo , en un paso de peatones o simplemente esperando para girar frente al tráfico que viene en sentido contrario. [14] El freno de mano garantizaría que el automóvil esté seguro, en caso de que otro vehículo entre en contacto físico desde atrás, provocando que el automóvil se sacuda hacia adelante. [15] No se recomienda utilizar el freno de mano cuando el vehículo está en movimiento, a menos que haya un problema con los frenos principales, ya que esto puede bloquear las ruedas traseras y provocar un derrape. [16] Esto se conoce como giro del freno de mano , que a menudo se realiza en carreras callejeras y rallyes para iniciar el derrape de la rueda trasera .
En caso de falla del freno hidráulico, el freno de mano se puede usar para reducir la velocidad del vehículo. En tales casos, la palanca debe accionarse lentamente para evitar que las ruedas se bloqueen. [17]
La posición del freno de mano difiere según el modelo de vehículo y el fabricante. Sin embargo, una característica universal son una o dos de las luces de advertencia que aparecen en el tablero cuando se aplica el freno de mano. [18] [19]
La ubicación más común del freno de mano es en la consola central del vehículo, entre los asientos del conductor y del pasajero delantero. [ cita necesaria ] El funcionamiento del freno se realiza tirando de la palanca hacia arriba (que está conectada a un trinquete ) hasta que haya tensión. Para desactivar el freno, se mantiene presionado el botón mientras se tira simultáneamente de la palanca hacia arriba para desactivar el trinquete y luego se empuja completamente hacia abajo con el botón aún presionado. En modelos de vehículos más antiguos, se puede utilizar una palanca que se encuentra debajo del panel de instrumentos .
Algunos vehículos tienen el freno de mano accionado por un pequeño pedal, ubicado junto a los otros pedales. Al presionar el pedal se activará el freno y al presionarlo nuevamente se liberará. También existe una variación del tirador; Al tirar o soltar la manija, esto activa y libera el freno de mano, respectivamente. Muchos vehículos tienen una combinación de ambos; un pedal para accionar el freno y una manija para soltarlo.
Un desarrollo reciente es el freno de estacionamiento electrónico, también conocido como freno de estacionamiento eléctrico. Introducido en el mercado principal en 2001, se utilizó por primera vez en el BMW Serie 7 (E65) de 2001 . [20] Hay dos variaciones disponibles: en el tipo más tradicional de "tirar de cable", un motor eléctrico simplemente tira del cable del freno de mano con solo presionar o tirar de un botón en lugar de una palanca o pedal mecánico en la cabina. Una unidad más compleja [21] (vista por primera vez en el Audi A8 2003 ) utiliza un motor controlado por computadora conectado a cada una de las dos pinzas de freno traseras, conocido como sistema Motor on Caliper (MoC).
Muchos fabricantes de automóviles como Jaguar, Land Rover, BMW, Renault, Subaru y Volkswagen venden modelos en los que el freno de mano se activa automáticamente cuando se detiene el vehículo y se suelta cuando se pisa el pedal del acelerador, [ 22] eliminando la necesidad de que el conductor accionar un botón. [23] Una extensión de este sistema, conocida como Hill-Hold o Hill-Assist, evita que el vehículo retroceda al arrancar en una pendiente ascendente. [24]
En vehículos con frenos de disco traseros , el freno de mano acciona las pinzas de disco (con mucha menos fuerza) o un pequeño freno de tambor alojado dentro del conjunto del cubo (a menudo se usa la circunferencia interior del disco en lugar de un tambor separado). Este freno de estacionamiento de tambor secundario a menudo se denomina freno Banksia. Por lo general, se utiliza junto con frenos de disco traseros que emplean pinzas de varios pistones, ya que accionar mecánicamente estas pinzas es más difícil que las pinzas de un solo pistón.
Otra configuración menos común para los discos traseros es el uso de una pinza separada, más pequeña, accionada por cable (como la Wilwood MC4), que se usa exclusivamente para el freno de estacionamiento. A veces se utiliza como alternativa a un freno de estacionamiento de tambor independiente cuando se utilizan pinzas principales de pistones múltiples.
Los automóviles Hudson utilizaban un inusual sistema híbrido hidráulico-mecánico de doble freno que operaba los frenos traseros a través del sistema de freno de estacionamiento mecánico convencional cuando una falla del sistema hidráulico permitía que el pedal se desplazara más allá de su límite normal. [25]
Varios vehículos de producción, camiones ligeros y medianos y casas rodantes se han fabricado con un freno de tambor independiente en la línea motriz; llamado freno de transmisión . Esto tiene la ventaja de ser completamente independiente de otros sistemas de frenado. Esto es eficaz cuando hay varios ejes motrices: todas las ruedas motrices se frenan a la vez.
Un bloqueo de línea es un freno de estacionamiento temporal que utiliza los frenos hidráulicos estándar del vehículo. A menudo se utilizan para condiciones todoterreno o cuando es necesario detenerse en pendientes pronunciadas. Al atrapar la presión hidráulica en las líneas de freno, se pueden bloquear las cuatro ruedas.
Los vehículos grandes suelen estar equipados con frenos de estacionamiento eléctricos o asistidos. Los frenos de estacionamiento asistidos normalmente se encuentran en camionetas grandes, así como en algunos vehículos pesados más antiguos. Estos funcionan de la misma manera que los frenos de estacionamiento convencionales, pero al tirar de la palanca se activa una válvula que permite que entre aire o presión hidráulica o vacío en un cilindro que aplica fuerza a las zapatas de freno y facilita la aplicación del freno de estacionamiento. Al soltar el freno de mano, el mismo mecanismo también ayuda al conductor a desactivar el trinquete. Particularmente en vehículos comerciales con frenos operados por aire, esto tiene el beneficio adicional de hacer mucho más difícil o incluso imposible soltar el freno de mano cuando no hay suficiente presión de aire disponible para operar los frenos. Por lo general, se proporciona un depósito o acumulador para que esté disponible una cantidad limitada de asistencia eléctrica con el motor apagado.
Los frenos de estacionamiento eléctricos se instalan en vehículos comerciales pesados con frenos de aire, como camiones y autobuses. Por lo general, se aplican por resorte, con presión de aire que se utiliza para mantener el freno apagado y resortes potentes que mantienen los frenos puestos. En la mayoría de los casos, una pequeña palanca en la cabina está conectada a una válvula que puede admitir aire a los cilindros del freno de mano para liberar el freno de mano o liberar el aire para aplicar el freno. En algunos vehículos modernos, la válvula se acciona eléctricamente desde una palanca o botón en la cabina. El sistema es relativamente seguro ya que si se pierde presión de aire, los resortes aplicarán los frenos. Además, el sistema evita que se suelte el freno de mano si no hay suficiente presión de aire para aplicar el freno de pie. Una desventaja de este sistema es que si un vehículo requiere remolque y no puede proporcionar su propio suministro de aire, se debe proporcionar un suministro externo para permitir que se libere el freno de estacionamiento, o las zapatas de freno se deben enrollar manualmente contra los resortes.
Prácticamente todo el material rodante ferroviario está equipado con dispositivos de freno de mano mecánicos operados manualmente que activan y liberan los frenos. La mayoría de estos involucran una cadena unida al dispositivo de freno, generalmente en el cilindro de freno, que cuando se aprieta tira del pistón contra los resortes de liberación, aplicando así los frenos del automóvil (si solo hay un cilindro de freno por automóvil) o bogie (si hay más de un cilindro por vagón). Las locomotoras más nuevas tienen sistemas eléctricos que simplemente colocan un motor eléctrico en lugar del mecanismo de bobinado de la cadena. Este freno actúa independientemente de la acción de los frenos de aire automáticos , que funcionan de forma colectiva cuando están acoplados en un tren y están bajo el control del maquinista/maquinista de la locomotora.
Los frenos de mano manuales sirven para mantener estacionario un material rodante después de haber sido localizado en un patio ferroviario o en un cliente para su descarga o carga. También se utilizan para proteger un tren estacionado contra movimientos involuntarios, especialmente si no está tripulado.
Antes del desarrollo de los sistemas de frenos de trenes accionados por locomotoras a finales del siglo XIX, los ferrocarriles estadounidenses empleaban guardafrenos para mover la parte superior de los vagones, poniendo los frenos de mano a la señal del maquinista en un esfuerzo por detener el tren en el momento oportuno. Este proceso fue impreciso y extremadamente peligroso. Muchos guardafrenos perdieron la vida y sus extremidades como resultado de caerse de un tren en movimiento; las condiciones de hielo y humedad a menudo se suman a los peligros que implica sortear la parte superior de un vagón que se balancea . [26] En los EE. UU., una ley federal de 1893, la Railroad Safety Appliance Act , exigía frenos automáticos en todos los ferrocarriles, a partir de 1900. [27]
