¿Qué es el servofreno y para qué sirve?
Cuando nos subimos a un vehículo e iniciamos la marcha, contamos siempre con los frenos para movernos con libertad y detenernos cuando queremos. Por lo general, el tacto del pedal de frenos suele ser agradable, con una sensación “elástica” y una alta relación presión-efectividad. Esto es así gracias al servofreno. En el artículo de hoy, hablaremos sobre este elemento y su funcionamiento.
Cuando nos subimos a un vehículo e iniciamos la marcha, contamos siempre con los frenos para movernos con libertad y detenernos cuando queremos. Por lo general, el tacto del pedal de frenos suele ser agradable, con una sensación “elástica” y una alta relación presión-efectividad. Esto es así gracias al servofreno. En el artículo de hoy, hablaremos sobre este elemento y su funcionamiento.
El servofreno es un sistema de asistencia a la frenada que amplifica la fuerza que se ejerce por el conductor sobre el pedal de freno, reduciendo el esfuerzo necesario para detener el vehículo. Este dispositivo es fundamental en el sistema de frenado, ya que permite accionar el pedal sin ejercer prácticamente ningún esfuerzo, además de hacerlo de manera ágil, siempre bienvenido en situación de emergencia. Sin el servofreno, la fuerza requerida para frenar sería significativamente mayor. Antes de su descubrimiento, la fuerza necesaria para frenar era tal que dificultaba la tarea de conducir, especialmente a personas con menos fuerza física.
Existen varios tipos principales de servofreno:
- Servofreno de vacío. Es el sistema más común y el que se explica en el artículo. Se sirve de la presión del vacío del motor para amplificar la fuerza de frenado.
- Servofreno hidráulico. En algunos vehículos, especialmente los de mayor tamaño o los que utilizan sistemas de frenos más avanzados, se utiliza un servofreno hidráulico. Este sistema emplea fluido hidráulico en lugar de vacío para generar la presión necesaria para el frenado asistido.
- Servofreno electrohidráulico. Este tipo de servofreno emplea un motor eléctrico para generar la presión necesaria para asistir la frenada. Se utiliza principalmente en vehículos híbridos y eléctricos, donde la presión del vacío del motor es limitada.
En cualquier caso, hemos tomado la siguiente imagen, que muestra de manera simplificada los elementos de un servofreno, sirviéndonos para una explicación sencilla:
Partes del servofreno
El sistema de servofreno está compuesto por varios elementos clave:
- Diafragma o membrana: separa las dos cámaras de presión dentro del servofreno.
- Válvula de admisión: regula el paso de aire y la diferencia de presión entre cámaras.
- Depósito y válvula de vacío: se encargan de retener el vacío generado por el motor.
- Resortes para controlar el avance y devolver el elemento asociado a su posición de origen.
- Varillas de actuación.
Funcionamiento del servofreno
El elemento distintivo del servofreno, aunque todos son importantes e imprescindibles, es el diafragma, este separa dos cámaras. Una de ellas trabaja a presión atmosférica (lado del pedal de freno) y la otra tiene una depresión constante o vacío (lado del cilindro maestro o bomba de freno).
En los coches de gasolina, el vacío es generado por la propia admisión del motor y se sirve de un tubo que la conecta con el cuerpo del servofreno. En los motores diésel, siendo el vacío insuficiente, precisa de un depresor de freno para llevar a cabo la succión del aire y conseguir el vacío necesario.
Sea como sea, el fin es obtener el vacío necesario para que el sistema pueda hacer su trabajo. Por lo que, al accionar el pedal de freno se abre una válvula, la cual permite entrar el aire a presión atmosférica a través del filtro conforme se pisa el pedal, incrementando la presión sobre el diafragma gracias al vacío que se ha conseguido al otro lado de este.
Finalmente, ese desplazamiento del diafragma de manera instantánea, servido por la ayuda de todas las presiones del sistema, está conectado directamente con la varilla de empuje de la bomba de freno, y es así como se transmite la presión desde el pedal de freno hasta la bomba sin demasiado esfuerzo por parte del conductor, a través del servofreno.
Animación Funcionamiento Servofreno
FRENADO CON EL MOTOR APAGADO
Una vez explicado cómo funciona, cabe destacar lo siguiente: Al apagar el motor, que es la fuente de vacío del sistema por norma general, el sistema quedaría cargado y listo para ser usado. No obstante, al no tener un aporte de vacío por parte del motor, cada vez que se pisa el freno y se suelta hace que el sistema pierda efectividad gradualmente hasta quedar completamente descargado. De esta manera, el sistema de frenos técnicamente está operativo, pero sin asistencia del servo, lo cual hace que el pedal se ponga extremadamente duro, derivando en un problema de seguridad. Si esto ocurre y todo funciona correctamente, bastará con poner el motor en marcha para que vuelva a tener su tacto habitual y todo el sistema vuelva a estar operativo.