¿Qué es el booster de freno? - Función, componentes e importancia en el sistema de frenos

El booster de frenos es un elemento clave en el sistema de frenado de un vehículo.  Su función primordial es aumentar la fuerza ejercida sobre el pedal por el conductor, lo que permite una mayor eficacia al detener el auto.

Componentes del booster de freno

El servofreno es un componente esencial del sistema de parada de un automóvil. por lo que necesita mantenimiento regular para garantizar que se conserve eficaz y seguro.

El servofreno está conformado por:

• El diafragma flexible.
• La válvula o bomba de aire.
• El amplificador de fuerza.
• Conexiones y mangueras.

Diafragma y válvula de vacío en el booster de freno

Se encargan de ayudar a multiplicar la energía aplicada al pedal para una mayor eficiencia en la reducción de velocidad del vehículo.

• Diafragma

Es el componente principal del booster de frenos. Está hecho de un material flexible, como el caucho o el neopreno, y se divide en dos partes: el impulsor y una cámara delantera. Cuando se acciona el pedal, este se flexiona y crea una diferencia de presión que ayuda a multiplicar la energía aplicada.

Al estar en marcha, la válvula de vacío del colector de admisión aspira aire, creando una presión negativa en la cámara trasera del diafragma. Esto hace que se flexione y se mueva hacia adelante, empujando el émbolo del cilindro maestro y generando la presión hidráulica necesaria para detener el vehículo.

• Válvula de vacío

Controla el flujo de aire dentro del booster y asegura que la presión se mantenga constante. Esta se ubica en la parte superior del servo y se encuentra conectada a la manguera de vacío del colector de admisión del motor.

Cuando se presiona el freno, la varilla de funcionamiento empuja a la válvula de aire a la izquierda, por lo que se abre, permitiendo que fluya hacia la cámara delantera del diafragma y creando la presión necesaria para multiplicar la fuerza.

Después, al momento de que se suelta el pedal del freno, la varilla de funcionamiento regresa a su posición original y la bomba de aire se cierra, impidiendo que fluya con dirección al diafragma.

Conexiones y mangueras para el sistema de vacío

Son componentes importantes que se relacionan, pero, a su vez, son muy diferentes. A continuación, se detallan algunos aspectos relevantes sobre estos:

• Conexiones

Son los puntos donde se unen las mangueras del sistema de vacío. Están hechas de materiales resistentes, como el acero o el latón, y se conectan a través de abrazaderas.

De igual forman, deben estar bien ajustadas para evitar fugas, ya que esto provocaría una disminución en la presión del sistema de frenos, lo que puede afectar la eficacia de la parada. Además, las fugas de vacío hacen que el motor funcione de manera irregular o que se encienda la luz de advertencia.

• Mangueras

Son los conductos que transportan el vacío desde el motor hasta el booster de frenos. Están hechas de materiales resistentes, como el caucho o el neopreno, y son diseñadas para soportar la presión negativa del sistema de vacío.

Asimismo, deben estar en buenas condiciones para asegurar un flujo de presión constante y sin obstrucciones. Pues, sí están dañadas, causan una disminución del vacío en el sistema de frenado, lo que afectaría al momento de detener el carro.

¿Cómo funciona el booster de freno en el sistema de frenos?

Este es un procedimiento consecutivo que se ha detallado por separado en el trascurso de articulo, pero, de manera descriptiva, se desarrolla de la siguiente manera:

• El booster de frenos aprovecha la depresión generada en el colector de admisión del motor del automóvil.
• Cuando el conductor pisa el pedal, se activa un mecanismo que permite que el aire del colector de admisión entre en el booster de frenos, entrando en una cámara, creando una presión negativa o vacío.
• Luego, actúa sobre un diafragma flexible dentro del booster. Provocando que se flexione, generando una diferencia de presión, la cual amplifica la fuerza que se aplica en el pedal.
• La energía aumentada se transmite a través del dispositivo de frenada, permitiendo que el auto se detenga de forma más eficiente.
• Cuando el conductor suelta el pedal, el flujo de aire se detiene y la presión negativa en el servo se equilibra, por lo que vuelve a su estado inicial.

Proceso de amplificación de la fuerza ejercida sobre el pedal de freno

El propósito de aumentar la fuerza es trasferir la energía mecánica del pedal a las pinzas de las ruedas del automóvil. Esto se hace aplicando, de forma lenta, fuerza al freno, que luego se transmite a un pistón en el cilindro maestro del dispositivo de parada. Este actúa como un émbolo, empujando el aceite de frenos a través del sistema hidráulico.

En los mecanismos modernos, se utiliza el servofreno o booster para amplificar la fuerza que aplica el conductor sobre el pedal del freno. Este reforzamiento utiliza la presión de vacío del motor para mejorar la fuerza.

Cuando las válvulas de refuerzo se abren, el aire ingresa al cilindro de potencia del freno, creando una diferencia de presión que aumenta la fuerza ejercida sobre el pedal. Esto asegura una reducción de velocidad eficiente.

A medida que el líquido de frenos fluye por el sistema hidráulico, se dirige hacia los cilindros que activan las pinzas. La energía necesaria para esta acción proviene de la presión del aceite de frenos, que aumenta a medida que se mueve a través del sistema hidráulico, lo que hace que se ejerza una fuerza mucho mayor sobre las pinzas de freno.

Transferencia de presión hidráulica a través del sistema de frenos

Como se ha planteado, el primer requerimiento para realizar la trasferencia de energía es tener un buen líquido de frenado, esencial en la ejecución de la detección del vehículo.

Pues, este ayuda a transmitir la presión hidráulica desde el cilindro maestro hasta el dispositivo de frenos ubicado en las ruedas, creando suficiente fricción para reducir la velocidad y detener el auto.

Importancia del booster de freno en la seguridad del vehículo

Desempeña un papel fundamental en la seguridad del vehículo al facilitar la frenada, ¿cómo? Al reducir la distancia de frenado, preservando la estabilidad y mejorando la respuesta del dispositivo de frenos. Es un componente esencial que contribuye a garantizar un viaje sereno y sin infortunios.

A continuación, se presentan algunos puntos que resaltan la importancia del booster de frenos en la seguridad del vehículo:

• Facilita la parada del auto: el servo permite que, al accionar el pedal, no sea necesario generar una gran fuerza para disminuir la velocidad del vehículo. Esto facilita el frenado y proporciona un mayor control a la persona que va al volante.
• Reducción de la distancia: al incrementar la fuerza, el booster ayuda a reducir la amplitud del frenado del vehículo. Esto es crucial en situaciones de emergencia, donde una menor distancia puede marcar la diferencia entre la vida y la muerte.
• Preservación de la seguridad: el servofreno es importante para la estabilidad del auto, ya que permite disminuir la velocidad y detenerse cuando sea necesario. El booster contribuye a mantener la eficacia y el rendimiento óptimo del dispositivo de reducción de velocidad, lo que garantiza una mayor seguridad para el conductor y sus acompañantes.

Mejora la respuesta: al aumentar la fuerza aplicada al pedal, asegura una acción rápida y eficiente del sistema de detección.

Mejora de la eficiencia y capacidad de frenado

El servo es un componente esencial para optimizar la eficiencia de la disminución de la velocidad en los vehículos modernos, ya que amplifica la fuerza aplicada al pedal, reduciendo la distancia de frenado y mejorando la estabilidad. Lo que facilita el uso al conductor, pues requiere menos esfuerzo para detener el vehículo.

Reducción de la fatiga del conductor al aplicar los frenos

La reducción de la fatiga se debe a que el servo disminuye la cantidad de esfuerzo físico requerido para detener el vehículo. Al aumentar la fuerza ejercida por el conductor, el booster permite una mayor eficacia en la disminución de la velocidad con menor esfuerzo.

Además, al reducir el cansancio del conductor, también ayuda a optimizar la seguridad vial. Pues, si se encuentra fatigado puede tener una respuesta más lenta frente a situaciones repentinas, lo que aumenta el riesgo de accidentes.

Tipos de boosters de freno

Existen diferentes tipos de booster de frenos y cada uno tiene sus propias características y ventajas, destacando los siguientes:

• De vacío: utiliza la presión generada por el motor del vehículo para aumentar la energía ejercida al pedal.
• Hidráulico: emplea este tipo de presión incrementar la fuerza, utiliza un fluido hidráulico que se almacena hasta que se necesite.
• Eléctrico: Este tipo de booster de frenos usa un motor especial que utiliza electricidad para amplificar la fuerza aplicada al pedal.

Booster de vacío y booster hidráulico

Ambos son dispositivos de frenado que se utilizan en los autos modernos. A continuación, se describe sus funciones:

• Booster de vacío

Como se planteó con anterioridad, emplea el vacío generado por el motor del vehículo para amplificar la fuerza aplicada al pedal. Cuando el conductor pisa el freno, se abre una válvula que permite que el vacío se aplique al pistón del booster. Este se mueve hacia adelante y amplifica la energía, lo que ayuda a disminuir la velocidad del vehículo sin tener que ejercer una gran cantidad de fuerza.

• Booster hidráulico:

Utiliza la presión y el fluido hidráulico para mejorar la potencia del frenado y, cuando es necesario, se lleva a cabo un procedimiento similar donde se abre una válvula para permitir el flujo de fluido hidráulico, lo que facilita el proceso de frenado del automóvil con facilidad.

Características y aplicaciones de cada tipo de booster

Cada servo posee características que los hacen elegibles para uno u otro tipo de auto, entre estas tenemos:

1. Hidráulico:

• Mayor capacidad de amplificación de la fuerza de frenado.
• Diseño compacto y liviano.
• Es usado en vehículos de pasajeros y camiones ligeros.

2. Neumático o de vacío:

• Amplificación rápida y eficiente de la fuerza al detener el auto.
• Diseño versátil y adaptable a diferentes transportes, pero es común en vehículos comerciales y de gran tamaño.

3. Eléctrico:

• Respuesta rápida y precisa al utilizar los frenos.
• Eficiencia energética y menor consumo de combustible.
• En su mayoría, se usa en vehículos modernos como híbridos o eléctricos.

Síntomas de un booster de freno defectuoso

Cuando el servo empieza a fallar hay señales que podemos detectar, que pueden incluir un pedal de freno duro o suave, ruido o vibraciones al frenar. Si se presenta cualquiera de estos “síntomas”, es vital llevar el auto a un taller mecánico para que un profesional pueda diagnosticar y reparar el problema.

Pérdida de asistencia en el pedal de freno

La pérdida de asistencia en el pedal de freno puede dar como resultado una reducción de la capacidad de frenado del auto, lo que incrementa la posibilidad de sufrir un accidente de tránsito.

Algunas posibles causas de esta pérdida incluyen fallas en el sistema hidráulico o en el servofreno, daño en la bomba de vacío, problemas eléctricos o mecánicos en el circuito del freno, entre otros.

Ruidos anormales o vibraciones al frenar

Estas alertas o “síntomas” pueden ser causados por una variedad de problemas en el sistema de frenos, incluyendo:

• Desgaste en los rotores o tambores.
• Pastillas de freno en mal estado o desiguales.
• Ruedas deterioradas o con deformaciones.
• Problemas en la suspensión.
• Disco de freno dañado o gastado.

Lo más recomendado al experimentar cualquiera de ellos, es llevar el vehículo a un taller mecánico para que un especialista pueda reparar el problema.

Mantenimiento y sustitución del booster de freno

Como se ha planteado, el servofreno es un elemento primordial en la disminución de la velocidad del vehículo y, por lo tanto, para la seguridad de sus pasajeros.

Mantenimiento:

• Verificar de forma regular el aceite de frenos y asegurarse de que esté en el nivel adecuado.
• Inspeccionar el booster en busca de fugas o daños en las conexiones.
• Mantener limpio el área para evitar la acumulación de suciedad y residuos que puedan afectar su funcionamiento

Sustitución:

El reemplazo debe ser realizado por un técnico capacitado, ya que implica desconectar y volver a conectar el sistema de frenado. De igual forma, es importante mencionar la relevancia de utilizar un booster de frenos de calidad y compatible con el modelo y año del carro para garantizar una labor adecuada.

Inspección periódica del sistema de frenos y el booster

Realizar un chequeo regular ayuda a detectar problemas de forma temprana, mejorando la seguridad del conductor, así como la fatiga (al tener un servofreno que al que no tenga que ejercer mayor fuerza), además de ahorrar dinero en reparaciones costosas a largo plazo.

Proceso de reemplazo del booster de freno en caso de falla

La sustitución puede variar según el modelo del vehículo, pero en general implica los siguientes pasos:

• Desconectar la batería para evitar cortocircuitos.
• Separar las mangueras de la entrada y salida de vacío del booster.
• Retirar los pernos o tornillos que lo sujetan al firewall.
• Desconectar el servofreno del vehículo.
• Instalar el nuevo booster y asegurarse de que esté bien sujeto al firewall. Después, conectar las mangueras.
• Reconectar la batería.
• Probar el sistema de frenos para asegurarse de que funcione de forma correcta.

Es importante recordar que el proceso de reemplazo puede ser complejo y requiere habilidades mecánicas avanzadas. Si no está seguro de cómo realizar este proceso, es recomendable llevar el vehículo a un taller mecánico para que lo realicen profesionales.