Cilindro maestro | Tipos, principios de funcionamiento y aplicaciones.

El cilindro maestro es una pieza clave en el sistema de frenado de cualquier vehículo. Desde automóviles hasta motocicletas, este componente es esencial para garantizar la eficacia y la seguridad en la frenada. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de cilindros maestros, así como sus principios de funcionamiento y aplicaciones más comunes. Si eres un entusiasta de la mecánica automotriz o simplemente quieres aprender más sobre cómo funciona el sistema de frenado de tu vehículo, ¡sigue leyendo!

Cilindro maestro | Tipos, principios de funcionamiento y aplicaciones.

“Las grandes cosas surgen de combinar cosas pequeñas”

El cilindro maestro en el sistema de frenos de un automóvil es un dispositivo hidráulico en el que se disponen cilindros y uno o dos pistones para manejar la fuerza mecánica ejercida por el conductor de un vehículo a través del pedal del freno (en vehículos) o de la palanca del freno (en vehículos). ). , bicicletas) se convierte en presión hidráulica, que a su vez se transfiere a la pinza de freno para frenar.

Los sistemas hidráulicos constan de tres partes básicas: un cilindro maestro (pistón) que fuerza el fluido a través de las líneas, las líneas que transportan el fluido y un cilindro esclavo que se mueve cuando la presión del fluido lo empuja. Los cilindros maestros “tándem” modernos utilizan un par de pistones en el mismo tubo que controlan dos circuitos de fluido diferentes, proporcionando una redundancia que ningún diseño de pistón único puede proporcionar.

En los sistemas de frenado hidráulico, el cilindro maestro es un dispositivo que proporciona la presión o fuerza de frenado requerida a los componentes finales de frenado después de multiplicar la fuerza mecánica aplicada por el conductor a través del pedal o la palanca del freno.

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TIPOS DE CILINDROS PRINCIPALES

Existen dos tipos de cilindros maestros según su diseño y aplicación:

1. CILINDRO PRINCIPAL DE CIRCUITO ÚNICO

La palanca del pedal del freno empuja el pistón (pistón) hacia el interior del cilindro, lo que fuerza el fluido a través de las líneas hacia los cilindros esclavos. Cuando se suelta el pedal del freno, un resorte en el cilindro empuja el pistón a su posición original. La presión negativa extrae el líquido de frenos de las líneas y del depósito de líquido de frenos hacia el cilindro.

El MC (cilindro maestro) de un solo circuito distribuye la misma potencia a todas las ruedas debido al uso de un solo pistón o circuito de un solo cilindro.

Cilindro maestro | Tipos, principios de funcionamiento y aplicaciones.
Cilindro maestro simple o doble

Este tipo de cilindro maestro se usa comúnmente en muchos vehículos de dos ruedas y en algunos vehículos ligeros de cuatro ruedas.

construcción

Consta de 5 partes: –

1. depósito

Es el depósito que se utiliza para almacenar líquido de frenos en los sistemas de frenos hidráulicos. Suele estar hecho de plástico.

2do cilindro

Es la carcasa hermética en la que el pistón se mueve con el momento del pedal del freno, lo que a su vez provoca la conversión y multiplicación de la fuerza. El cilindro suele estar hecho de hierro fundido o aluminio.

  • Está conectado al depósito a través de la válvula de entrada y también a las líneas de freno a través de la válvula de salida.
  • En el MC de circuito único solo hay 1 cámara de compresión.

3. pistón

  • Es la parte alternativa del cilindro maestro que se mueve hacia adelante y hacia atrás dentro del cilindro debido al movimiento del pedal del freno. El pistón provoca la compresión del líquido de frenos en el cilindro, lo que a su vez crea una alta presión hidráulica.
  • Sólo se utiliza 1 pistón en el circuito único.

4. La primavera que regresa

Se trata de un resorte helicoidal simple en el cilindro que ayuda a garantizar que el pistón y el pedal del freno mantengan su posición original después de soltar el pedal del freno.

5. válvula

En el MC de circuito simple, la válvula de salida a través de la cual se conecta el conducto de freno, a través de esta válvula se conduce el líquido de frenos comprimido a la pinza de freno.

2. CILINDRO PRINCIPAL EN TÁNDEM O CILINDRO PRINCIPAL DE DOBLE CIRCUITO

  • Es un tipo MC modificado, que utiliza dos cilindros, dos pistones o un solo cilindro, dos pistones junto con doble circuito para frenado independiente entre las ruedas delanteras y traseras.
  • Este tipo de cilindro maestro se utiliza en casi todos los vehículos porque es más eficiente que los cilindros MC de circuito único.
  • Permite la independencia entre el frenado de las ruedas delanteras y traseras o el frenado diagonal, lo cual es una característica de seguridad importante para un vehículo.

construcción

1. depósito

En el cilindro maestro de freno tándem se utilizan recipientes de dos o dos cámaras como depósito para el líquido de frenos en lugar de recipientes individuales.

2do cilindro

  • Utiliza el mismo cilindro que el tipo monocircuito, con una pequeña modificación, es decir, es una carcasa con 2 pistones y también tiene 2 válvulas de escape y 2 de admisión.
  • En el cilindro maestro tándem, hay dos cámaras de compresión en el cilindro.

3. pistón

  • En lugar de un pistón, en el MC tándem se utilizan dos pistones, el primario y el secundario; el accionamiento del pistón secundario se produce una vez finalizado el movimiento del pistón primario.
  • El pistón primario está conectado al pedal del freno y el pistón secundario está ubicado directamente detrás del resorte de retorno del pistón primario.

4. La primavera que regresa

En el MC tándem se utilizan 2 resortes de retorno, uno en el pistón primario y el segundo en el pistón secundario.

5. Válvulas

En el cilindro maestro tándem, como el MC de doble circuito, se utilizan 2 válvulas de entrada y 2 de escape.

PRINCIPIOS DE TRABAJO

Cilindro maestro de circuito único

  • En los cilindros maestros de circuito simple, el pistón permanece en su posición original cuando no se pisa el pedal del freno, es decir.
  • Cuando se pisa el pedal del freno, es decir, en la posición accionada, el pistón, que está conectado al pedal del freno a través de una biela, se mueve, lo que a su vez abre la válvula de entrada, lo que hace que el líquido de frenos fluya desde el depósito hacia la cámara de compresión. .
  • Este líquido de frenos en la cámara de compresión se comprime mediante el movimiento del pistón en el cilindro, como una jeringa médica.
  • Después de la compresión a una cierta presión, la válvula de salida se abre y este líquido de frenos altamente comprimido se alimenta más a las líneas de freno para una mayor aplicación de los frenos.
Cilindro maestro | Tipos, principios de funcionamiento y aplicaciones.
Cilindro maestro del freno

Cilindro maestro en tándem

  • El funcionamiento del cilindro maestro tándem es 70% idéntico al del cilindro MC de circuito único, pero este tipo utiliza dos circuitos de freno independientes. Echa un vistazo a cómo funciona.
  • Cuando no se pisa el pedal del freno, el pistón permanece en su posición original y cierra la válvula de entrada de ambas cámaras de compresión, lo que a su vez detiene el flujo de líquido de frenos entre ambos depósitos o ambas cámaras de depósito.
  • Cuando se presiona el pedal del freno, el pistón primario se mueve primero, abriendo la válvula de entrada primaria.
  • El movimiento del pistón primario provoca inicialmente la compresión del líquido de frenos en la cámara primaria.
  • Una vez completada la compresión en la cámara primaria, la válvula de salida primaria se abre y este líquido de frenos comprimido se envía a través de líneas de freno a las pinzas de freno y se aplican los frenos del circuito primario.
  • Una vez completado el movimiento del pistón primario, es decir, en el extremo, el pistón secundario comienza a moverse debido a la fuerza ejercida por el resorte del pistón primario, que a su vez abre la válvula secundaria y el líquido de frenos fluye hacia la cámara de compresión secundaria del depósito secundario.
  • Luego, este líquido de frenos se comprime y, después de la compresión completa, se abre la salida secundaria y este líquido altamente comprimido se envía a las pinzas de freno a través de las líneas de freno y se aplican los frenos del circuito secundario.

SOLICITUD

Cilindro maestro de circuito único

  • Se utiliza principalmente en vehículos de dos ruedas como Bajaj Pulsar, TVS Apache, etc.
  • Muchos vehículos ligeros, como los rickshaws eléctricos, también utilizan este tipo de cilindro maestro.

Cilindro maestro en tándem

  1. Se utiliza habitualmente en casi todos los vehículos equipados con un sistema de frenado hidráulico.
  2. El uso del Tandem Master C en vehículos con sistemas de frenado hidráulico es exigido por los gobiernos de muchos países debido a la seguridad en caso de fallo de los frenos.

Más recursos:

Notas sobre piezas y sistemas en la construcción de automóviles, artículo.

Tendencias automotrices, artículos de noticias, notas.

Notas conceptuales mecánicas y subjetivamente básicas, artículos.


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El cilindro maestro en el sistema de frenado de un automóvil es un dispositivo hidráulico en el que el cilindro y uno o dos pistones están dispuestos de tal manera que la fuerza mecánica aplicada por el conductor de un vehículo, ya sea a través del pedal de freno (en automóviles) o la palanca de freno (en bicicletas), se convierte en presión hidráulica que se transfiere al calibrador de freno para frenar.

Los sistemas hidráulicos están compuestos por tres partes básicas: un cilindro maestro (émbolo) que empuja el fluido a través de las líneas, las líneas que llevan el fluido y un cilindro esclavo que se mueve cuando la presión del fluido lo empuja. Los cilindros maestros modernos «tándem» utilizan un par de pistones en el mismo tubo que controlan dos circuitos de fluido diferentes para ofrecer redundancia que ningún diseño de pistón único puede ofrecer.

En el sistema de frenado hidráulico, el cilindro maestro es un dispositivo que proporciona la cantidad requerida de presión o fuerza de frenado a los componentes de freno finales después de multiplicar la fuerza mecánica aplicada por el conductor a través del pedal o la palanca de freno.

TIPOS DE CILINDRO MAESTRO

Según su construcción y aplicación, los cilindros maestros de freno se dividen en 2 tipos:

1. CILINDRO MAESTRO DE UN SOLO CIRCUITO

La palanca del pedal de freno empuja el émbolo (pistón) dentro del cilindro, que empuja el fluido a través de las líneas y hacia los cilindros esclavos. Cuando se suelta el pedal de freno, un resorte dentro del cilindro empuja el émbolo hacia atrás a su posición original. La presión negativa succiona el líquido de freno hacia el cilindro desde las líneas y desde el depósito de líquido de frenos.

El cilindro maestro de un solo circuito distribuye una fuerza igual en todas las ruedas debido al uso de un solo cilindro y pistón o circuito.

Este tipo de cilindro maestro se utiliza comúnmente en muchas motocicletas y algunos vehículos livianos de 4 ruedas.

Construcción:
Consta de 5 partes:

1. Depósito
Es el tanque de almacenamiento utilizado para almacenar el líquido de frenos en el sistema de frenado hidráulico, generalmente está hecho de plástico.

2. Cilindro
Es la carcasa hermética dentro de la cual se mueve el pistón con el movimiento del pedal de freno, lo que a su vez provoca la conversión y multiplicación de la fuerza. El cilindro generalmente está hecho de hierro fundido o aluminio. Está conectado al depósito a través de una válvula de entrada y también a las líneas de freno a través de una válvula de salida. En el cilindro maestro de un solo circuito, solo hay una cámara de compresión.

3. Pistón
Es la parte de vaivén del cilindro maestro que se mueve dentro del cilindro debido al movimiento del pedal de freno. El pistón comprime el líquido de frenos dentro del cilindro, lo que genera alta presión hidráulica. En el circuito de un solo circuito, solo se utiliza un pistón.

4. Resorte de retorno
Es el resorte tipo bobina simple utilizado dentro del cilindro que ayuda al pistón y al pedal de freno a mantener su posición original después de soltar el pedal de freno.

5. Válvula
En el cilindro maestro de un solo circuito, es la válvula de salida a través de la cual se conecta la línea de freno. El fluido de freno comprimido se transfiere al calibrador a través de esta válvula.

2. CILINDRO MAESTRO TÁNDEM O CILINDRO MAESTRO DE DOBLE CIRCUITO

Es el tipo modificado de cilindro maestro en el que se utiliza un doble cilindro-doble pistón o un solo cilindro de doble pistón junto con un doble circuito para el frenado independiente entre las ruedas delanteras y traseras.

Se utiliza este tipo de cilindro maestro en casi todos los automóviles, ya que es más eficiente que el cilindro maestro de un solo circuito. Proporciona independencia entre el frenado de las ruedas delanteras y traseras o un frenado diagonal, que es un importante elemento de seguridad para un vehículo.

Construcción:

1. Depósito
En el cilindro maestro tándem, en lugar de un solo depósito, se utiliza un depósito de 2 cámaras para almacenar el líquido de frenos.

2. Cilindro
Se utiliza el mismo cilindro que en el tipo de circuito único, con una pequeña modificación, es la carcasa de 2 pistones y también hay 2 válvulas de entrada y 2 válvulas de salida. En el cilindro maestro tándem, hay 2 cámaras de compresión dentro del cilindro.

3. Pistón
En lugar de un solo pistón, se utilizan 2 pistones: pistón primario y pistón secundario, en el cilindro maestro tándem. La activación del pistón secundario ocurre después de completar el movimiento del pistón primario. El pistón primario está conectado al pedal de freno y el pistón secundario se coloca justo detrás del resorte de retorno del pistón primario.

4. Resorte de retorno
En el cilindro maestro tándem, se utilizan 2 resortes de retorno, uno con el pistón primario y otro con el pistón secundario.

5. Válvulas
En el cilindro maestro tándem, como es un cilindro de doble circuito, se utilizan 2 válvulas de entrada y 2 válvulas de salida.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Cilindro Maestro de un solo circuito:
Cuando el pedal de freno no se presiona, es decir, en posición de no accionamiento, el pistón permanece en su posición original, lo que cierra la válvula de entrada del depósito y evita la entrada de líquido de frenos desde el depósito hasta la cámara de compresión. Cuando se presiona el pedal de freno, es decir, en posición de accionamiento, el pistón, que está conectado al pedal de freno a través de una varilla de conexión, se mueve y abre la válvula de entrada, permitiendo la entrada de líquido de frenos desde el depósito hasta la cámara de compresión. Este líquido de frenos dentro de la cámara de compresión se comprime debido al movimiento del pistón dentro del cilindro, al igual que una jeringa médica. Después de la compresión hasta cierta presión, se abre la válvula de salida y este líquido de frenos altamente comprimido se transfiere a las líneas de freno para un mayor accionamiento de los frenos.

Cilindro Maestro Tándem:
El funcionamiento del cilindro maestro tándem es un 70% similar al del cilindro maestro de un solo circuito, pero en este tipo se utilizan 2 circuitos independientes de frenado. Veamos cómo funciona:

Cuando el pedal de freno no se presiona, los pistones permanecen en su posición original, cerrando la válvula de entrada de ambas cámaras de compresión, lo que interrumpe la entrada de líquido de frenos entre ambos depósitos o cámaras de depósito.

Cuando se presiona el pedal de freno, en primer lugar, el pistón primario se mueve y abre la válvula de entrada primaria. Inicialmente, debido al movimiento del pistón primario, se produce la compresión del líquido de frenos dentro de la cámara primaria. Después de completar la compresión en la cámara primaria, se abre la válvula de salida primaria y este líquido de frenos comprimido se envía a las pinzas de freno a través de las líneas de freno y se produce el accionamiento de los frenos del circuito primario.

Después de completar el movimiento del pistón primario, es decir, en su punto extremo, el pistón secundario comienza a moverse debido a la fuerza aplicada por el resorte del pistón primario, lo que abre la válvula secundaria y permite la entrada de líquido de frenos desde el depósito secundario hasta la cámara de compresión secundaria. Este líquido de frenos se comprime y, después de la compresión completa, se abre la válvula de salida secundaria y este fluido altamente comprimido se envía a las pinzas de freno a través de las líneas de freno y se produce el accionamiento de los frenos del circuito secundario.

APLICACIÓN

Cilindro Maestro de un solo circuito:
Se utiliza principalmente en motocicletas como Bajaj Pulsar, TVS Apache, etc. También se utilizan en vehículos livianos como los rickshaws eléctricos.

Cilindro Maestro Tándem:
Se utiliza ampliamente en casi todos los automóviles equipados con sistemas de frenado hidráulicos. El uso de cilindros maestros tándem en vehículos equipados con sistemas de frenado hidráulico es obligatorio en muchos países debido a su seguridad ante fallos de freno.

[Ríase] Más recursos:
Notas y artículos sobre piezas y sistemas de ingeniería automotriz.
Tendencias de la industria automotriz, artículos de noticias, notas.
Notas y artículos conceptuales básicos sobre mecánica, organizados por tema.

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