Cómo los sistemas de frenos de aire comprimido mantienen la seguridad de los camiones de bomberos

Los camiones de bomberos necesitan frenos fuertes que funcionan siempre. Cuando un camión de bomberos acude a una emergencia, debe poder detenerse con rapidez y seguridad. Este artículo explica cómo se fabrican los sistemas de frenos de aire comprimido para los camiones de bomberos.

Por qué son importantes los frenos de los camiones de bomberos

Los camiones de bomberos son grande y pesado. Transportan agua, equipos y bomberos. Un camión de bomberos típico pesa unos 13.000 kg (o 28.660 libras). Cuando algo tan pesado se mueve rápido, necesita unos frenos realmente buenos para detenerse.

El sistema de frenos de un camión de bomberos utiliza presión de aire en lugar del líquido de frenos que utilizan los coches. Esto ayuda a que el camión grande se detenga mejor.

Cómo se construye el camión de bomberos

Antes de hacer los frenos, los ingenieros necesitan saber algunas cosas importantes sobre el camión de bomberos:

Pieza	Medición
Peso total	13.000 kg
Distancia entre ejes	3.65 m
Distancia del centro de gravedad al eje delantero	2.15 m
Distancia del centro de gravedad al eje trasero	1.50 m
Altura del centro de gravedad	1.10 m
Radio de rodadura del neumático	0.52 m

Estas cifras ayudan a los ingenieros a calcular la potencia que deben tener los frenos.

¿Qué potencia deben tener los frenos?

Los ingenieros calculan la potencia de frenado necesaria. Lo calculan para distintas situaciones:

1. Frenado normal en una carretera llana
2. Frenado de emergencia cuando el camión tiene que parar rápido
3. Aparcamiento en cuesta para que el camión no ruede

Para las ruedas delanteras, los frenos tienen que manejar 66.457 Newtons de fuerza, lo que significa que cada rueda necesita frenos que puedan crear 17.278 Newton-metros de par.

Para las ruedas traseras, los frenos tienen que manejar 34.343 Newtonsque es 9.220 Newton-metros de par por rueda.

Cuando se estaciona en una pendiente de 22 ° (que es bastante empinada), los frenos deben mantener 47.724 Newtons para evitar que el camión ruede.

Elegir los frenos adecuados

Después de hacer estos cálculos, los ingenieros eligen los frenos que son lo suficientemente fuertes. Para este camión de bomberos, eligieron:

Eje delantero Frenos:

• Tipo: Frenos de disco con cámaras de aire tipo 24
• Factor de eficacia de frenado: 0.8
• Ratio de apalancamiento: 16
• Radio de frenado efectivo: 0.16 m
• Fuerza de la varilla de empuje: 11,000 N

Eje trasero Frenos:

• Tipo: Frenos de disco con cámaras de aire tipo 20-24
• Factor de eficacia de frenado: 0.8
• Ratio de apalancamiento: 16
• Radio de frenado efectivo: 0.16 m
• Fuerza de la varilla de empuje: 8.000 N para conducir, 11.000 N para aparcar

Estos frenos pueden crear más par del necesario, lo que es bueno para la seguridad:

• Eje delantero: 20.275 N-m (más fuerte que los 17.278 N-m necesarios)
• Eje trasero: 13.478 N-m (más fuerte que los 9.220 N-m necesarios)
• Aparcamiento: 20.275 N-m (más fuerte que los 12.408 N-m necesarios)

Depósitos de aire para los frenos

Los frenos de aire necesitan aire comprimido para funcionar. El aire se almacena en depósitos llamados depósitos de aire. Los ingenieros tienen que calcular el tamaño de estos tanques.

Para este camión de bomberos, calcularon:

• Para un frenado normal (5 ciclos): Como mínimo 34,5 litros necesario
• Para el frenado de estacionamiento (2 ciclos): Al menos 6,46 litros necesario
• Para frenadas de emergencia en carreteras resbaladizas: Al menos 57,54 litros necesario

Para estar seguros, optaron por utilizar tres Depósitos de 25 litroslo que da un total de 75 litros - más del mínimo necesario.

Selección del compresor de aire

El compresor de aire llena los depósitos de aire. Tiene que producir suficiente aire para que los frenos funcionen.

El caudal de aire mínimo necesario se calculó en 225,17 litros por minuto. Los ingenieros eligieron un compresor que puede proporcionar 275 litros por minuto cuando el motor funciona a 1.875 rpm.

Este compresor puede llenar los depósitos desde vacío hasta la presión mínima necesaria para iniciar la marcha en sólo 0,154 minutos (unos 9 segundos).

Comprobación del sistema de frenos

Tras diseñar y construir el sistema de frenos, se sometió a pruebas exhaustivas:

• Pruebas de rendimiento para asegurarse de que cumple todas las normas de seguridad
• Pruebas de fiabilidad donde el camión condujo durante 20.000 kilómetros (alrededor de 12.427 millas) para asegurarse de que nada se desgastó o se rompió

Todas las pruebas demostraron que el sistema de frenos funcionaba bien y cumplía todas las normas de seguridad exigidas.

Por qué los frenos de aire son ideales para los camiones de bomberos

Los sistemas de frenos de aire presentan varias ventajas para Camiones de bomberos de rescate de emergencia:

1. Más potente que los frenos hidráulicos para vehículos grandes
2. Diseño a prueba de fallos - si hay una fuga, los frenos se aplican automáticamente
3. Varios sistemas independientes de modo que si uno falla, los demás siguen funcionando
4. Funciona bien con frenos de remolque si el camión de bomberos necesita tirar del equipo

Más Vehículos pesados de rescate de emergencia utilizan frenos de aire porque son más seguros y fiables para los camiones grandes.

Conclusión

El diseño de sistemas de frenos de aire comprimido para camiones de bomberos implica cálculos cuidadosos, elecciones inteligentes y pruebas exhaustivas. Los ingenieros deben tener en cuenta el peso del camión, el uso que se le va a dar y las normas de seguridad.

El sistema de frenos aquí descrito tiene más potencia de frenado de la necesaria y más capacidad de aire de la requerida. Este margen extra hace que el Camión de bomberos de rescate para respuesta a emergencias más seguras y fiables cuando los bomberos tienen que responder a emergencias.

Cuando los camiones de bomberos acuden a toda velocidad a una emergencia, todos necesitan saber que pueden detenerse con seguridad. Los buenos sistemas de frenos de aire ayudan a garantizarlo.