Propuesta de un sistema para medir la eficiencia del freno convencional en vehículos livianos

Abstract

El objetivo de esta investigación es proponer un sistema que permita medir, de forma precisa y controlada, la eficiencia del sistema de freno convencional en vehículos livianos de categoría M1, utilizando un vehículo real como plataforma de ensayo en las instalaciones del INTRAFIM-UNI. Nuestra hipótesis es que una correcta identificación de parámetros clave, con instrumentos de medición y componentes mecánicos, permite evaluar con claridad el desempeño del sistema de frenos convencional antes y después del mantenimiento preventivo. El tipo de investigación es aplicada, nivel correlacional, enfoque cuantitativo y diseño cuasiexperimental. Los parámetros principales de este estudio son presión hidráulica, temperatura de fricción, masa del vehículo, velocidad, distancia de frenado y coeficientes de fricción y adherencia. A través de instrumentos y equipos instalados sobre el vehículo, se realizan pruebas dinámicas reales que permiten comparar el comportamiento del sistema en ambos escenarios. Los resultados muestran una mejora significativa en la eficiencia de frenado posterior al mantenimiento, lo que valida las hipótesis planteadas. Asimismo, se comprueba que el sistema de medición opera adecuadamente en un entorno controlado, cumpliendo con los requisitos técnicos. De forma complementaria, el análisis térmico evidencia una menor asimetría de temperaturas entre los frenos, lo que indica una mayor uniformidad en la distribución del esfuerzo de frenado. En conjunto, el sistema diseñado constituye un aporte valioso para futuros estudios en ingeniería automotriz, especialmente en el diagnóstico, mantenimiento y evaluación de sistemas de freno convencional, aportando información útil para la toma de decisiones técnicas basadas en evidencia.

The objective of this research is to propose a system that allows for the accurate and controlled measurement of the efficiency of conventional braking systems in category M1 light vehicles, using a real vehicle as a test platform at the INTRAFIM-UNI facilities. Our hypothesis is that a correct identification of key parameters, with measuring instruments and mechanical components, allows for a clear assessment of conventional braking system performance before and after preventive maintenance. The research is applied, correlational, quantitative, and quasi-experimental in design. The main parameters of this study are hydraulic pressure, friction temperature, vehicle mass, speed, braking distance, and coefficients of friction and adhesion. Real dynamic tests are performed using instruments and equipment installed on the vehicle, allowing for a comparison of system performance in both scenarios. The results show a significant improvement in post-maintenance braking efficiency, validating the hypotheses. It also verifies that the measurement system operates properly in a controlled environment, meeting technical requirements. Additionally, the thermal analysis shows less temperature asymmetry between the brakes, indicating greater uniformity in braking force distribution. Overall, the designed system constitutes a valuable contribution to future studies in automotive engineering, especially in the diagnosis, maintenance, and evaluation of conventional braking systems, providing useful information for evidence-based technical decision-making.