frenos toyota

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Técnico de diagnóstico - Frenos Sistema de frenos

Sistema de frenos Estructura

El sistema de frenos consiste en los componentes siguientes.

1. Pedal del freno

2. Servofreno

3. Cilindro maestro

4. Válvula dosificadora (válvula P)

5. Freno de pie

(1) Freno de disco

(2) Freno de tambor

6. Freno de estacionamiento

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Cilindro maestro Generalidades & estructura

1. GeneralidadesEl cilindro maestro es un dispositivo que convierte la fuerza de aplicación aplicada al pedal del freno en presión hidráulica. En la actualidad, el cilindro maes-tro en tándem, que incluye dos pistones, genera pre-sión hidráulica en dos sistemas de latiguillos de freno. La presión hidráulica se aplica después a las pinzas del freno de disco o a los cilindros de rueda de los fre-nos de tambor. El depósito sirve para absorber los cambios en el volumen del líquido de frenos causados por los cam-bios en la temperatura del líquido. Además, tiene un separador en su interior que divide el depósito en dos partes delantera y trasera, tal como se muestra a la izquierda. El diseño de dos partes del depósito garantiza que si falla un circuito debido a las fugas del líquido, el otro circuito seguirá estando dis-ponible para detener el vehículo. El sensor de nivel del líquido detecta cuando el nivel de líquido en el depósito cae por debajo del nivel mínimo y utiliza el indicador de advertencia del freno para avisar al conductor.

2. EstructuraEl cilindro maestro consiste en las piezas siguientes.

(1) Pistón n° 1

(2) Muelle de retorno n° 1

(3) Pistón n° 2

(4) Muelle de retorno n° 2

(5) Juntas del pistón de caucho

(6) Depósito de reserva

(7) Sensor de nivel del líquido (1/3)

Válvula dosificadora

Cilindro maestro

Servofreno

Pedal del freno Freno de disco

Freno de disco

Freno de estacionamiento

Freno de tambor

(1)

4.

3.

2.

1.6.

5.

(2)

Juntas de pistónde caucho

Mínima

(5)

(4) Muelle de retorno Nº.2

(3) Pistón Nº. 2

(2) Muelle de retorno Nº.1

(1) Pistón Nº. 1

(6) Depósito de reserva

(7) Sensor del nivel de líquido

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3. PrincipiosCuando se pisa el pedal del freno, el cilindro maestro convierte esta fuerza en presión hidráulica. El funciona-miento del pedal del freno se basa en el principio de la palanca, y convierte una fuerza pequeña del pedal en una fuerza grande que actúa sobre el cilindro maestro. Basado en la ley de Pascal, la fuerza hidráulica generada en el cilindro maestro se transmite a través del lati-guillo del freno a los cilindros de rueda individuales. Actúa en los forros del freno y en las pastillas del freno de disco para generar la fuerza de frenado. Según la ley de Pascal, una presión que se aplica uniformemente sobre un líquido confinado se transmitirá uniformemente en todas direcciones. Si se aplica este principio a un circuito hidráulico en un sistema de frenos, la presión generada en el cilindro maes-tro se transmite uniformemente a todos los cilindros de rueda. La fuerza de frenado varía, tal como se muestra en la ilustración de la izquierda, dependiendo del diámetro de los cilindros de rueda. Si, por ejemplo, el diseño del vehículo requiere una fuerza de frenado mayor en las ruedas delanteras, las especifi-caciones de diseño incluirán cilindros de rueda más grandes en la parte delantera.

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4. Tipos de latiguillos de frenoSi el latiguillo del freno está resquebrajado y hay fugas de líquido, los frenos dejarán de funcionar. Por este motivo, el sistema hidráulico del freno se divide en dos sistemas de latiguillo del freno. La presión hidráulica que se envía a los dos sistemas desde el cilindro maestro se transmite a las pinzas del freno de disco o a los cilindros de rueda. La disposición de los latiguillos del freno es diferente para los vehícu-los FR y los vehículos FF. En los vehículos FR, los latiguillos del freno están divi-didos en un sistema de rueda delantero y trasero; en los vehículos FF se utilizan tubos en diagonal. Dado que la carga aplicada a la parte delantera de los vehículos FF es más grande, se utiliza una fuerza de frenado mayor para las ruedas delanteras que para las ruedas traseras. Por este motivo, si se utilizara el mismo sistema de latiguillos del freno para los vehícu-los FR que para los vehículos FF, la fuerza de frenado será demasiado débil si falla el sistema de frenos de la rueda delantera, por ello se utiliza un sistema de lati-guillos con tubos en diagonal entre la rueda delantera derecha y la rueda trasera izquierda y uno entre la rueda delantera izquierda y la rueda trasera derecha; de esta forma, si falla uno de los sistemas, el otro man-tendrá un cierto grado de fuerza de frenado.

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El principio de la palanca se aplica de la siguiente manera por el pedal del freno.

Punto de apoyo

Varilla de empuje

Cilindro de rueda

Misma presión(2.000 kPa)

4000 N

2.000 N

2.000 N

400 N

cm10 2

cm40

cm8

cm10 2

cm20 2

cm5 2

1000 NCilindro maestroB

A

a

F2

F1

Fuerza de funcionamiento:

Principio de la palanca Ley de Pascal

Fuerza del pedal

Cantidad de movimiento:

Fuerza de la varilla de empujeDistancia desde el centro del pedal alpunto de apoyo

Distancia desde la varilla de empuje al punto de apoyo

F1

F

B:

a

a: Cantidad de movimiento del extremo del pedalb: Cantidad de movimiento de la varilla de empuje

a ab X Xbb

:1

A :1

F :2

F1X XAA

= = = = =F2 F2X BB A

BAB

BA

b

Vehículos FR

Parte delantera

Parte delantera

Vehículos FF

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Funcionamiento

Cuando se pisa el pedal del freno, la fuerza se transmite a través de la varilla de empuje al cilindro maestro, donde se empujará el pistón. La fuerza de la presión hidráulica gene-rada dentro del cilindro maestro se transmite a través de los latiguillos del freno a cada cilindro de rueda.

1. Funcionamiento normal

(1) Cuando no se aplican los frenos.Las juntas del pistón de los pistones n° 1 y n° 2 están colocadas entre el orificio de entrada y el orificio de compensación, creando un con-ducto entre el cilindro maestro y el depósito de reserva.El pistón n° 2 se desplaza hacia la derecha debido a la fuerza del mue-lle de retorno n° 2, pero no puede sobrepasar los límites del perno de tope.

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(2) Cuando se pisa el pedal del frenoEl pistón n° 1 se desplaza hacia la izquierda y la junta del pistón sella el orificio de compensación para blo-quear el conducto entre el cilindro y el depósito de reserva. Cuando el pistón se empuja aún más, aumenta la presión hidráulica en el cilindro maestro. Esta presión actúa sobre los cilindros de rueda traseros. Dado que la misma presión hidráulica tam-bién empuja el pistón n° 2, éste fun-ciona exactamente de la misma forma que el pistón n° 1 y actúa sobre los cilindros de rueda delante-ros.

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Muelle de retornoNº.2

Muelle de retornoNº. 1

Pistón Nº. 2

Junta del pistón Nº. 2

Junta del pistón Nº. 1

Perno de tope

a la parte delanteraa la parte trasera

Lumbrera de compensación

Pistón Nº. 1

Lumbrera de entrada

Pistón Nº. 1Pistón Nº. 2

Lumbrera de compensación

Junta del pistón

a la parte

delantera

a la parte

trasera

Pedal del freno, pisado (1) Pedal del freno, pisado (2)

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(3) Cuando el pedal de freno no está pisado.Los pistones regresan a su posición original debido a la presión hidráulica y a la fuerza de los muelles de retorno. Sin embargo, debido a que el líquido de frenos no regresa inme-diatamente desde el cilindro de rueda, la presión hidráulica en el interior del cilindro maestro cae momentáneamente (se crea un vacío). Como resultado, el líquido de frenos dentro del depósito de reserva fluye al cilindro maestro por el orificio de entrada, a través de los numero-sos orificios situados en la punta del pistón y alrededor de la periferia de la junta del pistón. Después de que el pistón regresa a su posición origi-nal, el líquido de frenos regresa gra-dualmente desde el cilindro de rueda hasta el cilindro maestro y fluye al depósito de reserva a través de los orificios de compensación. El orificio de compensación también absorbe los cambios en el volumen del líquido de frenos que podrían haberse producido dentro del cilindro debido a los cambios de tempera-tura. Esto evita que la presión hidráulica aumente cuando no se uti-lizan los frenos.

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2. Si hubiera fugas de líquido en uno de los sistemas.

(1) Fugas de líquido en la parte trasera Cuando se pisa el pedal del freno, el pistón n° 1 se mueve hacia la izquierda pero no crea presión hidráulica en la parte trasera. El pis-tón n° 1 comprime entonces el mue-lle de retorno, hace contacto con el pistón n° 2 y lo empuja aumentando la presión hidráulica en el extremo delantero del cilindro maestro, lo que permite que se accionen dos de los frenos desde la parte delantera del cilindro maestro.

a la parte

delantera

Pedal del freno, soltado (1) Pedal del freno, soltado (2)

a la parte

trasera

Lumbrera de compensaciónLumbrera de entradaOrificios

Junta del pistón

Contacto


a la parte

delantera

a la parte

trasera

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(2) Fugas de líquido en la parte delan-tera Dado que no se genera presión hidráulica en la parte delantera, el pistón n° 2 avanzará hasta hacer contacto con la pared del extremo del cilindro maestro.Cuando se empuja el pistón n° 1 más hacia la izquierda, la presión hidráulica aumenta en la parte tra-sera del cilindro maestro, lo que per-mite que se accionen dos de los frenos desde la parte trasera del cilindro maestro.

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Servofreno Generalidades & estructura

1. GeneralidadesEl servofreno es un dispositivo que utiliza la diferencia entre el vacío del motor y la presión atmosférica para generar una fuerza mayor (servopo-tencia) que es proporcional a la fuerza con que se pisa el pedal del freno. El servofreno utiliza el vacío gene-rado en el colector de admisión (bomba de vacío en los motores die-sel).

2. EstructuraEl servofreno consiste en los compo-nentes siguientes.

(1) Biela de funcionamiento de la válvula

(2) Varilla de empuje

(3) Pistón del servofreno

(4) Cuerpo del servofreno

(5) Diafragma

(6) Muelle del diafragma

(7) Cuerpo de la válvula

(8) Disco de reacción

(9) Depurador de aire

(10)Sello de la carrocería

(11)Cámara de presión variable

(12)Cámara de presión constante

(13)Válvula de retención

El pistón contacta con la pared


a la parte

delantera

a la parte

trasera

Vacío (13) Válvula de retención

(5) Diafragma

(6) Muelle del diafragma

Cilindro maestro de freno

(4) Cuerpo del servofreno

(2) Varilla de empuje

(8) Disco de reacción


(1) Biela de funcionamiento de la válvula

Aire

(9) Depurador de aire(10) Sello del cuerpo

(10) Sello del cuerpo

(11) Cámara de presión variable

(12) Cámara de presión constante

(3) Pistón del servofreno

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OBSERVACIÓN:Servofreno en tándem

Un servofreno en tándem es un dis-positivo que tiene dos cámaras de vacío colocadas en serie y que con-sigue una servopotencia de gran magnitud sin tener que aumentar el tamaño del pistón.

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Funcionamiento

1. No se aplican los frenos La válvula de aire está conectada a la biela de funcionamiento de la vál-vula, y el muelle de retorno de la vál-vula de aire tira de ella hacia la derecha. El muelle de la válvula reguladora empuja ésta hacia la izquierda, haciendo que la válvula de aire esté en contacto con la válvula reguladora. Por ello, se impide que el aire atmosférico que pasa a través del depurador de aire entre en la cámara de presión variable.

En estas condiciones, la válvula de vacío del cuerpo de la válvula está separada de la válvula reguladora, creando una apertura entre el con-ducto A y el conducto B. Dado que siempre hay vacío en la cámara de presión constante, en este momento también habrá vacío en la cámara de presión variable. Como resultado, el muelle del diafragma empujará el pistón hacia la derecha

Cámara de presión variable

Cámara de presión constante

Colector de admisiónPistón Nº. 2

Pistón Nº. 1

Aire

Pistón del servofreno

Cámara de presiónvariable

Cámara de presiónconstante

Muelle del diafragma

Pistón Válvula de control de vacío (abierta)Válvula reguladora

Válvula reguladora

Muelle de la válvula reguladora

Cuerpo de la válvula

Biela de funcionamiento de la válvula

Elemento deldepurador de aire

Muelle de retornode la válvula de aire

Conducto A

Conducto BCámara de presiónvariable


Válvula de aire(cerrada)


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2. Se aplican los frenos Cuando se pisa el pedal del freno, la biela de funcionamiento empuja la válvula de aire, haciendo que se mueva hacia la izquierda.La válvula reguladora, que ha sido empujada contra la válvula de aire por el muelle de la válvula regula-dora, también se mueve hacia la izquierda hasta que hace contacto con la válvula de vacío. Esto bloquea la abertura entre los conductos A y B.A medida que la válvula de aire se mueve más hacia la izquierda, se aleja de la válvula reguladora. Esto permite el paso del aire atmosférico a la cámara de presión variable a tra-vés del conducto B (después de pasar a través del elemento del depurador de aire). La diferencia de presión entre la cámara de presión constante y la cámara de presión variable hace que el pistón se mueva hacia la izquierda. Esto, a su vez, hace que el disco de reacción mueva la varilla de empuje del servofreno hacia la izquierda y aumenta la fuerza de frenado.

3. Estado de mantenimiento Si el pedal del freno se pisa a medio recorrido, la biela de funcionamiento de la válvula y la válvula de aire dejan de moverse, pero el pistón sigue moviéndose hacia la izquierda debido a la diferencia de presión. La válvula reguladora se mantiene en contacto con la válvula de vacío por medio del muelle de la válvula regu-ladora, pero se mueve al mismo tiempo que el pistón.A medida que la válvula reguladora se mueve hacia la izquierda y toca la válvula de aire, se impide que el aire atmosférico entre en la cámara de presión variable, de forma que la presión en la cámara de presión variable se estabiliza. Como resul-tado, hay una diferencia constante de presión entre la cámara de pre-sión constante y la cámara de pre-sión variable. Por ello, el pistón deja de moverse y mantiene la fuerza de frenado actual.


Válvula reguladora




Válvula de control de vacío (cerrada)

Válvula reguladora


Biela de funcionamientode la válvula

Conducto A

Conducto B

Frenos aplicados (1)


Pistón

Válvula reguladoraMuelle de la válvula reguladora

Aire

Elemento del depurador de aire

Frenos aplicados (2)

Conducto B


Disco de reacción

Cámarade presiónconstante

Varilla de empujedel servofreno

Válvula de aire(abierta)






Válvula de control de vacío

Válvula reguladora



Detenida

Pistón



Válvula reguladora



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4. Máximo servofreno Si el pedal del freno se pisa a fondo, la válvula de aire se alejará comple-tamente de la válvula reguladora. En estas condiciones, la cámara de pre-sión variable está completamente llena de aire atmosférico, y la dife-rencia de presión entre la cámara de presión constante y la cámara de presión variable alcanza el valor máximo. Esto hace que se aplique el máximo efecto al pistón.

Incluso si se aplicara más adelante una fuerza adicional al pedal del freno, el efecto de servofreno seguirá siendo el mismo, y la fuerza adicio-nal se aplicará sólo a la varilla de empuje del servofreno y se transmi-tirá tal cual al cilindro maestro.

5. Estado sin vacío Si, por cualquier motivo, no se apli-cara vacío al servofreno, no habrá diferencia de presión entre la cámara de presión constante y la cámara de presión variable (ya que ambas esta-rían llenas de aire atmosférico). Cuando el servofreno está apagado (posición "off"), el muelle del dia-fragma hace que el pistón regrese a la derecha.

No obstante, cuando se pisa el pedal del freno, la biela de funcionamiento de la válvula avanza hacia la izquierda y empuja la válvula de aire, el disco de reacción y la varilla de empuje del servofreno. Esto hace que el pistón del cilindro maestro aplique fuerza de frenado a los fre-nos. Al mismo tiempo, la válvula de aire empuja la chaveta del tope de la válvula que está introducida en el cuerpo de la válvula. Por ello, el pis-tón también se sobrepone al muelle del diafragma y se mueve hacia la izquierda.

Como consecuencia, los frenos siguen funcionando incluso cuando no se aplica vacío al servofreno. Sin embargo, dado que el servofreno no está funcionando, el conductor notará el pedal del freno "pesado".

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Pistón

Válvula reguladora


Aire



Válvula de aire(abierta) Biela de funcionamiento

de la válvula



Válvula reguladora







Pistón



Disco de reacción



Válvula de aireBiela de funcionamientode la válvula

Chaveta del tope de la válvula


Válvula reguladora

Válvula reguladora


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Mecanismo de reacción1. Generalidades

Este mecanismo tiene por objeto reducir la tensión de retroceso del pedal del freno, mejorando la “sensación” del pedal, haciendo que sólo se aplique la mitad de la pre-sión de retroalimentación al pedal (la otra mitad la absorbe el pistón del servofreno).

2. FuncionamientoEl mecanismo de reacción se muestra en la ilustración de la izquierda.La varilla de empuje del servofreno, el disco de reacción y la válvula de aire se deslizan por el interior del cuerpo de la válvula. Dado que el disco de reacción está hecho de caucho blando, puede considerarse como un fluido no compresible. Por este motivo, cuando se empuja la varilla de empuje del servofreno hacia la derecha, ésta trata de comprimir el disco de reacción, pero al no poder compri-mirlo, la fuerza se transmite a la válvula de aire y al cuerpo de la válvula.Por ello, la fuerza se transmite entre la válvula de aire y el cuerpo de la válvula proporcionalmente al área de sus superficies.Supongamos que se aplica una fuerza de 100 N (9,8kgf) a la varilla de empuje del servofreno, tal como se muestra a continuación. Dado que la relación entre las áreas de la válvula de aire y del cuerpo de la válvula es de 4 a 1, se transmitirán 80 N (7,8kgf) al cuerpo de la válvula y 20 N (2,0kgf) a la válvula de aire.

(1/1)

Ajuste de la separación de la varilla de empujeLa longitud de la varilla de empuje del ser-vofreno debe ajustarse antes de montar el cilindro maestro del freno y el servofreno.Esto es necesario para que haya una sepa-ración adecuada entre el pistón del cilindro maestro y la varilla de empuje del servo-freno después de que estén montados.Se utiliza una SST para ajustar esta sepa-ración.En modelos recientes, hay momentos en que debe utilizarse un medidor de espeso-res. Consulte el manual de reparaciones.

OBSERVACIÓN:•Cuando el cilindro maestro haya sido

sustituido y el kit incluye una herra-mienta accesoria, utilícela para hacer el ajuste.

•Cuando la etiqueta representada en la figura de la izquierda está fijada al cuerpo del servofreno, consulte el manual de reparaciones para ajustar la longitud de la varilla de empuje del servofreno.

CONSEJO PARA EL MANTENI-MIENTO:

Si la separación es demasiado pequeña, causará el arrastre de los fre-nos. Si la separación es demasiado grande, causará un retraso en el fre-nado.

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Válvula de aire

Disco de reacción


100 N

80 N(al cuerpo de la válvula)

20 N(a la válvula de aire)

1cm ( 20N)2

4cm ( 80N)2


Medidor de espesor (0,2 mm)y herramienta de servicio especial (SST 09737–00010) son necesarias para

realizar la comprobacióny ajustar la longitud de la varilla de empuje.Consulte el manual de reparaciones para obtener más información.

AJUSTE DEL SERVOFRENOSST 09737-00010

0,2m

m

Herramienta accesoria

SST

Cebado aplicado

Medidor deespesores

SST

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Comprobación del funcionamiento

El servofreno utiliza la diferencia entre el vacío del motor y la presión atmosférica para generar servopotencia. Por ello, es posible verificar la función de servofreno reali-zando la siguiente inspección.

1. Comprobación de la función de hermeticidad La generación de la servopotencia requiere que se mantenga el vacío en el interior del servofreno, que la cámara de presión constante y la cámara de presión variable estén completamente cerradas por la válvula de vacío, y que fluya aire desde la válvula de aire.

(1) Detenga el motor después de hacerlo funcionar durante 1 a 2 minutos. El vacío podrá entrar en el ser-vofreno.

(2) Pise varias veces el pedal del freno. Al hacerlo, la posición del pedal estará más alta la 2a o 3a vez que la 1a vez, la válvula de retención o la válvula de vacío estarán cerradas, la válvula de aire estará abierta, y se permitirá la entrada de aire. Con esto se puede determinar que la hermeticidad de cada válvula es correcta.

2. Comprobación del funcionamiento Si se pone en marcha el vehículo mientras no hay vacío en el servofreno, la válvula de vacío estará cerrada, y la válvula de aire estará abierta, el vacío podrá entrar en la cámara de presión constante. En este momento, puede emplear el estado del pedal del freno para comprobar el funcionamiento del servo-freno.

(1) Con el motor parado, pise varias veces el pedal del freno. Entrará aire en la cámara de presión constante.

(2) Ponga en marcha el motor con el pedal del freno pisado. Se generará vacío y se creará una diferencia de presión entre la cámara de presión constante y la cámara de presión variable.Si en este momento el pedal del freno baja un poco más, puede determinarse que el servofreno funciona correctamente.

3. Comprobación de la función de hermeticidad de carga Si se apaga el motor con el pedal del freno pisado, puede utilizarse el estado del pedal para comprobar las fugas de vacío desde la cámara de presión cons-tante.

(1) Pise el pedal del freno mientras el motor está en mar-cha.

(2) Apague el motor con el pedal del freno pisado.En estado de mantenimiento, la diferencia de presión entre la cámara de presión constante y la cámara de presión variable se mantendrá constante. Por ello, si no hay cambios en la altura del pedal del freno mien-tras se mantiene durante 30 seg., podrá determinarse que la válvula de retención y la válvula de vacío se cierran normalmente y que no hay problemas con la cámara de presión constante.

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Vacío

Vacío

Presiónatmosférica

al colector de admisión






Couprobación de la función de hermeticidad

Comprobación del funcionamiento

Couprobación de la función de hermeticidad de vacío

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Válvula de dosificación Generalidades & estructura

1. GeneralidadesLa válvula dosificadora (válvula P) está colocada entre el cilindro maestro del latiguillo del freno y el cilindro de la rueda trasera. Este dispositivo consigue la fuerza de frenado ade-cuada para acortar la distancia de frenado mediante la consecución de la distribución ideal de fuerzas de frenado entre las ruedas delantera y trasera para evi-tar que las ruedas traseras se bloqueen precozmente durante un frenado de emergencia (cuando se trans-fiere la carga a la parte delantera), etc.Cuando la distribución se parece a la que se muestra en la ilustración (a), la fuerza de frenado aumenta haciendo que la fuerza de frenado de la rueda trasera sea mucho mayor que la curva ideal, lo que facilita el bloqueo de las ruedas traseras y la pérdida de estabi-lidad del vehículo.Por otra parte, cuando la distribución de fuerzas es como la indicada en la ilustración (b), se reduce la fuerza de frenado total, lo que permite que las ruedas delanteras se bloqueen fácilmente causando la pér-dida del control del vehículo.

2. EstructuraLa válvula P consiste en las piezas siguientes.


(2) Pistón

(3) Sello de la válvula

(4) Muelle de compresión

(5) Junta del cilindro (1/1)

Funcionamiento

La presión hidráulica generada por el cilindro maestro actúa en los frenos delanteros y traseros. Los frenos trase-ros están controlados de forma que se mantenga la presión hidráulica igual que en el cilindro maestro hasta el punto de división y después se hace más baja que la del cilindro maestro. A continuación se muestran las condi-ciones de funcionamiento de la válvula P.

Muellede compresión Junta

del cilindro

(a)

Contacto

Curva deseadade la fuerza de frenada

con válvula P

Fuerzade frenadade las ruedastraseras

Fuerza de frenada de las ruedas delanteras

(b)

(2) Pistón

Parte delantera

Sello de la válvula

(4)

(3)

(5)


Punto de división

Presión en el cilindro maestro

Presión hidráulicadel cilindro maestro

Fuerza debida a la diferenciaen el área de superficie derecepción de presión


desde el cilindro maestro

Muelle

Junta del cilindro

Pre

sión

en

el c

ilind

rode

la ru

eda

trase

ra

a los cilindros de la rueda trasera

Pistón

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1. Funcionamiento hasta el punto de división La fuerza del muelle empuja el pistón hacia la derecha.La presión hidráulica del cilindro maestro pasa a través de la separa-ción que existe entre el pistón y la junta del cilindro para aplicar una fuerza igual a los cilindros de rueda delantero y trasero.En este momento, una fuerza trabaja para mover el pistón a la izquierda utilizando la diferencia de presión en la zona de la superficie de recepción, pero no puede sobreponerse a la fuerza del muelle y por ello no se mueve.

2. Funcionamiento del punto de divi-siónCuando aumenta la presión hidráu-lica aplicada al cilindro de rueda tra-sero, la presión que empuja el pistón a la izquierda se sobrepone a la fuerza del muelle desplazando el pis-tón a la izquierda y cerrando el cir-cuito de líquido.

3. Funcionamiento después del punto de división Cuando aumenta aún más la presión hidráulica del cilindro maestro, empuja el pistón hacia la derecha para abrir el circuito de líquido.Cuando esto ocurre, la presión hidráulica al cilindro de la rueda tra-sera comienza a subir y la presión qu empuja el pistón hacia la izquierda aumenta, por ello, antes de que esta presión suba completamente, el pis-tón se mueve hacia la izquierda y cierra el circuito de líquido. El funcio-namiento de esta válvula se repite para evitar que la presión hidráulica del lado de la rueda trasera aumente más que la del lado de la rueda delantera.

Punto de división



Fuerza debida a la diferenciaen el área de superficie derecepción de presión

Fuerza debida a la diferencia enel área de superficie de recepción de la presión


Fuerza del muelle


Muelle

Junta del cilindro

Pre

sió

n e

n e

l cili

nd

rod

e la

ru

ed

a t

rase

ra


Pistón



Fuerza del muelle

Punto de división


desdeel cilindro maestro

Muelle

Junta del cilindroen cantacto

Pre

sión

en

el c

ilind

rode

la ru

eda

trase

ra


Pistón

Fuerza debida a la diferencia en el área de superficie de recepción de presión

Fuerza debida a la diferencia enel área de superficie de recepción de la presión

Punto de división



Muelle

Junta del cilindro

Pre

sión

en

el c

ilind

rode

la ru

eda

trase

ra


Repitiendo

en contacto

Pistón

Pistón

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4. Funcionamiento cuando se suelta el pedal Cuando la presión hidráulica del cilindro maestro disminuye, el líquido del lado del cilindro de la rueda tra-sera pasa a través del exterior de la junta del cilindro y regresa al lado del cilindro maestro.

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Tipos de válvula P

1. Válvula P dobleLa válvula P doble se utiliza con los tubos de freno en diagonal de los vehículos FF. Básicamente, puede considerarse como un par de válvu-las P que funcionan al unísono. Cada una de las dos válvulas P fun-cionan de la misma forma que una válvula P normal.

2. Válvula dosificadora & de deriva-ción (P & BV)P & BV tienen dos funciones. En pri-mer lugar, actúan como una válvula P corriente. Además, si por cualquier motivo fallara el circuito hidráulico de los frenos delanteros, se desactivará la función de la válvula P. (Incluso si aumenta la presión hidráulica en el cilindro maestro, se transmite la misma presión a las ruedas trase-ras).

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al cilindro maestro

Muelle

Junta del cilindro

desde los cilindros de la rueda trasera

Pistón

Parte delanteraParte delantera

Pasaje (abierto)

P & BV

Pistón Nº. 1

Muelle

Válvula P. doble Cámarade aire

Muelle

Pistón

Junta del cilindro Pistón Nº. 2

Cilindro maestro

Válvula P. doble Válvula de derivación y P

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3. Válvula dosificadora de sensibili-dad de carga (LSPV) La LSPV es un dispositivo básica-mente igual a la válvula P, pero puede ajustar el punto de división de la válvula P en respuesta a la carga aplicada a las ruedas traseras.La LSPV evita que los frenos trase-ros frenen excesivamente, se blo-queen y patinen, y también hace posible que se consiga una gran fuerza de frenado cuando la carga trasera es pesada.Esto se utiliza ampliamente en vehí-culos como los camiones, donde la compensación de carga que se aplica a las ruedas delanteras y tra-seras varía enormemente cuando el vehículo está cargado y cuando está descargado.La carga se detecta mediante un muelle de detección de carga situado entre el alojamiento del eje trasero y el bastidor (o carrocería). El punto de división puede ajustarse ajustando la resistencia del muelle.Algunas veces, la LSPV doble se uti-liza para los tubos en diagonal en los vehículos FF.

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Frenos de pie Freno de disco

1. EstructuraEl freno de disco consiste en las pie-zas siguientes.

(1) Pinza del freno de disco

(2) Pastilla del freno de disco

(3) Rotor del freno de disco

(4) Pistón

(5) Líquido

2. FuncionamientoEl freno de disco empuja el pistón empleando la presión hidráulica transmitida a través del latiguillo del freno desde el cilindro maestro para hacer que las pastillas del freno de disco agarren ambos lados del rotor del freno de disco y detenga la rota-ción de los neumáticos.Por ello, dado que los rotores y las pastillas del freno de disco frotan unos contra otros, en el momento de frenar se genera calor de fricción. Sin embargo, dado que el rotor del freno de disco y el cuerpo del freno están al descubierto, el calor de fric-ción generado puede disiparse fácil-mente.

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Presión hidráulica del cilindro maestro(cilindro de la rueda delantera)

Puntos de divisiónVehículo

completamente

cargado

Vehículo sin carga

Pre

sió

n h

idrá

ulic

a e

n e

l cili

ndro

de la r

ueda tra

sera

al cilindrode la rueda trasera

desde cilindromaestro

Pistón

Sellode la válvula

Amplía


Muelle de detección de carga

Junta del cilindro

LSPV

Control de la efectividad

Línea hacia fuera

Corte transversal

LSPV

Antes del accionamiento

En el accionamiento

(1) Pinza del freno de disco

(2) Pastilla del freno de disco(3) Rotor del freno de disco

(5) Líquido

(4) Pistón

(1) Pinzas del freno de disco

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3. Ajuste de los frenosDado que la holgura del freno está ajustada automáticamente por el sello del pistón (caucho), no es nece-sario ajustarla a mano. Cuando se pisa el pedal del freno, la presión hidráulica mueve el pistón y empuja la pastilla del freno de disco contra el rotor del freno de disco .En este momento, el movimiento del pistón provoca la deformación del sello del pistón. Cuando se suelta el pedal del freno, el sello del pistón regresa a su forma original, por lo que el pistón se aleja de la pastilla del freno de disco.Por ello, incluso si la pastilla del freno de disco está desgastada y el pistón se está moviendo, el pistón retorna siempre la misma magnitud, de forma que la distancia entre la pastilla y el rotor del freno de disco se mantiene constante.

(2/6)

4. Reducción en el nivel del líquido de frenosLa cantidad de líquido de frenos en el depósito de frenos se reduce debido al desgaste de la pastilla o del forro del freno de disco. Por ello, el desgaste de la pastilla del freno de disco o del forro puede estimarse comprobando el nivel de líquido en el depósito de reserva. Debido al gran diámetro del pistón, el desgaste de las pastillas del freno de disco provoca una mayor reducción del nivel del líquido del depósito de reserva que en el caso de los frenos de tambor.

(3/6)

Holgura

El sello del pistón devuelve el pistóndebido a la cantidad de deformación.

El sello del pistón cambia de forma a medida queel pistón se desplaza.

Cantidad deretorno

Cantidadde deformación

Frenos aplicados Frenos soltados

Pistón

Pinzas del freno de disco

Pastilla del freno de disco

Rotor del freno de disco

Cilindro maestro

Antes del desgaste de la pastilla Tras el desgaste de la pastilla

Pistón


Depósito de reserva

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5. Indicador de desgaste de la pasti-llaCuando la pastilla del freno de disco se desgasta y necesita ser reempla-zada, el indicador de desgaste de la pastilla del freno de disco genera un chirrido agudo para alertar al con-ductor. En el caso del Corolla, la advertencia se produce cuando el espesor actual de la pastilla es de aproximadamente 2,5 mm.

(1) Estructura y funcionamientoCuando el espesor de la pastilla se reduce al valor mencionado anterior-mente, el indicador de desgaste de la pastilla, que está colocado en la placa de frenado de la pastilla, hace contacto con el rotor del freno de disco y produce un chirrido durante la conducción.

OBSERVACIÓN:Existen frenos con indicador de des-gaste de la pastilla como el que se muestra en la parte inferior izquierda de la figura.Cuando el sensor se desgasta junto con la pastilla del freno de disco, se abre el circuito del sensor. La ECU detecta el circuito abierto y advierte al conductor.

(4/6)

6. Tipos de pinzas de freno de discoA continuación se explican los tipos de pinzas.

(1) Tipo pinza fijaUna pinza fija tiene un par de pisto-nes que empujan el rotor del freno de disco por ambos lados.

(2) Tipo pinza flotanteEl tipo de pinza flotante está sujeto al pistón sólo por un lado de la pinza. Los pistones accionan la presión hidráulica. Si se empuja la pastilla del freno de disco, la pinza se desliza en la dirección opuesta del pistón, y empuja el rotor del freno de disco desde ambos lados. Como resul-tado, detiene la rotación de la rueda. Existen diversas clases de pinza flo-tante, dependiendo de los métodos de sujeción de la pinza a la placa de par.

(5/6)

Dirección de giro del rotor del freno de disco

Indicador de desgaste de la pastilla

Pastilla del freno de disco Calce antichirrido

Indicador de desgastede la pastilla



a la ECU

Clip

Pastilla interior

Placa derespaldo

ECU ECU



Tipo de pinza fija

Tipo FS Tipo AD Tipo PD

Tipo de pinza flotante

Pistón

Pasador

PasadorPasador

Perno

Perno

Perno

Pasador

Pivote de la dirección(Fijo)

PresiónhidráulicaPinza del

freno de disco

Pinza delfreno de disco Pinza del

freno de disco

Pinza delfreno de disco

Placa de fuerza

Placa de par

Placa de par

Placa de par

Rotor del freno de discoPastillas del freno de disco

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7. Tipos de rotores de freno de discoA continuación se explican los tipos de rotores de freno de disco. •Tipo sólido

Está hecho de un solo rotor de disco de freno.

•Tipo ventiladoHay un hueco en su interior.Excelente disipación térmica.

•Tipo con tamborFreno de tambor integrado para el freno de estacionamiento.

OBSERVACIÓN:Desvanecimiento de la señal

Cuando se aplican los frenos de pie (sin el freno del motor) continuamente durante el descenso de una colina, etc., el forro y las pastillas del freno de disco se calientan extremadamente debido a la fricción. Como consecuen-cia, se reduce el coeficiente de fricción del forro y de la superficie de la pastilla del freno de disco, y el freno ejerce menor fuerza de frenado incluso si se pisa con fuerza el pedal del freno.

(6/6)

Tipo sólido Tipo ventilado Tipo con tambor

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

100 200 300

Temperatura

Co

eficie

nte

de

fricció

n

( )

400 500

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Freno de tambor

1. EstructuraEl freno de tambor consiste en los componentes siguientes.

(1) Cilindro de rueda

(2) Zapata del freno

(3) Forro del freno

(4) Muelle de retorno

(5) Tambor del freno

(6) Pistón

(7) Junta del pistón

2. FuncionamientoEl freno de tambor detiene la rota-ción del neumático utilizando la pre-sión hidráulica transmitida desde el cilindro maestro al cilindro de rueda para presionar la zapata del freno contra el tambor del freno, que gira con el neumático. Cuando desaparece la presión hidráulica ejercida sobre el cilindro de rueda, la fuerza del muelle de retorno empuja la zapata alejándola de la superficie interior del tambor y regresa a su posición original. Dado que la zapata del freno está rodeada por el tambor del freno, es difícil que se disipe el calor gene-rado. Este tipo de freno es menos resistente al calor.

(1/4)

3. Zapata delantera y zapata poste-riorCuando se aplica presión hidráulica al cilindro de rueda, las zapatas de ambos lados del tambor presionan contra el interior del tambor con una fuerza proporcional a la fuerza hidráulica aplicada por el pistón. Tal como se indica en la figura de la izquierda, se generan fuerzas de compresión diferentes en las zapatas derecha e izquierda. La fuerza de fricción hace que la zapata del lado izquierdo muerda el tambor en la dirección de rotación, mientras que la zapata del lado dere-cho recibe la fuerza de repulsión del tambor de rotación, que reduce la fuerza de compresión. La acción que aumenta la fuerza de fricción mordiendo en los tambores se llama función de autoenergía, y la zapata que recibe esta función se llama zapata delantera, y la zapata que no recibe esta función se llama zapata posterior.

(2/4)

Tambor del freno

Pistón Junta del pistón

(1) Cilindro de rueda

(2) Zapata del freno

(4) Muelle de retorno

(3) Forro del freno

(5)

(7)(6)

Sentido de rotación del tambor

Función de

autoenergía

Cilindro de rueda

Zapata posterior Zapata delantera

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4. Tipos de freno de tamborEl freno de tambor puede ser de dife-rentes tipos, dependiendo de la com-binación de las zapatas delantera y posterior. Utilizar correctamente, dependiendo de la finalidad, con la función generada por las zapatas delantera y posterior.

•Tipo delantero y posterior •Tipo con dos delanteros •Tipo uniservo •Tipo duoservo

Flecha azul:Dirección rotacional de la ruedaFlecha rosa:Dirección en la que se mueve el pis-tón

(3/4)

Tipo delantero y posterior

Zapata delatera

Cilindro de rueda fija Cilindro de rueda fija

Cilindro de rueda fija

Cilindro de rueda fijaCilindro de rueda fija

Anclaje fijo

Cilindro de ajuste Cilindro de ajuste

Zapata posterior

Tipo Uni-servo Tipo duoservo

Tipo con dos detanteros

Avance Retroceso

Tipo delantero y posterior

Zapata delantera

Cilindro de rueda fija Cilindro de rueda fija

Cilindro de rueda fija

Cilindro de rueda fijaCilindro de rueda fija

Anclaje fijo

Cilindro de ajuste Cilindro de ajuste

Zapata posterior

Tipo Uni-servo Tipo duoservo

Tipo con dos detanteros

RetrocesoAvance

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5. Ajuste de la holgura

(1) Tipo de ajuste automático El forro de la superficie de la zapata del freno se desgasta a medida que se utilizan los frenos. La distancia entre el tambor y el forro debe ajus-tarse periódicamente para que se mantenga la carrera adecuada de presión del pedal.Los frenos de tipo ajuste automático ajustan automáticamente la distan-cia.El tipo de ajuste automático funciona cuando se aplica el freno de estacio-namiento o durante el frenado, y en cualquiera de los casos, una palanca de ajuste hace girar un dispositivo de ajuste de la separación.

(2) Tipo de ajuste manual Mida el diámetro interno del tambor del freno.Gire el dispositivo de ajuste para ajustar el diámetro externo de las zapatas del freno de forma que sea aproximadamente 1mm más pequeño que el diámetro interno del tambor del freno.Utilice un destornillador para girar la tuerca de ajuste y expandir las zapa-tas hasta que el tambor se bloquee.Gire hacia atrás la tuerca de ajuste el número de muescas especificado. Consulte el número de muescas en el manual de reparaciones.

(1) Tipo de ajuste automático (2) Tipo de ajuste manual

El hueco es mayor

Zapata del freno

Tambor

El hueco entre la zapata yel tambor es más grande

La palanca de ajuste girael dispositivo de ajuste

Palanca de ajuste

Dispositivo de ajuste

Palanca de la zapataPalanca de ajuste

Palanca de ajuste



Extensión

Contracción

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OBSERVACIÓN:Ajuste de la altura del pedal del freno

Utilice una regla para medir la altura del pedal del freno. Si está fuera de los lími-tes especificados, ajuste la altura. Para conseguir la fuerza de frenado adecuada se requieren pulsaciones. Ajuste el freno de forma que no funcione cuando no se pisa el pedal del freno. Con el motor parado, pise el pedal del freno varias veces con el fin de desacti-var el servofreno. Después, pise suave-mente el pedal con el dedo y mida el juego libre del pedal con una regla.

(4/4)

Freno de estacionamiento Tipos de palancas de freno de esta-cionamiento

1. Tipo palancaSe utiliza principalmente en vehícu-los comerciales y de pasajeros.

2. Tipo varaSe utiliza en ciertos vehículos comer-ciales.

3. Tipo pedalSe utiliza en algunos vehículos de pasajeros y de alta graduación. Hoy en día, la liberación está accionada por el pedal.

OBSERVACIÓN:Ajuste del recorrido de la palanca del freno de estacionamiento

Utilice el siguiente procedimiento para realizar el ajuste.

1. Afloje la contratuerca.

2. Gire la tuerca de ajuste o el hexá-gono de ajuste hasta que la palanca del freno de estaciona-miento o el recorrido del pedal sea correcto.

3. Apriete la contratuerca.

OBSERVACIÓN:Antes de ajustar el recorrido de la palanca (o el pedal) del freno de estacionamiento, asegúrese de que se ha ajustado la holgura de la zapata del freno de estacionamiento.

(1/1)

Altura del pedal Juego libre del pedal

Punto de ajuste

Contratuerca

Varilla de

empuje

Bloqueo

Liberado

Tipo palanca Tipo vara Tipo pedal

Palanca deliberación

Pedal deestacionamiento

Pedal deestacionamiento

Contratuerca

Tipo palanca

Tipo vara Tipo pedal

Tuercade ajuste

Contratuerca

Tuercade ajuste

Contratuerca

Tuerca de ajuste

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Tipos de cuerpos de freno de estacio-namiento

Existen diversos tipos, dependiendo del tipo de frenos traseros.

1. Freno de pie de tipo compartido

(1) Tipo freno de tamborEste tipo utiliza el cuerpo del freno de tambor para sujetar el neumático. El freno de pie de la rueda trasera se utiliza ampliamente en los vehículos equipados con freno de tambor.

(2) Tipo freno de discoEste tipo utiliza el cuerpo del freno de disco para sujetar el neumático. El freno de pie de la rueda trasera se utiliza en vehículos de pasajeros compactos equipados con frenos de disco.

2. Tipo freno de estacionamiento dedicado Este tipo tiene un freno de estaciona-miento de tambor incorporado al centro del disco del freno y también sujeta el neumático. El freno de pie de la rueda trasera se utiliza en coches de pasajeros relativamente grandes equipados con frenos de disco.

3. Tipo freno central Este tipo incorpora un freno de esta-cionamiento de tipo tambor entre la transmisión y el árbol de transmisión.Se utiliza principalmente en autobu-ses y camiones. Incluso un solo freno ejerce suficiente fuerza de fre-nado porque el sistema de frenado se ejerce antes de decelerar con el diferencial.

(1/1)

Zapata del freno Zapata del freno

Zapata del freno

Zapata del freno

Palanca de la zapata

Palanca de la zapata

Cable del freno de estacionamiento

Cable del freno de estacionamiento Rotor del freno de disco

Tipo freno de tambor Tipo freno de disco

Tipo freno de estacionamiento dedicado Tipo freno central

Palanca de la zapata Pistón


Cabledel frenode estacionamiento

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Ejercicio

Use los ejercicios para comprobar su comprensión de los materiales de este capítulo. Después de cada ejer-cicio, puede usar el botón de referencia para consultar las páginas relacionadas con la pregunta. Cuando obtenga una respuesta incorrecta, regrese al texto para revisar el material y buscar la respuesta correcta. Después de responder todas las preguntas correctamente podrá pasar al capítulo siguiente.

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Técnico de diagnóstico - Frenos Sistema de frenosPregunta- 1

Los siguientes párrafos se refieren a las piezas estructurales del sistema de frenos. Marque cada uno de estos párrafos como Verdadero o Falso..

Pregunta- 2

Seleccione la presión adecuada (N) que se aplica al pistón C.

.

No. Pregunta Verdadero o falso

Respuestas correctas

1 El cilindro maestro convierte la fuerza con la que se pisa el pedal del freno en presión hidráulica.

Verdadero Falso

2El servofreno utiliza la fuerza de accionamiento del motor para generar una mayor fuerza de frenado en comparación con la fuerza con la que se pisa el pedal del freno.

Verdadero Falso

3 La válvula dosificadora evita el bloqueo precoz de las ruedas delan-teras.

Verdadero Falso

4 El freno de disco es mejor que los frenos de tambor con respecto al calor de fricción que se genera durante el frenado.

Verdadero Falso

1. 3000 N

2. 4000 N

3. 5000 N

4. 8000 N

Cilindro de rueda

2.000 N

400 N

10 cm2

40

cm8 c

m

10 cm2

20 cm2

5 cm2

Cilindro maestro

N

A

B

C

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Técnico de diagnóstico - Frenos Sistema de frenosPregunta- 3

En la siguiente ilustración se muestran las piezas estructurales del freno de disco. En el grupo siguiente, elija las palabras que corresponden a los números del 1 al 4. .

Pregunta- 4

En la siguiente ilustración se muestran las piezas estructurales del freno de tambor En el grupo siguiente, elija las palabras que corresponden a los números del 1 al 5. .

a) Pastilla del freno de disco b) Pistón c) Pinza del freno de disco d) Rotor del freno de disco

Respuesta: 1. 2. 3. 4.

a) Muelle de retorno b) Tambor del freno c) Zapata del freno d) Cilindro de rueda e) Forro del freno

Respuesta: 1. 2. 3. 4. 5.

1

1 3

2 3 4

1

2

4

3

5

frenos toyota

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