El sistema de aire comprimido de camiones y autobuses: cómo funciona
Cómo producen, secan, reparten y almacenan camiones y autobuses el aire comprimido de frenos, suspensión y cambio, qué exige el Reglamento n.º 13 de la ONU y cómo mueven el compresor los eléctricos.

Un camión o un autobús que frena con aire lleva su propia instalación de aire comprimido. Un compresor presuriza el aire ambiente; un secador de aire y un separador de aceite eliminan el agua y el aceite del compresor que arrastra el aire; una válvula de protección multicircuito reparte el aire entre circuitos separados; un depósito en cada circuito guarda una reserva; y los frenos de servicio, los frenos de estacionamiento de muelle, el remolque y los consumidores auxiliares se alimentan de esas reservas. El Reglamento n.º 13 de las Naciones Unidas, el reglamento de frenado, describe la misma cadena en sus propios términos —una fuente de energía, una transmisión de energía, unas reservas de energía— y establece lo que debe mantenerse cuando falla una parte de ella. En los camiones y autobuses eléctricos de batería que describen los documentos de los fabricantes, el aire se sigue produciendo a bordo, mediante un compresor accionado por un motor eléctrico propio.
La cadena de un vistazo
La tabla sigue el aire desde la admisión hasta el consumidor. Los nombres de los componentes son los que usan los proveedores citados; un fabricante de vehículos puede usar nombres propios, como hace Volvo (véase más abajo).
| Etapa | Componente | Lo que dice la fuente que hace | Fuente |
|---|---|---|---|
| Producción | Compresor | Presuriza el aire ambiente «to power the vehicle’s on-board pneumatic equipment» (para alimentar el equipo neumático de a bordo del vehículo) | Knorr-Bremse |
| Control de la presión | Regulador y mecanismo de descarga | «maintains reservoir air pressure between a predetermined maximum and minimum pressure» (mantiene la presión del aire de los depósitos entre una presión máxima y una mínima predeterminadas) | Manual de Bendix (2000) |
| Tratamiento | Separador de aceite y secador de aire | Separa el aceite «before the air is dried» (antes de que se seque el aire); un «specialized granulate extracts the moisture» (un granulado especial extrae la humedad) | Knorr-Bremse |
| Distribución | Válvula de protección de cuatro circuitos (multicircuito) | «prioritizes compressed air distribution and secures the circuits» (prioriza la distribución del aire comprimido y protege los circuitos) | Knorr-Bremse |
| Almacenamiento | Depósitos (calderines de aire) | «a storage tank for a volume of compressed air» (un depósito de almacenamiento para un volumen de aire comprimido); los depósitos de los distintos circuitos deben ser fáciles de identificar | Manual de Bendix (2000); R13 de la ONU, anexo 7 |
| Uso | Frenos de servicio y de muelle, remolque, consumidores auxiliares | El aire va «to the service brakes for the front and rear axle and trailers, to the park brake and auxiliary devices» (a los frenos de servicio de los ejes delantero y trasero y de los remolques, al freno de estacionamiento y a los dispositivos auxiliares) | Knorr-Bremse |
Producir el aire: el compresor
Knorr-Bremse describe el compresor como la pieza que «pressurizes ambient air to power the vehicle’s on-board pneumatic equipment» (presuriza el aire ambiente para alimentar el equipo neumático de a bordo del vehículo), y señala el compresor de pistón como «the most common design for heavy commercial vehicles» (el diseño más habitual en los vehículos industriales pesados). Su gama de pistón se ofrece con distintos volúmenes de carrera, en versión de uno o de dos cilindros y con montaje por brida o por patas, y «as a rule, piston compressors are rigidly connected to the drive motor that powers them» (por regla general, los compresores de pistón están unidos rígidamente al motor que los acciona).
Ninguno de los documentos europeos citados aquí describe cómo se acciona el compresor; la descripción procede de una fuente norteamericana de 2000, el Air Brake Handbook de Bendix. Según el manual, el compresor de aire es «the source of energy for the air brake system» (la fuente de energía del sistema de frenos de aire), está «driven by the vehicle engine, either by belt or drive gear» (accionado por el motor del vehículo, ya sea por correa o por engranaje) y en la mayoría de los vehículos utiliza el sistema de lubricación y de refrigeración del vehículo, aunque en algunos modelos hay compresores autolubricados y refrigerados por aire. Todos los compresores alternativos de Bendix, añade el manual, tienen válvulas automáticas de admisión y de salida y un mecanismo de descarga. Cómo trata la normativa de potencia del motor el compresor de aire de los frenos en el banco de pruebas se explica en cómo leer las cifras de potencia de un camión.
El Reglamento n.º 13 de las Naciones Unidas no exige más de una fuente de energía, pero sí que se accione con seguridad. El punto 2.48 define la fuente de energía como el «dispositivo que genera y proporciona la energía necesaria para el sistema de frenado», y el punto 5.2.1.5 establece que la fuente de alimentación «(bomba hidráulica, compresor de aire, etc.) podrá ser única (fuente de energía o alimentación eléctrica, según proceda), pero en ese caso el sistema de accionamiento del dispositivo que constituya dicha fuente deberá ofrecer la máxima seguridad posible». La parte A del anexo 7 fija también un requisito de capacidad para el compresor, expresado como el tiempo que tarda en subir la presión en el dispositivo de almacenamiento de energía menos favorecido; durante ese ensayo, los dispositivos de almacenamiento de energía de los equipos auxiliares deben estar aislados. El texto citado en todo el artículo es el publicado en el Diario Oficial el 13 de abril de 2026, que incorpora todo el texto válido hasta el suplemento 1 de la serie 15 de enmiendas.
Cuando los depósitos están llenos: regulador, descarga y embrague
El manual de Bendix describe el regulador como un elemento que funciona «in conjunction with the compressor unloading mechanism» (junto con el mecanismo de descarga del compresor) y mantiene la presión del aire de los depósitos «between a predetermined maximum and minimum pressure» (entre una presión máxima y una mínima predeterminadas). Los dos umbrales aparecen en el Reglamento como datos, no como cifras. Para los vehículos equipados con sistemas de frenado de aire comprimido, el punto 5.1.4.5.2 incluye la «Presión máxima de desconexión» y la «Presión mínima de conexión» del compresor/válvula de descarga entre los datos de las características neumáticas, y el punto 5.1.4.5.1 exige que esos datos estén indicados de manera indeleble en un lugar visible del vehículo o sean fácilmente accesibles de otra forma, por ejemplo en un manual. En el Reglamento los valores quedan en blanco, para completarse en cada vehículo. El anexo 6 prevé también los «sistemas sin regulador (por ejemplo, compresores de presión limitada)».
Knorr-Bremse describe dos maneras de ahorrar la energía que absorbe un compresor cuando no se necesita aire. Su High Performance Energy Saving System (HP-ESS) «reduces fuel consumption when the compressor is not required to produce compressed air (off-load mode)» (reduce el consumo de combustible cuando no se necesita que el compresor produzca aire comprimido, en el modo en vacío). Su compresor con embrague se desconecta por completo: «can be decoupled from the drive motor as soon as sufficient compressed air is available» (puede desacoplarse del motor de accionamiento en cuanto hay suficiente aire comprimido disponible), y el acoplamiento y el desacoplamiento los gestiona el Electronic Air Control (EAC) de la empresa; Knorr-Bremse añade que estas fases de inactividad también reducen al mínimo el arrastre de aceite al sistema de aire comprimido. La unidad de tratamiento de aire de la empresa puede iniciar ella misma el ahorro: «when system pressure is reached, the APU can activate the compressor’s energy-saving function» (cuando se alcanza la presión del sistema, la APU puede activar la función de ahorro de energía del compresor).
Tratar el aire: secado, separación del aceite y regeneración
Comprimir aire produce agua. En palabras de Knorr-Bremse: «As the compressor forces the air into a smaller volume, the air gradually loses its ability to hold this water vapor. Compression therefore produces a significant amount of condensation» (a medida que el compresor fuerza el aire a ocupar un volumen menor, el aire pierde poco a poco su capacidad de retener este vapor de agua; por eso la compresión produce una cantidad considerable de condensación). El aire «must be dried» (debe secarse) para proteger el sistema de la corrosión o la congelación, y el sitio de servicio de la empresa añade que la humedad que se acumula como agua en un depósito reduce su volumen, «meaning less air pressure can be stored» (lo que significa que puede almacenarse menos presión de aire). El secador lo hace con «a specialized granulate» (un granulado especial) que extrae la humedad. El manual de Bendix describe su secador como «a desiccant type in-line filtration system that removes both liquid and water vapor from the compressor discharge air before it reaches the air brake reservoirs» (un sistema de filtración en línea de tipo desecante que elimina tanto el agua líquida como el vapor de agua del aire de salida del compresor antes de que llegue a los depósitos de los frenos de aire).
El aceite es el segundo contaminante. Knorr-Bremse afirma que el aire comprimido «contains residues of compressor oil» (contiene restos de aceite del compresor), que este aceite «can damage the elastomers used in the various valves of the compressed air system» (puede dañar los elastómeros utilizados en las distintas válvulas del sistema de aire comprimido), y que su Oil Separator Cartridge separa el aceite líquido y gaseoso del aire comprimido «before the air is dried» (antes de que se seque el aire).
Un desecante que ha absorbido agua tiene que secarse de nuevo, y tres fuentes vinculan ese secado a la fase en que el compresor funciona sin carga. Bendix: «The desiccant material is regenerative, in that its adsorptive properties are renewed each time the compressor is unloaded» (el material desecante es regenerativo, en el sentido de que sus propiedades de adsorción se renuevan cada vez que el compresor pasa a funcionar sin carga). Haldex, al describir su secador DRYest en 2002: «When compressor cut-out is reached, dry air is allowed to flow back to regenerate the desiccant bed» (cuando se alcanza la desconexión del compresor, se deja que el aire seco fluya en sentido inverso para regenerar el lecho desecante). Las instrucciones para el carrozado de DAF de 2010 para los LF, CF y XF105 piden que se alcance periódicamente la presión de desactivación del regulador «para que el elemento del secador de aire se pueda regenerar mientras el compresor esté funcionando sin carga».
De dónde procede el aire seco de purga, y cuándo circula, varía. La gama de secadores System Saver de ZF incluye un tipo, el System Saver 1200 Plus, cuyo «internal purge volume does not use system air for regeneration» (volumen de purga interno no utiliza aire del sistema para la regeneración); otro, el System Saver P, «for use with a dedicated purge volume reservoir» (para usar con un depósito de purga específico); y una unidad secuencial de dos cartuchos, el System Saver TWIN, que «allows one to regenerate while the other continues to dry the air» (permite que uno se regenere mientras el otro sigue secando el aire), esta última «designed for compressors that operate almost continuously» (diseñada para compresores que funcionan de forma casi continua). Las unidades de tratamiento de aire de ZF ofrecen «system regeneration or regenerated air from separate purge tank» (regeneración desde el sistema o aire regenerado procedente de un depósito de purga separado). En la gama de Bendix de 2000, el secador AD-SP «uses a small amount of air from the supply and front axle (secondary) reservoirs to perform the purge function» (utiliza una pequeña cantidad de aire de los depósitos de alimentación y del eje delantero, el secundario, para realizar la función de purga).
Repartir el aire: la válvula de protección multicircuito
Después del secador, el aire se divide. La descripción de Knorr-Bremse de la válvula que lo hace dice: «The four circuit protection valve – or multi circuit protection valve – prioritizes compressed air distribution and secures the circuits. It distributes air to the service brakes for the front and rear axle and trailers, to the park brake and auxiliary devices. To do so, the relevant reservoirs are filled with compressed air until they reach their operating pressure» (la válvula de protección de cuatro circuitos —o válvula de protección multicircuito— prioriza la distribución del aire comprimido y protege los circuitos. Distribuye el aire a los frenos de servicio de los ejes delantero y trasero y de los remolques, al freno de estacionamiento y a los dispositivos auxiliares. Para ello, los depósitos correspondientes se llenan de aire comprimido hasta que alcanzan su presión de funcionamiento). La guía de aplicación de Haldex numera las salidas: los circuitos 1 y 2, conexiones 21 y 22 de la válvula de protección de cuatro circuitos, se asignan al freno de servicio, y la conexión 23 o 24 es el circuito de consumidores auxiliares.
Los requisitos del Reglamento sobre circuitos separados no nombran la válvula. Cuando la fuerza de frenado de servicio y la transmisión «dependen exclusivamente de la utilización de una reserva de energía controlada por el conductor», el punto 5.2.1.2.7.2 exige que haya «al menos dos reservas de energía completamente independientes y provistas de sus propias transmisiones igualmente independientes». El punto 5.2.1.5.1 añade que, en caso de fallo en una parte cualquiera de la transmisión, la parte no afectada por el fallo «deberá seguir disponiendo de energía suficiente» cuando sea necesario para detener el vehículo con la eficacia prescrita para el frenado residual o de socorro, mediante dispositivos que puedan accionarse fácilmente cuando el vehículo esté parado o mediante un dispositivo automático. La válvula solo aparece con su nombre en la lista de datos del punto 5.1.4.5.2, que pide la «Válvula de protección de cuatro circuitos» y su presión estática de cierre.
Una sola válvula hace un trabajo similar entre dos depósitos. El manual de Bendix describe la válvula de protección de presión como una válvula normalmente cerrada «typically used to protect or isolate one reservoir from another, by closing automatically at a preset pressure» (que suele utilizarse para proteger o aislar un depósito de otro, cerrándose automáticamente a una presión prefijada), y como una válvula «commonly used to delay the filling of auxiliary reservoirs until a preset pressure is achieved in the primary or braking reservoirs» (de uso habitual para retrasar el llenado de los depósitos auxiliares hasta que se alcanza una presión prefijada en los depósitos primarios o de frenado). La válvula de protección de presión de Haldex «protects different parts of the pneumatic circuit, such as the braking system and air suspension» (protege distintas partes del circuito neumático, como el sistema de frenado y la suspensión neumática).
Los proveedores también construyen el secador y la válvula de protección como una sola pieza. La Air Processing Unit (APU) de Knorr-Bremse «combines all the functions of an air dryer and a multi-circuit protection valve in a single unit» (combina todas las funciones de un secador de aire y de una válvula de protección multicircuito en una sola unidad), como solución embridada o como monobloque compacto; las unidades mecánicas de tratamiento de aire de ZF integran las «air dryer and multiple circuit protection valve functions» (funciones de secador de aire y de válvula de protección multicircuito) y, en palabras de ZF, «dry, clean, store and distribute the compressed air» (secan, limpian, almacenan y distribuyen el aire comprimido). Las versiones electrónicas añaden control. El EAC de Knorr-Bremse «combines pneumatics with an intelligent control system» (combina la neumática con un sistema de control inteligente) y «manages the supply to the brake circuits and thus to all other on-board consumers» (gestiona la alimentación de los circuitos de freno y, con ello, de todos los demás consumidores de a bordo), y la empresa afirma que este control «eliminates the need for dedicated compressed air storage for the trailer and parking brake» (elimina la necesidad de un almacenamiento de aire comprimido específico para el remolque y el freno de estacionamiento). Su explicación del número de variantes en el mercado es histórica: «Control systems for compressed air-operated braking systems have grown organically over time. New functions have often required new system components. Country-specific stipulations have necessitated different system variants» (los sistemas de control de los sistemas de frenado accionados por aire comprimido han crecido de forma orgánica con el tiempo. Las nuevas funciones han exigido a menudo nuevos componentes del sistema. Las disposiciones propias de cada país han hecho necesarias distintas variantes del sistema).
El esquema de frenos de aire de Volvo para el VN norteamericano, fechado en septiembre de 2025, incluye entre sus piezas un «Air compressor» (compresor de aire), un «Air drier» (secador de aire), un «APM (Air Production Modulator)» (modulador de producción de aire) y dos depósitos de aire, uno para el circuito de freno delantero y otro para el trasero. La leyenda no describe lo que hace el APM, y el documento señala que «The APM (Air Production Modulator) can vary depending on the variant of the product» (el APM puede variar según la variante del producto).
Almacenar el aire: los depósitos
El Reglamento hace obligatorios los depósitos y exige que se distingan entre sí. Anexo 7, parte A, punto 1.1.1: «Los vehículos en los que sea necesario emplear aire comprimido para hacer funcionar el sistema de frenado deberán estar provistos de dispositivos de almacenamiento de energía (depósitos de energía)» de una capacidad prescrita; punto 1.1.2: «Deberá ser posible identificar con facilidad los depósitos de los distintos circuitos.» El punto 1.1.3 dispensa del requisito de capacidad cuando el sistema de frenado, en ausencia de toda reserva de energía, permite alcanzar al menos el rendimiento de frenado de socorro. El punto 5.2.1.2.7.2 exige, en cada circuito de frenado de servicio, un dispositivo de purga y escape en por lo menos uno de los depósitos de aire, «colocado en un lugar adecuado y de fácil acceso».
El manual de Bendix describe el depósito como un depósito de almacenamiento «sized by the vehicle manufacturer to provide an adequate volume of air for use by the braking system and auxiliary control devices» (dimensionado por el fabricante del vehículo para proporcionar un volumen de aire adecuado al sistema de frenado y a los dispositivos de control auxiliares), señala que «Generally, more than one reservoir is used in air brake systems» (por lo general, en los sistemas de frenos de aire se utiliza más de un depósito) y atribuye a los depósitos una función secundaria como «a location where the air heated by compression, may be cooled and the water vapor condensed» (un lugar donde el aire calentado por la compresión puede enfriarse y el vapor de agua condensarse). Su válvula de seguridad «protects the air brake system against excessive air pressure buildup» (protege el sistema de frenos de aire contra una acumulación excesiva de presión de aire) y se sitúa en el depósito al que está conectado el conducto de salida del compresor.
Lo almacenado tiene que mostrarse al conductor. Conforme al punto 5.2.1.13.1, todo vehículo con un freno de servicio accionado a partir de una reserva de energía, cuando el rendimiento de frenado de socorro no pueda obtenerse sin la energía almacenada, lleva un dispositivo de advertencia «además de un indicador de la energía disponible (por ejemplo, un manómetro) si está instalado». El dispositivo da una señal óptica o acústica, su señal óptica es la señal de advertencia roja del punto 5.2.1.29.1.1, se activa a más tardar cuando la energía almacenada en cualquier parte del sistema desciende al nivel que define el punto, y está «conectado al circuito de forma directa y permanente». Con el motor en marcha, o durante un ciclo de marcha de un vehículo propulsado por un motor eléctrico, y sin fallos en el sistema de frenado, no emite señal alguna, «excepto durante el tiempo necesario» para cargar «la(s) reserva(s) de energía después de cada ciclo de arranque/marcha del motor». Cuando la utilización de una fuente auxiliar de energía es indispensable para el funcionamiento de un sistema de frenado, el punto 5.2.1.14 fija el tamaño de la reserva por su finalidad: si se para el motor, o falla el medio de accionamiento de la fuente de energía, el rendimiento de frenado debe seguir siendo «suficiente para detener el vehículo en las condiciones prescritas».
Adónde va el aire
Aguas abajo de los depósitos, cada circuito tiene sus propios consumidores.
Frenos de servicio
Los circuitos de freno delantero y trasero alimentan los frenos de servicio a través de válvulas y, cuando el vehículo tiene EBS, de moduladores electroneumáticos. La válvula de relé de Knorr-Bremse, «In reaction to an air pressure signal from a control valve» (en respuesta a una señal de presión de aire procedente de una válvula de control), acelera el accionamiento de los frenos «by allowing for quick and precise control of a large volume of air» (al permitir un control rápido y preciso de un gran volumen de aire). En el esquema del VN de Volvo, los componentes del freno de servicio incluyen una válvula de pedal de freno, una unidad de control del EBS, moduladores EBS para los ejes delantero y trasero, electroválvulas ABS, sensores de velocidad de las ruedas y los cilindros de freno de servicio.
Un sistema de frenado electrónico cambia la forma en que se mandan los frenos, no el origen de su fuerza. El punto 2.53 del Reglamento define el sistema de frenado controlado electrónicamente (EBS) como un «sistema de frenado de servicio en el cual el mando genera una señal eléctrica en la transmisión del mando y señales eléctricas dirigidas a los dispositivos que generan las fuerzas de actuación producidas por una energía neumática almacenada o generada». La descripción de Knorr-Bremse sigue la misma división: un sensor de recorrido del pedal registra la demanda de frenado, la unidad de control calcula la presión de frenado de cada eje y los valores de consigna viajan por el bus CAN propio del sistema de frenos «to the electro-pneumatic modulators (EPM), which regulate the pressure precisely» (a los moduladores electroneumáticos, EPM, que regulan la presión con precisión). Con ABS solo, «The braking action is still transmitted pneumatically» (la acción de frenado se sigue transmitiendo de forma neumática). La misma empresa describe su software de control de frenos como un programa que abarca la interacción de los frenos de servicio y los frenos continuos «with retarders, exhaust flaps and electric motors» (con ralentizadores, mariposas de escape y motores eléctricos), los temas de ralentizadores y freno motor y de la frenada regenerativa en camiones y autobuses.
Frenos de muelle y freno de estacionamiento
El freno de estacionamiento invierte la lógica: el aire lo mantiene suelto. El anexo 8 del Reglamento define los sistemas de frenado de muelles como «aquellos en los que la energía necesaria para frenar es suministrada por uno o varios muelles que actúan como dispositivo de almacenamiento de energía (acumulador de energía)», y establece que «La energía necesaria para comprimir el muelle a fin de soltar el freno la proporciona y controla el “mando” accionado por el conductor». La válvula de freno de estacionamiento de Knorr-Bremse controla el sistema de frenado de estacionamiento y de socorro «by gradually reducing the pressure in the spring components of the spring brake actuator» (reduciendo gradualmente la presión en los componentes de muelle del accionador de freno de muelle), y una válvula de escape rápido en la alimentación de esos componentes de muelle se utiliza en general, en sus palabras, «to accelerate the engagement of the parking brake» (para acelerar la aplicación del freno de estacionamiento).
Para los vehículos de motor con frenos de muelle, el anexo 8 fija sus propias reglas de alimentación. Punto 2.3.1: «El circuito de alimentación de la cámara de compresión del muelle deberá incluir su propia reserva de energía o ser alimentado por dos reservas de energía independientes, como mínimo.» Punto 2.3.3: durante la recarga del sistema de frenado a partir de una presión cero, los frenos de muelle «deberán permanecer totalmente aplicados, sin importar la posición del dispositivo de mando», hasta que la presión en el sistema de frenado de servicio sea suficiente para garantizar como mínimo el rendimiento prescrito de frenado de socorro del vehículo con carga. El punto 2.1 mantiene separados los dos sistemas: «El sistema de frenado de muelles no deberá utilizarse como sistema de frenado de servicio», aunque tras un fallo en una parte de la transmisión del sistema de frenado de servicio puede utilizarse para obtener el rendimiento residual prescrito, siempre que el conductor pueda graduar su acción.
El freno de estacionamiento puede integrarse en la unidad de tratamiento de aire. Knorr-Bremse ofrece la «integration of the electronic or pneumatic parking brake into the EAC unit» (integración del freno de estacionamiento electrónico o neumático en la unidad EAC), con el resultado, en sus palabras, de que «Pneumatic components no longer need to be installed in the driver’s cab» (ya no es necesario instalar componentes neumáticos en la cabina del conductor); ofreció por primera vez su freno de estacionamiento electrónico como función integrada del EAC en 2012, y lo ofrece como sistema independiente desde 2017. El esquema del VN de Volvo incluye una «HCU (Hand Control Unit) (handbrake)» (unidad de mando manual, freno de mano) junto a los cilindros de freno de muelle traseros.
El remolque
Dos conductos de aire unen el sistema de aire de un vehículo tractor con el de un remolque: un conducto de alimentación y un conducto de control neumático, con un conducto de control eléctrico al lado en los vehículos que lo tienen. Las conexiones son cabezales de acoplamiento, el término que usa el Reglamento; la página en inglés de Knorr-Bremse los llama clutch heads y afirma que «are generally color coded to indicate the connections for the supply air and control air lines» (suelen llevar un código de colores que indica las conexiones de los conductos de aire de alimentación y de aire de control). Su válvula de control del remolque «allows for graduated service braking of the towed unit, among other functions» (permite, entre otras funciones, un frenado de servicio graduado de la unidad remolcada).
El Reglamento trata esos conductos por separado. El punto 2.5 establece que «Los conductos de control y de alimentación entre los vehículos tractores y los remolques no se considerarán parte de la transmisión». El punto 2.3.1 del anexo 8 permite que el conducto de alimentación del remolque se derive del circuito de alimentación de los frenos de muelle solo «a condición de que una caída de presión en el conducto de alimentación del remolque no pueda provocar la aplicación de los frenos de muelle». Cuando un vehículo de motor está autorizado a arrastrar un remolque cuyo freno se controla desde él, el punto 5.2.1.15 exige un dispositivo en el vehículo de motor para que, si falla el sistema de frenado del remolque o se interrumpe la tubería de suministro de aire al remolque, el vehículo de motor pueda seguir frenándose con la eficacia prescrita para el frenado de socorro. El esquema del VN de Volvo incluye un «eTPCM (electronic Trailer Protection Control Module)» (módulo electrónico de control de protección del remolque). Los requisitos de frenado propios del remolque, el conducto de control eléctrico y el EBS del remolque se explican en frenos de remolque y EBS.
Suspensión neumática
La guía de Haldex enuncia primero la regla: «For safety reasons, the compressed air for the braking system must be kept separate and isolated from that of the air suspension» (por razones de seguridad, el aire comprimido del sistema de frenado debe mantenerse separado y aislado del de la suspensión neumática). Para los vehículos de motor —«tractor units» (tractoras) en la redacción de la guía— enumera una presión de suspensión igual a la presión de frenado, y una presión de suspensión mayor o menor que la de frenado, el caso que marca como «trucks and buses» (camiones y autobuses). A continuación describe dos maneras de alimentar la suspensión. En una, el aire se toma del circuito de consumidores auxiliares, conexión 23 o 24, «after the quadruple-circuit protection valve, in which case the quadruple-circuit protection valve must be designed to give priority to filling brake circuits 21 and 22» (después de la válvula de protección de cuatro circuitos, en cuyo caso esta debe estar diseñada para dar prioridad al llenado de los circuitos de freno 21 y 22). En la otra —«In most instances, the air suspension system is provided with a higher pressure than the braking system» (en la mayoría de los casos, el sistema de suspensión neumática se alimenta con una presión más alta que el sistema de frenado)— «the compressed air is taken between the governor valve and the quadruple-circuit protection valve, and fed to the air suspension air tank through a pressure protection valve» (el aire comprimido se toma entre la válvula reguladora y la válvula de protección de cuatro circuitos y se lleva al depósito de aire de la suspensión neumática a través de una válvula de protección de presión). En los remolques y semirremolques, añade la guía, la suspensión neumática «is supplied from the braking system supply line» (se alimenta desde el conducto de alimentación del sistema de frenado). Las tablas de recorridos del VN de Volvo incluyen un «Air supply from the APM (Air Production Modulator), P25 to the rear ECS» (alimentación de aire desde el APM, P25, al ECS trasero), la Electronically Controlled Suspension del camión. Cómo usa la suspensión ese aire —nivelación, elevación y descenso, arrodillamiento— es el tema de la suspensión neumática ECAS.
Caja de cambios y embrague
El servo shift module de Knorr-Bremse «provides pneumatic shifting force support for manual transmission» (proporciona asistencia neumática a la fuerza de cambio en las cajas de cambios manuales), y sus módulos electrónicos de cambio para transmisiones automáticas combinan piezas mecánicas «such as a pneumatic cylinder» (como un cilindro neumático) con componentes electrónicos como electroválvulas; la misma página describe el M-GSU, que en cambio «generates the forces and movements required using electronic actuators» (genera las fuerzas y los movimientos necesarios mediante actuadores electrónicos). Para el embrague, la empresa afirma que «The energy required to open and close the clutch is generated hydraulically, pneumatically, or electro-mechanically» (la energía necesaria para abrir y cerrar el embrague se genera de forma hidráulica, neumática o electromecánica). Su servoembrague «translates the pedal force proportionally using compressed air» (transmite proporcionalmente la fuerza del pedal mediante aire comprimido), y su actuador de embrague electroneumático utiliza «Solenoid valves to supply air to and vent the actuation cylinder» (electroválvulas para alimentar de aire el cilindro de accionamiento y evacuarlo). En su página sin fecha, un actuador de embrague electromecánico para transmisiones automáticas se describe como en desarrollo para la producción en serie, con la «independence from any available compressed air supply in the target application» (independencia de cualquier suministro de aire comprimido disponible en la aplicación de destino) entre sus ventajas. El lado de la caja de cambios se trata en cajas de cambios automatizadas.
Puertas de autobús y otros consumidores
Knorr-Bremse dice que los componentes neumáticos «provide the force needed for individual processes like clamping disc brakes or opening and closing bus doors» (proporcionan la fuerza necesaria para procesos concretos como apretar los frenos de disco o abrir y cerrar las puertas de los autobuses), y que las válvulas regulan el caudal de aire para dosificar la fuerza. Un actuador de puerta de autobús urbano norteamericano, el Vapor Pneumatic Differential Engine de Wabtec, «consists of two opposed cylinders of different diameters with pistons connected by a rack» (consta de dos cilindros opuestos de distinto diámetro con pistones unidos por una cremallera) y se acciona «by applying air to – or venting air from – the larger cylinder» (aplicando aire al cilindro mayor o evacuándolo de él). El mismo fabricante presenta a su lado un actuador de puerta eléctrico, el ETO, con un «High-torque, electric motor matched with an electronic controller» (motor eléctrico de alto par combinado con un controlador electrónico), y un «Electric outside sliding plug door system» (sistema eléctrico de puerta corredera exterior de cierre enrasado), de modo que una puerta de autobús no es neumática por definición. Lo que exige la normativa de las propias puertas se explica en puertas y salidas de emergencia del autobús.
El manual de Bendix de 2000 describe también accesorios accionados por aire de su propia gama: una bocina de aire y un embrague de ventilador, «an air-operated, normally engaged, on-off clutch that controls the engine cooling fan» (un embrague todo o nada accionado por aire, normalmente acoplado, que controla el ventilador de refrigeración del motor); una válvula reductora de presión sirve a «an air operated accessory that requires less than system pressure for operation» (un accesorio accionado por aire que necesita para funcionar una presión inferior a la del sistema). Las instrucciones para el carrozado de DAF de 2010 sitúan los consumidores de aire de una carrocería, en las series CF75/85 y XF, en el «bloque distribuidor de aire (A)» del circuito 4, un bloque conectado a «la lumbrera 24 de la válvula APU».
Cuando estos consumidores comparten las reservas del sistema de frenado, el Reglamento los llama equipo auxiliar. El punto 2.55 define el equipo auxiliar como el «conjunto de sistemas, funciones o componentes, incluidos los que son esenciales para el funcionamiento del vehículo, que se alimentan con energía procedente de las mismas reservas de energía que el sistema de frenado». El punto 5.2.1.16 exige que su funcionamiento, «incluso en caso de que resulte dañada la fuente de energía», no dé lugar a que las reservas que alimentan los sistemas de frenado desciendan por debajo del nivel de advertencia del punto 5.2.1.13, y el punto 2.3.2 del anexo 8 dispone: «El equipo auxiliar solo podrá extraer su energía del circuito de alimentación de los accionadores de los frenos de muelle si su funcionamiento, aun con la fuente de energía averiada, no hace disminuir la reserva de energía de dichos accionadores por debajo del nivel que permite soltarlos».
Camiones y autobuses eléctricos de batería
Un vehículo eléctrico de batería no tiene motor de combustión que accione un compresor, y los documentos de los fabricantes describen en su lugar un compresor eléctrico. El comunicado de Daimler Truck del 10 de octubre de 2023 sobre el Mercedes-Benz eActros 600 describe su módulo frontal como «a complex technology module with several control units, high-voltage components and an electric air compressor» (un complejo módulo tecnológico con varias unidades de control, componentes de alta tensión y un compresor de aire eléctrico). El manual de MAN para el eTGS y el eTGX, con fecha de cierre de edición de abril de 2026, incluye el compresor de aire entre los consumidores conectados a los distribuidores de alta tensión, junto a los calefactores de alta tensión y el compresor de refrigerante, y lo sitúa en un mismo circuito de líquido refrigerante con la unidad de accionamiento, el sistema de refrigeración de la unidad de carga MCS, el convertidor de tensión y el radiador delantero.
Los productos de los proveedores son de tipos distintos. Knorr-Bremse ha desarrollado «a screw-type compressor driven by an electric motor» (un compresor de tornillo accionado por un motor eléctrico) para vehículos eléctricos o híbridos con necesidades de aire medias o altas, con los autobuses urbanos como ejemplo, que «can be installed either on the roof or under the floor» (puede instalarse en el techo o bajo el piso); en IAA Transportation 2022 mostró además un compresor de paletas rotativas con motor eléctrico para vehículos con necesidades medias o bajas. El e-comp Scroll de ZF es un «electric air compressor designed to provide compressed air for medium and heavy-duty hybrid, battery-electric, and fuel-cell commercial vehicles» (compresor de aire eléctrico diseñado para suministrar aire comprimido a vehículos industriales medios y pesados híbridos, eléctricos de batería y de pila de combustible), que ZF describe como exento de aceite. Entre sus características, ZF enumera la «remote pressure build-up independent of the main drive» (generación de presión a distancia, independiente del accionamiento principal) y el ahorro de energía gracias a la «compressor shut off when no compressed air is required» (desconexión del compresor cuando no se necesita aire comprimido).
En las descripciones de los proveedores el tratamiento del aire se mantiene, y su electrónica de control también gobierna el compresor. La Air Supply Unit de ZF combina el e-comp Scroll «with ZF’s air processing technology, including SAPAC air management software» (con la tecnología de tratamiento de aire de ZF, incluido el software de gestión del aire SAPAC), y ZF afirma que el principio scroll «eliminates the need for oil lubrication» (elimina la necesidad de lubricación con aceite). La intelligent Air Processing Unit (iAPU) de Knorr-Bremse para autobuses eléctricos tiene «intelligent regeneration» (regeneración inteligente) y, según el comunicado de la empresa de 2022, «also controls the electric motors in the screw-type and rotary vane compressors» (controla también los motores eléctricos de los compresores de tornillo y de paletas rotativas); su plataforma GSAT incluye el «Control of traditional compressors and compressors operated by electric motors» (control de compresores tradicionales y de compresores accionados por motores eléctricos). La página de válvulas de Knorr-Bremse hace la observación más general de que los componentes neumáticos se utilizan para activar procesos concretos del vehículo «even in electric vehicles» (incluso en los vehículos eléctricos).
La redacción del Reglamento contempla estos vehículos. El punto 5.2.1.5 habla de una alimentación que puede ser «fuente de energía o alimentación eléctrica, según proceda», y el dispositivo de advertencia del punto 5.2.1.13.1 se describe para un vehículo cuyo motor está en marcha «o durante un ciclo de marcha (por ejemplo, en el caso de un vehículo propulsado por un motor eléctrico)». Los contratos de servicio de los camiones eléctricos son un tema aparte, explicado en el mantenimiento del camión eléctrico frente al diésel.
Respuestas rápidas
- ¿Qué hace la válvula de protección de cuatro circuitos de un camión?
- Reparte el aire comprimido entre circuitos separados. Knorr-Bremse describe la válvula de protección de cuatro circuitos, o multicircuito, como la que prioriza la distribución del aire comprimido y protege los circuitos: distribuye el aire a los frenos de servicio de los ejes delantero y trasero y de los remolques, al freno de estacionamiento y a los dispositivos auxiliares, y llena los depósitos correspondientes hasta que alcanzan su presión de funcionamiento. El Reglamento n.º 13 de las Naciones Unidas nombra la válvula en el punto 5.1.4.5.2, que incluye su presión estática de cierre entre los datos exigidos para los sistemas de frenado de aire comprimido.
- ¿Por qué necesita un secador de aire el sistema de aire de un camión?
- Porque al comprimir el aire se produce agua. Knorr-Bremse afirma que, a medida que el compresor fuerza el aire a ocupar un volumen menor, este pierde su capacidad de retener vapor de agua, de modo que la compresión produce una cantidad considerable de condensación, y que el aire debe secarse para proteger el sistema de la corrosión o la congelación. En el manual de Bendix de 2000, el desecante del secador es regenerativo: sus propiedades de adsorción se renuevan cada vez que el compresor pasa a funcionar sin carga.
- ¿Cómo utilizan el aire comprimido los frenos de muelle?
- El aire los suelta; los muelles los aplican. El anexo 8 del Reglamento n.º 13 de las Naciones Unidas define los sistemas de frenado de muelles como aquellos en los que la energía necesaria para frenar es suministrada por uno o varios muelles que actúan como dispositivo de almacenamiento de energía, y la energía necesaria para comprimir el muelle a fin de soltar el freno la proporciona y controla el mando accionado por el conductor. La válvula de freno de estacionamiento de Knorr-Bremse controla el freno de estacionamiento reduciendo gradualmente la presión en los componentes de muelle del accionador de freno de muelle.
- ¿Siguen teniendo compresor de aire los camiones y autobuses eléctricos de batería?
- Los que describen los documentos de los fabricantes, sí, accionado por un motor eléctrico propio. El comunicado de Daimler Truck del 10 de octubre de 2023 incluye un compresor de aire eléctrico en el módulo frontal del Mercedes-Benz eActros 600, y el manual del eTGS y el eTGX de MAN (04/2026) nombra el compresor de aire entre los consumidores conectados a los distribuidores de alta tensión. Knorr-Bremse ofrece compresores de tornillo y de paletas rotativas con accionamiento eléctrico, y ZF un compresor scroll eléctrico.
- ¿Qué exige el Reglamento n.º 13 de las Naciones Unidas al suministro de aire?
- Basta una sola fuente, pero las reservas deben responder. El punto 5.2.1.5 admite una única fuente de alimentación, como un compresor de aire, cuyo accionamiento ofrezca la máxima seguridad posible; cuando una fuente auxiliar de energía es indispensable para el frenado, el punto 5.2.1.14 exige una reserva que siga deteniendo el vehículo si se para el motor o falla el accionamiento de la fuente de energía; el anexo 7 exige depósitos cuyos circuitos puedan identificarse con facilidad; y, cuando el frenado de servicio depende exclusivamente de energía almacenada, el punto 5.2.1.2.7.2 exige al menos dos reservas de energía completamente independientes.
Modelos citados en este artículo
Fuentes
- UN Regulation No. 13 — Uniform provisions concerning the approval of vehicles of categories M, N and O with regard to braking [2026/746], incorporating all valid text up to Supplement 1 to the 15 series of amendments — Official Journal of the European Union, L series 2026/746 of 13 April 2026, 13 Apr 2026
- Compressors – pressurizing air for commercial vehicles — Knorr-Bremse
- Compressed Air Systems – Essential for Pneumatic Performance (air treatment) — Knorr-Bremse
- Conventional Air Treatment: air dryers, APUs and multi circuit protection valves — Knorr-Bremse TruckServices
- GSAT: Global Scalable Air Treatment — Knorr-Bremse
- Compressed air valves: Pneumatic components for brake and air spring systems — Knorr-Bremse
- Electronic Braking Control: EBS and ABS for truck, bus and trailer — Knorr-Bremse
- Electronic Parking Brake (EPB) — Knorr-Bremse
- Transmission Actuation — Knorr-Bremse
- Clutch Actuation — Knorr-Bremse
- Buses – Carrying the most important cargo — Knorr-Bremse
- Knorr-Bremse showcases cutting-edge traffic safety technologies at IAA TRANSPORTATION 2022 (press release, Munich, 19 September 2022) — Knorr-Bremse AG, 19 Sept 2022
- Mechanical Air Processing Units: C-APU and M-APU — ZF Friedrichshafen AG
- Mechanical Air Processing Units: System Saver air dryers — ZF Friedrichshafen AG
- e-comp Scroll electric air compressor — ZF Friedrichshafen AG
- Air Supply Unit: an all-in-one air management solution for electrified and hybrid commercial vehicles — ZF Friedrichshafen AG
- Body Builder Instructions, VN (4), Section 5: Air Brake System Schematics and Routing (Date 9.2025) — Volvo Trucks North America
- Trailer application guide: Air suspension, system description — Haldex
- Trailer application guide: Pressure protection valve — Haldex
- DRYest Air Dryer, Installation and Maintenance, L31166 (9/02): product description — Haldex
- Instrucciones para el carrozado DAF LF, CF y XF105, actualización 2010-04: apartado 6.10, Sistema de aire comprimido — DAF Trucks N.V.
- The Air Brake Handbook, BW5057 (8/2000), copy in NHTSA investigation file PE20003 — Bendix (Honeywell Commercial Vehicle Systems), hosted by the US National Highway Traffic Safety Administration
- Mercedes-Benz Trucks celebrates world premiere of the battery electric long-haul truck eActros 600 (press release, 10 October 2023) — Daimler Truck AG, 10 Oct 2023
- Manual: Breakdown assistance, towing, recovery — eTGS and eTGX (publication 803808, copy deadline 04/2026), high-voltage components and thermal management — MAN Truck & Bus SE
- Pneumatic Differential Engine (transit bus door actuator) — Wabtec Corporation