Los frenos de un coche, ¿cómo funcionan y qué tipos hay?

Edo Competition Mercedes G63 AMG - frenos

Los frenos, son uno de esos sistemas que se instalan en todos los vehículos, cuyos componentes no parecen ser de gran relevancia a la hora de adquirir un vehículo. En muchas ocasiones, no somos conscientes de los grandes esfuerzos que realizan las compañías para mejorar la eficacia de los productos que ya están comercializados.

A la misma velocidad, no es lo mismo detener un coche como puede ser el Porsche Cayenne (que supera las dos toneladas de peso) que un Alfa Romeo 4C cuyo peso en seco no supera la tonelada, Parece curioso pensar, que uno de los más grandes hándicaps de la industria de la automoción no sea desarrollar potencia; sino desarrollar capacidad de detención.

Es por ello, por lo que en esta ocasión, desde Actualidad Motor, queremos ofrecer una panorámica de los tipos más comunes de sistemas de frenado y sus componentes más importantes para que de una forma práctica, podamos entender no solo el funcionamiento; sino que además, el porqué de su implantación en cada modelo de coche.

Freno Brembo Alpine A110

Como dijimos anteriormente, nos encontramos en la era en la que, a nuestro parecer, el objetivo principal para las marcas de automóviles puede ser el de desarrollar motores potentes y ecológicos. Sin embargo, los frenos de un coche son componentes que realizan la acción opuesta a la propulsión mecánica y sin ellos; gran parte de las tecnologías enfocadas a la seguridad (como el ABS, sistemas de detección de peatones, sistemas de frenado automático,…) carecerían de sentido. Además, detrás de todo ello se desarrollan continuamente exhaustivas pruebas con nuevos materiales que ayuden a fabricar nuevos componentes más resistentes, económicos y ligeros.

Pinza de freno Brembo Extrema

¿Cuál es la finalidad de los frenos de un coche?

La finalidad de cualquier sistema de frenado consiste en transformar la energía del movimiento en energía térmica con el finde obtener una deceleración o bloquear el vehículo cuando se está estacionado. Además, los componentes que conforman los frenos deben de poder detener el vehículo pudiendo disipar el calor generado con una elevada eficacia.

¿Cuáles son los componentes de los sistemas de frenos?

Partes de los Frenos de disco

Básicamente, se pueden resumir en: un dispositivo de control, accionado por el conductor; una transmisión hidráulica (que hace de mero conector) y el propio dispositivo de frenado. En los últimos años, la introducción de tecnologías como el ABS, proporcionan una mayor eficacia de frenado al multiplicar las órdenes producidas por el conductor.

Lo justifica la Ley de Pascal

Tanto el pedal de accionamiento como los frenos, están conectados por un circuito hidráulico. Éste último se encarga de impulsar un gran cilindro cuya presión acumulada se transmite a la pastilla o a la zapata de freno; las cuales, hacen presión contra el disco o contra el tambor; reduciendo así la velocidad del vehículo. El líquido viscoso utilizado en el circuito hidráulico es un compuesto específico denominado, líquido de frenos.

¿Porqué utilizar discos de freno?

Frenos de un Porsche Panamera

El incremento de la velocidad máxima alcanzada por los vehículos y la construcción de autopistas y autovías, ha precipitado en la sustitución de los sistemas de frenos de tambor por frenos de disco en el eje delantero. El disco (que gira en conjunto a la misma velocidad que la rueda) se le aplica fricción por ambos lados.

Las ventajas que presentan los frenos de disco es su buena refrigeración, disminuyendo la probabilidad de recalentarse. Además frente al agua o la humedad; será el propio giro de la rueda la que la expulse; por lo que la eficacia de frenado se mantiene casi completamente.

La precisión con la que se puede controlar la frenada es elevada; sin embargo, la potencia de frenado no es posible multiplicarla como con el caso de los frenos de tambor; y además, su capacidad de detención en parada es inferior que en el caso de los sistemas de tambor.

¿En qué consisten los frenos de tambor?

Frenos de tambor

La eficacia de la frenada se consigue con la expansión de unas zapatas localizadas en el interior de un tambor cilíndrico contra las paredes de éste; el cuál, gira al unísono junto con la rueda. Como curiosidad, se produce un efecto que ayuda a que se genere la fuerza de frenado y es que; cuando se frena, la fuerza centrífuga obliga a la zapatas a pegarse contra la pared del cilindro generando una fuerza adicional.

Como desventajas podemos hablar de la pobre o ausente capacidad de disipación de agua y/ o humedad remanente lo que provoca una disminución de su eficacia. Por si esto fuera poco, la disipación del calor es mucho más pobre que en un sistema de freno de disco.

Inconvenientes como consecuencia del sobrecalentamiento

Freno de disco ventilado

Existe un problema que se denomina “bloqueo por vapor”; el cual es debido al calentamiento del líquido de frenos como consecuencia de la exposición a unas altas temperaturas derivadas de las pastillas de freno. Esto provoca que el líquido de frenos llegue a hervir y como consecuencia, se generan burbujas en el interior del circuito hidráulico. La presión ejercida por el pedal del freno no es eficaz pudiendo en última instancia dejar de funcionar los frenos por completo.

Otro de los grandes inconvenientes es “la fatiga”. Este fenómeno se produce comúnmente cuando se someten a los frenos a un uso intensivo en un corto período de tiempo. Tanto las pastillas como los frenos se sobrecalientan y com consecuencia, producen un gas que actúa lubricando el sistema y reduciendo la fricción y con ello la eficacia de la frenada.

¿Qué tipos de disco de freno existen?

Sistema de frenos ABS

  • Discos de freno macizos. Es el ejemplo más básico de disco de freno. Consisten en un disco de un metal (normalmente hierro fundido) que debido a su menor coste de producción, se implanta  en el eje delantero de muchos vehículos ligeros. Su mayor inconveniente es la poca capacidad de refrigeración.
  • Discos de freno ventilados. Estamos ante los discos más comúnmente utilizados por la industria automovilística. Consisten en la unión de dos discos con franjas de ventilación entre ellos. Si los comparamos con los discos macizos, la capacidad de ventilación es de un 30% mayor; alargando con ello la pastilla de freno. Su mayor inconveniente es su mayor peso.
  • Discos ventilados avanzados. En ellos se incluyen tanto los discos perforados como los discos estriados. Son parecidos a los discos ventilados pero además, presentan perforaciones o estrías que mejoran la conducción del aire a través de ellos y con ello, su refrigeración. Normalmente, se montan en deportivos de altas prestaciones y sobre el eje delantero.

¿Qué son las mordazas?

Las mordazas, son unos componentes que a través de un pistón, empujan a las pastillas de freno contra el disco cada vez que se acciona al pedal de freno. Existen de dos tipos:

  • Mordazas flotantes: la fuerza que se genera opuesta a la acción principal, provoca que la pastilla situada en la cara opuesta presione contra la pared del disco. El ajuste de ambas pastillas con el disco es continuo y en ningún momento se produce desajuste en su uso. Esto trae como consecuencia que la fuerza de frenado sea constante en todo momento.
  • Mordaza de pistones opuestos: en esta ocasión, lo pistones se posicionan a ambas caras del disco de freno; presionándolo de manera simultánea. Como consecuencia del incremento de peso (por la incorporación de dos mordazas) se suelen fabricar de materiales ligeros como el aluminio. Como inconveniente, están obligadas a montarse con montura flotante que evita la deformación de las mismas a causa del calor de la frenada.

Fuente- Apex

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6 comentarios

    1.  Actualidad Motor  Actualidad Motor dijo

      Nos alegramos de que te haya gustado 😉

    2. Me gusta y me apasiona todo lo relacionado con el mundo del motor

    3.  Actualidad Motor  Actualidad Motor dijo

      Pues te invitamos a que comentes y des tu opinión siempre que quieras 😊. Saludos!

    4. A ver si me contratais de probador de vehículos

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