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Como bien sabemos, el sistema de frenos es el encargado de lograr que un vehículo que está en movimiento, deje de estarlo y se detenga.
¿Cómo lo hace?
En esencia, los frenos usan fricción para desacelerar el movimiento, necesitan de la fricción para detenerlo. Su principio de funcionamiento es simple: poner en contacto una superficie estática con una en movimiento para detener su movimiento.
En este caso, la rueda o llanta tiene energía en forma de movimiento, mientras que el freno es estático y proporciona fricción, lo que genera calor. Una vez la energía en forma de movimiento ha sido transformada en calor, el vehículo se detiene.
En un comienzo, los frenos eran de madera y se aplicaban directamente sobre el neumático de la rueda, lo que desgastaba el neumático seriamente.
Claramente, su diseño tenía que cambiar y así fue como nacieron los frenos de tambor.
FRENO DE TAMBOR
También conocidos como frenos de campana, fueron inventados alrededor del año 1900 por Wilhelm Maybach. Aunque es común encontrarlo en vehículos pesados, muchos vehículos usan regularmente este tipo de sistema en las ruedas traseras.
El freno de tambor es sellado y consta de dos partes principales: la parte estática, pegada a la rueda, se llama tambor, y la parte en movimiento se denomina plato trasero, la cual está atada al chasis del vehículo.
El tambor está hecho por lo general de hierro reforzado, el cual disipa bien el calor y es resistente al desgaste.
Por otro lado, el plato trasero contiene todos los componentes para que el freno de tambor funcione:
Zapatas de freno
Son unos marcos de acero equipados con material friccionante en la parte externa.
Cilindro de rueda
Está conectado al sistema hidráulico. Contiene pistones en su interior los cuales son empujados hacia el exterior, hacia las zapatas de freno, por la presión hidráulica al ser presionado el pedal del freno.
Resorte de tensión
Se encarga de regresar a su sitio inicial a las zapatas de freno, una vez se deja de presionar el pedal del freno.
Ajustador
Este mecanismo autoajustable reduce el espacio que va quedando al desgastarse las zapatas de freno, manteniendo así una sensación constante de respuesta al frenar y al pisar el pedal del freno.
Mecanismo de freno de mano
Pueden haber diferentes tipos (cable, electrónico e hidráulico). En este caso, al activarse el freno de mano, se tensiona el cable el cual presiona las zapatas de freno contra el tambor. Un trinquete en el freno de mano mantiene la tensión hasta que es liberada, lo que hace regresar las zapatas a su lugar.
¿Cómo funciona?
Al presionar el pedal del freno, el líquido hidráulico transporta la presión viajando a través de cables hasta el cilindro de rueda, el cual empuja sus pistones hacia el exterior para presionar a las zapatas de ruedas contra el tambor. Una vez se libera la presión del pedal del freno, los pistones del cilindro de rueda regresan a su lugar y el resorte de tensión devuelve las zapatas de rueda a su sitio inicial.
Aunque el freno de tambor es efectivo al momento de detener el vehículo, tiene un problema ante condiciones intensas y de frenado frecuente: se caliente demasiado, a tal nivel que no es posible transformar más el movimiento en calor, y por lo tanto, se pierde la efectividad al frenar, lo que resulta peligroso.
Así que su diseño evolucionó y la respuesta para solucionar este problema es el freno de disco.
FRENO DE DISCO
Su característica principal es el diseño enfocado en la ventilación para el enfriamiento de la superficie del área de fricción, en este caso, el disco.
Inventado a mediados de la década de los años 80, el freno de disco es usado en la gran mayoría de vehículos, sea en todas las ruedas o solo en las delanteras.
Su parte móvil es el disco de freno y su parte estática es el caliper o pinza de freno.
Está conformado por varias piezas:
Montaje del cubo de rueda
Está atado al chasis del vehículo, y sostiene el disco de freno y la rueda. Cuentan con un rodamiento en su interior que permite que el disco y la rueda puedan rotar suavemente.
Disco de freno o rotor
Consiste de dos platos redondos metálicos unidos, y cuentan con un sistema de ventilación en su interior. Algunos discos tienen agujeros para que circule mejor el aire entre ellos.
Las pastillas de freno son presionadas contra este disco, lo que crea fricción y detiene el movimiento de la rueda. Como bien sabemos, la fricción produce altos niveles de temperatura, pero el sistema de ventilación ayuda a reducir esto al contribuir a la circulación del aire, lo que enfría el disco.
Caliper o pinza de freno
Contiene el mecanismo para apretar las pastillas de freno contra el disco. Lo componen el cuerpo del caliper o pinza de freno, el portacaliper y las pastillas de freno.
El cuerpo del caliper tiene un pistón en su interior, el cual es empujado hacia el exterior, hacia las pastillas de frenos, por la presión hidráulica al presionar el pedal del freno. Cuenta con un sello exterior que protege el pistón del polvo o cualquier contaminante.
El portcaliper es un marco de metal fundido montado al vehículo. Tiene dos pasadores deslizantes que hacen que el cuerpo del caliper se pueda mover libremente a medida que el pistón se mueve.
Las pastillas de freno son presionadas contra el disco para crear fricción y detener el movimiento.
En la parte trasera de estas, se encuentra la cuna, la cual ayuda a reducir vibraciones y sonido. Después está la placa trasera de acero, la cual provee una base rígida para el material friccionante además un montaje sólido al cuerpo del caliper y el portacaliper.
Luego, existe una capa que une la placa trasera de acero y el material friccionante, actúa como una barrera térmica para impedir que el calor pase de las pastillas al caliper. Por último, el material friccionante está hecho de una combinación de materiales que ofrecen poder para frenar, duración, dureza y confort.
¿Cómo funciona?
Al presionar el pedal del freno, se activa la varilla de empuje el cual se encarga a su vez, de activar el pistón que genera presión hidráulica con el líquido de freno. Este viaja a través de las líneas hidráulicas hasta llegar al cuerpo del caliper.
La presión hidráulica empuja entonces el pistón hacia fuera, forzando las pastillas de freno contra el disco.
Primero, el pistón empuja la pastilla de freno interna contra la parte interna del disco. Luego, llega un punto en el que la pastilla no puede ir más lejos, por lo que la presión hidráulica empuja el cuerpo del caliper y hace que la pastilla de freno externa presione la parte externa del disco, deteniendo el movimiento de la rueda.
Cuando se quita la presión del pedal del freno, el pistón regresa a su lugar, liberando el disco y recuperando nuevamente el movimiento.
Puede interesarle: ¿Es necesario lubricar el sistema de frenos?
FRENOS CON ABS
Los frenos de disco tienen una falla: las ruedas pueden bloquearse al momento de frenar, haciendo que se pierda el control sobre el vehículo. Debido a esto, se creó el sistema anti-bloqueo o ABS, por sus siglas en inglés.
Básicamente, este sistema está cargado con sensores de velocidad en todas las ruedas, que al identificar que una de ellas está a punto de bloquearse, manda una señal a la válvula moduladora para liberar parcialmente el freno. De esta manera, la rueda puede girar intermitentemente durante el frenado, lo que da mayor maniobrabilidad y mejor tiempo de respuesta al frenar.
Es de esta manera que el sistema de frenos de tu vehículo funciona. Y aunque hay otros tipos de freno, estos son los más conocidos y usados a nivel mundial.
Sin duda alguna, el sistema de frenos es vital. Es un sistema diseñado para nuestra seguridad, para cuidarnos al recorrer la carretera. Por eso, es indispensable incluirlo dentro de nuestra rutina de mantenimiento preventivo, cambiando sus partes en los momentos recomendados o llevándolo donde un especialista si notamos advertencias o señales de fallas.
Conozca más: Tips para el cuidado del sistema de frenos.
Entre mejor lo conozcamos, mejor podremos cuidarlo. Por eso, es recomendable estar atentos y cuidar del sistema de frenos adecuadamente, para que este pueda cuidarnos de la mejor manera.
Prevenir es cuidar.
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2 respuestas
Requiero cotizar los 4 discos de freno para una Volvo xc60 T5 2,5 CC modelo 2016 (dos delanteros y dos traseros). Favor cotizar marcas y precio unitario
Hola Guillermo ¡gracias por escribirnos!
En la actualidad, no comercializamos partes de vehículos, más bien, vendemos productos de última generación para el cuidado, mantenimiento y rendimiento de vehículos, maquinarias e industria.
¡Saludos!