FRENOS
Frenos
Lo primero: Hay dos tipos de sistemas de frenado hidráulico…los de pastilla/disco y los de zapata/tambor.
Son mucho mejores y dosificables los de pastilla/disco aunque en vehículos de prestaciones “poco deportivas” todavía se ven frenos de tambor en el tren trasero.
Lo segundo: parece increíble pero hay conductores que no saben qué cuando pisas el pedal de freno, el coche frena de las 4 ruedas. Piensan que los frenos traseros son solo para el freno de estacionamiento. Es increíble pero cierto.
¿COMO FUNCIONA UN FRENO HIDRÁULICO?
Tenemos un pedal que al ser accionado ejerce una palanca sobre un pistón que está dentro de un cilindro (la bomba de freno).
Una forma de imaginarse cómo funciona una bomba de freno es visualizar el pistón hidráulico de una excavadora, el pistón entra y sale de una cavidad llamada botella que está llena de aceite hidráulico. Si el pistón está fuera y haciendo palanca lo metemos dentro de la botella, haremos que por un latiguillo salga el aceite hidráulico a la presión que seamos capaces de someterlo.
Pues una bomba de coche es igual. Es un pistón que está extendido y lleno de aceite hidráulico. Cuando a través de la presión que ejerces en el pedal haces entrar el pistón en la botella y está tiene un agujero pequeño (pequeño porque mismo caudal a menor sección multiplica la presión) conectado a un latiguillo que obliga a la Presión a ser trasladada desde un extremo del latiguillo hasta el otro.
En el otro extremo del latiguillo tenemos las pinzas, bloques que aluminio con galerías diminutas (a través de las que circula el aceite hidráulico) y que tienen una garganta a través de la que pasa el disco de freno, más o menos como si el disco de freno es una rueda de bicicleta que haces girar en el aire y tú la detienes abarcándola con tu mano provocando una fricción.
La fricción contra los discos la ejercen las pastillas de freno, son una chapa que tiene un material que resiste muy bien la fricción y la temperatura. A más blandas las pastillas, más frenan y menos duran. La presión sobre las pastillas las trasmiten los pistones de la pinza que son donde terminan esas galerías que la pinza tiene talladas. Si la presión aumenta dentro de la pinza, los bombines quieren salir y empujan la pastilla contra el disco.
Cabe destacar que, a más superficie de frenado ( pinza y disco de más tamaño ) mayor “mordiente” o frenada,. Esto lo notas especialmente a alta velocidad y con el vehículo muy cargado.
Evidentemente el disco gira solidario con la llanta y la pinza está sujeta al coche, a una pieza que se llama “mangueta”.
¿Y UN TAMBOR?
Un tambor tiene forma de cazuela y las paredes son la pista de frenada. El tambor gira sujeto a la rueda y sujeto a la mangueta hay uno o dos bombines que se expanden con la presión de la bomba. Los bombines empujan dos zapatas las cuales son como dos pastillas de freno pero en lugar de ser planas tienen la curvatura adecuada al diámetro del tambor. Es como si dentro de la cazuela que va dando vueltas, hay otra cazuela que al pisar el freno se expande…pero tiene varios inconvenientes.
1 no se expande de forma uniforme si no en forma de cuña reduciendo su capacidad de frenada.
2 tienen problemas graves de evacuación de calor y con en calor disminuyen sus prestaciones.
3 son poco progresivos, dosificables, todo o nada.
MÁS CONSIDERACIONES:
Existen vehículos que en el mismo eje tienen un freno de disco para freno de servicio y esté a su vez tiene por dentro un freno de tambor para el freno de estacionamiento. Yo lo descubrí con mi Mitsubishi 3000GT pero antes me lleve un susto de muerte intentando hacer un trompo en un Citroen XM el cual yo desconocía que el freno de “mano” actuaba sobre las ruedas delanteras. Luego supe que varios coches hacen los mismo.
LÍQUIDO DE FRENOS “DOT”
Ese aceite hidráulico del que llevamos hablando un rato es lo que en la calle se llama líquido de frenos.
Todos sabemos que los líquidos no se pueden comprimir así que la presión que ejerzas sobre el pedal llegará a los frenos…pero hay un problema. También sabemos que la energía no se crea ni se destruye. ¿Y qué pasa con la energía cinética que tienen nuestras ruedas y tiene que parar nuestros frenos?...que se convierte en calor.
Los líquidos, al calentarse tienden a hervir unos antes y otros después pero todos hierven. Nosotros no queremos burbujas de aire hirviendo dentro de. Nuestro sistema de frenos porque los gases si se pueden comprimir y cuando esto pasa (que los frenos se calientan mucho y traspasan el calor al líquido de frenos) el tacto de los frenos se vuelve esponjoso y pierden eficacia.
Por este motivo los líquidos de frenos se clasifican según una normativa llamada DOT. Calibra el punto de ebullición de un líquido de frenos a mayor indice DOT mayor calidad. Las escalas son así:
205 °C (DOT 3)
230 °C (DOT 4)
260 °C (DOT 5).
Como puede observarse, cuanto mayor es el índice DOT mayor es la temperatura de ebullición.
Los líquidos de frenos tienen inconvenientes:
-Son muy corrosivos, destrozan la pintura de un coche por ejemplo si se mancha de eso.
-Los aditivos que se añaden para darles buenas propiedades anti ebullición los hacen irremediablemente higroscopicos (absorben la humedad del aire) y solo el paso del tiempo los deteriora, aunque no se usen.
El líquido de frenos se aloja en un depósito con un pequeño espacio de aire para que, cuando por el uso de los frenos aumente la temperatura del líquido y por tanto la presión en el circuito no se bloqueen las ruedas, el aire ejerce una labor de absorción de esa presión como un amortiguador.
El líquido de frenos, se estropea, pero no se gasta, NO SE RELLENA. El depósito de reserva de líquido está para que, según se vallan gastando las pastillas y vallan saliendo los bombines el líquido ocupe su lugar pero al cambiar las pastillas, cuando el mecánico haga retroceder los bombines el líquido volverá a su nivel máximo (Que no se debe exceder)
El líquido de frenos se debería cambiar. En estado natural tiene la consistencia del agua (casi) pero el color de una cerveza. Yo lo he visto con la
Consistencia de la miel y de color cocacola…un drama
Debes asegurarte de que el mantenimiento que le das a los frenos de tu coche es el adecuado para conducir tranquilo. Poder frenar progresivamente y en la distancia que necesitas es vital.
La respuesta de los frenos de tu furgoneta pueden marcar la diferencia entre tener un accidente y no tenerlo.
Desde FURGONETAS MAMBA queremos contarte cómo funciona el sistema de frenado, cómo detectar problemas en los frenos y cómo asegurarte de que el mantenimiento que le das a los frenos de tu coche es el adecuado para conducir tranquilo.
¿Cómo detectar problemas en los frenos de tu furgo?
Si los frenos chirrían es síntoma de que las pastillas están cristalizadas, Tienes menos potencia de frenado y además corres el riesgo de dañar los discos de forma irreversible.
A día de hoy el 99% de los vehículos tiene un sistema de detección se frenos desgastados que suele ser muy conservador. No estires los km. Cuando se encienda la luz cambia pastillas de lo contrario acabarás con el recubrimiento anti fricción de las pastillas y frenarás con la parte metálica de la pastilla con el disco…un desastre, un desastre peligroso.
¡Debes evitar llegar a este punto, controla el estado de las pastillas de frenos periódicamente!
El recorrido más amplio del pedal del freno también puede ser indicador de la presencia de aire en el circuito, deterioro de la bomba, latiguillos o un bajo nivel del líquido de frenos. Notarás menos potencia de frenado.
Si el coche vibra al frenar y sientes que el pedal sube y baja un par de mm lo más posible es los discos se hayan doblado ligeramente. En este caso deberás reemplazar tanto los discos como las pastillas.
Cuando el pedal del freno está demasiado duro puede deberse a varios motivos: pastillas manchadas o cristalizadas, el pistón de la bomba puede estar dañado, también puede haber dicho basta el servo freno o puede ser simplemente que el líquido de frenos tenga la edad del coche, más habitual de lo que piensas.
QUE ES UN SERVOFRENO
Conseguir frenar un vehículo a tiempo que circula, por ejemplo, a 30 km/h con la única fuerza de nuestra pierna al accionar el pedal es imposible. Y es algo que habremos podido comprobar simplemente si en alguna ocasión hemos intentado frenar nuestro coche en movimiento con el motor apagado.
El servofreno es un mecanismo que nos asiste durante el proceso de frenada, potenciando la misma y reduciendo drásticamente la fuerza necesaria para hacerlo.
Gracias al servofreno, podemos realizar frenadas potentes y enérgicas hasta el punto de bloquear las ruedas (o requerir la acción del ABS) sin esfuerzo, deteniendo el vehículo en muchos menos metros, lo que aporta un plus importante de seguridad.
El funcionamiento del servofreno se basa en dos principios físicos: el de palanca y el de fuerza hidráulica.
Para llevarlos a la práctica, por un lado el pedal de freno ejerce de palanca para, mediante un punto de apoyo, multiplicar su fuerza. Por otro, el servofreno propiamente dicho consta de varios elementos que generan la mencionada fuerza hidráulica.
El servofreno consta de una parte frontal con filtro de aire y dos cámaras separadas por una membrana o diafragma. La parte frontal se encuentra a presión atmosférica, mientras que las dos cámaras se encuentran a presión de vacío. Esta segunda lo consigue mediante la conexión a la admisión del motor en los de gasolina o a una bomba de succión en los diésel y, al estar conectada a la primera, reproduce el mismo efecto en ella.
Como hemos dicho, mientras el coche circula sin accionar el pedal de freno ambas cámaras se encuentran conectadas y en vacío a presión constante. Pero, al accionar el pedal del freno, un émbolo cierra la conexión entre ambas y traspasa la presión atmosférica de la parte frontal del cuerpo del servofreno a la primera cámara, llamada de presión variable.
El émbolo, a su vez, ha presionado la membrana que separa ambas cámaras y, con ayuda de la fuerza ejercida por la presión atmosférica ahora presente en la cámara de presión variable, ejerce una fuerza adicional sobre el diafragma, potenciando enormemente la fuerza de frenado del sistema de frenos.
FRENOS CARBOCERAMICOS
Te imaginarías el “grip” o agarre que tendría un coche en una autopista asfaltada con caucho?
Desde hace años nuestros vehículos de las gamas más deportivas ofrecen la opción de equipar frenos de carbono y de cerámica. Estos frenos que una vez pertenecieron exclusivamente a los coches de competición, se pueden encontrar ahora en nuestros modelos más potentes, dotándolos de una serie de ventajas respecto a los frenos convencionales.
El origen de los discos cerámicos se remonta a las industrias aerodinámicas y ferroviarias, que requerían de un frenado más efectivo. Poco después, en la década de los 80, esta tecnología comenzó a introducirse en los coches de Fórmula 1.
En este artículo vas a ver que este tipo de tecnologías tienen como puntos fuertes:
-Son más ligeros. Pesan un 50 % menos que los discos tradicionales de fundición de hierro y la ligereza es una característica clave cuando hablamos de modelos deportivos y de competición.
-Duran más. Se ha demostrado que pueden tener un ciclo de vida de unos 300.000 kilómetros, si bien esto variará dependiendo del uso que se les dé.
-Frenada más eficaz. reducen la distancia de frenado. El carburo de silicio reforzado con fibra de carbono es capaz de aguantar temperaturas muy altas, por lo que el hecho de que los frenos se calienten no hará que pierda eficacia en el frenado, sino todo lo contrario.
-Más resistentes. La resistencia de los frenos cerámicos es reseñable hasta el punto de soportar temperaturas de más de 900 °C sin sufrir deformaciones.
-Menos ruidosos. La composición de estos discos supone una mejora en cuanto a la supresión de ruidos y vibraciones.
-Menor emisión de polvos finos. Comparándolo con los discos de hierro, los de cerámica llegan a reducir hasta en un 90 % la emisión de polvos finos.
Frenos hechos para mejorar la eficiencia deportiva.
Los frenos carbocerámicos deben sus sorprendentes propiedades a la combinación de cerámica y carbono. Y al hablar de cerámica no nos referimos al componente convencional que todos conocemos, sino al composite cerámico también llamado carburo de silicio. Este material se caracteriza por ser extremadamente duro y resistente a la abrasión, lo cual le permite soportar bien las altas temperaturas generadas en la frenada.
El carburo de silicio se integra a su vez, con fibras de carbono enormemente resistentes que absorben las tensiones que pudieran producirse en el material. De la combinación de estos dos elementos, nacen unos frenos que han llegado a probarse en los escenarios más extremos. Desde trenes, hasta la alta competición, pasando por pruebas en el ámbito aeroespacial.
Resulta sencillo comprender por qué esta tecnología de frenado está disponible en todos los modelos de altas prestaciones. Las ventajas que poseen los frenos cerámicos son claras.
En definitiva, los frenos carbocerámicos ofrecen su máximo rendimiento durante un uso intenso. Es por eso que solo se instalan en modelos deportivos con una potencia considerable, pues estos frenos funcionan de forma óptima cuando son expuestos a altas temperaturas.
En consecuencia, no tendrían sentido en turismos de uso cotidiano donde los frenos no van a ser sometidos a temperaturas elevadas. Ya que en este caso llegarían incluso a perder eficacia. De hecho, para este tipo de vehículos es preferible usar los frenos de hierro, más eficientes en frío que los discos de cerámica.
Si por el contrario hablamos de modelos de altas prestaciones, los frenos de cerámica son una opción más que recomendable, destacando su resistencia y la eficacia del frenado. Se trata de un elemento tecnológico más para disfrutar del placer de la conducción deportiva sin perder de vista el enfoque de la seguridad.
El mordiente asusta, créeme. Lo he probado en coches de rally e impresiona más que la aceleración
¿Qué hacer si fallan los frenos?
Si los frenos fallan debes evitar entrar en pánico mantener la calma y estar muy atento a tu entorno. No apagues el motor ya que, si bien es verdad que la velocidad disminuirá, será más difícil maniobrar y tener control sobre la conducción para evitar una posible coalición.
Tampoco debes activar el freno de mano ya puedes perder el control del coche.
La mejor opción es reducir las marchas e ir disminuyendo la velocidad hasta la detención total del vehículo. No olvides activar las luces de emergencia para que los demás conductores sepan que estás teniendo problemas.
Los frenos son fundamentales para conducir con seguridad. No olvides que los neumáticos son la única superficie de contacto con la carretera, es decir que aunque los frenos funcionen perfectamente, no serán eficientes al 100% si los neumáticos no se encuentran en buen estado.
La correcta presión, el desgaste de los neumáticos incluso su temperatura pueden ser determinantes al momento de frenar.
ALGUNOS TIPOS DE ASISTENCIAS ELÉCTRICAS
Acoplado al disco “o rotor” hay una chapa con cortes calibrados. Cerca de esta chapa, hay un sensor de efecto Hall que no es más que un iman dentro de un plástico. Este sensor mide la velocidad a la que pasa cada corte cerca de él en cada rueda. La electrónica del coche utiliza estos datos para hacer miles de cálculos por segundo y hacer funcionar sistemas como:
-ABS
-CONTROL DE TRACCIÓN
-CONTROL DE ESTABILIDAD
-AIRBAG
-ACOPLAMIENTO DEL DIFERENCIAL AUTOBLOCANTE SI LO TUVIESE
L-AUNCH CONTROL
Hoy en día la electrónica lo controla todo pero la esencia de los frenos sigue ligada a las leyes de la hidráulica