El sistema de frenos actualizado


Publicado por Taller Actual
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Sabemos que las fábricas terminales, productoras de automóviles de elevadas prestaciones, vienen ofreciendo al mercado innovaciones –durante años– con respecto a los frenos, que son el resultado de una evolución de sus amplias experiencias en las competiciones.

El elevado nivel de rendimiento del sistema que poseen los modelos fabricados en serie, es el resultado del tiempo dedicado a la investigación y el desarrollo. Un automóvil de mayores prestaciones que los originales, fabricados en serie, debe adecuar también su sistema de frenos.

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En la última época, va desapareciendo el freno a tambor, aparece el freno a disco, el servofreno, el sistema ABS (Anti Bloqueo de Ruedas), el sistema ASR (Regulador Antideslizante en Aceleración), y, sin duda, actualmente, la situación técnica al respecto es muy buena realmente. Sin embargo, sabemos que se hace importante optimizar el rendimiento de los sistemas frenantes, si el automóvil es del tipo deportivo, o se le modifica el uso de neumáticos, de la suspensión, amortiguación o de la estabilidad a un auto normal fabricado en serie. En el caso de los neumáticos, que poseen mayor superficie de contacto con el suelo —impronta más grande—, sin duda pueden transmitir al piso potencias mayores (también puede aprovecharse en las frenadas). Si se prepara el motor, para lograr mayor rendimiento, está claro que optimizar la performance de los frenos se transforma en una exigencia. Es decir que a mayor potencia generada por el motor —mayor tracción—corresponde una mayor potencia frenante.

En muchos casos, con el cambio de las pastillas de freno originales, se puede, en ciertas oportunidades, lograr una sensible mejora. Es por esto que existe un gran mercado de discos y pastillas, y de pinzas especiales, ya que muchos automovilistas dedicados a la conducción deportiva, buscan mayores prestaciones en el frenado, en relación con los otros automóviles. Los frenos pueden estar sometidos a solicitaciones —cargas y esfuerzos—muy intensas, y por otra parte deben asegurar aceleraciones negativas muy superiores a las aceleraciones positivas. Es sabido que, en cierto modo, funcionan al contrario de un motor térmico, ya que convierten en calor la energía mecánica. Sin embargo, la potencia que alcanzan a desarrollar los frenos puede ser bastante superior. La cantidad de calor generada en la unidad de tiempo, debido a la fricción de las pastillas contra el disco, en especial con el uso deportivo, deberá ser convenientemente eliminada. Los fabricantes de frenos tienen como objetivo, no solo lograr elevadas "deceleraciones" (es decir, muy reducidas distancias de frena-do) sino también el realizar componentes que sean capaces de soportar solicitaciones más altas que los de serie, y si es posible con menor peso. Gran cantidad de automóviles fabricados en serie, están equipados con sistemas de freno con "pinzas flotantes", por razones de espacio y de conveniencia económica. Estas pinzas tienen un solo pistón, o dos en paralelo, ambos ubicados del mismo lado, con una sola pastilla móvil (en la cual actúa el pistón) y una pastilla fija.

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Cuando el circuito hidráulico de comando es sometido a presión, el pistón es empujado hacia la parte externa, es decir contra el disco, y al mismo tiempo el cuerpo de la pinza (que puede desplazarse sobre los pernos guía) se desplaza en sentido opuesto. El disco es de esta manera presionado con fuerza entre las dos pastillas, siendo frenado. Cuando, sin embargo, aumentan las prestaciones, es necesario montar un sistema de mayor rendimiento. Cabe señalar que en diferentes autos deportivos, o de alta gama —sin entrar en los de competición—, se usan pinzas fijas, con pistones opuestos que presionan al disco, a través de las pastillas, en forma hidráulica. En los automóviles preparados, no solo la potencia del motor es superior con prestaciones que resultan mayores que los originales, sino que además se adoptan neumáticos más anchos, y ruedas con mayores ángulos de "comba".

Esto hace aumentar el espacio disponible, y permite por lo tanto montar normalmente pinzas fijas, que pueden garantizar un comportamiento mejor, es decir prestaciones superiores respecto al frenado. En los últimos tiempos, se ha pasa-do de los dos pistones opuestos, a la pinza de cuatro pistones, la ventaja de esta aplicación es que, a paridad de diámetro de disco, aumenta el diámetro "eficaz" y por lo tanto me-jora la potencia frenante. Las pastillas poseen una forma alargada, y por lo tanto mejoran la distribución de la presión, que se reparte sobre una superficie más amplia.

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También el calor es distribuido en un área mayor, en lugar de estar concentrado sobre un área más estrecha. El diámetro "eficaz" del disco, es la distancia existente entre el eje de rotación (es decir el eje del disco) y los ejes del pistón o de los pistones. En la actualidad, se ofrecen en el mercado pinzas con una cantidad de pistones superior a cuatro, y existen además construcciones especiales con doce pistones opuestos (seis en una semipinza y seis en la otra).

Una tendencia que se da en estos últimos años, y que va progresando, es el aumento del diámetro de las ruedas, cosa que tiene su ventaja en lo que respecta a los frenos, ya que permite el uso de discos más grandes. Con respecto a las "masas no suspendidas", hay propuestas recientes, de discos fabricados con mate-riales que poseen una densidad concretamente inferior respecto a la conocida fundición.

Entre las propuestas más interesantes, están las relacionadas con la cerámica, con discos producidos a través del proceso de sinterizado, y con los materiales metalocerámicos, como -por ejemplo— aquellos construidos con una matriz de aluminio en la cual se dispersan, partículas duras y fibras de cerámica.

Por JP Metz

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