Componentes y especificaciones del sistema de frenos vehicular

Resumen

El documento describe las cualidades que debe cumplir el sistema de frenado de un vehículo, los factores que influyen en la distancia de detención y los requisitos del líquido y de las pastillas de freno. También explica los componentes principales del freno de tambor, del freno de disco y del sistema hidráulico. Sirve para entender cómo funciona la frenada y qué piezas intervienen.

Puntos clave

Las cualidades básicas del frenado son progresividad, eficacia, seguridad y regularidad.
La distancia de parada depende de la acción de los frenos, la adherencia de los neumáticos y del estado de la calzada, además de la resistencia a la rodadura, la aerodinámica y el conjunto motor-transmisión.
El líquido de frenos debe tener alta temperatura de ebullición y muy baja de congelación, y resistir la absorción de humedad.
El punto de ebullición en seco es el máximo que alcanza el fluido durante su vida útil, medido antes de su primer uso; el punto en húmedo se mide con un 3,5% de humedad.
Las pastillas deben ofrecer fricción constante, estabilidad térmica y un coeficiente de fricción adecuado.
El freno de tambor incluye tambor, zapatas, sistema de ajuste, actuador hidráulico y muelles de recuperación; el de disco incluye disco, pinza, actuador y pastillas.

Ponte a prueba

Cualidades Fundamentales del Sistema de Frenos

El sistema de frenado debe cumplir con requisitos esenciales para garantizar la seguridad y el control del vehículo:

Progresividad: La frenada debe ser regular y proporcional al esfuerzo aplicado por el conductor.
Eficacia: Debe ser capaz de detener el vehículo sin la aplicación de un gran esfuerzo sobre el pedal.
Seguridad: Capacidad de mantener la estabilidad durante la detención.
Regularidad: El comportamiento del frenado debe ser previsible para el conductor en todo momento.

Factores que Influyen en la Detención (Parada)

La distancia y la calidad de la parada dependen de múltiples factores:

Acción de los elementos de frenado.
Adherencia de los neumáticos con el suelo, determinada por:

Tipo de neumático.
Presión vertical sobre el suelo.
Estado y composición de la calzada.

Resistencia a la rodadura. Resistencia aerodinámica. Resistencia del conjunto motor-transmisión.

Requisitos del Líquido de Frenos

El líquido de frenos es crucial para la transmisión de la fuerza y debe poseer las siguientes cualidades:

Viscosidad estable en el rango de temperaturas que se alcanzan durante su servicio.
Temperatura de ebullición alta y temperatura de congelación muy baja. Si hierve o se congela, pierde su eficacia.
Viscosidad adecuada para garantizar la estanqueidad.
Lubricación para evitar el desgaste de componentes.
Óptima transmisión de presiones durante el frenado sin generar burbujas.
Resistencia a la absorción de humedad (para prevenir la ebullición de partículas de agua y la corrosión de materiales).
Poca compresibilidad a altas y bajas temperaturas.
Compatibilidad con los componentes con los que entra en contacto.
Durabilidad mínima de uno o dos años o 100.000 km.
Gran resistencia a la oxidación y el envejecimiento.

Definiciones de Puntos de Ebullición

Punto de Ebullición en Seco: Es el valor máximo del punto de ebullición que alcanza el fluido durante su vida útil y se obtiene antes de utilizarlo por primera vez.
Punto de Ebullición en Húmedo: Se mide aportándole al fluido un 3,5% de humedad.

Cualidades de las Pastillas de Freno

Las pastillas deben garantizar una fricción constante y segura bajo diversas condiciones:

Equilibrio entre resistencia y abrasión.
Resistencia al cizallamiento y al golpe para que no se produzcan deformaciones ni desprendimientos de material.
Estabilidad térmica.
Permitir una compresibilidad menor del 2% en frío y un 5% en caliente (para que el material absorba vibraciones).
Coeficiente de fricción adecuado y estable al rango de temperaturas y presiones a las que se somete.
Dilatación de materiales prácticamente nula.
Durabilidad razonable.

Tipos de Frenos y Componentes

Freno de Tambor

Los componentes principales son:

Un tambor unido al buje del que toma movimiento.
Un disco portafreno fijo donde están las zapatas.
Un juego de zapatas.
Un sistema de ajuste (automático o manual).
Un actuador hidráulico.
Muelles de recuperación.

Freno de Disco

Los componentes principales son:

Disco de freno solidario al buje del que toma movimiento.
Una pinza de frenos.
Un actuador hidráulico instalado en la pinza.
Unas pastillas.

Sistema de Acción Hidráulica

Este sistema incluye:

Bomba de freno.
Depósito.
Reductores de frenada (para las ruedas traseras).
Actuadores hidráulicos.
Tuberías y latiguillos.
Líquido de freno.

Preguntas frecuentes

¿Qué cualidades debe tener el líquido de frenos?

Debe mantener una viscosidad estable en el rango de temperaturas de servicio, tener un punto de ebullición alto y uno de congelación muy bajo, y resistir la absorción de humedad. También debe ser compatible con los componentes y tener una durabilidad mínima de uno o dos años o 100.000 km.

¿Qué es el punto de ebullición en seco y en húmedo?

El punto de ebullición en seco es el valor máximo que alcanza el fluido durante su vida útil y se obtiene antes de usarlo por primera vez. El punto en húmedo se mide aportando al fluido un 3,5% de humedad.

¿Qué componentes forman un freno de disco?

Un disco de freno solidario al buje, una pinza de frenos con su actuador hidráulico y unas pastillas.