¿Qué es el fading en los frenos?

El fading es la pérdida temporal de eficacia de los frenos debido al sobrecalentamiento, que se produce en frenadas intensas o sucesivas. Provoca un mayor recorrido del pedal y menor fuerza de frenado.

¿Por qué los frenos de disco disipan mejor el calor que los de tambor?

Los frenos de disco tienen mejor ventilación porque el disco queda expuesto al aire. Los de tambor tienen un diseño cerrado que dificulta la disipación del calor.

¿Para qué sirve la regulación automática en los frenos de tambor?

Sirve para compensar el desgaste de las zapatas aproximándolas al tambor, de modo que no sea necesario un reglaje manual periódico y se reduzca el recorrido muerto del pedal.

Regulación automática y tipos de frenos de tambor y disco: funcionamiento y fading

Resumen

El texto explica cómo los frenos de tambor compensan el desgaste de las zapatas mediante mecanismos de regulación automática, con ejemplos de autoajuste. Después describe los frenos de disco, con montajes rígido y flotante, y el fenómeno del fading, o pérdida de eficacia por sobrecalentamiento, comparando su comportamiento en ambos sistemas.

Puntos clave

En los frenos de tambor, el desgaste aleja las zapatas del tambor y aumenta el recorrido muerto del freno.
La regulación automática aproxima las zapatas al tambor sin que haya rozamiento en reposo, mediante excéntricas o trinquetes.
En los frenos de disco, las fuerzas de las pastillas son axiales, es decir, paralelas al eje de giro.
En la pinza fija, pistones a ambos lados del disco aplican fuerzas teóricamente iguales sobre las pastillas.
En la pinza flotante, un pistón en un lado empuja la pastilla interior y la reacción desplaza la pinza para apretar la exterior.
El fading es la pérdida temporal de eficacia por sobrecalentamiento; en tambor se debe a la dilatación y a la menor fricción, y en disco principalmente a la menor fricción de las pastillas.

Ponte a prueba

Regulación Automática en Frenos de Tambor

El desgaste producido en las frenadas por el rozamiento de las zapatas contra el tambor provoca que queden cada vez más separadas de este en posición de reposo. Esto supone un mayor recorrido muerto en la acción de frenado y requiere el envío de mayor cantidad de líquido desde la bomba.

Para corregir esto, es necesario un reglaje periódico o, más comúnmente en sistemas modernos, un mecanismo de regulación automática. Este consiste en aproximar las zapatas al tambor lo máximo posible, sin que llegue a producirse rozamiento entre ambos en reposo.

Para realizar esta función de autoajuste, se incorporan mecanismos (como excéntricas o sistemas de trinquete) que limitan el recorrido de retorno de las zapatas hacia su posición de reposo. Mediante estos sistemas, se aproximan automáticamente las zapatas al tambor a medida que se desgastan.

Ejemplos de Mecanismos de Autoajuste

Mecanismo de Ejemplo A

Al accionar el freno, el bombín separa las dos zapatas. Esto puede desplazar una bieleta conectada a una palanca y un trinquete, ajustando así su posición para compensar el desgaste acumulado.

Mecanismo de Ejemplo B

Al accionar el freno, el bombín separa las dos zapatas. Si el juego es excesivo debido al desgaste, se puede producir el desenclavamiento de una bieleta. Una leva podría bascular por la acción de un muelle, acercando la bieleta hacia una palanca, tirando de un trinquete y enclavándolo en una nueva posición (a menudo girando sobre una rosca o rueda dentada). Si la distancia entre la zapata y el tambor es la correcta, el mecanismo no actúa o el muelle no genera la fuerza suficiente para provocar este ajuste.

Frenos de Disco

A diferencia de los frenos de tambor donde las fuerzas son principalmente radiales, en los frenos de disco las fuerzas aplicadas por las pastillas son axiales (paralelas al eje de giro).

Tipos de Montaje

Montaje Rígido (Pinza Fija)

En este sistema, la pinza (caliper) está fija al soporte del eje. Al presionar el pedal de freno, el líquido hidráulico entra por las tuberías y empuja pistones situados a ambos lados del disco contra las pastillas, aplicando fuerza de frenado sobre el disco.

Al soltar el pedal, la presión hidráulica cesa. Las pastillas tienden a retroceder ligeramente debido a la elasticidad de las juntas de los pistones, al giro del disco y a su posible pequeño alabeo, quedando muy cerca de él, a veces con un ligero roce residual.

Los pistones aplican fuerzas teóricamente iguales sobre ambas pastillas.

Montaje Flotante (Pinza Deslizante)

Este diseño utiliza uno o más pistones en un solo lado de la pinza. Al frenar, el pistón empuja la pastilla interior contra el disco por la fuerza hidráulica.

La reacción a esta fuerza desplaza toda la pinza (o la parte móvil de ella) en dirección opuesta, deslizándose sobre guías o pernos de fijación. Este movimiento aplica la pastilla exterior contra la cara opuesta del disco.

El sistema se auto-equilibra, aplicando una fuerza similar en ambas pastillas.

Fenómeno de Fading (Pérdida de Eficacia)

El fading es la pérdida temporal de eficacia de los frenos debido al sobrecalentamiento.

En frenos de tambor: El calor generado en frenadas intensas o sucesivas no se disipa fácilmente debido a su diseño cerrado. El aumento de temperatura provoca la dilatación del tambor, lo que aumenta la distancia respecto a las zapatas. Esto obliga a un mayor recorrido del pedal y disminuye la fuerza de frenado. Además, el coeficiente de fricción de las zapatas disminuye con la alta temperatura.
En frenos de disco: Tienen mejor ventilación y disipación del calor gracias a su exposición al aire. Aunque el disco también se dilata con el calor, el efecto principal del fading en discos es la disminución del coeficiente de fricción de las pastillas a altas temperaturas y, en casos extremos, la posible ebullición del líquido de frenos si este ha absorbido humedad. La dilatación del disco no suele alejarlo significativamente de las pastillas como ocurre con el tambor respecto a las zapatas.