Tipos de frenos de tambor y de disco: funcionamiento y componentes

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Resumen

El texto describe los principales tipos de frenos de tambor (Simplex y Dúplex) y de disco (macizo, ventilado y cerámico), junto con sus características de funcionamiento. También explica los tipos de pinza de freno (fija, flotante y deslizante) y las exigencias que deben cumplir las pastillas. Sirve para comprender las diferencias de eficacia y montaje de cada componente del sistema de frenado.

Puntos clave

  • El freno Simplex tiene una zapata primaria, que apoya a favor del giro del tambor, y una secundaria, con reparto de carga aproximado del 70% y 30%.
  • En el freno Dúplex ambas zapatas son primarias hacia adelante, por lo que frena mejor, pero en marcha atrás ambas actúan como secundarias y pierden eficacia.
  • El disco ventilado disipa el calor más rápidamente que el macizo gracias a canales o perforaciones.
  • El disco cerámico está formado por el cubo y un anillo cerámico de fricción fabricado con carburo de silicio reforzado con fibra de carbono.
  • En la pinza fija son los pistones los que presionan las pastillas, mientras que en la flotante un pistón lateral desplaza la pastilla contra el disco.
  • La pinza deslizante es más compacta que la flotante y permite usar pistones más largos o dos pistones, con pastillas de mayor tamaño.

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Tipos de Frenos de Tambor

Freno Simplex

En el freno Simplex, ambas zapatas se aprietan en un extremo contra el tambor mediante un dispositivo de tensado común. El otro extremo está montado sobre un punto de apoyo fijo. El dispositivo de tensado puede ser un cilindro de doble efecto para turismos o una cuña de expansión o una leva para vehículos industriales. El retroceso de las zapatas se realiza gracias a los resortes recuperadores. Este sistema lleva una zapata primaria y una secundaria.

  • La zapata primaria, durante el frenado, apoya a favor del giro del tambor.
  • La zapata secundaria se apoya a favor del giro de la rueda, lo que hace que el efecto de frenado sea el mismo hacia adelante que marcha atrás.

La zapata primaria soporta un 70% de la carga y la secundaria un 30%.

Características del Freno Simplex

  • El autorreforzamiento de las zapatas es pequeño.
  • Permite integrar fácilmente el mecanismo tensor del freno de estacionamiento.

Freno Dúplex

En el freno Dúplex, cada zapata tiene su dispositivo de tensado en forma de cilindro de simple efecto. El circuito hidráulico entre ambos cilindros es común y produce la misma presión en estos. Debido a que cada cilindro acciona una zapata en sentido hacia adelante, ambas zapatas se convierten en zapatas primarias. Si se invierte el sentido, ambas zapatas actúan como secundarias con un menor efecto de frenado.

Características del Freno Dúplex

  • Tiene un mejor efecto de frenado hacia adelante, ya que utiliza autorreforzamiento en ambas zapatas.
  • En marcha atrás, disminuye el efecto de frenado, ya que las zapatas se convierten en secundarias.
  • El montaje del freno de estacionamiento es complicado.

Tipos de Discos de Freno

Disco Macizo

El disco macizo está formado por un anillo más o menos grueso con dos superficies de fricción opuestas. Es propenso a acumular calor, suciedad y a cristalizar las pastillas. Es más delgado y disipa el calor más lentamente.

Disco Ventilado

Los discos ventilados disipan el calor con mayor rapidez. Se ventilan mediante canales de ventilación en la mitad del disco o mediante perforaciones en forma de agujeros o ranuras.

Disco de Freno Cerámico

El disco de freno cerámico se fabrica con carburo de silicio reforzado con fibra de carbono. Es resistente a la abrasión y posee buena estabilidad química y física. Está formado por el cubo del disco y el anillo cerámico de fricción.

Componentes de la Pinza de Freno

Pinza Fija

La pinza fija no tiene movimiento en relación con el disco de freno. Son los pistones los que ejercen la presión sobre las pastillas.

Pinza Flotante

La pinza flotante se desplaza al mismo compás que el disco de freno. Un pistón en uno de los lados hace que la pastilla se desplace y entre en contacto con el disco de freno.

Pinza Deslizante

La diferencia de la pinza deslizante con la flotante es que es más compacta y requiere muy poco espacio. Se puede montar un pistón más largo o dos pistones, lo que permite utilizar pastillas de mayor tamaño.

Pastillas de Freno

Las pastillas de freno soportan altas temperaturas sin deformarse. Son resistentes a la abrasión incluso a elevadas temperaturas y tienen buena conductividad térmica para evacuar el calor con rapidez.

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Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre el freno Simplex y el Dúplex?

En el Simplex solo una zapata es primaria hacia adelante y el montaje del freno de estacionamiento es sencillo. En el Dúplex ambas zapatas son primarias hacia adelante, lo que da mejor frenado, pero el montaje del freno de estacionamiento resulta más complicado.

¿Por qué un disco ventilado frena mejor que uno macizo?

Porque disipa el calor con mayor rapidez gracias a sus canales de ventilación o perforaciones. El disco macizo, en cambio, acumula más calor y es más propenso a cristalizar las pastillas.

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Test

1. ¿Qué zapata soporta aproximadamente el 70% de la carga en un freno Simplex?
2. ¿Qué ocurre con las zapatas de un freno Dúplex en marcha atrás?
3. ¿Qué tipo de disco de freno disipa el calor más rápidamente?
4. ¿Con qué material se fabrica el disco de freno cerámico?
5. ¿En qué se diferencia la pinza deslizante de la flotante?
6. ¿Qué pinza de freno tiene pistones que ejercen presión directa sobre las pastillas sin desplazarse?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.