Sistema de Frenos en Vehículos: Componentes, Funcionamiento y Tipos

Los frenos de un vehículo tienen como misión detener la marcha de dicho vehículo a voluntad del conductor, de forma eficaz y sin perder la estabilidad durante el proceso.

Parámetros Importantes Durante el Frenado

• Fuerza de ejecución: Es la fuerza que el conductor aplica sobre el pedal de freno.
• Fuerza de frenado: Es la fuerza total que ejerce la pastilla sobre el disco.
• Fuerza de adherencia: Es la superficie de rozamiento del neumático con el suelo; a mayor superficie de contacto, mayor poder de frenado.
• Superficie de contacto: Superficie de rozamiento de la pastilla con el disco, o de la zapata con el tambor de freno; a mayor superficie de contacto, mayor fuerza de frenado.
• Coeficiente de fricción: Del disco y el tambor de freno con la pastilla y zapata.

Distancia de Frenado

La distancia de frenado es la distancia que recorre el vehículo desde que el conductor acciona los frenos hasta que se detiene completamente. Se tienen en cuenta estos factores:

• Condiciones de frenado: Estado climatológico y el de la calzada por donde circula el vehículo.
• Distancia de reacción: Es la distancia en metros que recorre el vehículo desde que el conductor observa el obstáculo hasta que se accionan los frenos.
• Distancia de detención: Es la distancia en metros desde que el conductor observa el obstáculo hasta que el vehículo se detiene.

Datos que Influyen en la Distancia de Frenado

• Fuerza aplicada sobre el pedal de freno.
• Adherencia de los neumáticos sobre el suelo.
• Velocidad de inicio de frenada del vehículo.
• Estado de las suspensiones del vehículo.
• Peso del vehículo.
• Factores ambientales.

Freno de Disco

Ventajas frente al tambor:

• Mayor poder de frenado.
• Mayor estabilidad en frenadas.
• Menor pérdida de rendimiento con el aumento de temperatura de sus componentes.
• Mayor facilidad de montaje, lo que reduce costes.

Existen dos tipos de discos básicos:

• Ventilados: Tienen orificios en su interior para disipar el calor.
• No ventilados: Son macizos.

Pinzas de Freno

• Pinzas de freno flotantes: Solo disponen de un pistón de accionamiento.
• Pinzas de freno estacionarias o fijas: Poseen varios pistones de accionamiento.

Freno de Tambor

Ventajas frente al de disco:

• Mayor superficie de fricción de las zapatas de estos frenos que de las pastillas de freno de los discos.
• Nivel de ruido inferior gracias a la menor presión que ejercen las zapatas.
• No es necesario utilizar materiales tan duros como en los frenos de disco.

Fenómeno Fading

Se origina en los frenos de tambor debido al aumento de la temperatura.

Freno de Estacionamiento Eléctrico Mediante Polea Reductora

Hay otro tipo de adaptaciones en los frenos de estacionamiento que utilizan poleas reductoras.

Líquido de Frenos

Es el elemento que transmite la presión necesaria para iniciar la acción de frenado. Debe cumplir las siguientes condiciones en su funcionamiento:

• Poseer una temperatura de ebullición en torno a los 250º.
• No absorber con facilidad la humedad.
• Tener propiedades anticorrosivas.
• Presentar una gran estabilidad química.
• Responder a las normas europeas SAE.

Canalizaciones del Sistema de Freno

Sistema encargado de trasladar el líquido de frenos desde la bomba a los elementos receptores de frenado, es decir, las pinzas de freno y los bombines.

Bomba de Freno

Tiene como misión crear la presión hidráulica correcta para enviar el líquido de frenos hacia los distintos elementos del sistema.

Funcionamiento

1ª Fase: En la que comienza la carrera del pistón, llamada carrera muerta, en que el orificio de compensación se encuentra abierto y el aumento de presión es insuficiente para abrir la válvula de control que se encuentra en la salida hacia las canalizaciones.

2ª Fase: Llamada fase de frenado activo, cuando el orificio de compensación se encuentra obturado y se inicia el aumento de la presión en el circuito hidráulico.

Bomba de Doble Cuerpo Tipo Tándem

Se caracterizan por poseer dos pistones y dos cámaras para poder generar dos presiones independientes.