FRENOS DE DISCO.
Este tipo de freno adoptado en la mayoría de los vehículos de turismo, tiene la ventaja sobre el freno de tambor de que su acción se frenado es mas enérgica, obteniendo, por tanto, un menor tiempo de frenado que se traduce en una menor distancia de parada. Ello es debido a que elementos de fricción van montados al aire, al disponer de una mejor refrigeración, la absorción de energía y transformación en calor se puede realizar más rápidamente.
Otra de las ventajas de estos frenos es que en ellos no aparece el fenómeno de "fading" que suele presentarse en los frenos de tambor. Este efecto se produce cuando por un frenado enérgico o frenados sucesivos, el tambor no tiene tiempo de evacuar el calor absorbido en la transformación de energía. En estas condiciones, el tambor se dilata alejando la superficie de adherencia del contacto con las zapatas, quedando momentáneamente el vehículo sin frenos.
En los frenos de disco al mejorar la evacuación del calor no existe calentamiento crítico y por tanto dilatación, pero en caso de haberla el disco se aproximaría más a las pastillas de freno, lo cual favorecería la presión y efecto de frenado.
En los frenos de disco al mejorar la evacuación del calor no existe calentamiento crítico y por tanto dilatación, pero en caso de haberla el disco se aproximaría más a las pastillas de freno, lo cual favorecería la presión y efecto de frenado.
Constitución
El freno de disco esta formado por un disco que se une al buje de la rueda o forma parte de él, girando con la rueda y constituyendo el elemento móvil de frenado. Sobre este disco, abarcando aproximadamente la quinta parte de la superficie del mismo, va montada una mordaza sujeta al puente o mangueta en cuyo interior se forman los cilindros por los que se desplazan los pistones. A estos pistones se unen las pastillas de freno de un material similar a los ferodos de las zapatas utilizadas en los frenos de tambor.
El freno de disco esta formado por un disco que se une al buje de la rueda o forma parte de él, girando con la rueda y constituyendo el elemento móvil de frenado. Sobre este disco, abarcando aproximadamente la quinta parte de la superficie del mismo, va montada una mordaza sujeta al puente o mangueta en cuyo interior se forman los cilindros por los que se desplazan los pistones. A estos pistones se unen las pastillas de freno de un material similar a los ferodos de las zapatas utilizadas en los frenos de tambor.
Por el interior de la mordaza (2) van situados los conductos por donde se comunica el liquido de freno a los cilindros (3), acoplando en (A) el latiguillo de freno y en (B) el purgador. El liquido a presión, procedente del circuito de frenos y que entra por (A), desplaza a los pistones (4) hacia el interior, aplicando las pastillas de freno (5) sobre el disco (1), las cuales, por fricción, detienen el giro del mismo.
Sistemas de mordazas o pinza de freno
Según el sistema empleado para la sujeción de la mordaza o pinza, los frenos de disco se clasifican en:
Según el sistema empleado para la sujeción de la mordaza o pinza, los frenos de disco se clasifican en:
Freno de pinza fija
También llamada de doble acción, la mordaza va sujeta de forma que permanece fija en el frenado. La acción de frenado se realiza por medio de dos o cuatro pistones de doble acción, desplaza-bles, que se ajustan a caja una de las caras del disco.
También llamada de doble acción, la mordaza va sujeta de forma que permanece fija en el frenado. La acción de frenado se realiza por medio de dos o cuatro pistones de doble acción, desplaza-bles, que se ajustan a caja una de las caras del disco.
En este tipo de pinzas, cada pistón se encuentra en cada mitad de la mordaza. Durante el proceso de frenado, actúa una presión hidráulica sobre los dos pistones y cada pistón aprieta la pastilla contra el disco.
Los frenos de pinza fija contra el disco de freno son muy sólidos, por lo que se emplea en vehículos rápidos y pesados.
Los frenos de pinza fija contra el disco de freno son muy sólidos, por lo que se emplea en vehículos rápidos y pesados.
Freno de pinza oscilante
En este tipo de freno la mordaza o pinza (1) se halla sujeta con un perno (2) que sirve de eje de giro. Al aplicar presión al liquido para accionar el pistón (3) se ejerce una presión igual y opuesta sobre el extremo cerrado del cilindro. Esto obliga a la mordaza a desplazarse en dirección opuesta a la del movimiento del pistón, ya que describe un pequeño giro alrededor del perno, con lo cual la mordaza empuja a la otra pastilla (4) contra el disco (5) quedando aprisionada entre las pastillas (4) y (6).
En este tipo de freno la mordaza o pinza (1) se halla sujeta con un perno (2) que sirve de eje de giro. Al aplicar presión al liquido para accionar el pistón (3) se ejerce una presión igual y opuesta sobre el extremo cerrado del cilindro. Esto obliga a la mordaza a desplazarse en dirección opuesta a la del movimiento del pistón, ya que describe un pequeño giro alrededor del perno, con lo cual la mordaza empuja a la otra pastilla (4) contra el disco (5) quedando aprisionada entre las pastillas (4) y (6).
Disco de freno
El material para fabricar los discos de freno es la fundición gris nodular de grafito laminar, ya que garantiza una estabilidad de las prestaciones durante el periodo de vida de los discos. El disco puede ser macizo o con huecos (autoventilado), por donde circula el aire en forma de ventilador centrífugo
El material para fabricar los discos de freno es la fundición gris nodular de grafito laminar, ya que garantiza una estabilidad de las prestaciones durante el periodo de vida de los discos. El disco puede ser macizo o con huecos (autoventilado), por donde circula el aire en forma de ventilador centrífugo
Los discos de freno pueden ser:
- Clásicos (macizos)
- Ventilados
- Taladrados o perforados
- Estriados
- cerámicos
Discos clásicos o macizos
Estos discos poseen una superficie de fricción solida y lisa, no poseen ningún tipo de ventilación y son muy propensos a acumular calor, suciedad y tienden a cristalizar las pastillas. Tienen la ventaja de ser económicos de fabricar y como desventaja es que tienden a recalentarse impidiendo una frenada efectiva y a cristalizar las pastillas. Se doblan bajo el estrés continuo.
Estos discos poseen una superficie de fricción solida y lisa, no poseen ningún tipo de ventilación y son muy propensos a acumular calor, suciedad y tienden a cristalizar las pastillas. Tienen la ventaja de ser económicos de fabricar y como desventaja es que tienden a recalentarse impidiendo una frenada efectiva y a cristalizar las pastillas. Se doblan bajo el estrés continuo.
Discos ventilados
Los discos ventilados son como si se juntasen dos discos, pero dejando una separación entre ellos, de modo que circule aire a través de ellos, del centro hacia afuera, debido a la fuerza centripeta. Con ello se consigue un mayor flujo de aire sobre los discos y por lo tanto mas evacuación de calor.
Los discos ventilados son como si se juntasen dos discos, pero dejando una separación entre ellos, de modo que circule aire a través de ellos, del centro hacia afuera, debido a la fuerza centripeta. Con ello se consigue un mayor flujo de aire sobre los discos y por lo tanto mas evacuación de calor.
Discos perforados
Los discos perforados aumentan la superficie del disco con las perforaciones y ademas llevan aire fresco a la pastilla del freno. Una perforación es como un pequeño túnel, las paredes del túnel seria el aumento de superficie capaz de disipar calor, ademas de cuando la perforación llega a la zona de las pastillas, llega con aire fresco que las refresca evitando el calentamiento en exceso.
Discos estriados
Estos discos se podrían clasificar dentro de los "perforados" ya que la finalidad del estriado o rayado es mejorar la refrigeración de los mismos. El estriado tiene la función principal de remover el aire caliente y de limpiar la pastilla de polvo y crear una superficie idónea para el frenado, con la única desventaja que desgasta mas rápido la pastilla en pro de una mejor y mas efectiva frenada.
Discos cerámicos
Los discos de frenos Carbo-Cerámicos, tienen sus orígenes en la industria de la aviación, mas tarde a principio de la década de los 80 se utilizaron en las competiciones de F1, actualmente algunos automóviles muy exclusivos y de altas prestaciones también los utilizan como el Porche 911 Turbo.
Están hechos de compuesto de Carbono en una base Cerámica para darle la resistencia tan alta a las temperaturas que estos operan..
Los discos son de color negro (por el carbono) y cerámica como compuesto base, por eso a medida que se desgastan se desprende un polvo negro. Las pastillas que usan estos discos son también de carbo-cerámica o de carbono.
La principal ventaja de estos frenos es su bajísimo peso, su altísimo poder de frenado por la alta fricción y su gran poder estructural que evita roturas grietas y fallas a altamisas temperaturas. Pueden detener un vehículo de 320 Km/h a 0 en menos de 30 metros
Su desventaja es su alto precio.
Pastillas de freno
Para cumplir con la normativa vigente de la fabricación de vehículos, la composición de las pastillas cambia dependiendo de cada fabricante. Aproximadamente 250 materiales diferentes son utilizados, y pastillas de calidad utilizan entre 16 a 18 componentes.
Para cumplir con la normativa vigente de la fabricación de vehículos, la composición de las pastillas cambia dependiendo de cada fabricante. Aproximadamente 250 materiales diferentes son utilizados, y pastillas de calidad utilizan entre 16 a 18 componentes.
Ejemplo de composición:
- 20% aglomerantes: Resina fenólica, caucho
- 10% metales: Lana de acero, virutas de cobre, virutas de zinc, virutas de latón, polvo de aluminio
- 10% fibras: Fibras de carbón, fibras orgánicas, lana mineral, fibras químicas
- 25% material de relleno: Óxido de aluminio, óxido de hierro, sulfato sódico
- 35% deslizantes: Grafito, sulfuro de cobre, sulfuro de antimonio
Buena info
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