Los frenos y sus resistencias

Tecnología/Frenos
Los frenos y sus resistencia

Bugatti Carlos ©



Los frenos carbocerámicos fueron usados en aviación, y posteriormente en automóviles deportivos y de competición, ya que resisten muy altas temperaturas – Renault.


Es sabido que el objetivo de los frenos, es reducir, más o menos en forma gradual, la velocidad del vehículo y de mantenerlo detenido. Los mismos son generalmente “a disco”, o cambinados, discos adelante y campanas atrás.

Respecto al tipo de frenos denominados carbocerámicos, se sabe que inicialmente fueron usados en la aviación, y posteriormente fueron utilizados por los automóviles de competición. El primer vehículo de producción en serie que lo utilizó fue el Porsche 911 GT2 del año 2001. Actualmente son usados por marcas como Bugatti, Ferrari, Mercedes Benz, Audi y Porsche, en algunos casos en forma opcional.Las experiencias muestran que, son los frenos que presentan la mayor resistencia al denominado “fading”, es decir a una pérdida de eficacia por elevada temperatura. Cabe destacar, que este sistema, puede soportar temperaturas de 650 grados C. y hasta 800 grados, sin perder eficacia en frenadas de mucha exigencia. Uno de los puntos de importacia, es la dimensión de los discos, y se usan unas pastillas frenantes especiales que poseen un coeficiente de fricción del 25 por ciento, en forma aproximada, mayor que el de las pastillas normales.

Para fabricar estos discos carbocerámicos, que son además ventilados y perforados, como primer paso, se debe moldear un disco compuesto por pequeñas fibras de carbono (ver Taller Actual 29 y 30 – El sistema actual de frenos).

Posteriormente se realiza un tratamiento térmico, con vapores de silicio para que se solidifique, y obtener un disco de carburo de silicio, con una dureza muy elevada. El peso es el de la mitad de la de un disco tradicional, y su vida útil llega a los 300.000 km. Estos discos, en su conjunto actúan con pinzas fijas, y las pastillas usadas tienen una partcularidad, es decir un dispositivo cerámico, que aisla del calor al líquido de frenos. Las denominadas pinzas fijas son construídas en aluminio.



Los discos ventilados lisos con pinzas flotantes, son muy utilizados por diversas marcas, con buenos resultados -Bosch.


En cuanto a los discos fijos ventilados, los mismos poseen canalizaciones internas, que orientan al aire a circular desde el centro del disco, hacia la parte externa. Estos discos, también se usan con pinzas fijas, las cuales se empezaron a utilizar en la década del ’60.
Su aplicación en los automóviles de serie, se concretó con el Porsche 911 Turbo de 1977, en esa época – con respecto a los discos macizos– los ventilados aportaban un nivel de enfriamento muy importante, y con el uso en conjunto de las pinzas fijas, significaron un considerable avance de resistencia al “fading”. En la actualidad, marcas como Renault, y Porsche usan de serie discos y pinzas de este tipo, y en el caso de Volkswagen – SEAT, se ofrecen como opcional. Los discos ranurados con pinza fija, por ejemplo, se usan en vehículos deportivos – como en el caso de modelos de Aston Martin- y en los atuos de Rallye. Son discos de freno ventilados, construídos en fundición, que poseen ranuras o surcos de bordes afilados, en la pista de frenado. (superficie del disco que está en contacto con la pastilla frenante).
Cabe señalar que, las mencionadas ranuras, eliminan las virutas o residuos que se forman en la superficie de la pastilla. Esto permite mantner en forma pareja la capacidad de frenado, en especial cuando existe lluvia o barro, mejorando la fricción entre pastilla y disco en un porcentaje que se aproxima al 30 por ciento, con respecto a un disco normal. Un inconveniente es la relativamente corta, vida útil de la pastilla, ya que las ranuras hacen que se desgaen mucho más rápido. Este tipo de discos, es frenado por pinzas fijas, que poseen entre seis y ocho pistones, y generalmente son fabricadas en aluminio.



En los conjuntos disco/pinza modernos, no solo se logra una excelente distancia de frenado, sino además una buena sensibilidad con el pedal, y una notable resistencia –Brembo.




Discos ranurados con pinzas fijas, muy usados por automóviles con características deportivas, y en autos de Rallye.-Ate.


En lo referente a los discos denominados flotantes con pinzas fijas, los mismo son usados en autos deportivos, en marcas como Audi y Mercedes Benz AMG., y los discos – por medio de pernos- van anclados, evitando asi que se deformen, debido a diferencias en el coeficiente de dilatación, entre el disco y su soporte, y que se produzcan vibraciones y ruidos por calor.

Generalamente, los discos flotantes suelen ser perforados, para disminuir peso y detener una posible fisura. Por otra parte, se ayuda a mantener limpia la superficie de fricción con las pastillas, para que mejore la capacidad de frenado. A semejanza de los discos carbonocerámicos, los mismos son frenados con pinzas fijas que tienen de 4 a 8 pistones, construidos en aluminio, para disminuir el calentamiento del fluído de frenos.

Los discos ventilados con pinzas flotantes, son lo más usado, y los mismos son lisos, ventilados en el eje delantero y macizos en el eje trasero.

Lo diferente es que las pinzas flotantes tienen un solo pistón, posicionado en la parte interior de la pinza, por un lado presionando la pastilla y por el otro desplaza al propio cuerpo de la pinza de manera transversal (flotante). En modelos de marcas como BMW, se usan pinzas de este tipo, inclusive en modelo más deportivos, con buenos resultados. Cabe puntualizar que, en los distintos casos de discos y pinzas, varían mucho la distancia de frenado, la potencia de frenado, el rendimiento, la sensibilidad del pedal y la resistencia que poseen los sistemas.



Sin duda, el sistema de frenos es el dispositivo de mayor potencia de un automóvil, soportan altísimas temperaturas, y disipan mucha energía.- Ferodo.