28 Dic
Frenos de Tambor
El freno de tambor es un tipo de freno de fricción donde las fuerzas de frotamiento son aplicadas a la superficie interna de un tambor unido a la rueda. Este tipo de freno está constituido por el tambor, que se une al buje de la rueda por medio de tornillos y al que se fija, a su vez, la llanta de la rueda.
Constitución y Funcionamiento Básico
Contra la superficie interna del tambor pueden aplicarse las zapatas, que son mantenidas en posición de reposo y alejadas del mismo por los muelles. Dichas zapatas están recubiertas de forros y sujetas al plato portazapatas, apoyando por su extremo superior en el bombín y por el inferior en el soporte.
La disposición de montaje de un conjunto de freno de tambor implica que el plato portazapatas se fija al eje trasero por medio de tornillos, mientras que el tambor se une a la mangueta con interposición de dos cojinetes de rodillos troncocónicos. En el plato portazapatas se fijan el cilindro receptor y las zapatas, quedando todo el conjunto cerrado por el tambor.
Efectos de Frenado y Desgaste Diferencial
Según la disposición de montaje de las zapatas y del bombín de accionamiento, se obtienen diferentes efectos de frenado. Si el tambor gira a izquierdas cuando se produce la acción de frenado, la zapata izquierda se acuñará contra el tambor, mientras que la derecha será empujada por él. Por la acción del bombín, las dos zapatas están sometidas durante el frenado a dos fuerzas iguales y de signos contrarios que las aplican contra el tambor.
Este efecto hace que la zapata izquierda, llamada primaria, frene más que la derecha, llamada secundaria. Por esta razón, la zapata primaria se desgasta con más rapidez.
Métodos para Equilibrar los Esfuerzos
Para repartir equilibradamente los esfuerzos en ambas zapatas se recurre a diversas disposiciones:
- Utilizar guarnituras de diferentes coeficientes de rozamiento.
- Utilizar guarnituras de superficies diferentes.
- Accionar las zapatas con fuerzas desiguales.
- Modificar los dispositivos de fijación al plato.
- Modificar los dispositivos de mando de las zapatas.
Otro de los tipos de freno utilizados es aquel en el que cada una de las zapatas es accionada por un bombín, apoyándose de manera flotante en el otro de su extremo posterior. Así, al frenar, ambas zapatas se acuñan sobre el tambor.
Sistemas de Reglaje en los Frenos de Tambor
El desgaste que se produce en las frenadas, como consecuencia del rozamiento de las zapatas contra el tambor, hace que aquellas queden cada vez más separadas de este en posición de reposo. Esto supone un mayor recorrido muerto en la acción de frenado y el envío de mayor cantidad de líquido desde la bomba.
Para subsanar estos inconvenientes, se aproximan las zapatas al tambor todo cuanto sea posible. Para realizar esta función se disponen unas excéntricas que limitan el recorrido tope de las zapatas hacia su posición de reposo. Las excéntricas forman cuerpo con un eje cuyo extremo posterior sobresale por la parte trasera del plato portazapatas, resultando accesibles aun con la rueda montada.
Sistemas de Reglaje Automático
La mayor parte de los vehículos disponen de un sistema de reglaje automático para sus frenos de tambor, que está constituido por:
- Una palanca articulada en la parte superior de la zapata primaria, que en su extremo inferior está provista de muescas en forma de diente de sierra con las cuales engrana el trinquete empujado por un muelle.
- Entre ambas zapatas se acopla la bieleta, fijada a la secundaria por el muelle y acoplada a la primaria en la ventana de la palanca. Ambas zapatas se mantienen en posición de reposo por la acción del muelle.
Otro de los sistemas de reglaje automático utilizados es el conjunto regulador, que está formado por:
- Una bieleta provista de un rodillo estriado fijado a ella, con el que engrana la leva, que se mantiene aplicada contra el rodillo por la acción de un muelle.
- La bieleta se fija por un extremo a la zapata secundaria por medio del muelle, mientras que la leva se une en un cajeado a la zapata primaria, a la que se fija también la bieleta por medio de otro muelle.
Frenos de Disco
La mayor parte de los vehículos actuales están dotados de frenos de disco, al menos en las ruedas delanteras, ya que con ellos se obtiene una mayor fuerza de frenado; además, los de disco están mucho mejor ventilados.
Constitución y Montaje
Los frenos de disco están constituidos por un disco fijado al buje de la rueda con el que gira, y una pinza donde se alojan unas pastillas que son aplicadas contra el disco para frenar su giro.
Disposición de montaje: la pinza de freno se fija al portamangueta por mediación de tornillos. En el interior de la pinza y abrazando al disco por sus dos caras, se disponen las plaquetas de freno, que serán movidas por el émbolo, juntándose contra el disco en la acción de frenado.
Ventajas Operacionales
En los frenos de disco, la fuerza de frenado es obtenida por la aplicación de fuerzas axiales y no radiales como en los frenos de tambor. El disco es sometido por sus dos caras a fuerzas iguales, evitándose así toda deformación del mismo y el desgaste irregular de las guarnituras.
El equilibrado puede lograrse con un montaje rígido de la pinza, en el que los dos pistones laterales aplican las pastillas contra el disco con fuerzas iguales, o bien con un montaje flotante de la pinza. En este sistema puede ejercerse una mayor presión sobre el disco que en los frenos de tambor porque, como la mordaza solo rodea una parte del disco, este se encuentra en contacto con el aire y, por consiguiente, su refrigeración es mucho mayor que la del tambor.
Accionamiento y Materiales
Cuando el conductor pisa el pedal de freno, la bomba envía líquido a los cilindros de rueda, empujando los pistones que aplican las pastillas sobre el disco, frenándolo en su giro. Cuando el conductor suelta el pedal del freno, desaparece la presión en los cilindros y con ello las pastillas dejan de aplicarse contra el disco, siendo empujadas hacia atrás por el propio giro del disco.
Actualmente se tiende a una disposición de montaje asimétrico de las pastillas porque disminuyen las vibraciones de la frenada debidas a los posibles alabeos del disco. En algunas ocasiones se utilizan dobles pistones que pueden ser accionados simultáneamente o por circuitos independientes, lo que asegura el funcionamiento de los frenos en caso de fallo de uno de los circuitos.
El material utilizado en la fabricación de discos de freno suele ser acero al cromo o fundición gris perlítica, que presenta una alta resistencia a las rayaduras y a la corrosión, además de buena conductividad térmica.
Comparativa: Disco vs. Tambor
Las ventajas de los frenos de disco frente a los de tambor son:
- El equilibrio de las presiones en ambas caras del disco elimina toda reacción sobre el eje delantero o trasero.
- La dilatación transversal bajo el efecto del aumento de temperatura tiende a disminuir el juego entre disco y pastillas, lo que facilita el reglaje y simplifica los dispositivos de reglaje automático.
- La refrigeración del disco es mayor.
- Menor peso total.
- Mayor facilidad de intervención.
Inconvenientes:
- Menor eficacia de frenado debida a que las superficies rozantes son más pequeñas.
- Nivel de ruido más elevado.
Freno de Mano (Freno de Estacionamiento)
Recibe este nombre un tipo de freno de accionamiento manual que actúa generalmente sobre las ruedas traseras por mediación de un sistema de varillas y cables de acero. Se emplea para dejar inmovilizado el vehículo cuando se estaciona y para arrancar en pendientes; también se llama freno de estacionamiento, pero puede usarse en caso de emergencia cuando falle el sistema normal de frenos.
Mecanismo de Activación y Desactivación
Cuando el conductor tira de la palanca de accionamiento, esta arrastra consigo al cable principal, que tira por medio del reenvío de ambos cables secundarios, lo que provoca el desplazamiento de las zapatas contra el tambor.
La palanca se mantiene en posición de activada por la acción de un trinquete y su uña correspondiente. Para desfrenar, se aprieta el botón de la empuñadura al mismo tiempo que se tira de la palanca un poco hacia arriba, soltándose así el trinquete de la uña que lo mantiene sujeto, con lo que se puede bajar la palanca.
Deja un comentario