Blog

¿Qué tipos de frenos tenemos? ¿Cómo funcionan?

Todos estamos de acuerdo que los frenos constituyen uno de los mecanismos más importantes en nuestro automóvil, pues de ellos depende en gran medida la seguridad en la conducción, permitiéndonos disminuir la velocidad del vehículo o parándonos de ser necesario.

¿Te has sentado a pensar en cuantos tipos de frenos hay en nuestro vehículo?, ¿Qué tipo de frenos tenemos?, ¿Cómo funcionan? En este artículo trataremos muchos de estos temas, revisaremos en detalle los distintos tipos de frenos, y su funcionamiento.

¿Qué es un freno?

Aunque muchos ya tengamos un conocimiento general sobre los frenos, primero es conveniente explicar qué es un sistema de frenos.

El freno se puede definir como un conjunto de piezas que se engranan, y cuyo funcionamiento permite controlar la velocidad a la que se desplaza nuestro vehículo. Como se dijo anteriormente es uno de los sistemas de seguridad más importantes del automóvil.

Podemos afirmar que es tal la importancia del sistema de frenos que, en algunos países se tienen definidos ciertos parámetros, los cuales deben cumplir los fabricantes de automóviles, referentes a la distancia y efectividad del frenado. Los fabricantes de automóviles, por tanto deben dedicar muchos recursos en la elaboración de los sistemas de frenado.

En líneas generales, se puede decir que el funcionamiento de los frenos se basa en la transformación de la energía cinética, en energía calórica, utilizando para esto mecanismos de rozamiento entre los componentes del sistema. Se puede simplificar el mecanismo de la siguiente forma, cuando pisamos el pedal de freno, por lo general se activa una bomba hidráulica encargada de llevar el líquido de frenos hacia el sistema de freno. La presión del líquido es la que hace que los pistones empujen a las pastillas, originando fricción contra el disco de freno, y es aquí donde la energía cinética se convierte en calor disipado, y el vehículo desacelera progresivamente.

Revisemos ahora los componentes principales que parte del sistema de frenos de un vehículo

Dado que un automóvil se mueve por medio del movimiento de las ruedas, si queremos detener el vehículo basta con anular este movimiento, para lo que se requiere aplicar fuerza a las ruedas para que se detengan.

El sistema de frenado del vehículo se acciona al pisar el pedal de freno, el cual genera presión sobre las pinzas de freno, a través de la presión del líquido hidráulico o liga de frenos. Las pinzas se encargan de acercar las pastillas a los discos o las zapatas o al tambor, con lo que se genera la fricción necesaria para disminuir la velocidad del automóvil, o incluso detenerlo dependiendo de la presión ejercida sobre el pedal.

Podemos afirmar sin temor a equivocarnos que el sistema de frenos está en constante evolución, cada vez más se dispone de un sistema sofisticado y muy bien desarrollado. Y a futuro se seguirá avanzando en esta tecnología.

A continuación revisemos  un poco más en detalle los componentes que integran un sistema de frenos, estos son:

1. El Pedal de freno, que es la palanca con la cual se inicia el frenado, al ser presionada por  el conductor. El pedal es el que transmite la fuerza necesaria a la bomba de freno, accionando  los diferentes componentes del sistema.
2. El Servofreno, el cual podríamos definir como un mecanismo dedicado a facilitar la acción de frenado, permitiendo que el conductor no tenga que desarrollar un mayor esfuerzo sobre el pedal.
3. La bomba de frenos, que es la encargada de generar la presión dentro del circuito de frenos.
4. Las tuberías repartidoras de la presión, las cuales permiten el paso de líquido de frenos desde la bomba a los bombines en las ruedas.
5. La pinza de freno, en cuyo interior van los conductos que permiten el paso del líquido de frenos hasta los cilindros.
6. Los bombines de freno, que son los que transmiten la presión generada en la bomba de freno. Estos bombines son los que hacen que las zapatas se abran y se acoplen contra el tambor.
7. Las pastillas de freno, cuyo objetivo es generar la fricción en el disco de freno.
8. Las zapatas de freno, las cuales están formadas por dos chapas de acero, que han sido soldadas y recubiertas por forros de freno. Las zapatas son las encargadas de generar el frenado a través de la fricción con el tambor.
9. Los tambores, que consisten en una pieza que gira en el freno, esta recibe todo el calor que se desarrolla al frenar.
10. Los discos, que se unen al buje de la rueda, girando con la misma. Estos se pueden definir como  el elemento móvil del frenado.

¿Sabes cuántos tipos de frenos existen?

Ya teniendo un poco más de detalle del sistema de frenos, revisemos ahora que tipos de frenos podemos encontrar en un vehículo. Básicamente tenemos: los frenos de disco, los frenos de tambor, los frenos ABS y el freno de mano, también conocido como freno de estacionamiento.

Frenos de Disco

Los frenos de disco son considerados actualmente como el sistema de frenado más eficaz. Funcionan con pastillas de frenos, que son las encargadas de generar la fricción contra el disco, y generar la desaceleración del vehículo.

Existen varios tipos principales de freno de disco, los cuales varían por la forma del disco y el material empleado en sus pinzas. Así tenemos:

• Discos flotantes con pinzas fijas, en el cual el disco va colocado sobre un buje, y unido con elementos de aluminio que ofrecen capacidad de dilatación. Este funcionamiento hace que estos discos no se deformen ofreciendo una mayor capacidad de frenada.
• Discos ranurados con pinzas fijas, normalmente empleados en los automóviles deportivos. Estos discos están agarrados con pinzas de freno fijas y a su vez tienen unas pequeñas hendiduras para eliminar la suciedad que pueda acumularse en las pastillas. Su capacidad de frenada es un 30% mayor que la de los frenos de discos normales. Son especialmente interesantes para la conducción en condiciones meteorológicas adversas. No obstante, podemos indicar que  desgastan las pastillas con mayor rapidez.
• Discos fijos ventilados con pinzas fijas, los cuales cuentan con una serie de canales interiores que fuerzan al aire a circular desde el centro del disco hacia el exterior, ofreciendo una capacidad de refrigeración inédita.
• Discos ventilados con pinzas flotantes, el cual es en la actualidad el sistema más utilizado del mercado. En este caso, los discos son de tipo fijo, siendo lisos y ventilados en el eje delantero y macizos en el eje trasero. La diferencia está en el empleo de unas pinzas de tipo flotante, las cuales presionan la pastilla contra el disco y desplazan el propio cuerpo de la pinza transversalmente. Es un sistema más económico que el de pinza fija, y menos eficiente en el contacto.
• Discos carbono-cerámicos: son discos que emplean unas pastillas especiales, con un coeficiente de fricción un 25% superior al de unas normales. Este modelo pasó de la Formula 1 al automóvil de alta gama. Estos discos, están compuestos de carburo de silicio, el cual es un material extremadamente duro y resistente a la abrasión.

Frenos de Tambor

Los frenos de tambor son un sistema que está desapareciendo del mercado, no obstante, algunos modelos de automóvil todavía utilizan este freno, pues representa un ahorro a nivel de costes de producción.

El mecanismo de funcionamiento es relativamente sencillo. Se basa en un par de zapatas que activan un tambor asociado a cada neumático, siendo el tambor el encargado de producir el roce necesario para el frenado.

Por lo general, sólo se instalan frenos de tambor en las ruedas traseras de algunos vehículos, como hemos dicho para reducir costos.

Frenos ABS

Los frenos ABS, están basados en un sistema que no permite el bloqueo de las ruedas. Es el sistema más joven que existe, y cuyo origen está en el sistema de frenado de los aviones.

Su funcionamiento se basa en unos sensores de velocidad de las ruedas, los cuales evitan que éstas se bloqueen cuando se está frenando, y manteniendo por consiguiente la estabilidad en la conducción. Son considerados como un sistema de seguridad activa, los cuales han evitado muchos accidentes.

A nivel de Frenos ABS nos encontramos con 5 tipos, los cuales se diferencian por el número de canales y sensores. Los canales son válvulas que se controlan de forma individual, y los sensores son los que monitorean las ruedas.

Los tipos de frenos ABS son:

• De 4 canales y sensores. Se integran de un sensor de velocidad en las cuatro ruedas y una válvula separada para las cuatro ruedas, de esta forma tenemos una mayor eficacia del frenado.
• 3 canales y 4 sensores. En este caso tenemos un sensor de velocidad en las cuatro ruedas, una válvula para cada una de las ruedas anteriores, y una sola válvula para las dos ruedas traseras.
• De 3 canales y sensores. El sistema tiene un sensor de velocidad y una válvula para cada una de las ruedas anteriores, y una válvula y un sensor para las ruedas posteriores. Con este sistema se ofrece un control individual de las ruedas anteriores, alcanzando la máxima fuerza de frenado. Las ruedas posteriores, sin embargo, se controlan juntas.
• De 2 canales y 4 sensores. En este caso se tiene un sensor de velocidad en cada rueda, y una válvula de control para las ruedas anteriores y otra para las posteriores. Cuando el sensor de velocidad detecta un bloqueo en cualquier rueda, el módulo de control acciona la válvula de las dos ruedas en el otro extremo.
• Un solo canal y un solo sensor. Está integrado por una válvula, la cual controla las dos ruedas traseras y un sensor de velocidad, situado en el eje trasero. Las ruedas traseras se controlan al mismo tiempo, y comienzan a bloquearse antes de que el ABS se accione.

Freno de Mano

El freno de mano o de estacionamiento, solamente actúa en las ruedas traseras del vehículo. Su funcionamiento es sencillo, y se produce cuando tiramos de la palanca, o presionamos el botón para algunos vehículos. En este caso la varilla que está unida a la palanca acciona un dispositivo que hace que el coche frene por completo.

Recomendaciones finales

Ya tenemos una mayor idea de los tipos de frenos que tienen nuestros vehículos, y no nos queda la mayor duda sobre la importancia de los mismos para garantizar una conducción segura. Es por esto que debemos mantener los frenos de nuestros vehículos en óptimas condiciones.

En el sistema de frenos las piezas que sufren más desgaste son las pastillas y los discos de freno. El desgaste no depende únicamente de los kilómetros recorridos, sino del estilo de conducción de cada persona. Si sueles conducir por terrenos que requieren mayor esfuerzo de frenado, es conveniente que revises los frenos con más frecuencia.

Una última recomendación, el uso excesivo de los frenos,  genera desgaste, vibración y pérdida de la eficiencia. Trate siempre que pueda, de aplicar los frenos de forma escalonada o progresiva.