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Técnica Aunque no lo creas, hay 5 clases de frenos de disco

Qué tipos de frenos de disco existen

Comentar Publicado el lunes 30 de marzo de 2015
Qué tipos de frenos de disco existen

Los frenos son el dispositivo más potente de un automóvil: desarrollan fuerzas equivalentes a más de 500 CV, soportan temperaturas de más de 850º y con la energía que disipan en una sola frenada desde 140 a 0 km/h se podría mantener encendida una bombilla durante todo un año.

1.- Frenos carbono cerámicos

Primero se utilizaron en aeronáutica, después los adaptaron los coches de competición y el primer vehículo ´de calle´ en incorporarlos fue el Porsche 911 GT2 en 2001. En la actualidad, los incluyen marcas como Ferrari, Jaguar, Porsche, Audi o Mercedes como opción en sus modelos más potentes –cuestan entre 7.000 y 12.000 euros– y son los frenos más resistentes al fadding –pérdida de eficacia por sobrecalentamiento–; de hecho, pueden soportar temperaturas de más de 700º sin perder eficacia y picos de más de 850º en frenadas al límite. Parte de su secreto reside en las grandes dimensiones del disco y en que emplean unas pastillas especiales con un coeficiente de fricción un 25% superior que el de unas normales. Para la fabricación de estos discos, primero se moldea un disco compuesto por diminutas fibras de carbono.

A continuación, se le somete a un tratamiento térmico con vapor de silicio para solidificarlo, dando como resultado un disco de carburo de silicio con una dureza similar a la de un diamante –gracias a ello duran unos 300.000 km– y un peso de entre cinco y seis kilos –la mitad que uno de hierro equivalente–. Estos discos carbono cerámicos siempre están mordidos por pinzas fijas de aluminio, y las pastillas empleadas suelen incorporar en su cara posterior –la que no entra en contacto con el disco– una pieza cerámica denominada backing plate que aísla del calor al líquido de frenos. Las pinzas fijas se fabrican taladrando un bloque de aluminio sobre el que se montan directamente los pistones. Gracias a su gran rigidez, garantizan un excelente tacto del freno.

2.- Discos de freno flotantes con pinzas fijas

Los emplean de serie modelos deportivos como el Audi RS4 o el Mercedes C63 AMG. Los discos de tipo ´flotante´ se unen al buje –el elemento al que van anclados el disco de freno y la llanta– mediante unos pasadores de aluminio que pueden dilatarse libremente. Gracias a ello, se evitan las deformaciones que se producen en los discos normales debido a las diferencias de dilatación entre el disco de hierro y su soporte, y que se traducen en fuertes vibraciones y ruidos cuando se calientan. Por otro lado, estos discos flotantes suelen estar perforados, algo que, además de aligerar peso, tiene como misión evitar la propagación de una hipotética fisura y ayudar a mantener limpia la superficie de contacto de las pastillas para mejorar la capacidad de frenada. Al igual que los carbocerámicos, estos discos suelen estar mordidos por pinzas de freno fijas de entre cuatro y ocho pistones fabricadas en aluminio mediante fresado. Se emplea aluminio porque, además de ser ligero y moldearse con relativa facilidad, es uno de los mejores conductores térmicos que se conocen, retrasando al máximo el calentamiento del líquido de frenos.

3.- Discos de freno ranurados (flotantes) con pinzas fijas

Se utilizan habitualmente en los coches de rallyes, aunque también los emplean modelos como el Peugeot RCZ R. Se trata de un disco de freno ventilado y fabricado en fundición de hierro que cuenta con unas ranuras –surcos estrechos de bordes afilados– sobre su superficie. Al frenar, estas ranuras eliminan los residuos que se generan sobre la superficie de la pastilla, lo que permite mantener constante la capacidad de frenada –en condiciones meteorológicas adversas, como lluvia o barro, mejoran la fricción entre la pastilla y el disco hasta un 30% respecto a un disco normal–. Su principal inconveniente es que la duración de las pastillas se reduce hasta en un 40% de media; ya que las ranuras la desgastan mucho más rápido que unos discos convencionales. Como en todos los casos anteriores, este tipo de disco suele estar mordido por pinzas de freno fijas de entre seis y ocho pistones fabricadas en aluminio.

4.- Discos fijos ventilados con pinzas fijas

Los equipos de frenos con discos ventilados –cuentan con una serie de canales interiores que fuerzan al aire a circular desde el centro del disco hacia el exterior– y pinzas fijas se comenzaron a emplear en competición en los años 60. Sin embargo, esta innovación no llegó a los vehículos de calle hasta que Porsche los utilizó, por primera vez, en el 911 Turbo de 1977. Frente a los discos macizos y los frenos de tambor empleados en aquella época, los ventilados aportaban una capacidad de refrigeración inédita, lo que combinado con unas pinzas fijas representó un salto cuántico en lo que a resistencia a fadding se refiere. En la actualidad, modelos como el Porsche Cayenne emplean, de serie, discos y pinzas de este tipo, mientras que marcas como Seat los ofrece de serie el Seat Ibiza Cupra.

5.- Discos de freno ventilados con pinzas flotantes

Es el sistema más utilizado del mercado. Los discos son de tipo fijo, lisos, ventilados en el eje delantero y macizos en el trasero. La diferencia clave con el resto de sistemas reside en el empleo de unas pinzas de tipo ´flotante´,que se distinguen de las fijas porque utilizan un solo pistón –situado en el lado interior de la pinza– que realiza una doble función: por un lado, presiona la pastilla de su lado contra el disco; por otro, desplaza el propio cuerpo de la pinza transversalmente –de ahí la denominación de flotante–, de manera que el lado exterior de la pinza presione la pastilla de su lado contra el disco. Este sistema es mucho más barato que recurrir a una pinza fija, pero presenta como inconvenientes un tacto peor y una baja resistencia al sobrecalentamiento€ aunque resultan más que suficientes para una conducción normal. De hecho, se trata del sistema que el emplean de serie el 80% de los automóviles del mercado.

Por último, si quieres ver una comparativa en la que se muestra la diferencia de rendimiento entre frenos cerámicos y unos frenos convencionales puedes encontrarla en el número 114 de Car&Tecno correspondiente al mes de abril.



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