¿Cómo funcionan los sistemas de frenos y qué tipos hay?

¿Qué magia esconden los sistemas de frenos? ¿Cómo actúan? Desde Neumáticos Km 0 te detallamos todo lo relacionado acerca de qué es un sistema de frenos, cómo funcionan y qué diferencias hay entre unos y otros.

¿Qué es un sistema de frenos?

El sistema de frenos de un vehículo es el encargado de reducir o parar la inercia de las partes móviles en contacto con el suelo, denominadas ruedas. Hay de varios tipos, a continuación las explicaremos.

Los frenos delanteros (los que se encuentran en el eje anterior), juegan un gran papel a la hora de parar o disminuir la velocidad del vehículo, mucho más que los traseros. Esto es debido a que la frenada arroja el peso del coche en la parte delantera de éste.

Muchos de los coches actuales tienen frenos de disco en el eje delantero, y de tambor en el eje trasero. Los vehículos de gama media-alta y alta usan un sistema de frenado de disco en todos los ejes. Los coches modernos tienen frenos en las cuatro ruedas, operados por un sistema hidráulico. Los frenos pueden ser de disco o de tambor.

pinza de freno

Sistema de frenos: la parte hidráulica

El circuito del sistema de frenos es hidráulico debido a que contiene fluidos en su interior, que empujan cilindros conectados por tubos.

El cilindro principal transmite la presión a los cilindros secundarios, situados en cada rueda, cuando el pedal es oprimido. Cuando se empuja el pedal de freno, deja caer un pistón en el cilindro principal, el cual fuerza que el fluido vaya a través del tubo.

El líquido de frenos viaja a través de los tubos hasta llegara a los cilindros de cada rueda y los llena, lo que obliga a los pistones a ejercer fuerza sobre los frenos.

Muchos de los coches modernos están equipados con un circuito doble de sistema de frenos, con dos cilindros maestros, en caso de que uno falle.

A veces, un circuito trabaja en los frenos delanteros y el otro en los frenos traseros; o cada circuito trabaja en los dos frenos delanteros y el otro en los traseros, o incluso un circuito trabaja para los cuatro frenos y el otro sólo para los delanteros.

Bajo una frenada fuerte, mucho peso se transmitirá desde el eje trasero al delantero, pudiendo ocasionar que las ruedas traseras se puedan bloquear, generando una situación como poco engorrosa.

Es por esta razón, que los frenos traseros están deliberadamente hechos para que tengan menos fuerza que los delanteros.

Muchos vehículos en la actualidad tienen una válvula que limita la presión. Esta se cierra cuando una frenada fuerte se experimenta, y que la presión del líquido pueda hacer bloquear las ruedas traseras.

Sistemas de frenos: los frenos asistidos

Muchos coches tienen asistencia de fuerza para reducir el esfuerzo que se necesita para aplicar al pedal del freno.

Usualmente, el recurso de la fuerza es la diferencia de presión que hay entre la succión parcial de la válvula de admisión y el aire del exterior. La unidad del servo que provee de asistencia tiene un tubo conectado a la válvula de admisión.

La unidad de servo está anclada entre el pedal del freno y el cilindro. El pedal del freno empuja una barra que ésta a la vez empuja el pistón.

Pero el pedal del freno también trabaja en un set de válvulas de aire, y hay un gran diafragma de goma conectado también al cilindro maestro.

Cuando los frenos están sin funcionamiento, ambos lados del diafragma están expuestos a la succión de la admisión.

Si la succión falla debido a que el motor se para, los frenos siguen funcionando debido a que hay un enlace mecánico entre el pedal y el cilindro maestro. Pero habrá que ejercer más fuerza en los pedales del freno para que estos funcionen.

¿Cómo funcionan los servo frenos?

Algunos coches tienen una servo indirecta que están situadas en las líneas hidráulicas que hay entre el cilindro maestro y los frenos. Esta unidad puede estar montada en cualquier sitio en el bloque motor en vez de tener que estar directamente  enfrente del pedal.

Trabajador de la empresa realizando un cambio de pastillas de freno

¿Qué son los frenos de disco?

Los frenos de disco tienen un disco que gira junto a la rueda. El disco está montado por un calibre, en los cuales hay pequeños pistones hidráulicos que trabajan para presionar el cilindro maestro.

El pistón presiona en las pastillas que hacen fricción contra el disco desde cada lado para ayudar a parar o frenar la inercia del vehículo. Puede haber más de un par de pistones, especialmente en los circuitos de frenos dobles.

Los pistones se mueven solo una corta distancia para accionar los frenos, y las pastillas casi ni se mueven cuando los frenos son liberados. No tienen muelles de retorno.

Las gomas de estanqueidad que rodean a los pistones están diseñadas para dejar que los pistones se desplacen gradualmente mientras que las pastillas se desplazan hacia abajo, para que la distancia se mantenga constante y los frenos no necesiten ajuste.

Todos los coches actuales llevan sensores en las pastillas de freno. Cuando las pastillas están a punto de llegar al fin de su vida útil, los sensores o cables se quedan expuestos. Estos hacen un pequeño cortocircuito en el disco metálico, haciendo que se ilumine un testigo en el cuadro de instrumentos.

¿Qué son los frenos de tambor?

Los frenos de tambor incluyen un tambor como su propio nombre indica, zapatas y el cilindro de la rueda. El mecanismo funciona de la siguiente manera: el cilindro empuja las denominadas zapatas en el tambor para poder realizar la frenada.

Algunos vehículos usan de forma parcial frenos de tambor en el sistema de frenos. Se llaman así debido a que usan el método de fricción contra el metal que está junto a las ruedas para parar la inercia del vehículo.

¿Qué partes hay en los frenos de tambor?

Las partes que componen los frenos de tambor son las siguientes:

  • Plato: provee una base sólida para otros componentes en los frenos de tambor.
  • Freno: atornillado a la rueda, gira y acompaña a ésta. Casi siempre son fabricadas en hierro, por lo que son muy resistentes a las altas temperaturas y condiciones meteorológicas. Esta es la parte que aprecias cuando ves un freno de tambor que está montado, y es la parte que ejerce la presión para frenar al vehículo.
  • Cilindro: contiene dos pistones, uno en cada cilindro, para poder operar las denominadas zapatas. El cilindro aplica presión a los pistones, que empujan a las zapatas a través del tambor. Un cilindro es necesario por rueda.
  • Zapatas: empujan dentro del tambor para crear la fricción necesaria y realizar la parada del vehículo. Apretadas al plato, pero capaces de deslizarse cuando la presión del cilindro es aplicada. Tienen una película en la parte interna realizada con una mezcla de metales orgánicos; esta es la que entra en contacto con el tambor.

freno

Cada freno contiene dos zapatas. La zapata primaria se encuentra en la parte más cercana al frente del vehículo, mientras que la secundaria en la parte trasera.

Dependiendo del fabricante, pueden ser intercambiables o no.

  • Ajustador automático: mantiene las zapatas en una distancia considerable del tambor.
  • Muelles de retorno: tira de las zapatas hacia atrás del tambor cuando se deja de hacer presión sobre el pedal del freno.

¿Cómo funcionan los frenos de tambor?

Los frenos de tambor, estando en buen estado, deben funcionar de forma instantánea. Cuando se aplica presión sobre el pedal del freno, el pistón que se encuentra dentro del cilindro presuriza líquido hidráulico en las líneas del freno.

Es entonces cuando actúan sobre el cilindro de la rueda y empujan las zapatas al tambor. Cuanta más fuerza se aplique al pedal, mejor será la presión dentro de las líneas de freno, y más presionarán las zapatas contra el tambor.

Cabe destacar que la distancia que recorren las zapatas hasta el tambor es muy corta.

¿Qué diferencias hay entre el freno de tambor y de disco?

El conocimiento es poder. Cuanto más conozca el dueño el funcionamiento de su vehículo, mejores decisiones de compra podrá hacer a la hora de realizar el cambio de un componente.

Tal y como hemos explicado con anterioridad el funcionamiento del freno de tambor, el funcionamiento del freno de disco y sus componentes son completamente diferentes.

Los frenos de disco están formados por un disco metálico que está atornillado a la rueda y gira a la vez que ella. Cuando se aplica presión sobre el pedal del freno, una pinza apretará las pastillas de freno contra el disco.

Esto hará que la rueda disminuya su velocidad cuanta más presión se realice sobre el pedal, hasta que el vehículo realice una parada completa.

Si quieres saber más acerca de qué sistema de frenada es la más óptima, o que frenos te recomendamos que montes en tu vehículo, sólo tienes que hacérnoslo saber.

Y si necesitas ayuda profesional, no dudes en contactar con nosotros.