Frenos delanteros

8/18/2019 Frenos delanteros

1/13

Frenos delanteros

Frenos de discoEste tipo de freno adoptado en la mayoria de los vehículos de turismo, tiene la ventaja sobre elfreno de tambor de que su acción se frenado es mas enérgica, obteniendo, por tanto, un menortiempo de frenado que se traduce en una menor distancia de parada. Ello es debido a que

elementos de fricción van montados al aire, al disponer de una mejor refrigeración, la absorción deenergía y transformación en calor se puede realizar ms rapidamente.

!tra de las ventajas de estos frenos es que en ellos no aparece el fenómeno de "fading" que suelepresentarse en los frenos de tambor. Este efecto se produce cuando por un frenado enérgico ofrenados sucesivos, el tambor no tiene tiempo de avacuar el calor absorbido en la transformaciónde energía. En estas condiciones, el tambor se dilata alejando la superficie de adherencia delcontacto con las zapatas, quedando momentaneamente el vehículo sin frenos.En los frenos de disco al mejorar la evacuación del calor no e#iste calentamiento crítico y por tantodilatación, pero en caso de haberla el disco se apro#imaria ms a las pastillas de freno, lo cualfavoreceria la presión y efecto de frenado.

ConstituciónEl freno de disco esta formado por un disco que se une al buje de la rueda o forma parte de él,girando con la rueda y constituyendo el elemento móvil de frenado. $obre este disco, abarcandoapro#imadamente la quinta parte de la superficie del mismo, va montada una mordaza sujeta alpuente o mangueta en cuyo interior se forman los cilindros por los que se desplazan los pistones. %estos pistones se unen las pastillas de freno de un material similar a los ferodos de las zapatasutilizadas en los frenos de tambor.

&or el interior de la mordaza '() van situados los conductos por donde se comunica el liquido defreno a los cilindros '*), acoplando en '%) el latiguillo de freno y en '+) el purgador. El liquido a

presión, procedente del circuito de frenos y que entra por '%), desplaza a los pistones ') hacia elinterior, aplicando las pastillas de freno '-) sobre el disco '), las cuales, por fricción, detienen elgiro del mismo.


2/13

Sistemas de mordazas o pinza de freno$eg/n el sistema empleado para la sujección de la mordaza o pinza, los frenos de disco seclasifican en0

Freno de pinza fija1ambien llamada de doble acción, la mordaza va sujeta de forma que permanece fija en el frenado.2a acción de frenado se realiza por medio de dos o cuatro pistones de doble acción, desplazables,que se ajustan a caja una de las caras del disco.

En este tipo de pinzas, cada pistón se encuentra en cada mitad de la mordaza. 3urante el procesode frenado, act/a una presión hidrulica sobre los dos pistones y cada pistón aprieta la pastillacontra el disco.2os frenos de pinza fija contra el disco de freno son muy sólidos, por lo que se emplea en vehículosrpidos y pesados.


3/13

Freno de pinza oscilanteEn este tipo de freno la mordaza o pinza ') se halla sujeta con un perno '() que sirve de eje degiro. %l aplicar presión al liquido para accionar el pistón '*) se ejerce una presión igual y opuestasobre el e#tremo cerrado del cilindro. Esto obliga a la mordaza a desplazarse en dirección opuestaa la del movimiento del pistón, ya que describe un peque4o giro alrededor del perno, con lo cual lamordaza empuja a la otra pastilla ') contra el disco '-) quedando aprisionada entre las pastillas ')y '5).

Freno de pinza flotante

1ambien llamado de reacción, el freno de disco de pinza flotante sólo utiliza un pistón, que cuandose acciona aprieta la pastilla de freno correspondiente contra el disco de freno. 2a fuerza con laque el pistón aprieta la pastilla contra el disco genera una fuerza opuesta o de reacción. Esa fuerzaopuesta desplaza la pinza de freno y aplica la otra pastilla contra el disco.$i en el eje trasero se monta un sistema pinza flotante, éste se puede utilizar también como frenode estacionamiento 'freno de mano) por activación mecnica.


4/13

3entro de los frenos de pinza móvil podemos encontrar0

•

+astidor flotante

• &inza flotante

+astidor flotante0 esta formado por un bastidor flotante '() que se monta sobre un soporte ') unidoal portamangueta. El bastidor flotante se fija sobre el soporte ') mediante chavetas '5) y muelles'*), de manera que pueda deslizarse lateralmente en la acción de frenado. En el bastidor flotante'() esta labrado el unico cilindro, contra cuyo pistón '6) se acopla la pastilla '-), mientras que laotra se aloja en el lado opuesto del disco.


5/13

El pistón est provisto de un anillo obturador '7), que realiza estanqueidad necesaria. Elguardapolvos '8) impide la entrada de suciedad en el cilindro. En la acción de frenado, el pistón esdesplazado hacia afuera del cilindro aplicando a la pastilla de ese lado contra el disco, mientras lapinza se desliza sobre el soporte en sentido contrario, aplicando la otra pastilla contra la caracontraria del disco, consiguiendose con esta acción de frenado del mismo.

&inza flotanteEste es el sistema de frenado de disco mas utilizado actualmente, debido a las ventajas quepresenta con respecto al sistemas de freno anterior. Estas ventajas se traduce en una menorfricción de la pinza en su deslizamiento, que supone un accionamiento mas silencioso y

equilibrado, que adems aten/a el desgaste de las pastillas y lo reparte mas uniformemente.Este sistema esta constituido por la pinza de frenos '), la cual esta acoplada al portapinza '() enlas guías '*) fijadas por unos tornillos y protegidas de la suciedad por los guardapolvos '-). Elportapinza, a su vez, va fijado al portamangueta por medio de otros tornillos.


6/13

9uando la presión del liquido enviado por la bomba de frenos produce el desplazamiento del pistón'7) en el interior de la pinza '*), la pastilla de freno ') se aplica contra el disco '-), mientras que lapinza es desplazada en sentido contrario aplicando la otra pastilla también contra el disco,produciendose la acción de frenado. El movimiento de la pinza es posible gracias al montajedeslizante en los tornillos guía '(), que le permiten un cierto recorrido a#ial, equilibrando losesfuerzos en ambas caras del disco.

Sistema de reglaje:na vez cesa el esfuerzo de frenado, las placas de friccion 'pastillas), debido al efecto producidopor el peque4o alabeo en la rotación del disco, tienden a separarse de él y el pistón retrocede unadistancia tal que permite mantener un determinado juego entre el disco y las pastillas.El reglaje o apro#imación de las pastillas de freno al disco se realiza en este sistema de frenos de


7/13

una forma automtica, empleando para ello mecanismos de acción simple situados en el interiordel cilindro. Entre los sistemas principales de regulación empleados en la actualidad destacan lossiguientes0

• ;egulación con junta de hermetismo.

• ;egulación mediante perno y manguito roscado.

Regulación con junta de hermetismoEl sistema consiste en colocar un anillo obturador elstico ') a base de un retén en una garganta'() situada en el interior del cilindro 'figura inferior).9uando se ejerce la acción de frenado, la presión del líquido que entra por el conducto '*) act/asobre la cara frontal del anillo obturador ') y del pistón ') haciendo desplazar a éste yproduciendo una deformación lateral en el anillo en el sentido de desplazamiento. %l soltar el pedalde freno, retrocede el líquido de freno por el conducto '*) y el anillo obturador '), que habia sidodeformada, vuelve por elasticidad a su posición de reposo, empujando al pistón ') hacia atrs enun recorrido proporcional a la deformación efectuada. 3e esta forma queda compensado eldesgaste de las pastillas, dejando la holgura normal de funcionamiento por apro#imación

automtica de reglaje.

Regulación mediante perno y manguito roscadoEste sistema, adems del retén o anillo obturador '5) de hermetismo, lleva por el interior del pistón'7), que es hueco un perno ') roscado al manguito '() que se apoya a través de un rodamiento delbolas '*) sobre la chapa '-) solidaria al pistón. Entre el manguito '() y el pistón va situado el muelle') con sus espiras dispuestas en sentido de avance del manguito.

%l desplazarse el pistón '7) por efecto de la presión del líquido de frenado, realiza una carrera igualal juego e#istente entre la pastilla y el disco. 9omo consecuencia de ello el retén se deformaproporcionalmente al desplazamiento del émbolo. 9uando cesa el esfuerzo, el retén recupera laposición de reposo produciendo, como en el caso anterior, el retroceso del pistón.


8/13

9uando el juego entre el disco y las pastillas, a causa del desgaste es e#cesivo, el émbolo tieneque avanzar ms en su recorrido para efectuar el frenado, obligando con ello al manguito a girarsobre el perno de roscado. Esta rotación se produce por efecto del muelle que, al estar dispuestoen sentido de avance, aumenta su dimetro interno liberando al manguito de su posición debloqueo con el pistón.

%l cesar la acción de frenado, el pistón solo retrocede por efecto del retén la carrera que le permiteel castillo, ya que, al hacer tope con el mismo, queda bloqueado por el muelle que ha recobrado sudimetro primitivo.

En la figura inferior podemos ver un sistema de regulación automtico con perno y manguitoroscado utilizado en un freno de disco para las ruedas traseras. Este freno de disco tambien estapreparado para ser accionado con el freno de mano mediante la palanca acodada '*) y la guía de

cable ').


9/13

En los sistemas de disco, vistos hasta ahora, las pastillas de freno se montan sobre las pinzas defreno de forma simetrica sobre el disco de freno< sin embargo, actualmente se tiende a montar laspastillas de forma asimetrica, como se muestra en la figura inferior. %mbas pastillas estandecaladas sobre el disco siguiendo el giro de éste. 2a ventaja fundamental de este montaje estriba

en que con ella disminuyen la vibraciones que pueden producirse en la frenada, debidas a losposibles alabeos del disco.


10/13

En los vehículos de altas prestaciones se suelen utilizar frenos de disco de pistones con mordazafija. Estos pistones pueden empujar una sola pastilla por cada lado del disco de freno, o también sepuede dividir la pastilla en dos partes por lo que cada pistón empuja una pastilla. 9on esto seconsigue una cierta distancia entre pastillas, creandose asi un espacio que mejora la evacuaciondel calor generado en la frenada. &ara una misma superficie de rozamiento comparativamente conlas pastillas convencionales, este sistema presenta la ventaja principal de que las temperaturas defuncionamiento son menores, al tiempo que disminuyen también los ruidos y vibracionesproducidos en la acción de frenado. &or otra parte, puede aumentarse la superficiede fricción y, conello, la eficacia de frenado.

Disco de frenoEl material para fabricar los discos de freno es la fundición gris nodular de grafito laminar, ya quegarantiza una estabilidad de las prestaciones durante el periodo de vida de los discos. El disco


11/13

puede ser macizo o con huecos 'autoventilado), por donde circula el aire en forma de ventiladorcentrífugo

2os discos de freno pueden ser0

• 9lasicos 'macizos)

• =entilados

• 1aladrados o perforados

• Estriados

• cermicos

Discos clasicos o macizos

Estos discos poseen una superficie de friccion solida y lisa, no poseen ningun tipo de ventilacion yson muy propensos a acumular calor, suciedad y tienden a cristalizar las pastillas. 1ienen la ventajade ser economicos de fabricar y como desventaja es que tienden a recalentarse impidiendo unafrenada efectiva y a cristalizar las pastillas. $e doblan bajo el estres continuo.

Discos ventilados2os discos ventilados son como si se juntasen dos discos, pero dejando una separación entre ellos,de modo que circule aire a traves de ellos, del centro hacia afuera, debido a la fuerza centripeta.9on ello se consigue un mayor flujo de aire sobre los discos y por lo tanto mas evacuación decalor.


12/13

Discos perforados2os discos perforados aumentan la superficie del disco con las perforaciones y ademas llevan airefresco a la pastilla del freno. :na perforación es como un peque4o tunel, las paredes del tunel seriael aumento de superficie capaz de disipar calor, ademas de cuando la perforación llega a la zonade las pastillas, llega con aire fresco que las refresca evitando el calentamiento en e#ceso.

>ormalmente se usan discos ventilados en vehiculos de serie de media potencia. &ara altaspotencias se utilizan los perforados.

Discos estriadosEstos discos se podrian clasificar dentro de los "perforados" ya que la finalidad del estriado orayado es mejorar la refrigeración de los mismos. El estriado tiene la funcion principal de removerel aire caliente y de limpiar la pastilla de polvo y crear una superficie idonea para el frenado, con launica desventaja que desgasta mas rapido la pastilla en pro de una mejor y mas efectiva frenada.

Discos ceramicos2os discos de frenos 9arbo?9eramicos, tienen sus origenes en la industria de la aviacion, mastarde a principio de la decada de los 6@ se utilizaron en las competiciónes de F, actualmentealgunos automoviles muy e#clusivos y de altas prestaciones tambien los utilizan como el &orche8 1urbo.Estan hechos de compuesto de 9arbono en una base 9eramica para darle la resistencia tan alta a

las temperaturas que estos operan..2os discos son de color negro 'por el carbono) y ceramica como compuesto base, por eso amedida que se desgastan se desprende un polvo negro. 2as pastillas que usan estos discos sontambien de carbo?ceramica o de carbono.2a principal ventaja de estos frenos es su bajisimo peso, su altisimo poder de frenado por la altafriccion y su gran poder estructural que evita roturas grietas y fallas a altisimas temperaturas.&ueden detener un vehiculo de *(@ AmsBh a @ en menos de *@ metros$u desventaja es su alto precio.


13/13

Pastillas de freno&ara cumplir con la normativa vigente de la fabricación de vehículos, la composición de las pastillascambia dependiendo de cada fabricante. %pro#imadamente (-@ materiales diferentes sonutilizados, y pastillas de calidad utilizan entre 5 a 6 componentes.

Ejemplo de composición0

• (@C aglomerantes0 ;esina fenólica, caucho

• @C metales0 2ana de acero, virutas de cobre, virutas de zinc, virutas de latón, polvo dealuminio

• @C fibras0 Fibras de carbón, fibras orgnicas, lana mineral, fibras químicas

• (-C material de relleno0 D#ido de aluminio, ó#ido de hierro, sulfato sódico

• *-C deslizantes0 rafito, sulfuro de cobre, sulfuro de antimonio

Documents

Frenos delanteros