Cómo funcionan los frenos de disco

Es posible que la revolución eléctrica aún esté en pañales, pero es innegable que los motores basados ​​en combustibles fósiles se encuentran en un período de inactividad. Sin embargo, ya sean motores a batería o basados ​​en celdas de combustible, los futuros vehículos más ecológicos aún deberán priorizar la seguridad de los pasajeros para cualquier vehículo comercial o producido en masa. Entonces podemos asumir con seguridad que el sistema de frenos permanecerá sin cambios en el futuro previsible, hasta que, por supuesto, se pueda producir un sistema más revolucionario.

La mayoría de los automóviles producidos hoy en día utilizan el sistema de frenos de disco. Algunos fabricantes todavía utilizan tambores, sin embargo, su eficacia palidece en comparación con el freno de disco.

Elementos principales del sistema de frenos de disco

El sistema de frenos de disco involucra muchos componentes diferentes, pero en su función más básica, el sistema consta de un disco/rotor, una pinza de freno y pastillas de freno. Existen muchos otros componentes que forman parte del sistema de frenado, pero estos son principalmente los más relevantes en el sistema de frenos de disco.

Cómo trabajan los frenos de disco

Si alguna vez te has preguntado cómo frena tu auto con sistema de frenos de disco, la respuesta es sencilla. Cuando se aplica el pedal del freno, el líquido de frenos crea presión y aprieta la pastilla de freno contra el rotor y crea fricción. Esta fricción ralentiza la rotación de las ruedas y del propio coche. Así de simple.

Pero obviamente, hay algo más que eso, con cada componente diseñado para maximizar el rendimiento de frenado y una función específica para cada uno.

1. El disco o rotor

El disco o rotor es la parte más grande del sistema de frenos de disco y se fija a cada rueda a través de los orificios en la parte delantera del buje. Los discos generalmente consisten en hierro fundido, pero cada uno tendrá una mezcla específica de metales según el tipo de vehículo y las necesidades de rendimiento. El disco es la superficie de contacto para la generación de fricción en el sistema de frenos, por lo que debe poder soportar una presión y un calor inmensos.

Debido al intenso calor aplicado al disco durante el proceso, la mayoría son ventilados, optimizando el flujo de aire frío durante el frenado. Esto evita que el disco se caliente demasiado, lo que podría dañar el disco u otras partes del sistema. El diseño de ventilación es específico para la solicitud de los fabricantes de automóviles y puede adoptar una variedad de formas y tipos diferentes.

Otro método utilizado para aumentar el flujo de aire es mecanizar ranuras en el exterior del disco. Al igual que las rejillas de ventilación, aumentan el área de superficie y optimizan el flujo de aire al disco y la superficie de frenado directamente.

2. Pinza de freno

Las pinzas de freno son el componente similar a una abrazadera que se ajusta sobre el disco. Su función principal es empujar las pastillas de freno hacia el disco, y lo hacen a través de pistones y líquido de frenos hidráulicos.

Dentro de las pinzas hay pistones, que tienen las pastillas de freno unidas a ellos. Cuando ponemos el pie en el freno, se envía fluido a presión a los pistones y estos empujan contra las pastillas, que contactan con la superficie del disco.

3. Pastilla de freno

El último componente principal del sistema de disco de freno es la pastilla de freno: la pastilla es una placa con respaldo de acero, con un material a base de fricción adherido a su superficie. Por lo general, habrá dos alojados dentro de la pinza de freno, unidos a los pistones con la superficie de fricción dirigida al disco.

Es esencial que haya suficiente material de fricción en la pastilla, ya que el disco puede dañarse y desgastarse sin el contacto correcto durante el proceso de frenado. Las pastillas de freno pueden venir en una variedad de materiales diferentes, según el tipo de vehículo que se deba detener.

Para detener un vehículo que pesa más de 1,000 kg, las almohadillas deben poder soportar el calor y la fricción extremos. Sorprendentemente, existe una gran variedad de diferentes materiales utilizados para las pastillas de freno, todos considerablemente resistentes. El material más popular y que probablemente esté en tu propio automóvil es una pastilla de freno metálica. Son una mezcla de diferentes metales; comúnmente hecho de hierro, cobre, acero y grafito.

Sin embargo, las pastillas de freno metálicas son pesadas y si la velocidad es el nombre del juego, entonces se necesita un material más liviano, como la cerámica.

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