La mayoría de los vehículos modernos usan un sistema de freno compuesto por frenos de disco. Se llaman así porque usan la fuerza aplicada sobre los discos sujetos a las ruedas para frenar y detener un automóvil. En comparación con los frenos de tambor, los frenos de disco proporcionan una mayor potencia de frenado y no se sobrecalientan tan rápido bajo un uso intensivo. Mientras que algunos vehículos de nivel de entrada usan frenos de tambor en las ruedas traseras, los frenos de disco en las cuatro ruedas se encuentran comúnmente en todo, desde sedanes familiares hasta camiones y autos deportivos de alto rendimiento.
Piezas que componen el sistema de freno de disco
Rotor: Disco circular atornillado al cubo de la rueda que gira con la rueda. Los rotores suelen estar hechos de hierro fundido o acero, sin embargo, algunos autos de muy alta gama usan un rotor de cerámica de carbón. Los rotores se pueden ranurar o taladrar para una mejor disipación de calor.
Pastillas de freno: Componente que empuja hacia el rotor, creando la fricción que ralentiza y detiene un automóvil. Presentan una porción de metal llamada zapato y un forro que se une al zapato. El revestimiento es lo que realmente entra en contacto con el rotor y se desgasta con el uso. Los revestimientos están hechos de diferentes materiales y se dividen en tres categorías: orgánicos, semimetálicos y cerámicos. El material de revestimiento elegido afectará la duración de la vida útil de los frenos, la cantidad de ruido que se escucha cuando se aplican los frenos y la rapidez con la que detienen los frenos.
Pistón: Cilindro conectado a la hidráulica del sistema de frenos. El pistón es lo que mueve las pastillas de freno hacia el rotor cuando el conductor presiona el pedal del freno. Algunos sistemas de frenos tienen un solo pistón que mueve ambas almohadillas, mientras que otros tienen dos pistones que empujan las pastillas de freno de cada lado del rotor. Otros todavía tienen cuatro, seis o incluso ocho pistones para una mayor potencia de frenado, a expensas de un mayor costo y complejidad.
Calibrar: Carcasa que se ajusta al rotor y sujeta las pastillas de freno y los pistones, y contiene conductos para el líquido de frenos. Hay dos tipos de pinzas de freno: flotantes (o deslizantes) y fijas. Las pinzas flotantes "flotan" sobre el rotor, y solo tienen pistones en un solo lado. Cuando el conductor presiona los frenos, los pistones presionan las pastillas de freno en un lado hacia el rotor, lo que hace que la pinza se deslice de manera que las almohadillas en el lado no pistón de la pinza también entren en contacto con el rotor. Las pinzas fijas están atornilladas en su lugar, y en su lugar tienen pistones en ambos lados del rotor que se mueven cuando el conductor aplica los frenos. Las pinzas fijas aplican la presión de frenado más uniformemente y se sujetan con mayor firmeza al rotor, sin embargo, las pinzas flotantes se encuentran en la mayoría de los autos y son perfectamente adecuadas para la conducción diaria.
Sensores: Algunos vehículos tienen frenos que contienen sensores incrustados en las pastillas de freno que trabajan para avisar al conductor cuando las pastillas están gastadas. Otros sensores de freno juegan un papel en el sistema ABS del vehículo.
Cómo funcionan los frenos de disco
Los frenos deberían responder al instante. Cuando el conductor presiona el pedal, un pistón dentro del cilindro maestro del freno presuriza el fluido hidráulico en las líneas de freno, lo que mueve los pistones y empuja las pastillas en el rotor. Cuanto más fuerte empuje el conductor el pedal, mayor será la presión dentro de las líneas de los frenos, y más difícil será que las almohadillas aprieten el rotor. La distancia a la que se mueven las almohadillas es pequeña, de solo unos pocos milímetros, y debe volver a retraerse en las pinzas tan pronto como el conductor suelte el pedal.
Desgaste y desgaste de los frenos de disco
Incluso en escenarios de conducción normales, los sistemas de freno de disco se ocupan de la tensión y el calor importantes, y con el tiempo habrá que reemplazar algunos componentes. Las pastillas de freno necesitan ser reemplazadas con mayor frecuencia. Cuando eso suceda dependerá de sus hábitos particulares de manejo así como del material del que están hechos los parches, pero oscila entre 25,000 y 70,000 millas. Los rotores de freno suelen durar entre 50,000 y 70,000 millas (y algunas veces más), pero pueden dañarse si se sobrecalientan o si las pastillas de freno no se reemplazan a tiempo. El líquido de frenos es el alma de todo el sistema de frenos, por lo que debe verificarlo cada 24,000 a 36,000 millas, o inmediatamente si sospecha que hay una fuga. Los pistones y las pinzas deben durar toda la vida útil del vehículo, a menos que haya un problema mecánico, que estén dañados por escombros o en un choque, o si se atascan debido a la inactividad.
Síntomas de problemas con los frenos de disco
Algunos síntomas difíciles de ignorar le permiten al conductor saber que hay un problema con sus frenos:
Chillidos: A medida que el material de la pastilla de freno se desgasta, un indicador de desgaste metálico dentro de la pastilla comienza a entrar en contacto con el rotor, produciendo un chirrido agudo. Reemplazar las pastillas de freno normalmente arregla el ruido, pero también puede ser causado por desechos de la carretera atrapados en la pinza.
Sacudiendo o pulsando el pedal: Si el pedal del freno vibra o se sacude cuando lo presiona, es probable que sus rotores estén deformados. Los rotores de freno están diseñados para ser perfectamente planos, y se puede formar una urdimbre por sobreuso o sobrecalentamiento. A veces, los rotores se repavimentan para volver a suavizarlos, aunque el reemplazo directo es a menudo una opción más económica y de precio similar.
Pedal de freno esponjoso o bajo: El pedal del freno debe tener una buena sensación, con una fuerza de frenado acorde con la cantidad de presión aplicada al pedal. Si el pedal se siente esponjoso o más bajo de lo normal, a menudo es una señal de líquido de frenos contaminado o una fuga en el sistema. El aire o el agua en el fluido reduce su eficacia, y una fuga es un problema grave. Haga que un mecánico lave el fluido o inspeccione el sistema en busca de fugas para restablecer la potencia de frenado total.
Los frenos son sin duda el sistema de seguridad más importante en cualquier automóvil, y los frenos de disco proporcionan un rendimiento de frenado fuerte, confiable y duradero. Lo más probable es que su automóvil los use, por lo que debe estar al tanto de cualquier síntoma inusual que pueda indicar que una pieza necesita ser reemplazada.