El sistema de frenos es una parte fundamental para la seguridad de cualquier vehículo, y su función principal es garantizar la seguridad de los ocupantes y de otros usuarios en la carretera. En auto.cl te explicamos en profundidad cómo funciona el sistema de frenos, los diferentes tipos que existen, cómo detectar posibles fallos y las mejores prácticas para su mantenimiento.
¿Qué es el sistema de frenos y cómo funciona?
El sistema de frenos de un vehículo es un conjunto de componentes diseñados para reducir la velocidad o detener completamente el movimiento del vehículo. Este sistema convierte la energía cinética del vehículo en calor mediante la fricción, lo que ralentiza el vehículo y eventualmente lo detiene. El proceso comienza cuando el conductor presiona el pedal del freno y activa así una serie de mecanismos que varían según el tipo de sistema de frenos.
El sistema de frenos en un automóvil es esencial para la seguridad, convierte energía mecánica en calórica al reducir o detener la velocidad del vehículo. El proceso de frenado consiste en que un cuerpo se ponga en contacto con otro en direcciones opuestas. Esto genera una fuerza que se conoce como fricción, la cual se opone al movimiento del cuerpo hasta conseguir detenerlo.
La fricción depende de 2 elementos importantes: del área de contacto entre cada cuerpo y la fuerza que se aplica entre los cuerpos. En un automóvil, el área de contacto comprende los elementos que consiguen que el auto se detenga. Se refiere al área de contacto entre los discos y las pastillas, que son los elementos de frenado. En el caso de los frenos de tambor se utilizan bandas y tambores. Otras áreas de contacto son los neumáticos y la superficie donde circula el automóvil.
Tipos de sistemas de frenos
Existen varios tipos de sistemas de frenos en los vehículos, cada uno con sus características y aplicaciones específicas.
Frenos de tambor
Este es uno de los sistemas más antiguos y aún se utiliza en algunos vehículos, especialmente en los frenos traseros. Los frenos de tambor consisten en un tambor que gira con la rueda y una serie de zapatas dentro del tambor que se presionan contra él cuando se aplica el freno, lo que genera fricción y detiene el vehículo. Funcionan mediante la expansión de zapatas dentro de un tambor unido a la rueda, lo que genera fricción y detiene el vehículo. Están compuestos por un cilindro que da vuelta con la rueda. Una vez que se acciona el pedal de freno, las balatas hacen presión sobre el tambor que se encuentra conectado al eje que permite girar las ruedas. Cuando es presionado el tambor, la rueda desacelera y se puede detener el auto. Este tipo de frenos ya no es muy común, sin embargo, aún se usan en algunos autos, en especial en las ruedas traseras.
Frenos de disco
Este es el sistema más común en los vehículos modernos. En los frenos de disco, un rotor (o disco) gira con la rueda, y las pastillas de freno, situadas en una pinza, se presionan contra el disco cuando se aplica el freno. Esto genera fricción y calor, y detiene el vehículo. Consisten en un disco que gira con la rueda y una pinza que presiona las pastillas de freno contra el disco para detener el vehículo.
Los frenos de disco son lo más utilizados debido a la eficacia en el frenado. Tal como su nombre lo indica, trabajan con un disco. Su funcionamiento se basa en la fricción que ocurre entre las pastillas y el disco. El líquido de frenos ejerce presión sobre los pistones, encargados de mover los calipers que sostienen las pastillas. Las pastillas ejercen roce sobre ambas caras del disco generando fricción, lo que permitirá detener el auto. El disco de freno es confeccionado con fundición nodular de acero y grafito laminar, esto garantiza que tenga una vida útil larga. Hay una gran diversidad de discos en el mercado que cambian de acuerdo a la forma que adopta la superficie.
Tipos de discos de frenos
- Discos sólidos: Estos son el modelo de disco convencional y vienen instalados de fábrica. Su superficie es sólida o lisa, no tiene perforaciones.
- Discos ventilados: Estos discos tienen alabes entre las caras que están en contacto con la superficie de frenado. Los alabes dejan que el calor producido por las pastillas y los discos se disipe rápidamente.
- Discos perforados: Son discos con superficie perforada que permiten disipar mejor el calor. La diferencia más importante con los ventilados es que se calientan más porque no tienen menor superficie de contacto.
- Discos ranurados: La superficie viene ranurada, permitiendo que los restos de pastillas se limpien fácilmente. No sufren agrietamiento, y aumentan el área de disipación del calor.
- Discos Mixtos: Son discos que implementan varios de los sistemas ya mencionados. Combinan perforaciones, ranuras, ventilados, etc. Esto equilibra las cualidades de cada uno.
Frenos ABS (Anti-lock Braking System)
El ABS es un sistema que evita que las ruedas se bloqueen durante una frenada brusca. Este sistema utiliza sensores en las ruedas y una unidad de control que ajusta la presión de frenado para evitar el deslizamiento, permitiéndole al conductor mantener el control del vehículo. El Sistema de Frenos Antibloqueo evita que las ruedas se bloqueen durante una frenada brusca, permitiendo al conductor mantener el control del vehículo.
Este tipo de sistema impide que las ruedas se bloqueen y resbalen en el momento del frenado. Permite que el automóvil desacelere correctamente y a la vez se mantenga estable mientras se gira. Este sistema fue creado con el fin de ayudar al conductor a tener cierta capacidad de dirección e impedir que se deslice el auto durante el frenado.
Cuando se pisa el pedal de freno, la unidad de mando capta una señal para comprobar en los sensores de las ruedas que estas no se han bloqueado. En caso de que se necesite frenar repentinamente, solo se debe presionar el pedal de manera firme hasta que se consiga detener el auto completamente.
Los ABS tienen la ventaja de impedir el bloqueo de las ruedas y que sigan girando, esto posibilita continuar guiando el vehículo, en la medida que la velocidad no sea muy alta. Permite que las ruedas no se bloqueen y que el conductor tenga el control sobre la trayectoria del vehículo durante la frenada, indispensable en condiciones de la vía adversas como hielo, pavimento resbaladizo, esto además permite esquivar posibles obstáculos.
Freno regenerativo
Este tipo de freno convierte toda la energía cinética, al momento de la desaceleración, en energía eléctrica para recargar la batería.
Partes del sistema de frenos
- Pedal: Es el elemento que debe presionarse para accionar el sistema de frenos. La presión que se ejerce sobre el pedal mueve un pistón que está ubicado en el cilindro principal. Esta acción desencadena la acción de frenado.
- Líquido de frenos: Es un fluido hidráulico especial que transmite la fuerza que se ejerce en el pedal hacia los cilindros de la llanta. Se compone principalmente de derivados del poliglicol, tiene un elevado punto de ebullición debido a que los frenos producen calor en exceso.
- Bomba de frenos: Conocida también como cilindro maestro, se encarga de convertir la fuerza ejercida por el pie en presión hidráulica, que acciona otros elementos como cilindros y calipers.
- Servofreno: Es un elemento que multiplica el esfuerzo que se hace sobre el pedal y permite potenciar la acción de frenado. El servo freno funciona sólo con el motor en marcha.
- Cilindro auxiliar: Es el que se encarga de recibir la fuerza que produce el líquido de frenos desde la bomba principal y realizar los mecanismos que hacen presión en las pastillas o bandas sobre los discos o campanas.
- Cáliper de freno: Es el componente que resguarda los pistones y las pastillas. Se coloca en posición fija y cumple la función de apretar el disco de freno hasta que se detenga el vehículo.
- Vaso: Es donde se acumula el líquido de frenos, pues se usa como depósito.
- Mordaza: Es el elemento metálico de soporte que usa el sistema de frenos de disco.
- Válvula compensadora: Es la que se encarga de distribuir hacia las llantas de atrás la fuerza que produce el frenado, ya sea aumentando o disminuyendo, según sea el caso
- Balata: Elemento de fricción que se contacta con el tambor para que el auto se detenga.
- Pastilla: Es el elemento de fricción que se contacta con el disco para lograr que el auto se detenga. Las pastillas de freno son uno de los componentes más importantes del sistema de frenado de un vehículo. Su buen estado es esencial para garantizar la seguridad de los conductores, pasajeros y peatones. Las pastillas de freno son piezas que, al aplicar presión sobre el disco de freno, generan la fricción necesaria para detener el vehículo. Este proceso se produce cuando presionas el pedal del freno, activando el sistema hidráulico que empuja las pastillas contra el disco de freno. Fabricadas con fibras y resinas. Contienen una mezcla de metales, como cobre y hierro.
- Disco: Es un componente de metal que se encarga de soportar todo el trabajo de frenado.
- Tambor: Trabaja junto con las balatas y su función es hacer que el automóvil detenga la marcha.
- Válvula de purga: Cumple dos funciones, liberar las burbujas de aire que ingresen y cambiar el líquido de frenos.
¿Cómo detectar problemas en el sistema de frenos?
Detectar problemas en el sistema de frenos a tiempo es fundamental para garantizar la seguridad. Aquí hay algunos síntomas comunes que pueden indicar que tu sistema de frenos necesita atención:
- Ruidos al frenar: Si escuchas un chirrido o un ruido metálico al frenar, es probable que las pastillas de freno estén desgastadas y necesiten ser reemplazadas. Un ruido de molienda podría indicar que el metal de las pastillas está en contacto con el disco, lo cual es una situación peligrosa.
- Vibración en el pedal del freno: Si sientes que el pedal del freno vibra o pulsa cuando lo presionas, esto podría ser un signo de que los discos están deformados o tienen puntos calientes. También puede indicar un problema con el sistema ABS.
- Pedal del freno esponjoso: Si el pedal del freno se siente esponjoso o tienes que presionarlo más de lo normal para que el vehículo se detenga, podría haber una fuga en el sistema de frenos o la necesidad de purgar el sistema para eliminar aire en las líneas. Que la posición del pedal no descienda cuando lo tiene fuertemente presionado.
- Desviación del vehículo al frenar: Si el vehículo tiende a desviarse hacia un lado al frenar, puede ser indicativo de que hay un problema con los frenos en una de las ruedas, como un pistón de la pinza atascado o un disco deformado.
- Luz de advertencia de frenos encendida: La luz de advertencia en el tablero es una señal clara de que algo está mal en el sistema de frenos. Esta luz puede encenderse por diversas razones, como bajo nivel de líquido de frenos o un problema con el sistema ABS.
Mantenimiento del sistema de frenos
Mantener el sistema de frenos en buen estado es clave para la seguridad y el rendimiento del vehículo. Aquí te dejamos algunas recomendaciones para el mantenimiento de los frenos:
- Revisión regular de las pastillas de freno: Las pastillas de freno deben revisarse regularmente y reemplazarse si están desgastadas. El desgaste de las pastillas varía según el estilo de conducción y las condiciones de uso, pero generalmente se recomienda revisarlas cada 20.000 a 30.000 kilómetros. Revisa con frecuencia las pastillas de freno. Estos componentes son una de las partes que más desgaste sufren. Te recomendamos que leas el manual del fabricante para saber cuándo es preciso cambiarlas.
- Cambio de líquido de frenos: El líquido de frenos es higroscópico, lo que significa que absorbe humedad con el tiempo. Esto puede reducir su eficacia y causar corrosión en los componentes internos. Es recomendable cambiar el líquido de frenos cada dos años o según las indicaciones del fabricante. Por otro lado, haz el cambio del líquido de frenos. Este debe cambiarse aproximadamente cada dos años, o según el manual del vehículo. Mantener el nivel y calidad del líquido DOT 4 es vital para un buen desempeño de los frenos.
- Inspección de los discos y tambores: Los discos y tambores deben ser inspeccionados para detectar cualquier señal de desgaste o daño. Si los discos están rayados o deformados, es posible que necesiten ser rectificados o reemplazados. Si tus discos están desgastados, en ZS Motor ofrecemos servicios de rectificación de discos de freno y cambio de discos.
- Mantener el sistema ABS en buen estado: Aunque el sistema ABS es bastante fiable, es importante asegurarse de que los sensores y la unidad de control funcionen correctamente. Un chequeo regular en el taller puede ayudar a prevenir fallos inesperados.
- Revisión de las líneas de freno: Las líneas de freno deben ser inspeccionadas para asegurarse de que no haya fugas ni daños. Las líneas de goma en particular pueden deteriorarse con el tiempo y deben ser reemplazadas si muestran signos de desgaste.
- Finalmente, inspecciona los discos, sistema hidráulico y tambores para detectar signos de desgaste o deformaciones que puedan afectar la frenada.
Otros consejos importantes
- El sistema de frenos, al ser vital para tu seguridad, requiere mantenimiento preventivo para evitar fallos. El tiempo promedio para una revisión de frenos oscila entre 30 minutos y 1 hora, dependiendo del estado del sistema de frenado. Si es necesario realizar un cambio de pastillas o rectificar discos, el tiempo podría extenderse hasta 2 horas.
- Utiliza el líquido de frenos indicado para tu auto. Asegúrate por medio del manual qué tipo de líquido requiere tu vehículo.
- El freno de mano o de emergencia se debe usar exclusivamente cuando se va a estacionar el auto. Esto se debe a que no cuenta con la fuerza suficiente para detener instantáneamente el vehículo en movimiento.
- Comprobar el estado en que se encuentran las pastillas, discos, balatas y tambores, por lo menos una vez al año.
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