Disco de freno

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Rubén Fidalgo 07 de febrero, 2023

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Los discos de freno son una tecnología que se desarrolló en los años cincuenta del siglo pasado para la competición y que rápidamente pasó a los coches de serie por su eficacia. Éstas son sus ventajas y su funcionamiento.

Los discos de freno son un tipo de sistema de frenado en el cual la fricción para decelerar el vehículo se ejerce sobre un disco que gira solidario con las ruedas mediante la presión de unos elementos de fricción que se ciñen sobre éste normalmente mediante un sistema de mordazas hidráulicas.

Los discos de freno suelen estar fabricados en hierro fundido, aunque también los hay aleados con tungsteno para soportar temperaturas más elevadas y un menor desgaste a la fricción, o bien, para modelos de muy altas prestaciones, en compuestos de cerámica y carbono para soportar todavía temperaturas más extremas.

Los discos de freno pueden ser macizos o tener una estructura hueca con unos canales pensados para que el aire circule por ellos y evacuar mejor el calor que se genera durante la frenada. Estos discos se conocen como discos autoventilados, por la corriente de aire que generan ellos mismos mediante su rotación. En los discos de freno básicamente lo que se hace es transformar la energía cinética del vehículo generada por su masa y la velocidad a la que se desplaza en calor mediante la fricción de las pastillas contra el disco. Cuanto más alta sea la velocidad o la masa, más calor se genera y más necesario es un sistema que permita disiparlo rápidamente, puesto que la temperatura acaba con la eficacia y la vida útil de los discos y pastillas de freno, llegando a poder fundirlos.

Para aumentar la capacidad de frenado de un vehículo hay tres posibles acciones:

• Aumentar la superficie de fricción: discos y pastillas más grandes.
• Mejorar la refrigeración: canales de ventilación o incluso sistemas de refrigeración por agua como los que se usan en los camiones de competición
• Mejorar los materiales: usar materiales que sigan siendo estables a temperaturas superiores, como el tungsteno, la cerámica o el carbono

Cuáles son las ventajas e inconvenientes de los discos de freno

Jaguar C-Type Continuation

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Los discos de freno fueron desarrollados por la compañía Dunlop y estrenados en competición por los equipos de Jaguar y Austin a mediados de los años cincuenta del siglo XX. Su eficacia se demostró rotunda en competición, por lo que en apenas unos meses comenzaron a ser empleados en los vehículos de calle. El primer automóvil en montar discos de freno de serie fue el Citroën DS en 1955, sólo en el eje delantero. Lancia fue la primera marca en equipar discos de freno en sus modelos en las cuatro ruedas.

En contra de lo que se suele pensar, los discos de freno no tienen más potencia de frenado que los tambores, al contrario, su superficie de fricción es menor, por lo que generan menos decelaración. Sin embargo, son mucho más estables y acortan las distancias de detención en frenadas prolongadas o bruscas al disipar mejor el calor, de modo que su capacidad de retención se mantiene constante durante toda la frenada en lugar de perder eficacia al superar cierta temperatura.

Las principales ventajas de los discos de freno son:

• Son más ligeros que los de tambor.
• Mejor evacuación del calor.
• Mejor dosificación de la frenada. Los frenos de tambor son más propensos a bloquear las ruedas en las frenadas.
• Mantenimiento más sencillo: es más fácil reemplazar las pastillas de freno y los discos que los tambores, en la mayoría de los casos.

Por el contrario, también tienen ciertos inconvenientes:

• Son más propensos a deformarse y alabearse, provocando vibraciones en la frenada
• Están más expuestos a daños por piedras y material abrasivo que puede quedar encajado entre la pastilla y el disco
• Vida útil más corta que los tambores: al tener menor superficie de fricción, para igualar su capacidad de retención necesitan que se aplique una mayor presión entre el disco y la pastilla, lo que acelera su desgaste.