Asignaturas:
- Información general sobre el freno de disco.
- Versiones de freno de disco (pinza fija y flotante)
- Frenos cerámicos de carbono
- Discos de freno ventilados y perforados.
- suelta los bloques
- Medir el espesor del disco de freno
- Disco de freno torcido
- Medir el descentramiento del disco de freno
Información general sobre el freno de disco:
El disco del freno de disco está fijado entre el buje y la llanta. Por tanto, el disco de freno siempre gira con la rueda. Las pastillas de freno se colocan a ambos lados del disco de freno. Al frenar, las pastillas de freno se presionan contra el disco, de modo que la velocidad de rotación del disco de freno disminuye. El calor se genera por la fricción entre la pastilla de freno y el disco de freno.
La figura muestra una descripción general del freno de disco. Cuando se aplican los frenos, el líquido de los frenos a través de la línea de freno hasta el espacio grande (indicado en amarillo) detrás del pistón de freno. Debido a que el líquido de frenos es incompresible, la acumulación de presión hará que el pistón del freno se mueva hacia afuera. En ese momento la pastilla de freno se presiona contra el disco de freno.
La pinza de la imagen es del “tipo flotante”. Esto significa que la pinza de freno puede deslizarse hacia adelante y hacia atrás mediante pasadores guía, ya que solo hay un pistón de freno. La siguiente sección describe las diferencias entre una pinza flotante y una fija.
Versiones de freno de disco:
Los frenos de disco pueden equiparse con pinza flotante o fija. Esta sección describe el funcionamiento de ambos tipos.
Freno de disco con pinza flotante:
En el caso de una pinza flotante, el freno funciona con un pistón de freno. Al frenar, el pistón presiona primero la pastilla de freno interior (en el lado del pistón de freno) contra el disco de freno. Por tanto, la pinza de freno se desplazará hacia la derecha. Esto es posible gracias a los dos pasadores guía sobre los que se puede deslizar la pinza de freno. Debido a que la pinza de freno se desplaza sobre el pasador guía durante el frenado, la pastilla de freno exterior también se empuja contra el disco. La desventaja de la pinza de freno flotante es que la pastilla de freno interior suele desgastarse más rápido que la exterior, porque la exterior suele presionarse contra el disco de freno con menos fuerza. Por eso siempre es muy importante fijarse especialmente en la pastilla de freno interior a la hora de realizar la revisión. Donde la pastilla de freno exterior es de 5 mm, la pastilla de freno interior puede ser de 3 mm.
Freno de disco con pinza fija:
En esta construcción hay dos pistones de freno en la pinza de freno, uno a cada lado del disco. La pinza de freno está montada en el muñón de la dirección y no se mueve cuando se aplica el freno, como es el caso de la pinza de freno flotante. Cuando se pisa el pedal del freno, el líquido de frenos presiona ambos pistones de freno. La ventaja de este sistema es que ambas pastillas de freno presionan el disco de freno con la misma fuerza.
Frenos cerámicos de carbono:
Con los discos de freno convencionales, la temperatura puede aumentar mucho durante una frenada prolongada y contundente. Esto puede provocar que los frenos se desvanezcan, lo que reduce la potencia de frenado. Esto es especialmente un problema en los coches de carreras y deportivos.
Por esta razón, los fabricantes de automóviles utilizan cada vez más frenos cerámicos de carbono desde el año 2000. La temperatura de los discos de freno cerámicos de carbono también es muy alta (máximo 1350°C), pero a altas temperaturas las propiedades de fricción se mantienen estables. Por lo tanto, los frenos no se debilitan a altas temperaturas.
El efecto de frenado es óptimo cuando los frenos están calientes.
El material de estos discos de freno es muy duro. Esto significa que los discos de freno duran mucho más que los discos de freno convencionales. Se debe tener cuidado al desmontar/montar las ruedas, por ejemplo; Golpear la rueda contra el disco de freno puede dañar fácilmente los discos de freno.
Otra ventaja de los discos de freno cerámicos de carbono frente a los discos de freno convencionales es su bajo peso. Un disco de freno carbocerámico pesa hasta un 70% menos que un disco de freno "normal". Esto beneficia a la masa no suspendida, que se desea mantener lo más baja posible para obtener unas características de conducción óptimas del coche.
La desventaja de este tipo de disco de freno es el precio; El coste adicional de los frenos cerámicos en un coche nuevo puede superar los diez mil euros.
Discos de freno ventilados y perforados:
La figura muestra discos de freno ventilados y perforados. Las aberturas en los discos de freno permiten que el aire fluya a través de ellos, de modo que los discos de freno puedan enfriarse más rápidamente después de frenar.
Liberando los bloques:
Al detener el frenado, las pastillas de freno deben soltarse nuevamente del disco de freno. Hay un anillo de goma alrededor del pistón del freno (número 4 en la imagen a continuación) que proporciona un sello entre el pistón y el cilindro del freno. El anillo se deforma durante el frenado. Cuando sueltas el pedal del freno, el anillo de goma vuelve a su forma original. El pistón se tira ligeramente hacia atrás, liberando los bloques del disco. Con esta construcción casi siempre hay algo de juego entre la pastilla de freno y el disco. A medida que se desgastan las pastillas de freno, el pistón se desplaza en el anillo de goma.
La cubierta antipolvo está indicada con el número 1. La cubierta antipolvo evita que la humedad y la suciedad entren en la pinza de freno y evita que el líquido de frenos se escape de la pinza de freno.
Medición del espesor del disco de freno:
Los discos de freno siempre se desgastan con el uso y duran uno o dos juegos de pastillas de freno. El disco de freno se vuelve más delgado con el desgaste. Los fabricantes de automóviles establecen un límite en el desgaste de un disco de freno. En la documentación del vehículo se indica como “grosor mínimo del disco de freno”.
El espesor de los discos de freno se puede determinar con un calibrador de espesor de discos de freno especial. No es posible medir el espesor del disco de freno con un calibre normal Esto debe realizarse porque la pinza normal tiene mordazas de medición planas y, por lo tanto, mide el espesor de los bordes (óxido) del disco de freno. No es esa la intención, porque sólo nos interesa el espesor con el que se desgastan las pastillas de freno del disco. La superficie de contacto donde la pastilla de freno toca el disco de freno se mide con una pinza para disco de freno. Esto se puede ver en la imagen a continuación y se explica a continuación.
Entre las dos mordazas de medición hay levas que se colocan contra la banda de rodadura de los discos de freno, es decir, las partes donde las pastillas de freno tocan los discos de freno. Las orejetas sobresalen para que no le moleste el borde más grueso (óxido) del disco durante la medición. Para mover el calibrador sobre el borde oxidado, puede deslizar el vernier (que usaremos para leer más adelante). Durante la medición, se debe apretar el tornillo de bloqueo para que el nonio ya no pueda moverse.
La imagen muestra tal calibre.
Al realizar la medición, las mordazas de medición deben presionarse con las lengüetas contra el disco de freno (ver imagen a continuación). El nonio debe moverse hasta el tope, es decir, hacia el extremo derecho, hasta que no pueda avanzar más. Luego se debe apretar el tornillo de bloqueo para que el vernier ya no pueda deslizarse hacia adelante y hacia atrás en la regla. En este punto, el tamaño del disco se puede tomar del disco de freno. Las mordazas de medición pueden desplazarse sobre el borde (óxido) porque el vernier está bloqueado en la posición extrema. La posición de las mordazas de medición no influye en el valor indicado del nonio en la regla.
Una vez retirado el calibre, se puede leer el valor en el nonio y la regla. La imagen a continuación es una ampliación de la medida del disco de freno medido arriba. El tamaño indicado es 21,2 mm.
En el vehículo cuyo disco de freno se midió, el espesor mínimo del disco de freno es de 22,0 mm. Por tanto, el valor medido de 21,2 mm es inferior al valor mínimo. Por tanto, es necesario sustituir los discos de freno. Si el valor medido fuera superior al espesor mínimo del disco de freno, los discos de freno seguirían siendo lo suficientemente gruesos como para caber en un nuevo juego de pastillas de freno.
Breve explicación de cómo leer el calibrador:
Hay una línea larga en la regla a la izquierda del 2. Esta es la línea de 2 cm o 20 mm.
El 0 del nonio supera ligeramente los 21 mm. Esto significa que el tamaño es ligeramente mayor que 21 mm, por lo que habrá un número después del punto decimal. Para determinar ese número, debes fijarte a qué línea corresponden la regla y el nonio. Esa es la segunda línea (contando desde 0), por lo que el valor medido exactamente es 21,2 mm.
En la pagina herramientas de medición mecánica Se dan más explicaciones sobre la medición mecánica.
Curva del disco de freno:
Cuando el conductor frena con fuerza, algunas partes del sistema de frenos se calientan mucho. Los discos de freno alcanzan temperaturas de más de 300° Celsius durante una frenada prolongada. Si el conductor pisa el pedal del freno con el vehículo parado, las pastillas de freno se presionan contra un disco parado. El disco de freno se enfriará por un lado; esto significa que el disco de freno se enfría en toda la superficie, excepto donde las pastillas de freno tocan el disco de freno.
La diferencia de temperatura puede hacer que el disco de freno se deforme ligeramente, provocando que quede “torcido”. El volante vibrará cuando se pise el pedal del freno. La vibración también puede ser tan grande que se puede sentir en todo el coche.
Otra posibilidad de que los discos de freno se deformen es al atravesar un charco de agua después de frenar una distancia considerable. El agua que acaba en el disco de freno puede provocar un enfriamiento unilateral, lo que puede provocar que el disco de freno se deforme.
La siguiente sección describe cómo medir el descentramiento del disco de freno.
Para medir el descentramiento del disco de freno:
Cuando el volante del automóvil vibra durante el frenado, esto puede indicar que los discos de freno están deformados. A menudo, las vibraciones ya se notan a baja velocidad del vehículo. Para descartar si las vibraciones no se deben a otros componentes de la suspensión, se puede medir el descentramiento de los discos de freno.
Para medir el descentramiento del disco de freno, se monta un mecanismo con un imán en una parte fija del vehículo (por ejemplo, el amortiguador). Al final se monta un micrómetro, con la aguja colocada contra el disco de freno. Esto se puede ver en la imagen de abajo.
Una vez que el indicador de cuadrante se haya puesto en 0 y el mecanismo esté firmemente montado, se puede girar el disco de freno. La aguja del micrómetro indicará cuánto se mueve hacia adentro y hacia afuera el disco de freno. En la imagen de abajo puedes ver que en cierto punto el micrómetro marca 20. Este 20 representa 0,20 mm. Para este vehículo, los datos de fábrica indican que el descentramiento máximo permitido del disco de freno es de 0,1 mm. En este caso el descentramiento es 0,1 mm superior al permitido, por lo que se trata de un disco de freno alabeado.
En algunos casos puede ocurrir que el cubo de la rueda también esté doblado. Para garantizar que solo los discos de freno causen la vibración, se puede retirar el disco de freno del buje y se puede realizar la misma medición en el buje. Si en este caso la aguja del micrómetro también se desplaza demasiado, se deberá cambiar el buje y, por tanto, también el cojinete de la rueda, junto con el disco de freno.
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