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Frenos de tambor: ¿De qué están hechos? ¿Cómo funcionan?

1 noviembre, 2020
Frenos de tambor: ¿De qué están hechos? ¿Cómo funcionan?

La mayoría de nosotros probablemente sepamos cómo funcionan los frenos de disco. Pero, ¿qué pasa con los frenos de tambor? El funcionamiento de estas piezas más humildes es casi con certeza algo menos conocido, algo a lo que no ha ayudado el hecho de que su uso en vehículos haya disminuido a lo largo de los años (se han utilizado desde 1902), relegado a instalarse en coches más pequeños con motores modestos. .

En caso de que tu modelo los equipe, siempre es sobre las ruedas traseras, con frenos de disco en la parte delantera, ya que en esa ubicación solo tienen que hacerse cargo del 25-30% de toda la potencia de frenado. Los frenos de tambor tienen más componentes, pero también son más económicos de fabricar e incluso aportan ciertas ventajas en los vehículos eléctricos. Para comprender este tipo de freno en detalle, primero debemos conocer sus diversas partes y su función. ¿De qué está hecho un freno de tambor?

El freno de tambor puede parecer complicado y puede resultar bastante intimidante cuando abres uno. Sin embargo, una vez que encuentre la razón de cada componente, comprender cómo funciona no es tan difícil. Estas son las partes principales de un freno de tambor:

Tambor: es la parte móvil que recubre todas las entrañas del sistema de frenado y queda anclada a la rueda. A menudo está hecho de hierro fundido y es resistente al calor y al desgaste. Esto es lo que ve cuando mira un freno de tambor montado, y es el componente sobre el que se aplica la fuerza de frenado para reducir la velocidad o detener el vehículo.

Zapatas de freno: se utilizan como superficie para presionar la cara interior del tambor y crear la fricción necesaria para detener el vehículo. Están hechos de materiales compuestos orgánicos o metálicos (acero) que entran en contacto con el tambor y se desgastan con el uso. Cada uno de ellos contiene dos zapatas de freno: la principal, más cercana a la parte delantera del vehículo, y la secundaria, a cargo de la parte trasera. Según el tipo y la marca, pueden ser intercambiables.

Cilindro hidráulico: gracias al líquido de frenos se ejerce una presión que hace que los pistones mantengan las zapatas de freno a una distancia constante del tambor, ya sea para presionarlas contra la pared del tambor o para retraerlas, incluso cuando se desgasta el forro. Está conectado a un cilindro maestro que contiene un pistón que se mueve hacia afuera cuando se ejerce fuerza sobre el pedal del freno y empuja la zapata hacia la superficie interna del tambor.

Muelles de retorno: se encargan de retraer las zapatas después de pisar el freno. Hay dos: uno para el zapato principal y otro para el zapato secundario. Deben ser lo suficientemente fuertes para llevar a cabo su misión, pero no demasiado fuertes para dificultar el frenado.

Mecanismo de ajuste: Mantiene un espacio mínimo entre la zapata y el tambor para que no entren en contacto cuando no se pisa el pedal. En el caso de que los primeros se desgasten y el espacio entre ellos y el tambor aumente, se puede volver a ajustar para mantener el espacio en el interior. Una vez ajustado, conserva el mismo espacio por sí solo.

Placa: es la parte donde se fijan los componentes internos del freno de tambor: los cilindros, los resortes, el mecanismo de ajuste y las zapatas.

¿Cómo funciona un freno de tambor?

Los frenos de tambor funcionan según el mismo principio que los frenos de disco: dos elementos que actúan como componentes de fricción (zapatas) y un pistón que los empuja contra una zona que gira solidariamente con la rueda (tambor) gracias a un circuito hidráulico. Pero también tiene un mecanismo de ajuste, el freno de estacionamiento y muchos resortes. Cuando pisa el pedal del freno, el pistón empuja las zapatas contra el tambor. Eso es simple, pero ¿por qué necesitamos todos esos resortes? Aquí es donde se vuelve un poco más complicado.

Muchos frenos de tambor se activan automáticamente. Es decir, cuando los zapatos entran en contacto con la superficie metálica, se produce una especie de acción de acuñamiento que tiene el efecto de presionar los zapatos con más fuerza. Esa fuerza de frenado adicional permite usar un pistón más pequeño que los frenos de disco, pero las zapatas deben despejar la superficie cuando se suelta el pedal. Este es el motivo de los resortes de recuperación, que ayudan a mantenerlos en su lugar y devolverlos a su posición de descanso después de cumplir su función.

Para que funcione correctamente, las zapatas deben permanecer cerca del tambor sin tocarlo. Si se separan demasiado (a medida que se desgastan las zapatas, por ejemplo), el pistón requerirá más líquido para recorrer esa distancia y el pedal del freno se hundirá aún más cuando aplique los frenos. Es por eso que la mayoría de estos sistemas tienen un mecanismo de ajuste automático. Algunos automóviles están equipados con uno que se activa cuando se aplica el freno de mano y puede desajustarse si no se usa durante períodos prolongados; hay que moverlo con cierta periodicidad.

El freno de estacionamiento debe accionarse con una fuente de energía diferente a la del sistema de frenado primario. El diseño del tambor permite un mecanismo de actuación mediante un simple cable desde la palanca, tirador o el propio pedal, según modelo. Cuando se acciona, el cable tira de una palanca que separa las dos zapatas del núcleo del tambor. En la posición de reposo, las zapatas se presionan contra el cilindro provocado por los resortes de retención, con el espacio necesario para compensar la expansión del calor producido durante el frenado.

Y citando este último aspecto, la batería tampoco es muy buena a la hora de gestionar las altas temperaturas: con todos los componentes dentro de una estructura metálica, el calor acumulado no tiene adónde ir. Un aumento de temperatura significa una reducción de la fricción, lo que hace que los frenos sean menos efectivos. No funcionarán de la manera más adecuada si se empapan con agua en su interior. Esto se debe a que el agua tarda más en salir de la estructura y es responsable de reducir la fricción entre las zapatas y el propio tambor.

¿Los frenos de tambor necesitan mantenimiento?

Al ser más complejos que los frenos de disco, requieren un poco más de mantenimiento en cuanto a inversión de tiempo, porque como tales, no son componentes que necesiten mucho cuidado. Lo más común que se requiere para los frenos de tambor es cambiar las zapatas. Algunos tienen un orificio de inspección en la parte posterior, donde puede ver cuánto material queda. Estos deben reemplazarse cuando el material de fricción esté por debajo de 1,6 milímetros de la placa de respaldo.

Al igual que con los discos, puede haber una superficie de frenado desigual en los tambores si se usa una zapata de freno desgastada durante demasiado tiempo; los remaches que sujetan el material de fricción a la placa pueden desgastar algunas ranuras del interior. A veces, un tambor mal marcado puede repararse. Dado que la superficie de contacto es el interior del tambor, a medida que lija, el diámetro aumenta. Y en cuanto al precio del cambio de bidones, cada uno puede costar entre 50 y 100 euros, aunque depende del tamaño y modelo.

¿Con qué frecuencia tiene que cambiar los frenos de tambor?

La carcasa del freno de tambor está diseñada para durar de 250.000 a 300.000 kilómetros en condiciones normales, antes de que la fricción haga que su diámetro interior aumente lo suficiente como para afectar el contacto de la zapata de freno. En general, estos últimos pueden recorrer unos 60.000 km antes de que se desgasten y necesiten ser reemplazados. Además de reemplazar las piezas gastadas y asegurarse de tener la cantidad correcta de líquido de frenos, se requiere poco mantenimiento adicional.

Ventajas y desventajas de los frenos de tambor.

Ventaja:

Son más baratos de fabricar que los frenos de disco. Las almohadillas de fricción del tambor tienen más superficie y duran más que las pinzas de disco. A diferencia de los frenos de disco, tienen una capacidad de «autoenergización» en la que aprovechan su geometría para aumentar la potencia de frenado sin aumentar la presión. Frecuencia de mantenimiento ligeramente menor debido a una mejor resistencia a la corrosión.

Desventajas:

No son tan buenos como los frenos de disco para manejar altas temperaturas. No funcionan correctamente si están mojados por dentro. El mantenimiento requiere más tiempo en comparación con los frenos de disco. El revestimiento de amianto de la zapata de freno es perjudicial para los seres humanos. NoticiasMotor