Los frenos de tu carro…

Tal vez en alguna ocasión ha oído a alguien referirse a los frenos del carro como “frenos hidráulicos”. ¿A qué se refieren con esta expresión?

De manera simplificada podemos dividir el sistema de frenos en tres partes ordenadas de la siguiente manera: el pedal de freno que se conecta a una serie de tuberías (las mangueras de frenos) que, a su vez, se comunican con las pastillas de frenos que son piezas que hacen fricción sobre las llantas para frenarlas (Ver figura 1).

Figura 1. Vista (simplificada) del sistema de frenos

Las mangueras de frenos están llenas de líquido (líquido de frenos) que cumple con la característica de no ser compresible, es decir, por más que se haga fuerza sobre él no lo podemos comprimir ni un poquito, es precisamente esta característica que lo hace deseable para el frenado ya que al aplicarle fuerza por medio del pedal se hace una presión sobre el fluido que está dentro de las mangueras, como el fluido no puede ser comprimido transmite esa presión hasta las pastillas de freno.

El funcionamiento de los frenos hidráulicos se basa en el Principio de Pascal que dice que “la presión ejercida en la superficie de un fluido se propaga en la misma medida por todo el fluido y hacia las paredes del recipiente que lo contiene”

Los frenos hidráulicos usan el principio de pascal no solo para transmitir presión del pedal de freno a las llantas, también utilizan este principio para generar un dispositivo multiplicador de fuerza. ¿Cómo es eso?... A ver, explico:

¿Has pensado como hacés para frenar un carro con la fuerza de tus pies? Si intentamos hacerlo, al mejor estilo de los Picapiedra, nuestros pies terminarían destruidos sin lograr frenar de manera apreciable el carro, el principio de pascal permite hacer una fuerza sobre el pedal del freno, la presión que se transmite dentro de las mangueras genera una fuerza mucho mayor sobre la llanta. A este principio suele llamársele el de "la prensa hidráulica" y se utiliza en muchas aplicaciones, además de los frenos, se hacen elevadores, y la silla del peluquero y el dentista funcionan así también.

Queda claro porque es importante revisar que el nivel del líquido de frenos sea el correcto y darle mantenimiento a las mangueras, en el momento en que las mangueras no estén completamente llenas de líquido habrá problemas con el frenado.

Dependiendo del mecanismo que se utiliza para frenar las ruedas los frenos hidráulicos se clasifican en dos tipos: de tambor y de disco. Para accionar los de tambor dos piezas llamadas zapatas hacen fuerza contra la parte interna del aro de la llanta, el en caso de los frenos de disco, la llanta tiene incorporado un disco de metal que gira con ella, para frenar, dos pequeñas palancas (las pastillas) hacen presión sobre los bordes del disco (Ver figura 2). En ambos casos el frenado se logra por fricción pero en los frenos de disco el rozamiento se da en una superficie menor que en los de tambor por cuanto hay un menor calentamiento que los hace más eficientes. Algunos discos, que deben tener un muy alto rendimiento como los de los carros de carreras, son ventilados, es decir, no son un disco sólido sino que tiene huecos en su superficie, los discos ventilados son más difíciles de construir y, como se imaginarán, más caros.

Figura 2. Funcionamiento de frenos: (superior) de tambor, (inferior) de disco

La mayoría carros tiene frenos de disco en las llantas delanteras que requieren de un mejor frenado y frenos de tambor en las llantas traseras, los carros que tienen discos en las cuatro llantas tienen precio más elevado.