Frenos de disco en un coche: Cómo funcionan, problemas comunes
Todos los coches modernos tienen frenos de disco en las ruedas delanteras y frenos de disco o tambor en el eje trasero. Cómo funcionan los frenos de disco?
El componente principal de la configuración de los frenos de disco es una pinza de freno. El (los) pistón(es) hidráulico(s) dentro de la pinza puede(n) aplicar fuerza de sujeción al disco de freno utilizando dos pastillas de freno. La fuerza de apriete puede ralentizar o detener la rotación del disco y de la rueda; véase el diagrama.
Los turismos, todoterrenos y camionetas que circulan hoy en día tienen un sistema de frenado hidráulico lleno de líquido de frenos. Cuando el conductor pisa el pedal del freno, empuja el pistón dentro del cilindro maestro del freno que crea presión dentro del sistema de frenado hidráulico. El líquido de frenos transfiere la presión a las pinzas de freno que aplican los frenos a las ruedas. Veamos las partes del freno de disco.
Disco de freno (rotor): El disco de freno (rotor) está montado en el cubo y gira junto con la rueda.
Disco de freno y pastillas.
Durante el frenado, la energía cinética del vehículo se convierte en calor debido a la fricción entre las pastillas y el disco. Para disipar mejor el calor, la mayoría de los vehículos tienen discos ventilados en las ruedas delanteras. Los discos traseros también se hacen ventilados en los vehículos más pesados. Los coches más pequeños tienen discos sólidos (no ventilados).
Pastillas de freno: Las pastillas de freno se instalan dentro de la pinza de freno, a ambos lados del disco de freno para que puedan deslizarse lateralmente, hacia y desde el disco.
Nuevo juego de pastillas de freno traseras OEM.
Una pastilla de freno consiste en una almohadilla de material de fricción moldeada a una placa de soporte de metal, ver la foto de las pastillas de freno delanteras de Toyota. En muchas pastillas de freno, las cuñas que reducen el ruido están unidas a la placa de soporte.
Las pastillas de freno se desgastan con el kilometraje. Para que funcionen correctamente, las pastillas tienen que tener suficiente material de fricción. Los fabricantes de automóviles especifican el grosor mínimo del material de fricción (revestimiento). Si alguna de las pastillas está desgastada cerca de ese límite, o hay algún daño en las pastillas, hay que cambiar todas las pastillas de freno del eje. Vea la foto de una pastilla de freno desgastada más allá del límite.
Pinza de freno: Hay dos tipos de pinzas de freno: pinzas fijas y pinzas flotantes. Las pinzas fijas suelen instalarse en los coches de lujo y deportivos. La mayoría de los vehículos que circulan hoy en día tienen pinzas de freno flotantes similares a las de la foto. Una pinza de freno flotante típica tiene uno o dos pistones en el lado interior.
Pinza de freno flotante.
Pinza de freno fija.
Los coches compactos y los SUV suelen tener pinzas de un solo pistón, mientras que los SUV y los camiones más grandes tienen pinzas de doble pistón en el eje delantero y pinzas de un solo pistón en la parte trasera.
Las pinzas de freno delanteras están montadas en los codos de la dirección. Las pinzas traseras están atornilladas a los husillos traseros o al eje trasero. En el diseño más común, los pasadores guía de la pinza lubricados permiten el movimiento lateral de la pinza. Este movimiento es vital para el correcto funcionamiento de los frenos. El agarrotamiento de los pasadores de la pinza puede dar lugar a muchos problemas.
¿Cuánto duran normalmente los frenos de disco?
Como resultado de la fricción, las pastillas de freno y los rotores se desgastan. En un coche medio, los frenos de disco suelen durar entre 30.000 y 50.000 kilómetros. Las pastillas desgastadas deben ser sustituidas. Los rotores pueden ser repasados o sustituidos dependiendo de su estado. La sustitución de los frenos (pastillas y rotores) en un eje cuesta entre 410 y 650 dólares para un coche medio. Por supuesto, hay muchas razones por las que los frenos pueden desgastarse prematuramente.
Problemas comunes con los frenos de disco
Los frenos son vitales para una conducción segura. Los problemas con los frenos hacen que el vehículo no sea seguro para conducir. Los problemas comunes con los frenos de disco incluyen:
Ruidos: Los frenos de disco pueden causar una variedad de ruidos. Las pastillas de freno tienen indicadores de desgaste metálicos que están diseñados para hacer un ruido de chirrido metálico cuando las pastillas de freno se desgastan cerca del límite. La acumulación de óxido en los bordes de las superficies de trabajo de los rotores puede causar chirridos. Si se confirma que el ruido es causado por la acumulación de óxido, el mantenimiento de los frenos podría ser suficiente si las pastillas y los rotores están todavía en buen estado.
Las pastillas de freno de mala calidad también pueden producir chirridos al frenar. En algunos casos, el chirrido puede reducirse aplicando una fina capa de pasta o grasa especial para reducir el ruido en la parte posterior de las pastillas de freno. Por supuesto, debe hacerse siguiendo las instrucciones del fabricante con un producto homologado. Ante cualquier ruido de frenos, te aconsejamos que los revises lo antes posible para mantener la seguridad de tu coche.
Rotores deformados o desgastados de forma desigual: Como resultado del calor excesivo, los rotores pueden deformarse. La mayoría de las veces ocurre con los rotores delanteros en los vehículos más pesados.
El técnico comprueba que el rotor no esté desgastado de forma desigual o que esté alabeado.
El principal síntoma de que los rotores delanteros están alabeados es el temblor del volante que se nota al frenar a altas velocidades.
El óxido en los rotores puede causar los mismos problemas. Cuando el coche está aparcado durante días sin conducir, las secciones de los rotores se oxidan. Esto hace que los rotores se desgasten de forma desigual: las secciones que fueron dañadas por el óxido se desgastan más y se vuelven más finas. El resultado es el mismo: temblores en el volante y vibración que se siente en el pedal de freno cuando se frena a altas velocidades.
La solución es hacer inspeccionar los frenos. Los mecánicos tienen herramientas especiales que pueden medir si el rotor de los frenos está alabeado o desgastado de forma desigual, vea la foto. Por lo general, los rotores alabeados o desgastados de forma irregular deben ser sustituidos o mecanizados, dependiendo de su estado. Las pastillas de freno también pueden necesitar ser reemplazadas si no pasan la inspección. Si las pastillas están en buen estado y pasan los requisitos, un mecánico puede aconsejar la sustitución de los rotores solamente y el mantenimiento de los componentes de los frenos.
Daños por óxido del disco de freno.
Daños por óxido: Este problema es muy común en el cinturón de sal. Los discos de freno y otras piezas tienden a oxidarse cuando el coche está aparcado en el exterior durante algún tiempo. La sal de la carretera acelera el proceso de corrosión y no se puede hacer mucho para detenerlo. Por ejemplo, mira esta foto: Los rotores de este coche se oxidaron mientras estaba aparcado. Sólo la mitad de la superficie de trabajo del disco de freno muestra una señal de contacto con la pastilla de freno. Este disco no cumple con los requisitos de inspección del fabricante y debe ser rectificado o sustituido.
Pinzas o pastillas de freno pegadas o agarrotadas: Las pinzas de freno (pistones o pasadores guía) tienden a atascarse y agarrotarse, especialmente si los frenos no se revisan con regularidad. Las pastillas de freno también pueden agarrarse dentro de la pinza o dentro del soporte de la pinza.
Nueva pinza de freno trasera.
Si se detecta a tiempo, el mantenimiento de los frenos puede ser suficiente para restablecer el funcionamiento de las pinzas de freno. En algunos casos, habrá que sustituir la pinza.
Los síntomas de una pinza o pastillas de freno atascadas incluyen el arrastre de los frenos, los chirridos durante la conducción, el sobrecalentamiento de una de las ruedas o el exceso de polvo de los frenos en una de las ruedas. En una pinza de freno atascada, las pastillas de freno tienden a desgastarse de forma desigual: una de las pastillas de freno puede estar más desgastada que otras. En algunos coches, las pinzas de freno traseras atascadas pueden hacer que los frenos de estacionamiento no se liberen por completo.
A menudo, una pinza de freno mala o que falla no muestra ningún síntoma y sólo se puede detectar durante una inspección.
Pinza de freno en mal estado.
Por ejemplo, la funda del pistón rota en la pinza de freno de esta foto ha provocado la corrosión interna del pistón. Con el tiempo, un pistón corroído se agarrotará o empezará a perder líquido de frenos. Esta pinza debe ser sustituida por precaución aunque siga funcionando. Esta es una de las razones por las que las inspecciones regulares de los frenos son importantes. Durante una inspección, su mecánico puede detectar el problema a tiempo, cuando el mantenimiento de los frenos sin sustituir ninguna pieza podría ser suficiente. Si se detecta que la pinza de freno está mal, hay que sustituirla. La sustitución de una pinza de freno en un coche o SUV medio cuesta entre 320 y 650 dólares. Ha habido varias llamadas a revisión relacionadas con pinzas de freno en mal estado, consulte con el concesionario o en el sitio web de la NHTSA.
¿Cuánto cuesta el servicio de los frenos?
El servicio de los frenos de disco en un coche medio sin sustitución de piezas cuesta de 90 a 170 dólares por un eje. El mantenimiento de los frenos implica desmontarlos, inspeccionar y limpiar el exceso de óxido y lubricar las áreas que deben ser lubricadas con grasa especial. Si los rotores necesitan ser rectificados, el coste será mayor. Los frenos deben inspeccionarse con regularidad y ser revisados si es necesario. Consulte el manual del propietario de su vehículo para conocer los detalles. En el «cinturón de sal», los frenos deben ser revisados al menos una vez al año.
Inspecciones periódicas de los frenos
El buen funcionamiento de los frenos de su coche puede ser la diferencia entre detenerse a tiempo o tener un accidente. Aunque parezcan funcionar correctamente, recomendamos encarecidamente que se revisen los frenos al menos una vez al año o antes si así lo aconseja el programa de mantenimiento de su vehículo. Muchos problemas con los frenos pueden detectarse a tiempo. Por ejemplo, en el coche de la foto, la pinza de freno no está bien instalada, lo que hace que el latiguillo de freno se retuerza. Para evitar situaciones como ésta, confíe sus frenos sólo a un profesional cualificado.
Sus frenos también deben ser inspeccionados si sospecha que hay un problema con ellos, por ejemplo, cuando nota ruidos procedentes de las ruedas o cuando los frenos no funcionan como deberían o cuando una de las ruedas parece estar más caliente que otras o cuando el coche tira hacia un lado al frenar.
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