Frenos de tambor. ¿Qué son y cuál es el principio de funcionamiento?

Los frenos son fundamentales para la seguridad de cualquier vehículo. Y, por supuesto, para todo automovilista, el conocimiento sobre la estructura y los diversos aspectos del funcionamiento del sistema de frenos no será superfluo. Aunque ya hemos abordado este tema más de una vez, por ejemplo, volveremos sobre él. En esta ocasión veremos más de cerca el funcionamiento del sistema de frenos de tambor y, en particular, prestaremos atención al propio tambor de freno.

Brevemente sobre historia

La historia de los frenos de tambor en su forma moderna se remonta a más de cien años. Su creador es el francés Louis Renault.

Inicialmente, funcionaban únicamente debido a la mecánica. Pero en los años veinte del siglo pasado, la invención del ingeniero inglés Malcolm Lowhead vino al rescate: un accionamiento hidráulico.

Luego apareció un refuerzo de vacío y se agregó un cilindro con pistones al diseño del freno de tambor. Desde entonces, los frenos de tambor han seguido mejorando, pero los principios básicos de su funcionamiento se han conservado hasta el día de hoy.

Poco después de la Segunda Guerra Mundial, los frenos de disco pasaron a primer plano, que tienen varias ventajas: son más livianos y tienen un enfriamiento más eficiente, dependen menos de la temperatura y son más fáciles de mantener.

Sin embargo, los frenos de tambor no son cosa del pasado. Debido a la capacidad de lograr fuerzas de frenado muy significativas, todavía se utilizan con éxito en camiones y autobuses. Además, son mucho más convenientes para organizar un freno de mano.

Por lo tanto, los frenos de tambor se colocan en las ruedas traseras de la mayoría de los automóviles de pasajeros. También son relativamente económicos, tienen un dispositivo bastante simple y el diseño cerrado brinda protección contra la suciedad y el agua.

Por supuesto, también hay desventajas: el actuador del tambor funciona más lentamente que el del disco, no está lo suficientemente ventilado y el sobrecalentamiento puede provocar la deformación del tambor.

Características de diseño de los frenos de tambor.

Un cilindro de rueda (de trabajo), un regulador de freno y zapatas de freno se colocan en un escudo de soporte fijo, entre los cuales se estiran los resortes de retorno superior e inferior. Además, hay una palanca de freno de mano. Por lo general, el freno de estacionamiento se acciona mediante un cable de metal conectado al extremo inferior de la palanca. El accionamiento hidráulico para activar el freno de mano rara vez se utiliza.

Cuando se pisa el pedal del freno, se acumula presión en el sistema hidráulico del sistema de frenos. El líquido de frenos llena la cavidad en la parte central del cilindro y empuja los pistones desde los extremos opuestos.

Los empujadores de pistón de acero ejercen presión sobre las almohadillas, presionándolas contra la superficie interna del tambor giratorio. Como resultado de la fricción, la rotación de la rueda se ralentiza. Cuando se suelta el pedal del freno, los resortes de retorno alejan las zapatas del tambor.

Cuando se aplica el freno de mano, el cable tira y gira la palanca. Empuja las pastillas, que con sus forros de fricción se presionan contra el tambor, bloqueando las ruedas. Entre las zapatas de freno hay una barra de expansión especial, que se utiliza como ajustador automático del freno de estacionamiento.

Los vehículos con frenos de disco en las ruedas traseras están equipados adicionalmente con un freno de estacionamiento de tipo tambor separado. Para evitar que las pastillas se peguen o se congelen en el tambor, no deje el coche mucho tiempo con el freno de mano puesto.

Más sobre tambores

El tambor es la parte giratoria del mecanismo de freno. Se monta en el eje trasero o en el cubo de la rueda. La rueda en sí está unida al tambor, que por lo tanto gira con él.

El tambor de freno es un cilindro hueco fundido con una brida, generalmente hecho de hierro fundido, con menos frecuencia de una aleación a base de aluminio. Para mayor confiabilidad, el producto puede tener nervaduras de refuerzo en el exterior. También hay tambores compuestos, en los que el cilindro es de hierro fundido y la brida es de acero. Tienen mayor resistencia en comparación con los fundidos, pero su uso es limitado debido a su mayor costo.

En la gran mayoría de los casos, la superficie de trabajo es la superficie interior del cilindro. La excepción son los tambores de los frenos de mano de los camiones pesados. Se colocan sobre el eje cardánico, y las pastillas quedan en el exterior. En caso de emergencia, pueden servir como un sistema de frenado de respaldo.

Para que las almohadillas de fricción de las almohadillas se ajusten lo más posible y brinden un frenado efectivo, la superficie de trabajo del cilindro se procesa cuidadosamente.

Para eliminar golpes durante la rotación, el producto está equilibrado. Para este propósito, se hacen ranuras en ciertos lugares o se colocan pesos. La pestaña puede ser un disco sólido o tener un orificio en el centro para el cubo de la rueda.

Además, para fijar el tambor y la rueda en el cubo, la brida tiene orificios de montaje para pernos y espárragos.Los tambores del tipo habitual se montan en el cubo.

Sin embargo, ocasionalmente hay diseños en los que el cubo es una parte integral. En este caso, la pieza va montada sobre un eje.En el eje delantero de los coches hace mucho tiempo que no se utilizan actuadores tipo tambor, pero siguen instalados en las ruedas traseras, combinándolos estructuralmente con un freno de mano. Pero en vehículos masivos, los frenos de tambor siguen dominando.

Esto se explica de manera simple: al aumentar el diámetro y el ancho del cilindro y, en consecuencia, el área de las superficies de fricción de las pastillas y el tambor, puede aumentar significativamente la potencia de los frenos.

Está claro que en el caso de un camión pesado o un autobús de pasajeros, la tarea de frenado efectivo es una prioridad, y todos los demás matices del sistema de frenado son secundarios. Por lo tanto, los tambores de freno para camiones suelen tener un diámetro de más de medio metro y pesan entre 30 y 50 kg o incluso más.

Posibles problemas, selección y sustitución de bidones.

1. El frenado se ha vuelto menos efectivo, la distancia de frenado ha aumentado.

2. El vehículo vibra fuertemente durante el frenado.

3. Se sienten golpes en el volante y en el pedal del freno.

4. Fuerte crujido o chirrido al frenar.

Si experimenta estos síntomas, haga revisar inmediatamente los frenos traseros y, en particular, el estado de los tambores.

Grietas

El hierro fundido, del que se fabrican con mayor frecuencia los tambores, es un metal muy duro, pero al mismo tiempo bastante quebradizo. La conducción descuidada, especialmente en carreteras en mal estado, contribuye a la aparición de grietas en la misma.

Hay otra razón para su aparición. Las cargas intermitentes frecuentes y los cambios repentinos de temperatura que son característicos de los frenos de tambor provocan un fenómeno llamado fatiga del material con el tiempo.

En este caso, pueden aparecer microfisuras dentro del metal, que después de un tiempo aumentan bruscamente de tamaño.Si el tambor está agrietado, debe ser reemplazado. Sin opciones.

Deformación

Otra razón para reemplazar el tambor es una violación de la geometría. Si un producto de aleación de aluminio está deformado debido a un sobrecalentamiento o un fuerte impacto, aún puede intentar enderezarlo. Pero con una pieza de hierro fundido, no hay elección, solo un reemplazo.

superficie de trabajo desgastada

Cualquier tambor está sujeto a un desgaste natural gradual. Con un desgaste uniforme, el diámetro interior aumenta, las pastillas se presionan peor contra la superficie de trabajo, lo que significa que la eficiencia de frenado disminuye.

En otros casos, la superficie de trabajo se desgasta de manera desigual, puede tomar la forma de un óvalo, pueden aparecer rasguños, ranuras, astillas y otros defectos. Esto sucede debido a un ajuste insuficiente de las pastillas, la entrada de objetos sólidos extraños en el mecanismo de freno, por ejemplo, guijarros, y por otras razones.

Si la profundidad de las ranuras o rayones es de 2 mm o más, entonces deberá reemplazar el tambor por uno nuevo. Los defectos menos profundos se pueden intentar eliminar con la ayuda de una ranura.

Sobre groove

Para realizar la ranura, necesitará un torno y una experiencia bastante seria trabajando en él. Por lo tanto, para tal trabajo, es mejor encontrar un tornero profesional Primero, se eliminan aproximadamente 0,5 mm de la superficie de trabajo.

Después de eso, se lleva a cabo una inspección exhaustiva y una evaluación de la viabilidad de más torneado. En algunos casos, puede resultar que no tiene sentido continuar.

Si el grado de desgaste no es demasiado grande, se eliminan aproximadamente 0,2 ... 0,3 mm para suavizar los defectos existentes. El trabajo se completa puliendo con una pasta abrasiva especial.

Elección para el reemplazo

Si es necesario reemplazar el tambor, elija según el modelo de su automóvil. Lo mejor es comprobar el número de catálogo. Las piezas tienen diferentes tamaños, difieren en la presencia, el número y la ubicación de los orificios de montaje.

Incluso pequeñas diferencias con el original pueden hacer que los frenos funcionen incorrectamente o que no funcionen en absoluto después de instalar el tambor.

Evite comprar productos de fabricantes desconocidos de vendedores dudosos para no tener que pagar dos veces. Los de alta calidad se pueden comprar en la tienda online china.

En turismos, ambos tambores en el eje trasero deben cambiarse a la vez. Y no olvide hacer los ajustes necesarios después de la instalación.