Frenado: los factores determinantes
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Una vez que hayamos visto los determinantes de un buen manejo, veamos ahora el frenado. Verás que hay más variables de las que crees, y que esto no se limita al tamaño del disco y las almohadillas.
Debe recordarse rápidamente que el frenado consiste en convertir la energía cinética en calor utilizando dispositivos mecánicos o eléctricos (cuando se trata de frenos electromagnéticos, que se pueden ver en camiones, automóviles híbridos y automóviles eléctricos).
Obviamente, invito a los más conocedores a enriquecer el artículo enviando ideas al pie de la página, gracias a ellos de antemano.
Ver también:
- Conducta de conducción: factores determinantes
- Variables que pueden engañar a un evaluador automotriz
Llantas
Los neumáticos son fundamentales para frenar porque experimentarán la mayoría de las limitaciones físicas. Repito a menudo, pero no parece razonable ahorrar en este punto ... Incluso los conductores con discapacidad deberían dar preferencia a los neumáticos de calidad (la diferencia es realmente notable ...).
Tipo de borrador
En primer lugar, es una goma que será de más o menos buena calidad, con una ventaja obvia para quienes tengan una goma de primera elección. Pero además de la calidad, la goma también será blanda, con un mejor manejo con un compuesto blando y mejor resistencia al desgaste con un compuesto duro. Sin embargo, tenga cuidado, la goma blanda en condiciones de calor extremo puede volverse demasiado blanda y hacer que ruede. En países muy cálidos, es necesario adaptarse usando gomas más duras, un poco como lo hacemos en invierno con los neumáticos de invierno (que tienen gomas más blandas para adaptarse al frío).
Luego están los patrones de la banda de rodadura con neumáticos que serán más eficientes en la dirección asimétrica e incluso mejor. Los simétricos son los más sencillos y los más baratos porque son exactamente simétricos... En definitiva, son más toscos y técnicamente menos avanzados.
Debe tener en cuenta que la goma se rompe al frenar y que la forma de las esculturas será fundamental para mejorar la tracción. Luego, los ingenieros diseñan formas que maximizan el contacto entre los neumáticos y la carretera en estas condiciones.
En tierra, y ya debes saber esto, es preferible tener una superficie lisa (prohibida en la vía pública), es decir, sin escultura y ¡completamente lisa! De hecho, cuanto más la superficie del neumático esté en contacto con la carretera, más agarre tendrá y, por lo tanto, más funcionarán los frenos.
Dimensiones?
El tamaño de los neumáticos también es fundamental, y tiene sentido, ya que cuanto mayor sea el tamaño de los neumáticos, mejor será el agarre y, de nuevo, los frenos funcionarán con mayor intensidad. Por lo tanto, este es el primer valor en términos de dimensiones: 195/60 R16 (aquí el ancho es de 19.5 cm). El ancho es más importante que el diámetro en pulgadas (que muchos "turistas" se limitan a mirar ... olvidándose del resto).
Cuanto más delgado sea, más fácil será bloquear las ruedas durante una frenada brusca. Por lo tanto, cuanto más delgados sean los neumáticos, menos papel pueden desempeñar los frenos ...
Tenga en cuenta, sin embargo, que en carreteras muy mojadas (o nevadas), es mejor tener neumáticos más delgados, porque entonces podemos recoger el peso máximo (de ahí el coche) en una superficie pequeña, y el apoyo es más importante en un área pequeña. Entonces se promoverá la tracción (por lo que una superficie resbaladiza merece más apoyo para compensar) y una llanta especialmente pequeña dividirá el agua y la nieve (mejor que una llanta ancha que aguanta demasiado entre la carretera y la goma). Por eso los neumáticos son tan anchos como los del AX Kway en los rallies de nieve ...
¿Inflación?
Inflar un neumático tendrá un efecto muy similar a la ternura del caucho... De hecho, cuanto más se infla un neumático, más se comportará como caucho duro, por lo que, en general, es mejor ser un poco bajo que demasiado alto. Eso sí, ojo, una presión de aire insuficiente conlleva riesgo de explosión a alta velocidad, que es una de las peores cosas que le pueden pasar a un conductor, así que nunca te rías (mira tu coche de vez en cuando). Le permite evitar esto porque un neumático desinflado es visible rápidamente. La regla es verificar la presión en él todos los meses).
De esta manera, al frenar, tenemos un poco más de agarre con un neumático menos inflado, simplemente porque tenemos más superficie en contacto con la carretera (más compresión provoca que el neumático se desinfle en el suelo, lo que será más importante). Con un neumático muy inflado, tendremos menos superficie en contacto con el betún y perderemos la blandura del neumático ya que se deformará menos, luego bloquearemos más fácilmente las ruedas.
En la parte superior, el neumático está menos inflado, por lo que se extiende sobre una superficie de betún más grande, lo que reduce el riesgo de resbalones.
También tenga en cuenta que inflar con aire normal (80% de nitrógeno y 20% de oxígeno) aumentará la presión caliente (oxígeno que se expande), mientras que los neumáticos con 100% de nitrógeno no tendrán este efecto (el nitrógeno se mantiene bien).
Así que no se sorprenda de ver +0.4 bar más cuando mida la presión en caliente, sabiendo que tiene que hacerlo en frío si quiere ver la presión real (cuando está caliente es muy engañoso).
Dispositivo de frenado
Todos los coches tienen frenos sobredimensionados a priori, ya que todos tienen ABS. Aquí es donde nos damos cuenta de que una buena frenada depende principalmente de la sinergia entre el neumático y el dispositivo de frenado.
Un buen frenado con neumáticos pequeños o encías malas provocará bloqueos regulares y, por lo tanto, la activación del ABS. Por el contrario, los neumáticos muy grandes con frenos medios provocarán una distancia de frenado larga sin que las ruedas puedan bloquearse. En definitiva, favorecer demasiado a uno o favorecer demasiado al otro no es muy acertado, cuanto más se potencia la potencia de frenado, más hay que hacer para que la goma pueda seguirlo.
Entonces, echemos un vistazo a algunas de las características de los dispositivos de frenado.
Tamaño del disco
Cuanto mayor sea el diámetro del disco, mayor será la superficie de fricción de las pastillas durante una revolución de la rueda. Esto significa que habrá más tiempo para enfriarse entre las dos vueltas en superficie, y por tanto tendremos más frenadas (ya sea el embrague de varios frenos o la misma frenada: una frenada fuerte a 240 km / h implica que una buena resistencia porque los discos estarán sujetos a fricción durante una larga distancia / un largo período de tiempo).
Por lo tanto, sistemáticamente tendremos frenos más grandes en la parte delantera y más pequeños en la parte trasera, porque el 70% del frenado lo ocupa la parte delantera, y la parte trasera sirve en gran medida para proporcionar estabilidad al frenar (de lo contrario, la parte trasera lógicamente quiere adelantar. delantero. Un automóvil que no se pega recto con una alta carga aerodinámica, debe ajustarlo constantemente mientras conduce).
Tipos de disco
Como puede suponer, hay varios tipos de discos. En primer lugar, estos son discos duros y discos ventilados. Un disco sólido es una placa ordinaria de "metal redondo" que acumula calor fácilmente debido al efecto Joule (aquí se materializa en forma de fricción mecánica que provoca calentamiento). El disco ventilado es en realidad un disco hueco en el centro, también puede verse como dos discos pegados con un espacio en el medio. Esta cavidad evita que se acumule demasiado calor porque el aire es un conductor de calor mucho más pequeño y almacena menos calor (en resumen, es un buen aislante y un mal conductor de calor) y, por lo tanto, calentará menos que un equivalente completo (así que con el mismo espesor de disco).
Luego vienen los discos duros y perforados, con una diferencia bastante similar entre los discos duros y ventilados. Básicamente perforamos agujeros en los discos para mejorar el enfriamiento de los discos. Finalmente, hay discos ranurados que son más efectivos: enfrían mejor que los discos llenos y son más estables que los discos perforados, que no son tan uniformes en temperatura (precisamente por los orificios). Y dado que el material se vuelve quebradizo cuando se calienta de manera desigual, podemos ver aparecer grietas aquí y allá con el tiempo (riesgo de rotura del disco, que es un desastre cuando ocurre mientras se conduce).
Aquí hay un disco ventilado
Discos alternativos como carbono / cerámica para una mayor resistencia. De hecho, este tipo de llanta funciona a temperaturas más altas de lo que es mejor para una conducción deportiva. Normalmente, un freno convencional comienza a sobrecalentarse cuando la cerámica alcanza la temperatura de crucero. Por tanto, con frenos en frío, es mejor utilizar discos convencionales, que funcionan mejor a bajas temperaturas. Pero para la conducción deportiva, la cerámica es más adecuada.
Cuando se trata de rendimiento de frenado, no deberíamos esperar más con la cerámica, es principalmente el tamaño del disco y la cantidad de pistones de la pinza lo que marcará la diferencia (y entre el metal y la cerámica, es principalmente la tasa de desgaste y el cambio de temperatura de funcionamiento). .
Tipos de plaquetas
Al igual que con los neumáticos, escatimar en pastillas no es la forma más inteligente de hacerlo porque ayudan mucho a acortar la distancia de frenado.
Por otro lado, debes saber que cuantas más almohadillas de calidad tengas, más desgastarán los discos. Esto es lógico, porque si tienen más fuerza de fricción, lijarán los discos un poco más rápido. Por el contrario, pones dos barras de jabón en su lugar, gastas tus discos en un millón de años, pero la distancia de frenado también será un muelle eterno ...
Finalmente, tenga en cuenta que las pastillas más eficientes tienden a producir un silbido al frenar cuando la temperatura no es crítica.
En resumen, de peor a mejor: espaciadores orgánicos (kevlar / grafito), semimetálicos (semimetálico / semiorgánico) y finalmente cermet (semiconterizado / semiorgánico).
Tipos de estribos
El tipo de pinza afecta principalmente a la superficie de fricción asociada con las pastillas.
En primer lugar, hay dos tipos principales: pinzas flotantes, que son bastante simples y económicas (ganchos en un solo lado ...), y pinzas fijas, que tienen pistones a cada lado del disco: luego se pliega y luego aquí podemos utilizar fuerzas de frenado más altas, lo que no funciona bien con una pinza flotante (que, por lo tanto, está reservada para vehículos más ligeros que reciben menos par del cilindro maestro).
Luego está el número de pistones que empujan las pastillas. Cuantos más pistones tengamos, mayor será la superficie de fricción (pastillas) del disco, lo que mejora el frenado y reduce su calentamiento (cuanto más calor se distribuye sobre una superficie alta, menos calentamiento crítico logramos). En resumen, podemos decir que cuantos más pistones tengamos, más grandes serán las pastillas, lo que significa que más superficie, más fricción = más frenado.
Para entender los dibujos animados: si presiono una almohadilla de 1 cm2 en un disco giratorio, tengo un poco de frenado y la almohadilla se sobrecalentará muy rápidamente (dado que el frenado es menos importante, el disco gira más rápido y tarda más, lo que hace que la almohadilla se caliente mucho) . Si presiono con la misma presión sobre una pastilla de 5 cm2 (5 veces más), tengo una superficie de fricción más grande, que por lo tanto frenará el disco más rápido, y un tiempo de frenado más corto limitará el sobrecalentamiento de las pastillas. (Para conseguir el mismo tiempo de frenado, el tiempo de fricción será menor y, por tanto, a menos fricción, menos calor).
Cuantos más pistones tengo, más presiona el disco, lo que significa que frena mejor
La posición de la pinza en relación al disco (más adelante o atrás) no tendrá ningún efecto, y la posición estará relacionada con aspectos prácticos o incluso de enfriamiento (dependiendo de la forma aerodinámica de los pasos de rueda, es más ventajoso colocar ellos en una posición u otra).
Mastervac / servofreno
Esto último ayuda a frenar porque ninguno de los pies tiene la fuerza para empujar con suficiente fuerza el cilindro maestro para lograr un frenado significativo: la pastilla descansa sobre los discos.
Para aumentar el esfuerzo, hay un servofreno que le da energía extra para presionar el pedal del freno. Y dependiendo del tipo de este último, tendremos frenos más o menos bruscos. En algunos coches de PSA, suele estar demasiado ajustado, tanto que empezamos a golpear tan pronto como tocamos el pedal. No apto para control de frenado durante la conducción deportiva ...
En definitiva, este elemento puede ayudar a mejorar la frenada, aunque al final no es del todo así ... De hecho, simplemente simplifica el uso de las capacidades de frenado que ofrecen los discos y pastillas. Porque no es porque tengas una mejor ayuda, tienes un coche que frena mejor, este parámetro se toma principalmente calibrando discos y pastillas (la ayuda solo hace que frenar con fuerza sea más fácil).
Líquido de frenos
Este último debe cambiarse cada 2 años. De lo contrario, acumula agua debido a la condensación y la presencia de agua en el LDR provoca la formación de gas. Cuando se calienta (cuando los frenos alcanzan la temperatura), se evapora y, por lo tanto, se convierte en gas (vapor). Desafortunadamente, este vapor se expande cuando está caliente y luego presiona los frenos y lo hace sentir suelto al frenar (porque el gas se comprime fácilmente).
Geometría / chasis
La geometría del chasis también será una variable que debe tenerse en cuenta porque cuando el automóvil frena con fuerza, se estrella. Al igual que el dibujo de la banda de rodadura de un neumático, el aplastamiento dará una forma diferente a la geometría, y esta forma debería favorecer un buen frenado. No tengo mucha idea aquí y, por lo tanto, no puedo dar más detalles sobre los formularios que favorecen una parada más corta.
Un paralelismo deficiente también puede provocar tracción hacia la izquierda o hacia la derecha al frenar.
Amortiguadores
Se considera que los amortiguadores son el factor determinante a la hora de frenar. Por qué ? Porque contribuirá o no al contacto de la rueda con el suelo ...
Sin embargo, suponga que en una carretera perfectamente plana, los amortiguadores no jugarán un papel importante. Por otro lado, en una carretera que no es ideal (en la mayoría de los casos), esto permitirá que los neumáticos estén lo más ajustados posible en la carretera. De hecho, con los amortiguadores gastados, tendremos un pequeño efecto de rebote de la rueda, que en este caso será una pequeña fracción del tiempo en el aire, y no en el asfalto, y ya sabes que frenar la rueda en el aire sí lo hace. no le permite reducir la velocidad.
aerodinámica
La aerodinámica del vehículo afecta el frenado de dos formas. La primera tiene que ver con la carga aerodinámica: cuanto más rápido vaya el coche, más carga aerodinámica tendrá (si hay spoiler y dependiendo de la configuración), por lo que la frenada será mejor porque la carga aerodinámica en los neumáticos será más importante. ...
Otro aspecto son las aletas dinámicas que se están poniendo de moda en los superdeportivos. Se trata de controlar el ala durante el frenado para tener un freno de aire, que así proporciona un poder de frenado adicional.
¿Freno de motor?
Es más eficiente con gasolina que con diesel porque el diesel funciona sin exceso de aire.
El eléctrico tendrá regeneración, lo que permitirá simularlo con una intensidad más o menos fuerte de acuerdo con la configuración del nivel de recuperación de energía.
Los camiones y turismos híbridos / eléctricos tienen un sistema de frenado electromagnético, que consiste en la recuperación de energía a través de un fenómeno electromagnético asociado a la integración de un rotor de imán permanente (o no en última instancia) en un estator de bobinado. Salvo que en lugar de recuperar energía en la batería, la tiramos a la basura en resistencias que convierten este jugo en calor (muy estúpido desde un punto de vista técnico). La ventaja aquí es conseguir más fuerza de frenado con menos calor que fricción, pero esto evita una parada completa, porque este dispositivo frena más cuando vamos rápido (hay una diferencia de velocidad entre el rotor y el estator). Cuanto más frena, menos importante es la diferencia de velocidad entre el estator y el rotor y, al final, menos frenadas (en definitiva, cuanto menos conduce, menos frena).
Dispositivo de control de freno
Distribuidor de frenos
Ligeramente relacionado con la geometría que acabamos de ver, el distribuidor de frenos (ahora controlado por la ECU del ABS) evita que el auto se hunda demasiado al frenar, lo que significa que la parte trasera no se eleva demasiado y la parte delantera tampoco. demasiados choques. En este caso, el eje trasero pierde agarre/tracción (y por lo tanto al frenar...) y la parte delantera tiene demasiado peso con el que lidiar (específicamente llantas que chocan demasiado fuerte y toman formas caóticas, sin mencionar que los frenos luego se sobrecalientan rápidamente y pierden su efectividad).
ABS
Entonces esto es solo un sistema antibloqueo de frenos, está diseñado para evitar que los neumáticos se bloqueen, porque así es como comenzamos a aumentar la distancia de frenado, mientras perdemos el control del auto.
Pero tenga en cuenta que es mejor frenar muy fuerte bajo el control humano si desea mantener la distancia lo más corta posible. De hecho, el ABS funciona de forma bastante burda y no permite un frenado lo más corto posible (se necesita tiempo para soltar los frenos en tirones, lo que conduce a pérdidas de micro-frenado en estas etapas (son, por supuesto, muy limitadas, pero con frenado idealmente dosificado y fuertemente aplicado nos recuperaremos).
De hecho, el ABS es especialmente importante en carreteras mojadas, pero también porque su sistema de frenado puede mejorarse. Si vuelvo a los ejemplos anteriores, si tenemos buenos frenos con neumáticos pequeños, nos bloquearemos fácilmente. En este caso, el ABS juega un papel importante. Por otro lado, cuanto más generosa sea la combinación de neumático / freno de gran diámetro, menos necesitará, ya que el bloqueo será menos espontáneo ...
SUDOR
AFU (asistencia de frenado de emergencia) no contribuye a acortar la distancia de frenado de ninguna manera, pero sirve para "corregir la psicología" de los conductores. La computadora del ABS en realidad está equipada con un programa de computadora que se usa para determinar si está en frenado de emergencia o no. Dependiendo de cómo vaya a presionar el pedal, el programa determinará si se encuentra en una emergencia (generalmente cuando presiona con fuerza el pedal con un golpe de frenado brusco). Si este es el caso (todo esto es arbitrario y fue codificado por ingenieros que intentaron descifrar el comportamiento del conductor), entonces la ECU iniciará el frenado máximo incluso si presiona el pedal del medio. De hecho, las personas tienen el reflejo de no empujar completamente por temor a bloquear las ruedas, y esto lamentablemente aumenta la distancia de frenado ... Para superar esto, la computadora frena completamente y luego permite que el ABS funcione para evitar el bloqueo. ¡Así que tenemos dos sistemas que funcionan uno contra el otro! AFU intenta bloquear las ruedas y ABS intenta evitarlo.
¿Dirección en las 4 ruedas?
Sí, algunos sistemas de volante permiten un mejor frenado. Por qué ? Porque algunos de ellos pueden hacer lo mismo que los esquiadores principiantes: un quitanieves. Como regla general, cada una de las ruedas traseras gira en diferentes direcciones para minimizar el paralelismo entre ellas: de ahí el efecto de un "quitanieves".
Contextos
Dependiendo del contexto, es interesante ver en qué afecta esto a determinados parámetros del coche, veámoslos.
Alta velocidad
Las altas velocidades son la parte más difícil del sistema de frenado. Porque la alta velocidad de rotación de los discos hace que para la misma duración de la presión sobre el freno, la pastilla roce varias veces contra la misma zona. Si freno a 200, la pastilla durante un cierto tiempo (digamos un segundo) rozará más superficie del disco (porque hay más revoluciones en 1 segundo que a 100 km/h), y por lo tanto el calentamiento será menos rápido y más intenso a medida que conducimos más rápido. Por lo tanto, el frenado fuerte a velocidades de 200 a 0 km / h provoca una gran tensión en los discos y las pastillas.
Y por tanto, es a estas velocidades que podemos medir y medir correctamente la potencia del dispositivo de frenado.
Temperatura del freno
La temperatura de funcionamiento también es muy importante: las pastillas que están demasiado frías se deslizarán un poco más sobre el disco, y las pastillas que están demasiado calientes harán lo mismo... Por lo tanto, necesita la temperatura ideal y, sobre todo, tenga en cuenta que cuando arranca los frenos por primera vez. no son óptimos.
Este rango de temperatura será diferente para el carbono / cerámica, su temperatura de funcionamiento es ligeramente superior, lo que también reduce parcialmente el desgaste durante la conducción deportiva.
El sobrecalentamiento de los frenos puede incluso derretir las pastillas al contacto con los discos, provocando una especie de capa de gas entre las pastillas y los discos ... De hecho, ya no pueden entrar en contacto, y tenemos la impresión de que en su lugar hay pastillas de jabón. . ¡almohadilla!
Otro fenómeno: si presiona los frenos con demasiada fuerza, corre el riesgo de congelar las pastillas (lo que es menos probable en las pastillas de alto rendimiento). De hecho, si están expuestos a una temperatura demasiado alta, pueden vitrificarse y volverse muy resbaladizos: por lo que perdemos la capacidad de fricción y luego perdemos al frenar.
En general, la temperatura de los frenos estará correlacionada lógicamente con la temperatura de los neumáticos. Esto se debe al rozamiento de los neumáticos al frenar, así como al hecho de que la llanta se calienta (calor del disco ...). Como resultado, los neumáticos se inflan excesivamente (a excepción del nitrógeno) y se vuelven demasiado blandos. Aquellos con un poco de experiencia de conducción deportiva saben que el automóvil baila rápidamente sobre sus neumáticos, y luego tenemos la impresión de que el automóvil se para menos en la carretera y tiene más balanceo de la carrocería.
Todos los comentarios y reacciones
Dernier comentario publicado:
Pistavr MEJOR PARTICIPANTE (Fecha: 2018, 12:18:20)
Gracias por este artículo.
En lo que respecta a AFU, la última información que recibí corresponde a un frenado claramente aumentado en comparación con el frenado estándar sin AFU, pero no hemos alcanzado la presión de frenado máxima (preocupación justificada por los fabricantes de que el automóvil no será perfectamente estable frente a muy frenado potente.).
El último factor para una frenada decisiva ... son las personas.
La única técnica eficaz y, sobre todo, óptima es el frenado decreciente, es decir, un "ataque" de frenado muy potente (cuanto mayor es la velocidad, más se puede utilizar el recorrido del pedal del freno), seguido de una "liberación" muy regular del frenado. milímetro por milímetro. hasta que ingrese a un giro. Creo que a los conductores no les importa que las ruedas se bloqueen a 110 km / h, sino que desconfían de un coche que flota y acaba sobrevirando. Si les explicamos en una autoescuela que con el volante recto podemos frenar con todas nuestras fuerzas, sin importar la velocidad….
Tu deportista puede estar equipado con una Copa 2 deportiva, con discos perforados, ranurados, ventilados de 400mm y pastillas de carbono Loraine ... etc. Si no sabes frenar, no tiene sentido ...
Gracias de nuevo por tus artículos. La popularización de la tecnología no es una tarea fácil, y lo estáis haciendo bien.
Su
Él Я. 1 reacción (es) a este comentario:
- administrador ADMINISTRADOR DEL SITIO (2018-12-19 09:26:27): ¡Gracias por esta adición y apoyo!
Tiene razón, pero aquí le pide a los conductores promedio que tengan la agilidad de un conductor profesional. Porque no siempre es fácil dejar de frenar, sobre todo porque también depende en gran medida de la sensación de pisar el pedal. Una sensación que suele ser dura para determinados coches (por ejemplo, para algunos coches como el 207, carece de progresividad y es muy difícil de degradar).
En lo que respecta a AFU, oficialmente es por miedo a bloquear las ruedas, no por miedo a balancearse, se ha realizado mucha investigación al respecto y, por lo tanto, no se sigue de mi propia interpretación.
Gracias nuevamente por su comentario, y si desea ayudar al sitio, solo necesita dejar una reseña sobre su automóvil (si está presente en los archivos ...).
(Su publicación será visible debajo del comentario después de la verificación)
Extensión 2 Comentarios :
Tauro MEJOR PARTICIPANTE (Fecha: 2018, 12:16:09) |
La instalación de dos pistones opuestos no aumenta la presión de sujeción de las zapatas. Como dos pistones en tándem. El apriete solo se puede realizar con pistones más grandes o con un cilindro maestro más pequeño. O la carga aerodinámica de los pedales o un servofreno más grande. Él Я. 1 reacción (es) a este comentario:
(Tu publicación será visible debajo del comentario) |
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