Pastillas de freno. Lo que necesitas saber

En los vehículos modernos, se utilizan dos tipos de mecanismos de freno: disco y tambor. En ambos casos, se utiliza el método de frenado por fricción, en el que la desaceleración de la rotación de las ruedas se produce debido a la interacción de los pares de fricción. En tal par, uno de los componentes es móvil y gira con la rueda, el otro está estacionario. El componente móvil es el disco o tambor de freno. El elemento fijo es la pastilla de freno, de la que hablaremos en este artículo.

Durante el frenado, se crea presión de fluido en el sistema hidráulico o aire comprimido si se utiliza la neumática como accionamiento. La presión se transfiere a los cilindros de trabajo (rueda), y sus pistones, moviéndose hacia adelante, actúan sobre las pastillas de freno. Cuando las almohadillas se presionan contra un disco o tambor que gira con la rueda, surge una fuerza de fricción. Las almohadillas y el disco (tambor) se calientan. Así, la energía cinética del movimiento del coche se convierte en energía térmica, la velocidad de giro de las ruedas disminuye y el vehículo frena.

Las pastillas para frenos de disco difieren en forma. En los frenos de disco son planos, en los de tambor están realizados en forma de arco. La forma está determinada por la superficie con la que están en contacto las pastillas: la superficie lateral plana del disco o la superficie de trabajo cilíndrica interior del tambor. Por lo demás, no existen diferencias fundamentales en su diseño.

La razón es hecha por la placa metálica que lleva. En el lado de no trabajo, tiene una imprimación amortiguadora para amortiguar las vibraciones y el ruido. En algunos diseños, el amortiguador se puede hacer en forma de placa de metal extraíble.

Un forro de fricción interactúa directamente con el disco o tambor, que se fija a la base con un adhesivo especial o con remaches. Sucede que el revestimiento puede ser removible, pero en la mayoría de los casos el bloque cambia por completo.

El revestimiento es la parte más interesante de la pastilla de freno. La eficiencia de frenado, así como la vida útil y el precio de la pastilla en sí, dependen en gran medida de sus parámetros y mano de obra.

Entre la capa de fricción y la placa de soporte hay una capa de aislamiento térmico. Protege del calentamiento excesivo y de la ebullición. 

A menudo, los chaflanes y una o varias ranuras se realizan en el lado de trabajo de la almohadilla. Los chaflanes reducen la vibración y el ruido, y las ranuras sirven para eliminar el polvo y también mejoran la disipación del calor.

A menudo se aplica una capa de lapeado sobre la capa de fricción para un ajuste más rápido a las irregularidades del disco.

Para ayudar al conductor a comprender que el bloque ha alcanzado un grado crítico de desgaste, muchos fabricantes lo suministran con un dispositivo de señalización mecánica, que es una placa de metal fijada en el extremo. Cuando la capa de fricción está muy desgastada, el borde de la placa comenzará a tocar el disco de freno y emitirá un fuerte chirrido característico.

Recientemente, para controlar el grado de desgaste de las almohadillas, se utilizan sensores electrónicos, cuando se activan, se enciende la luz correspondiente en el tablero. Pueden ser exteriores o empotrados. En el segundo caso, para cambiar, es necesario adquirir almohadillas con sensores integrados.

El principal requisito para los revestimientos es proporcionar un rendimiento de frenado suficiente en todas las condiciones de la carretera, incluido el barro y la humedad alta. Es la humedad la que presenta el mayor problema para el funcionamiento normal del par de frenos, desempeñando el papel de lubricante y reduciendo el coeficiente de fricción.

Las almohadillas deben conservar sus propiedades de trabajo en heladas severas, soportar cambios bruscos de temperatura y un calentamiento significativo, que durante la fricción puede alcanzar 200 ... 300 ° C y más.

Las características del ruido también son de gran importancia. Hace unos cien años, cuando se inventaron los frenos de disco, las pastillas no tenían pastillas y el roce de metal contra metal durante el frenado iba acompañado de un terrible traqueteo. En los frenos modernos, este problema está prácticamente ausente, aunque las pastillas nuevas pueden chirriar durante un tiempo hasta que se desgastan.

Otro requisito importante para las pastillas es una actitud suave hacia el disco de freno (tambor). Una pastilla de fricción demasiado blanda reducirá la fuerza de frenado creada por la fricción, y un compuesto de fricción demasiado duro "comerá" rápidamente el disco, lo que cuesta mucho más que las pastillas.

Además, un revestimiento de fricción excesivamente duro puede bloquear prematuramente por completo la rotación de las ruedas, cuando el vehículo aún no ha disminuido la velocidad lo suficiente. En esta situación, el automóvil puede patinar y volverse incontrolable.

Los revestimientos de fricción para automóviles, por regla general, tienen un coeficiente de fricción en el rango de 0,35 ... 0,5. Este es el valor óptimo que permite un frenado adecuado en las calles de la ciudad y caminos rurales y al mismo tiempo ayuda a preservar el recurso del disco de freno. Hay pastillas con un mayor coeficiente de fricción, pero están destinadas principalmente a los coches deportivos que necesitan reducir la velocidad con frecuencia y de forma muy brusca.

En los viejos tiempos, el asbesto se usaba ampliamente en la producción de revestimientos de fricción. Sin embargo, resultó que el polvo de asbesto tiene propiedades cancerígenas, por lo que este material fue completamente prohibido en la Unión Europea en 2005. Otros países están siguiendo gradualmente su ejemplo. Por esta razón, las pastillas de freno que contienen amianto son cada vez más raras y, por supuesto, se debe evitar la instalación de dichos productos.

El asbesto fue reemplazado por mezclas que contenían a veces de 15 a 20 componentes. Los propios fabricantes serios desarrollan materiales de fricción, esforzándose por lograr las mejores propiedades de rendimiento.

Hasta la fecha, existen tres tipos principales de revestimiento para pastillas de freno: orgánico, que contiene metal y cerámica.

Los orgánicos generalmente se fabrican a base de grafito con la adición de aglutinantes y componentes que mejoran la fricción: polímeros, fibra de vidrio, virutas de cobre o bronce y otros materiales. Dado que la composición contiene una pequeña cantidad de metal (hasta un 30%), este material también se denomina bajo en metal (bajo en metal).

Las almohadillas de este tipo se usan mucho en el mercado de repuestos para automóviles, toleran bien las heladas y tienen un precio atractivo. Por otro lado, los cauchos orgánicos son relativamente blandos, no tienen una alta resistencia al desgaste y no son muy buenos bajo estrés severo.

La inclusión de una cantidad significativa de cobre, acero u otros metales en la composición del material de fricción mejora la transferencia de calor, por lo que estas almohadillas pueden soportar bien el calor significativo, por ejemplo, en el caso de una conducción agresiva. Los forros que contienen metal están menos sujetos a su propio desgaste, pero el conjunto borra más el disco de freno y es un poco ruidoso. Muchos consideran que esta opción es óptima para usar en la mayoría de los automóviles de pasajeros.

Los revestimientos a base de cerámica son muy resistentes al desgaste y funcionan bien con un calentamiento muy intenso, por lo que su uso está justificado en los coches de carreras, donde las frenadas bruscas pueden provocar un calentamiento de hasta 900-1000 °C. Sin embargo, no son adecuados para la conducción normal por la ciudad o los viajes por el campo, ya que requieren un precalentamiento a unos 200 °C. Y las cerámicas sin calentar no podrán mostrar sus mejores cualidades, pero pueden acelerar el desgaste del disco de freno. Además, el costo de las almohadillas de cerámica es demasiado alto.

Si la distancia de frenado ha aumentado, se escucha un chirrido del indicador de desgaste, el cilindro de freno en funcionamiento está atascado, la pinza está atascada, entonces es hora de cambiar las pastillas. Sin embargo, es mejor monitorear periódicamente el estado de los mecanismos y pastillas de freno, sin esperar tales señales. Puede estimar el grado de desgaste de las pastillas mirando a través de la ventana de la pinza. Si quedan 1,5 ... 2 mm de la capa de fricción, es necesario cambiar las pastillas. Y, por supuesto, no puede llevar el asunto al borrado completo del revestimiento, ya que en este caso la base metálica de la pastilla arruinará rápidamente el disco de freno.

para un reemplazo, debe tener en cuenta el tipo de automóvil, su masa, potencia del motor, condiciones de funcionamiento, estilo de conducción.

Elija almohadillas que sean exactamente del mismo tamaño que las almohadillas que está reemplazando. Esto acelerará y mejorará su molienda, especialmente si el disco (tambor) tiene protuberancias (hombros).

Para una máxima compatibilidad, es preferible que las pastillas y el disco sean del mismo fabricante.

Asegúrese de cambiar todas las pastillas en ambas ruedas del mismo eje. De lo contrario, el comportamiento de la máquina durante el frenado puede ser impredecible.

Las piezas disponibles comercialmente se pueden dividir en tres categorías:

1. Originales, es decir, las que se instalan en las máquinas que salen de la cadena de montaje. Pueden ser costosos, pero por otro lado, tiene la garantía de recibir una pieza cuya calidad es controlada no solo por el fabricante directo, sino también por el fabricante de automóviles bajo cuya marca se produce. Por lo tanto, puede estar seguro de que el artículo cumple plenamente con las características declaradas.

2. Los análogos (el llamado mercado de accesorios) son piezas que produce la misma empresa que los originales, pero que se venden con su propia marca. Pueden tener algunas desviaciones de los parámetros declarados. En 1999, la Comisión Económica para Europa exigió a los fabricantes de piezas de sistemas de frenos no originales que cumplieran los requisitos del fabricante de automóviles en al menos un 85 %. De lo contrario, los productos no están permitidos en el mercado europeo. Esta conformidad está indicada por la marca ECE R90.

En términos de precio, los análogos pueden acercarse a las piezas originales, pero a menudo son más baratos en un 20 ... 30%.

El coeficiente de fricción de los pads analógicos es menor que el de los originales, y suele ser de 0,25 ... 0,4. Esto, por supuesto, afectará la velocidad de los frenos y la longitud de la distancia de frenado.

3. Productos destinados a países en desarrollo. En esta categoría puedes encontrar compresas económicas, pero su calidad es tan afortunada como cualquiera. Es poco probable que las pastillas baratas duren mucho, pero pueden arruinar el disco de freno. Así que tal ahorro puede ser muy dudoso, sobre todo si recuerdas que estamos hablando de seguridad.

Es mejor recurrir, en este caso no caerá en una falsificación, de las cuales hay muchas, pero se distribuyen principalmente en mercados y tiendas pequeñas.