FRICCIÓN
LA FRICCIÓN ENTRE LOS MATERIALES DE LOS FRENOS ES LO QUE DETERMINA LA CALIDAD DE FRENADO DE UN VEHÍCULO Y EN ELLO INTERVIENEN TRES FACTORES PRINCIPALES QUE SON
PRESIÓN
ÁREA DE CONTACTO O SUPERFICIE
COEFICIENTE DE FRICCIÓN
EL COEFICIENTE DE FRICCIÓN ES UN VALOR VARIABLE Y DIFERENTE PARA CADA TIPO DE MATERIAL Y SE AFECTA CON LA TEMPERATURA, ENTRE MAS TEMPERATURA TENGA EL MATERIAL, MENOR SERÁ EL COEFICIENTE DE FRICCIÓN.
El coeficiente de fricción es el factor por el cual se multiplica la fuerza del caliper o mordaza de frenos para obtener la fuerza de fricción, así si un caliper aplica una fuerza de 10,000 y el coeficiente de fricción es de 0.30, la fuerza de frenado será 10,000 X 0.30 = 3,000; en cambio si el coeficiente es de 0.55, entonces la fuerza de frenado sería 10,000 X 0.55 = 5,500. Es decir, entre más alto es el coeficiente mayor es la fuerza de frenado.
El coeficiente de fricción en ingeniería se designa por la letra griega µ (mu).
Cabe mencionar que el coeficiente de fricción depende de los materiales que están en contacto, de manera que, también depende del material del disco o tambor de freno, no solo de la balata.
El rango del coeficiente de fricción en las balatas está normado por el Departamento de Transporte (DOT) de Estados Unidos y las siglas usadas son las siguientes:
| Clasificación DOT | Coeficiente de Fricción (Rango) |
| E | 0.25 a 0.35 |
| F | 0.35 a 0.45 |
| G | 0.45 a 0.55 |
| H | 0.55 a 0.65 |
En las balatas se usan dos letras. La primera se le conoce como el coeficiente de fricción en frío que es el coeficiente de la balata a una temperatura de 250°F (121°C) y la segunda se le conoce como el coeficiente de fricción en caliente, que es el coeficiente a una temperatura de 600°F (315°C). Este rango de temperaturas de 250°F a 600°F (121°C a 315°C) es el rango de operación que se considera normal en las balatas y es el rango sobre el cual se diseñan.
Las letras que típicamente aparecen en las balatas son las siguientes:
| Rangos | Coeficiente de Fricción EN FRIO | Coeficiente de Fricción EN CALIENTE |
| EE | 0.25 a 0.35 | 0.25 a 0.35 |
| FE | 0.35 a 0.45 | 0.25 a 0.35 |
| FF | 0.35 a 0.45 | 0.35 a 0.45 |
| GF | 0.45 a 0.55 | 0.35 a 0.45 |
| GG | 0.45 a 0.55 | 0.45 a 0.55 |
| HH | 0.55 a 0.65 | 0.55 a 0.65 |
Al tener los dos valores, en frío y en caliente, también es un indicador de la estabilidad de la balata en el frenado, es decir, una balata FF va a frenar igual tanto en frío como en caliente, y una balata FE frenará más fuerte en frío (F) que en caliente (E).
TRES TIPOS DE SISTEMAS DE FRENOS HIDRÁULICOS:
1. SISTEMA HIDRÁULICO SENCILLO CON UN SOLO PISTÓN, PRESIÓN IGUAL EN LAS CUATRO RUEDAS. NO MUY EFECTIVO SI FALLA PARTE DEL SISTEMA.
2. SISTEMA HIDRÁULICO DOBLE DELANTERO/TRASERO, CON CILINDRO MAESTRO DE DOBLE PISTÓN. EN ESTE SISTEMA, NORMALMENTE CON TRACCIÓN TRASERA, EL PORCENTAJE DE FRENADO ES DE
60% EN LOS FRENOS DE ADELANTE Y 40% EN LOS FRENOS DE ATRÁS
3. SISTEMA HIDRÁULICO DOBLE EN DIAGONAL; UTILIZA UN CILINDRO DE DOBLE PISTÓN CON DOS SISTEMAS DE FRENADO INDEPENDIENTE. RUEDA DELANTERA DERECHA CON RUEDA TRASERA IZQUIERDA Y RUEDA DELANTERA IZQUIERDA CON RUEDA TRASERA DERECHA. NORMALMENTE SE UTILIZA EN TRACCIÓN DELANTERA Y EL PORCENTAJE DE DISTRIBUCIÓN DE FRENADO ES DE 80% EN LOS FRENOS DE ADELANTE Y 20 % EN LOS FRENOS DE ATRÁS.
CILINDRO MAESTRO O BOMBA DE FRENOS
EXISTEN DOS TIPOS DE CILINDRO MAESTRO QUE SON LOS SIGUIENTES
SÓLIDO : ES AQUEL QUE FORMA UNA SOLA PIEZA JUNTO CON EL DEPÓSITO DE LÍQUIDO
COMPUESTO : ES EL QUE TIENE EL DEPÓSITO POR SEPARADO.
EXISTEN CUATRO ESTILOS O GENERACIONES DE CILINDROS MAESTROS O BOMBAS
1° GENERACIÓN: SON LAS QUE TIENEN DOS VÁLVULAS DE RETENCIÓN O VÁLVULAS CHECK SE UTILIZAN PARA VEHÍCULOS CON FRENOS DE TAMBOR Y SU CUALIDAD PRINCIPAL ES DE QUE CUANDO EL PEDAL DE FRENOS NO ESTÁ ACCIONADO, LAS VÁLVULAS RETIENEN UNA PRESIÓN EN LA LÍNEA DE 8 A 16 PSI, SUFICIENTE PARA MANTENER LAS GOMAS DE LOS CILINDROS DE RUEDA EXPANDIDAS Y DE ESA MANERA EVITAR LA FUGA DE LÍQUIDO DE FRENOS.
2° GENERACIÓN: TIENEN SOLAMENTE UNA VÁLVULA DE RETENCIÓN Y MANTIENE LA PRESIÓN SOLAMENTE EN LOS TAMBORES, YA QUE LA LÍNEA QUE NO TIENE VÁLVULA NO MANTIENE NINGUNA PRESIÓN.
3° GENERACIÓN: ESTE TIPO DE CILINDRO NO UTILIZA NINGUNA VÁLVULA Y SE USA EN SISTEMAS CON DISCO EN LAS 4 RUEDAS PRINCIPALMENTE O INCLUSO EN SISTEMAS DE DISCO Y TAMBOR, PERO EN ESTE CASO, CON LA DIFERENCIA DE QUE LA VÁLVULA DE RETENCIÓN ESTA INTEGRADA EN LA MANGUERA O EN LA VÁLVULA REPARTIDORA, O EN SU DEFECTO EL CILINDRO CUENTA CON RESORTES CÓNICOS PARA MANTENER LA GOMA EN POSICIÓN PARA EVITAR LAS FUGAS.
4°. GENERACIÓN: BOMBA ESCALONADA DE GENERAL MOTORS.
ESTA BOMBA EN PARTICULAR SE PURGA EFECTUANDO BOMBEOS DE EMPUJAR EL VÁSTAGO Y SOLTAR, ESPERAR 5 SEGUNDOS Y REPETIR LA OPERACIÓN DURANTE AL MENOS 15 OCASIONES.
MÉTODOS PARA PROBAR UN CILINDRO MAESTRO
SI LO TENEMOS DESMONTADO Y ESTÁ EN EL TORNILLO DE BANCO, SE DEBE PURGAR Y TAPAR LAS LÍNEAS DE SALIDA, DESPUÉS SE HACE PRESIÓN EN EL VÁSTAGO Y ESTE NO DEBE DE RECORRER UNA DISTANCIA MAYOR A 3/16´´
SI ESTÁ MONTADO EN EL VEHÍCULO, SE AHORCAN LAS LÍNEAS DE LAS 4 RUEDAS Y SE PRESIONA EL PEDAL DE FRENO Y SE DEBE DE MANTENER ALTO Y FIRME.
SI EL PEDAL NO ESTA EN LAS CONDICIONES ANTES MENCIONADAS LA FALLA PUEDE DEBERSE A FALTA DE LIQUIDO, O A UN MAL AJUSTE EN EL RECORRIDO DE LA VARILLA.
BOOSTER DE FRENOS
EL BOOSTER DE FRENOS ES UN AMPLIFICADOR DE LA FUERZA QUE APLICA EL PEDAL DE FRENOS.
LA RELACIÓN DE FUERZAS APLICADAS AL MOMENTO DEL FRENADO SON LAS SIGUIENTES:
EL PEDAL DE FRENOS AMPLIFICA LA SEÑAL APLICADA CON EL PIE A RAZÓN DE 1 A 8 Y
EL BOOSTER AMPLIFICA LA SEÑAL DEL PEDAL A RAZÓN DE 1 A 6, ESTO SIGNIFICA QUE LA PRESIÓN APLICADA AL PEDAL DE FRENO CON EL PIE, SE AMPLIFICA 48 VECES AL LLEGAR AL VÁSTAGO DEL CILINDRO MAESTRO.
VÁLVULA TRIPLE O VÁLVULA REPARTIDORA
LA VÁLVULA TRIPLE O VÁLVULA REPARTIDORA ES LA RESPONSABLE DE MODULAR LA PRESIÓN HACIA LAS RUEDAS, PARA EVITAR AMARRES EN FRENADAS DE PÁNICO.
ESTA VÁLVULA SE COMPONE DE TRES SECCIONES QUE SON:
VÁLVULA MÉTRICA : ES LA QUE MODULA LA PRESIÓN DE FRENADO A LAS RUEDAS DELANTERAS
LA VÁLVULA DE PRESIÓN DIFERENCIAL: ES LA QUE VERIFICA QUE LAS PRESIONES EN RUEDAS DELANTERAS Y TRASERAS SEAN IGUALES
LA VÁLVULA DE PROPORCIÓN : ES LA QUE REGULA LA PRESIÓN A LOS FRENOS TRASEROS
NOTA: ES MUY IMPORTANTE QUE ESTA VÁLVULA ESTÉ CENTRADA ANTES DE REALIZAR EL PURGADO DE FRENOS; EXISTEN DOS MANERAS DE CENTRAR ESTA VÁLVULA:
SI TIENE CABEZA DE CLAVO SE ESTIRA
SI TIENE CAPUCHA O ESTÁ LISO SE EMPUJA
SI ESTAS VÁLVULAS LLEGAN A FUGAR NO SE PUEDEN REPARAR, HAY QUE CAMBIARLAS
TUBERÍAS Y MANGUERAS
LAS TUBERÍAS Y MANGUERAS DE FRENOS DEBEN DE SOPORTAR UNA PRESIÓN MÍNIMA DE 5,000 PSI Y EN EL CASO DE LAS MANGUERAS SE RECOMIENDA CAMBIARLAS CADA 5 A 7 AÑOS
SIEMPRE QUE SE REALIZA UNA REPARACIÓN AL SISTEMA DE FRENOS ES RECOMENDABLE INSPECCIONAR LAS MANGUERAS Y TUBERÍAS QUE ESTÉN LIBRES DE FUGAS, CORROSIÓN, GOLPES O GRIETAS.
FRENOS DE DISCO
EXISTEN TRES TIPOS DE CALIPER EN FRENOS DE DISCO QUE SON:
FIJO : ES AQUEL QUE EL CALIPER NO SE MUEVE Y TIENE PISTONES EN AMBOS LADOS
FLOTANTE : ES EL QUE TIENE PISTÓN DE UN SOLO LADO Y SE DESLIZA SOBRE LOS PERNOS GUÍA O SOBRE LAS SUPERFICIES DE APOYO
DESLIZANTE : IGUAL QUE EL FLOTANTE
MANTENIMIENTOS RECOMENDADOS
LOS MANTENIMIENTOS RECOMENDADOS AL SISTEMA DE FRENOS DE DISCO SON LOS SIGUIENTES:
LIGAS Y CUBREPOLVOS DE PISTÓN : SE DEBE DE CAMBIAR CADA 3 AÑOS O 60,000 KM. O CADA DOS CAMBIOS DE BALATAS
LAS PARTES METÁLICAS: PERNOS BUJES Y CORREDERAS DE CALIPER SE DEBEN DE LUBRICAR CADA SERVICIO DE FRENOS DE LA SIGUIENTE MANERA: CONTACTOS DE METAL – METAL CON GRASA DE MOLIBDENO Y LOS CONTACTOS DE METAL-HULE CON GRASA DE SILICÓN BLANCA.
PISTONES DE CALIPER: EN LOS CASOS EN QUE LOS PISTONES SEAN DE PASTA FENOLICA O VAQUELITA, COMO ES EL CASO DEL POINTER, SE RECOMIENDA CAMBIARLOS EN CADA SERVICIO DE FRENOS.
DETECCIÓN DE FALLAS
SE PUEDEN REALIZAR ALGUNAS PRUEBAS AL SISTEMA DE FRENOS DE DISCO CON SOLAMENTE OBSERVAR LAS BALATAS Y PONER ATENCIÓN AL DESGASTE QUE PRESENTAN SI EL SISTEMA ESTA TRABAJANDO ADECUADAMENTE LAS BALATAS DEBEN DE TENER UN DESGASTE UNIFORME Y PAREJO TANTO LA ZAPATA INTERIOR COMO LA EXTERIOR, PERO SI EL DESGASTE DE LAS BALATAS ES DISPAREJO EL PROBLEMA SE DETECTA DE LA SIGUIENTE MANERA:
BALATA INTERIOR DESGASTADA : EL PROBLEMA ES LIGAS DE PISTÓN DAÑADAS O MANGUERAS EN MAL ESTADO, YA QUE INDICA QUE EL PISTÓN NO ESTÁ REGRESANDO Y SE QUEDA EMPUJANDO LA BALATA.
BALATA EXTERIOR DESGASTADA: EL PROBLEMA ES DE HERRAJES DAÑADOS O FALTA DE LUBRICACIÓN EN LOS HERRAJES, YA QUE EL CALIPER NO ESTÁ DESLIZÁNDOSE ADECUADAMENTE Y SE QUEDA EMPUJANDO LA BALATA CONTRA EL DISCO.
DISCOS DE FRENOS
EN LOS DISCOS SE DEBE DE MEDIR CON UN MICRÓMETRO Y LA DIFERENCIA ENTRE DISCOS DE UNO Y OTRO LADO DEL VEHÍCULO NO DEBE DE SER MAYOR A 30 MILÉSIMAS DE PULGADA.
EN CASO DE DISCOS VENTILADOS, TAMBIÉN LA DIFERENCIA MÁXIMA ENTRE AMBAS CARAS DEL DISCO NO DEBE DE SER MAYOR A 30 MILÉSIMAS.
LA DESVIACIÓN LATERAL U OSCILACIÓN LATERAL DE UN DISCO NO DEBE DE SER MAYOR A 4 MILÉSIMAS, TAMBIÉN SE DEBE DE CHECAR LA DESVIACIÓN U OSCILACIÓN DE LOS BALEROS LA CUAL TAMPOCO DEBE DE SER MAYOR A LAS 4 MILÉSIMAS, CON LA CUAL EN CONJUNTO NOS DAN UNA TOLERANCIA MÁXIMA DE 8 MILÉSIMAS. LA HERRAMIENTA QUE SE UTILIZA EN ESTE CASO ES UN MEDIDOR DE CUADRANTE
NOTA: ES IMPORTANTE REVISAR A LOS DISCOS EL DESGASTE, PARALELISMO, ESPESOR Y ACABADO, ASÍ COMO TAMBIÉN QUE ESTÉN LIBRES DE FRACTURAS, RAYADURAS PUNTOS DUROS O AZULADOS
UNA VEZ RECTIFICADOS LOS DISCOS Y TAMBORES SE DEBEN DE LAVAR CON AGUA Y JABÓN PARA RETIRAR LAS REBABAS E IMPUREZAS, TAMBIÉN ES RECOMENDABLE DESPUÉS DE REALIZAR EL SERVICIO, DAR UN RECORRIDO CON EL VEHÍCULO PARA EFECTUAR EL ASENTAMIENTO DE LAS BALATAS, DANDO APROXIMADAMENTE 20 FRENADAS MUY SUAVES DESDE LOS 30 KPH HASTA EL REPOSO O 20 FRENADOS SUAVES DE 80 A 30 KPH, CON PERIODOS DE DESCANSO DE MÍNIMO 30 SEGUNDOS PARA QUE SE ENFRÍEN LAS BALATAS. TAMBIÉN RECOMENDAR AL CLIENTE FRENADO SUAVE POR 160 Ó 200 KMS O UNA SEMANA.
FRENOS DE TAMBOR
EXISTEN DOS TIPOS DE FRENOS DE TAMBOR QUE SON LOS SIGUIENTES
TIPO SERVO : EN ESTE TIPO DE FRENOS LA BALATA SECUNDARIA O TRASERA, ES MAS LARGA QUE LA BALATA PRIMARIA O DELANTERA Y SE LE LLAMA SERVO POR QUE LA BALATA SECUNDARIA AL MOMENTO DE APLICARSE EL FRENO SE MONTA SOBRE EL PERNO DE ANCLAJE SUPERIOR Y SIRVE COMO UNA CUÑA PARA HACER MAYOR PRESIÓN SOBRE LA SUPERFICIE DE FRENADO DEL TAMBOR. EN ESTE TIPO DE FRENOS SIEMPRE LLEVAN EL AJUSTADOR DE FRENOS EN EL LADO OPUESTO AL CILINDRO.
TIPO NO SERVO: EN ESTE TIPO, LAS DOS BALATAS SON DEL MISMO TAMAÑO Y AL MOMENTO DE FRENADO LAS BALATAS NO SIRVEN COMO CUÑA PARA LA ACCIÓN DEL FRENADO, EN ESTOS FRENOS EL AJUSTADOR SIEMPRE VA JUNTO AL CILINDRO.
EL KIT DE AUTOAJUSTE SE RECOMIENDA CAMBIAR CADA CAMBIO DE BALATAS
EL AJUSTE EN FRENOS DE TAMBOR DEBE DE SER DE 10 A 15 MILÉSIMAS ENTRE BALATA Y TAMBOR
LÍQUIDO DE FRENOS
EXISTEN TRES TIPOS DE LÍQUIDOS DE FRENOS EN EL MERCADO: DOT-3 (AMERICANOS Y JAPONESES), DOT-4 (EUROPEOS) Y DOT-5. (AFICIONADOS AL AUTOMOVILISMO). (DOT SIGNIFICA DEPARTAMENTO DE TRANSPORTE).
LAS DIFERENCIAS ENTRE ELLOS ES SU COMPOSICIÓN QUÍMICA Y SU PUNTO DE EBULLICIÓN
EN LOS CASOS DEL DOT-3 Y DOT-4 AMBOS CONTIENEN POLIGLICOL Y EL DOT-5 CONTIENE SILICÓN
CARACTERÍSTICAS
DOT-3 : CONTIENE POLIGLICOL, ABSORBE HUMEDAD ( HIGROSCÓPICO ). SU PUNTO DE EBULLICIÓN ES DE 205° C.
DOT 4 : IGUAL AL DOT-3 PERO HIERVE A 230 ° C.
DOT-5 : CONTIENE SILICÓN, NO ABSORBE HUMEDAD, HIERVE A 260 ° C Y TIENE UNA VIDA MÁS LARGA. NO USAR EN FRENOS ABS.
NOTA: NO SON COMPATIBLES EL LIQUIDO DOT-5 CON LOS OTROS DOS TIPOS
NO USAR DERIVADOS DEL PETRÓLEO EN SISTEMAS DE FRENOS HIDRÁULICOS.
EN SISTEMAS DE FRENOS ABS CAMBIAR EL LÍQUIDO DE FRENOS CADA AÑO / 20,000 KMS
EN SISTEMAS DE FRENOS CONVENCIONALES CADA DOS AÑOS / 40,000 KMS
Y EN VEHÍCULOS DE USO INTENSIVO CADA 6 A 8 MESES / 10,000 A 13000 KMS
