Freno de tambor

Tipo de freno del vehículo
Freno de tambor (arriba a la derecha) con el tambor quitado (abajo a la izquierda, el interior hacia arriba), en la parte delantera de un Ford Falcon Sprint
Un freno de tambor trasero en una motocicleta Kawasaki W800

Un freno de tambor es un freno que utiliza la fricción causada por un conjunto de zapatas o pastillas que presionan hacia afuera contra una pieza giratoria con forma de cuenco llamada tambor de freno.

El término freno de tambor generalmente significa un freno en el que las zapatas presionan la superficie interior del tambor. Cuando las zapatas presionan la parte exterior del tambor, generalmente se lo llama freno de pinza . Cuando el tambor queda atrapado entre dos zapatas, de manera similar a un freno de disco convencional , a veces se lo llama freno de tambor de pinza , aunque estos frenos son relativamente raros. Un tipo relacionado llamado freno de banda utiliza una correa o "banda" flexible que envuelve el exterior de un tambor.

Historia

Varios esquemas de funcionamiento del freno de tambor; la distribución de la fuerza durante la fase de frenado está resaltada en negro.

El freno de tambor de los automóviles modernos se utilizó por primera vez en un automóvil fabricado por Maybach en 1900, aunque el principio no fue patentado hasta 1902 por Louis Renault . Utilizó un revestimiento de amianto tejido para el revestimiento del freno de tambor, ya que ningún material alternativo disipaba el calor de manera más eficaz, aunque Maybach había utilizado un freno de tambor menos sofisticado. En los primeros frenos de tambor, palancas y varillas o cables accionaban las zapatas mecánicamente. Desde mediados de la década de 1930, la presión de aceite en un pequeño cilindro de rueda y pistones (como en la imagen) accionaban los frenos, aunque algunos vehículos continuaron con sistemas puramente mecánicos durante décadas. Algunos diseños tienen dos cilindros de rueda.

A medida que las zapatas de los frenos de tambor se desgastan, los frenos requerían un ajuste manual regular hasta la introducción de los frenos de tambor autoajustables en la década de 1950. Los frenos de tambor también son propensos a debilitarse con el uso repetido. [1]

Jaguar Cars presentó tres coches equipados con frenos de disco en Le Mans en 1953, donde ganaron, en gran parte debido a su capacidad de frenado superior a la de sus rivales equipados con frenos de tambor. [2] Esto supuso el principio del fin de los frenos de tambor en los turismos. Desde la década de 1960 hasta la de 1980, los frenos de disco sustituyeron gradualmente a los frenos de tambor en las ruedas delanteras de los coches (que reciben la mayor parte de la fuerza de frenado). Ahora prácticamente todos los coches utilizan frenos de disco en las ruedas delanteras, y muchos utilizan frenos de disco en las cuatro ruedas.

En los Estados Unidos, el Jeep CJ-5 (fabricado por AM General ) fue el último automóvil (producido para el Servicio Postal de los Estados Unidos) en utilizar frenos de tambor delanteros cuando se eliminó gradualmente en 1986. Sin embargo, los frenos de tambor todavía se utilizan a menudo en las ruedas traseras y para los frenos de estacionamiento . Algunos vehículos utilizan un freno de estacionamiento de "tambor en sombrero", donde las zapatas de freno están dispuestas dentro de la parte central (sombrero) de un rotor de freno de disco, que actúa como tambor. [3]

Las primeras zapatas de freno contenían amianto . Al trabajar en los sistemas de frenos de los coches más antiguos, hay que tener cuidado de no inhalar el polvo presente en el conjunto de frenos. Después de que el Gobierno Federal de los Estados Unidos empezó a regular la producción de amianto, los fabricantes de frenos tuvieron que cambiar a pastillas sin amianto. Los propietarios se quejaron inicialmente de un frenado deficiente con las pastillas de freno de repuesto, pero la tecnología de frenos avanzó con el tiempo para compensarlo. La mayoría de los vehículos antiguos de uso diario han sido equipados con pastillas sin amianto. Muchos otros países también han prohibido el uso de amianto en los frenos.

Componentes

Los componentes del freno de tambor incluyen la placa de respaldo, el tambor de freno, la zapata, el cilindro de la rueda y varios resortes y pasadores.

Placa de respaldo

La placa de soporte proporciona una base para los demás componentes. La placa de soporte también aumenta la rigidez de todo el conjunto, sostiene la carcasa y la protege de materiales extraños como el polvo y otros residuos de la carretera . Absorbe el par de torsión de la acción de frenado y es por eso que la placa de soporte también se llama "placa de par". Dado que todas las operaciones de frenado ejercen presión sobre la placa de soporte, debe ser fuerte y resistente al desgaste. En los últimos años también se agregaron palancas para frenos de emergencia o de estacionamiento y un ajustador automático de zapatas de freno.

Placa trasera realizada en taller de prensado.

Tambor de freno

El tambor de freno está hecho generalmente de un tipo especial de hierro fundido que es conductor de calor y resistente al desgaste. Gira con la rueda y el eje. Cuando el conductor aplica los frenos, el revestimiento empuja radialmente contra la superficie interior del tambor y la fricción resultante ralentiza o detiene la rotación de la rueda y el eje y, por lo tanto, del vehículo. Esta fricción genera un calor considerable.

Cilindro de rueda

Sección cortada de un cilindro de rueda.

Un cilindro de rueda acciona el freno de cada rueda. Dos pistones accionan las zapatas, uno en cada extremo del cilindro de rueda. La zapata delantera (más cercana a la parte delantera del vehículo) se conoce como zapata primaria. La zapata trasera se conoce como zapata secundaria. La presión hidráulica del cilindro maestro actúa sobre la copa del pistón, empujando los pistones hacia las zapatas, obligándolos a ir contra el tambor. Cuando el conductor suelta los frenos, los resortes de las zapatas de freno restauran las zapatas a su posición original (desenganchadas). Las partes del cilindro de rueda se muestran a la derecha.

Zapata

Las zapatas de freno suelen estar hechas de dos piezas de acero soldadas entre sí. El material de fricción se remacha a la mesa de revestimiento o se adhiere con adhesivo. La pieza en forma de medialuna se llama malla y contiene orificios y ranuras de diferentes formas para resortes de retorno, herrajes de sujeción, varillaje del freno de estacionamiento y componentes autoajustables. Toda la fuerza de aplicación del cilindro de la rueda se aplica a través de la malla a la mesa de revestimiento y al revestimiento del freno. El borde de la mesa de revestimiento generalmente tiene tres muescas o pestañas en forma de V en cada lado llamadas puntas. Las puntas descansan contra las almohadillas de soporte de la placa de soporte en la que se instalan las zapatas. Cada conjunto de freno tiene dos zapatas, una primaria y una secundaria. La zapata primaria está ubicada hacia la parte delantera del vehículo y tiene el revestimiento colocado de manera diferente a la zapata secundaria. Muy a menudo, las dos zapatas son intercambiables, por lo que es importante realizar una inspección minuciosa para detectar cualquier variación.

Conjunto de zapatas de freno

Los revestimientos deben ser resistentes al calor y al desgaste y tener un coeficiente de fricción alto que no se vea afectado por las fluctuaciones de temperatura y humedad. Los materiales que componen el revestimiento de la zapata de freno incluyen modificadores de fricción (que pueden incluir grafito y cáscaras de anacardo ), metales en polvo como plomo, zinc, latón, aluminio y otros metales que resistan la pérdida de potencia por calor, aglutinantes, agentes de curado y rellenos como virutas de caucho para reducir el ruido de los frenos.

En el Reino Unido, solía haber disponibles dos tipos de material para zapatas de freno. El DON 202 era un material de alta fricción que no requería un servofreno. La desventaja era que el revestimiento era propenso a desgastarse en pendientes pronunciadas. Se fabricó un revestimiento más duro, el famoso VG95, pero requería un servofreno. El otro inconveniente era que el freno de estacionamiento a menudo no pasaba la prueba anual de inspección técnica a menos que se instalaran los revestimientos de alta fricción solo para la prueba.

En funcionamiento

Frenado normal

Cuando se aplican los frenos, el líquido de frenos se introduce bajo presión desde el cilindro maestro hasta el cilindro de la rueda, lo que a su vez empuja las zapatas de freno hasta que entran en contacto con la superficie mecanizada del interior del tambor. Esta acción de rozamiento reduce la rotación del tambor de freno, que está acoplado a la rueda. Por lo tanto, se reduce la velocidad del vehículo. Cuando se libera la presión, los resortes de retorno tiran de las zapatas hasta su posición de reposo.

Autoajuste automático

A medida que las pastillas de freno se desgastan, las zapatas deben recorrer una distancia mayor para llegar al tambor. En los sistemas equipados con ajustadores automáticos, cuando la distancia llega a un punto determinado, un mecanismo de autoajuste reacciona automáticamente ajustando la posición de reposo de las zapatas para que estén más cerca del tambor. En este caso, la palanca de ajuste se balancea lo suficiente para hacer avanzar el engranaje del ajustador un diente. El ajustador tiene roscas, como un perno, de modo que se desenrosca un poco cuando gira, alargándose para rellenar el hueco. Cuando las zapatas de freno se desgastan un poco más, el ajustador puede avanzar de nuevo, de modo que siempre mantiene las zapatas cerca del tambor. Normalmente, los ajustadores solo funcionan cuando el vehículo va marcha atrás y los frenos están accionados.

En vehículos sin ajustadores automáticos, es necesario ajustar manualmente los frenos periódicamente para compensar cualquier exceso de espacio entre las zapatas y el tambor.

Freno de estacionamiento/emergencia

El sistema de freno de estacionamiento (o de emergencia) controla los frenos a través de una serie de cables de acero que están conectados a una palanca manual o a un pedal. La idea es que el sistema sea completamente mecánico y evite por completo el sistema hidráulico, de modo que el vehículo pueda detenerse incluso si fallan totalmente los frenos. En este caso, el cable tira de una palanca montada en el freno y está conectada directamente a las zapatas de freno. Esto tiene el efecto de evitar el cilindro de la rueda y controlar los frenos directamente. [4]

Característica de autoaplicación

Los frenos de tambor tienen una característica natural de "autoaplicación", más conocida como "autoenergización". [5] La rotación del tambor puede arrastrar una o ambas zapatas hacia la superficie de fricción, lo que hace que los frenos aprieten más fuerte, lo que aumenta la fuerza que los mantiene unidos. Esto aumenta la potencia de frenado sin que el conductor tenga que hacer ningún esfuerzo adicional, pero hace que le resulte más difícil modular la sensibilidad del freno. También hace que el freno sea más sensible al desvanecimiento de los frenos , ya que una disminución de la fricción de los frenos también reduce la cantidad de asistencia al frenado.

Los frenos de disco no presentan ningún efecto de autoaplicación porque la presión hidráulica que actúa sobre las pastillas es perpendicular a la dirección de rotación del disco. [5] Los sistemas de frenos de disco suelen tener asistencia servo ("Brake Booster") para reducir el esfuerzo del pedal del conductor, pero algunos automóviles con frenos de disco (en particular los automóviles de carreras) y frenos más pequeños para motocicletas, etc., no necesitan usar servos. [5]

Diseños de frenos de tambor

Representación de un freno de tambor

Los frenos de tambor generalmente se describen como de avance/retroceso (también llamados "de avance simple") o de avance doble. [5]

Los frenos de tambor traseros suelen tener un diseño de avance/retroceso (para sistemas sin servofreno) o de avance/retroceso (para sistemas con servofreno doble), en el que las zapatas se mueven mediante un único cilindro hidráulico de doble efecto y están articuladas en el mismo punto. [5] En este diseño, una de las zapatas de freno siempre experimenta el efecto de autoaplicación, independientemente de si el vehículo se mueve hacia delante o hacia atrás. [5] Esto es particularmente útil en los frenos traseros, donde el freno de estacionamiento (freno de mano o freno de pie) debe ejercer suficiente fuerza para evitar que el vehículo se desplace hacia atrás y mantenerlo en una pendiente. Siempre que el área de contacto de las zapatas de freno sea lo suficientemente grande, lo que no siempre es el caso, el efecto de autoaplicación puede sujetar de forma segura un vehículo cuando el peso se transfiere a los frenos traseros debido a la inclinación de una pendiente o la dirección inversa del movimiento. Otra ventaja de utilizar un único cilindro hidráulico en la parte trasera es que el pivote opuesto puede tener la forma de una leva de doble lóbulo que gira por la acción del sistema de freno de estacionamiento .

En la práctica, los frenos de tambor delanteros pueden ser de cualquiera de los dos diseños, pero el diseño de doble cilindro es más eficaz. [5] Este diseño utiliza dos cilindros de accionamiento dispuestos de modo que ambas zapatas utilicen la característica de autoaplicación cuando el vehículo se mueve hacia adelante. [5] Las zapatas de freno pivotan en puntos opuestos entre sí. [5] Esto proporciona el máximo frenado posible cuando se mueve hacia adelante, pero no es tan eficaz cuando el vehículo se desplaza en reversa. [5]

La disposición óptima de los dos frenos delanteros principales con frenos delanteros y traseros principales permite una mayor fuerza de frenado en la parte delantera del vehículo cuando se mueve hacia adelante, y menos en la parte trasera. Esto ayuda a evitar que las ruedas traseras se bloqueen, pero sigue proporcionando un frenado adecuado en la parte trasera. [5]

Buje delantero Shimano Nexus con freno de rodillo

Debido a que el aluminio se desgasta más fácilmente que el hierro, los tambores de aluminio con frecuencia tienen un revestimiento de hierro o acero en la superficie interior del tambor, adherido o remachado a la capa exterior de aluminio.

Ventajas

Los frenos de tambor se utilizan en la mayoría de los camiones pesados, autobuses, algunos camiones medianos y livianos, y algunos automóviles, motos de cross, vehículos todo terreno y algunos vehículos recreativos más pequeños, como los scooters eléctricos. Los frenos de tambor se aplican a menudo a las ruedas traseras, ya que la mayor parte de la fuerza de frenado se genera mediante los frenos delanteros del vehículo y, por lo tanto, el calor generado en la parte trasera es significativamente menor. Los frenos de tambor permiten la incorporación sencilla de un freno de estacionamiento.

En ocasiones, también se instalan frenos de tambor como freno de estacionamiento (y de emergencia) incluso cuando las ruedas traseras utilizan frenos de disco como frenos principales. Muchos sistemas de frenos de disco traseros utilizan un freno de estacionamiento en el que el pistón de la pinza se acciona mediante una leva o un tornillo. Esto comprime las pastillas contra el rotor. Sin embargo, este tipo de sistema se vuelve mucho más complicado cuando los frenos de disco traseros utilizan pinzas fijas de varios pistones. En esta situación, generalmente se instala un pequeño tambor dentro o como parte del disco de freno. Este tipo de freno también se conoce como freno banksia.

En aplicaciones de vehículos híbridos y eléctricos , el desgaste de los sistemas de frenado se reduce en gran medida mediante motores-generadores que recuperan energía (ver frenado regenerativo ), por lo que algunos vehículos híbridos como el Toyota Prius (antes de la tercera generación) y los Volkswagen ID.3 e ID.4 utilizan frenos de tambor en las ruedas traseras.

Los frenos de disco dependen de la flexibilidad de los sellos de la pinza y de un ligero descentramiento para liberar las pastillas, lo que genera fricción, pérdida de consumo de combustible y rayaduras en el disco. Los resortes de retorno del freno de tambor brindan una acción más positiva y, si se ajustan correctamente, a menudo tienen menos fricción cuando se liberan. Sin embargo, es posible diseñar sellos especiales que retraigan el pistón en un freno de disco.

Los frenos de tambor emiten menos partículas en suspensión (PM) que los frenos de disco, ya que las partículas de desgaste están en su mayor parte selladas. Sin embargo, no son mejores en este aspecto que los frenos sin fricción . [6] [7]

Algunos sistemas de frenos de tambor para trabajos pesados ​​compensan la carga al determinar la presión del cilindro de la rueda, una característica que es poco común cuando se emplean discos ( los sistemas de suspensión hidroneumática que se emplean en los vehículos Citroën ajustan la presión de los frenos en función de la carga, independientemente de si se utilizan tambores o discos). Uno de esos vehículos es el Jeep Comanche . El Comanche puede enviar automáticamente más presión a los tambores traseros en función del tamaño de la carga. La mayoría de las demás marcas han utilizado válvulas de detección de carga en el sistema hidráulico del eje trasero durante décadas.

Debido a que el área de contacto de fricción de un freno de tambor se encuentra en la circunferencia del freno, un freno de tambor puede proporcionar más fuerza de frenado que un freno de disco de igual diámetro. El área de contacto de fricción aumentada de las zapatas de freno de tambor sobre el tambor permite que las zapatas de freno de tambor duren más que las pastillas de freno de disco utilizadas en un sistema de freno de dimensiones y fuerza de frenado similares. Los frenos de tambor retienen el calor y son más complejos que los frenos de disco, pero a menudo son el tipo de freno más económico y potente para usar en aplicaciones de freno trasero debido a la baja generación de calor de los frenos traseros, la naturaleza de autoaplicación de un freno de tambor, un área de contacto de superficie de fricción más grande y características de desgaste de larga duración (% de vida útil utilizada / kW de potencia de frenado).

Para enumerar las ventajas de los frenos de tambor:

  • menos costoso de producir.
  • Frecuencia de mantenimiento ligeramente menor debido a una mejor resistencia a la corrosión en comparación con los discos.
  • El efecto autoenergizante incorporado requiere menos fuerza de entrada (como presión hidráulica).
  • Los cilindros de rueda son algo más sencillos de reacondicionar en comparación con las pinzas.
  • ahorros de peso menores, principalmente gracias al uso de cilindros hidráulicos mucho más pequeños y livianos en comparación con las pinzas.

Como freno de estacionamiento/emergencia del eje de transmisión

También se han incorporado frenos de tambor al eje de transmisión como frenos de estacionamiento (por ejemplo, en los Chrysler hasta 1962). Esto ofrece la ventaja de que es completamente independiente de los frenos de servicio, pero presenta una desventaja grave, ya que, cuando se utiliza con un gato de parachoques (común en esa época) en la parte trasera y sin los bloques de rueda adecuados, la acción del diferencial puede hacer que el vehículo se caiga del gato.

Land Rover lleva más de cincuenta años utilizando un freno de tambor en el eje de salida de la caja de cambios. La ventaja es que las cuatro ruedas se pueden frenar con el freno de estacionamiento.

Desventajas

Los frenos de tambor, como la mayoría de los demás frenos, convierten la energía cinética en calor por fricción . [5] Este calor debería disiparse en el aire circundante, pero puede transferirse con la misma facilidad a otros componentes del sistema de frenado. Los tambores de freno deben ser grandes para hacer frente a las enormes fuerzas involucradas y deben poder absorber y disipar una gran cantidad de calor. La transferencia de calor al aire se puede facilitar incorporando aletas de refrigeración en el tambor o incluso perforando agujeros alrededor de la circunferencia del tambor. Sin embargo, puede producirse un calentamiento excesivo debido a un frenado fuerte o repetido, lo que puede hacer que el tambor se deforme, lo que genera vibración al frenar.

La otra consecuencia del sobrecalentamiento es el debilitamiento de los frenos . [5] Esto se debe a uno de varios procesos, o más habitualmente a una acumulación de todos ellos.

  1. Cuando los tambores de freno que se expanden internamente se calientan por un frenado fuerte, el diámetro del tambor aumenta ligeramente debido a la expansión térmica , por lo que las zapatas deben moverse más y el conductor debe presionar más el pedal del freno.
  2. Las propiedades del material de fricción pueden cambiar si se calienta, lo que da como resultado una menor fricción. Esto puede ser un problema mucho mayor con los frenos de tambor que con los de disco, ya que las zapatas están dentro del tambor y no están expuestas al aire ambiente frío. La pérdida de fricción suele ser solo temporal y el material recupera su eficiencia cuando se enfría, [5] pero si la superficie se sobrecalienta hasta el punto de que se vuelve cristalina, la reducción en la eficiencia de frenado será más permanente. El cristalizado de la superficie puede desgastarse con el uso posterior de los frenos, pero eso lleva tiempo.
  3. El calentamiento excesivo del tambor de freno puede provocar que el líquido de frenos se vaporice , lo que reduce la presión hidráulica aplicada a las zapatas de freno. [5] Por lo tanto, los frenos proporcionan menos desaceleración para una cantidad determinada de presión en el pedal. El efecto se agrava con un mantenimiento deficiente. El líquido de frenos viejo y que ha absorbido humedad tiene un punto de ebullición más bajo , por lo que el desgaste de los frenos se produce antes. [5]

El desgaste de los frenos no siempre se debe a un sobrecalentamiento. El agua entre las superficies de fricción y el tambor puede actuar como lubricante y reducir la eficacia de frenado. [5] El agua tiende a permanecer allí hasta que se calienta lo suficiente como para vaporizarse, momento en el que se recupera la eficacia de frenado. Todos los sistemas de frenado por fricción tienen una tasa máxima teórica de conversión de energía. Una vez que se alcanza esa tasa, aplicar una mayor presión en el pedal no la cambia; de hecho, los efectos mencionados pueden reducirla sustancialmente. En definitiva, esto es lo que ocurre con el desgaste de los frenos, independientemente de los mecanismos que lo provoquen. Los frenos de disco no son inmunes a ninguno de estos procesos, pero se enfrentan al calor y al agua de forma más eficaz que los de tambor.

Los frenos de tambor pueden presentar un efecto de agarre si la superficie del tambor se oxida levemente o si el freno está frío y húmedo, lo que le da al material de la pastilla una mayor fricción. El agarre puede ser tan severo que los neumáticos patinan y continúan patinando incluso cuando se suelta el pedal. El agarre es lo opuesto al desvanecimiento: cuando aumenta la fricción de la pastilla, la naturaleza autoasistencial de los frenos de tambor hace que la fuerza de aplicación aumente. Si la fricción de la pastilla y la autoamplificación son lo suficientemente altas, el freno permanece activado debido a la autoaplicación, incluso cuando se libera la fuerza de aplicación externa.

Si bien los rotores de los frenos de disco se pueden mecanizar para limpiar la superficie de fricción (es decir, "girarlos"), generalmente no se puede hacer lo mismo con los tambores de freno. El mecanizado de la superficie de fricción de un tambor de freno aumenta el diámetro, lo que puede requerir zapatas de gran tamaño para mantener el contacto adecuado con el tambor. Sin embargo, dado que las zapatas de gran tamaño generalmente no están disponibles para la mayoría de las aplicaciones, los tambores desgastados o dañados generalmente deben reemplazarse.

Es bastante sencillo mecanizar los tambores de freno si se dispone de un torno de funcionamiento lento (una regla general es que el hierro fundido no debe mecanizarse a más de cincuenta pies por minuto). Por lo general, solo es necesario mecanizar la cresta que se forma y que dificulta la extracción del tambor de freno, especialmente si los frenos son autoajustables. En casos graves, la cresta puede hacer que el tambor de freno quede cautivo; sin embargo, la mayoría de los diseños de frenos de tambor proporcionan una forma de liberar externamente el mecanismo de autoajuste para facilitar la extracción y el mantenimiento del tambor.

Otra desventaja de los frenos de tambor es su relativa complejidad. Una persona debe tener un conocimiento general de cómo funcionan los frenos de tambor y seguir varios pasos simples para asegurarse de que los frenos se vuelvan a ensamblar correctamente al realizar trabajos en frenos de tambor. Y, como resultado de esta mayor complejidad (en comparación con los frenos de disco), el mantenimiento de los frenos de tambor generalmente requiere más tiempo. Además, la mayor cantidad de piezas da como resultado una mayor cantidad de modos de falla en comparación con los frenos de disco. Los resortes pueden romperse por fatiga si no se reemplazan junto con las zapatas de freno desgastadas. Y el tambor y las zapatas pueden dañarse por rayaduras si varios componentes (como resortes rotos o autoajustadores) se rompen y se aflojan dentro del tambor.

Una falla catastrófica de los componentes, como resortes y ajustadores, también puede provocar una aplicación involuntaria de los frenos o incluso el bloqueo de las ruedas. Si los resortes se rompen, las zapatas caerán libremente contra el tambor giratorio, lo que básicamente hará que se apliquen los frenos. Debido a las propiedades autoactivas de los frenos de tambor, las zapatas sueltas pueden incluso hacer que los frenos se agarren hasta el punto de bloquear la rueda. Además, las piezas rotas de resortes y otros componentes (como los ajustadores) pueden quedar alojadas entre las zapatas y el tambor, lo que provoca una aplicación involuntaria de los frenos (y, como se mencionó anteriormente, daños a los componentes del freno). Por estos motivos, los componentes de los frenos (como resortes y clips) siempre deben reemplazarse por zapatas de freno.

Además, los frenos de tambor no se aplican inmediatamente cuando se presurizan los cilindros de las ruedas, porque la fuerza de los resortes de retorno debe superarse antes de que las zapatas comiencen a moverse hacia el tambor. Esto significa que los sistemas híbridos de disco/tambor muy comunes solo frenan con los discos (casi siempre delanteros) con una ligera presión en el pedal, a menos que se agregue hardware adicional. En la práctica, una válvula dosificadora evita que la presión hidráulica llegue a las pinzas delanteras hasta que la presión aumenta lo suficiente como para superar los resortes de retorno en los frenos de tambor. Si se omitiera la válvula dosificadora, el vehículo se detendría solo con los discos delanteros a menos que el conductor usara suficiente presión en el pedal de freno para superar la presión del resorte de retorno en las zapatas traseras.

Seguridad

Cuando el amianto era común en los frenos de tambor, existía el peligro de que los trabajadores que los reparaban o reemplazaban respiraran fibras de amianto, lo que puede causar mesotelioma . [8] Las fibras de amianto se rompían o se separaban con el tiempo y con las altas temperaturas inducidas por el frenado. Se usaban comúnmente cepillos húmedos y aerosoles para reducir el polvo. Los reguladores de seguridad a veces recomendaban usar mangueras de vacío para succionar el polvo, o recintos con iluminación interior y espacio para usar herramientas dentro de ellos, pero estos eran raros y engorrosos. También se recomendaban zapatos distintivos diseñados para proteger contra el amianto. [9] Existe evidencia de que los mecánicos de automóviles tenían niveles desproporcionados de mesotelioma. [8]

Las personas que realizan trabajos de mantenimiento de frenos también pueden estar expuestas a los disolventes 1,1,1-tricloroetano y 2-butoxietanol (un ingrediente principal de Greasoff No. 19). La exposición a estos disolventes puede causar irritación, incluso en los ojos y las membranas mucosas. La exposición a los vapores de 1-1-1-tricloroetano puede causar daños al sistema nervioso central, mareos, falta de coordinación, somnolencia y aumento del tiempo de reacción. [9]

Re-arco

Antes de 1984, era común volver a arquear las zapatas de freno para que coincidieran con el arco dentro de los tambores de freno. Sin embargo, esta práctica era controvertida, ya que eliminaba material de fricción de los frenos, reducía la vida útil de las zapatas y generaba polvo de amianto peligroso. Después de 1984, se modificó la teoría de diseño actual para utilizar zapatas para el tambor del diámetro adecuado y simplemente reemplazar el tambor de freno cuando fuera necesario, en lugar de volver a arquear las zapatas.

Uso en la música

El tambor de freno se ha utilizado popularmente como instrumento de percusión. Probablemente, esto se implementó por primera vez en una composición de 1939, First Construction (in Metal), del músico de vanguardia estadounidense John Cage . En tiempos más recientes, el tambor de freno se ha asociado con el conjunto delantero tal como se usa en las artes de marcha . [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Análisis de fallas de frenos". Archivado desde el original el 9 de abril de 2015. Consultado el 19 de mayo de 2015 .
  2. ^ "Le Mans 1953: el salto gigantesco de Jaguar - Historia, Le Mans - Revista Motor Sport". Archivado desde el original el 5 de septiembre de 2015. Consultado el 19 de mayo de 2015 .
  3. ^ "Kits de freno de estacionamiento tipo tambor en el interior de un sombrero" (PDF) . Consultado el 17 de octubre de 2020 .
  4. ^ Diccionario Merriam-Webster, 2017, freno de estacionamiento; Definición de freno de estacionamiento: freno de emergencia
  5. ^ abcdefghijklmnopq El libro AA del automóvil, 1976
  6. ^ Hagino, Hiroyuki; Oyama, Motoaki; Sasaki, Sousuke (1 de abril de 2016). "Pruebas de laboratorio de emisiones de partículas de desgaste de frenos en el aire utilizando un sistema de dinamómetro en ciclos de conducción urbana". Atmospheric Environment . 131 : 269–278. Bibcode :2016AtmEn.131..269H. doi : 10.1016/j.atmosenv.2016.02.014 .
  7. ^ "Frenado por corrientes de Foucault: un largo camino hacia el éxito". Railwaygazette.com . Archivado desde el original el 11 de febrero de 2017. Consultado el 27 de marzo de 2018 .
  8. ^ de Joshua Dowling. Toyota ha emitido una advertencia sobre miles de pastillas de freno falsificadas que contienen amianto, un compuesto letal. News.com.au. 1 de noviembre de 2015.
  9. ^ ab "CDC - Publicaciones y productos de NIOSH - Control de la exposición al asbesto durante el servicio de los tambores de freno (89-121)". Cdc.gov . 1989. doi : 10.26616/NIOSHPUB89121 . Consultado el 15 de julio de 2016 .
  10. ^ Beck, John H. (2014). Enciclopedia de percusión (2.ª ed.). Routledge. pág. 13. ISBN 978-0-415971-23-2. OCLC  939052116.
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