Frenos de tambor vs frenos de disco

Hay dos tipos de freno: de disco y de tambor, ambos sistemas de frenado conviven entre los diferentes automóviles del mercado, el de disco es más utilizado para las ruedas delanteras y los de campana en las ruedas ¿cuál de los dos sistemas es mejor? Cada uno tiene sus ventajas y desventajas.

Freno de Tambor

Es un freno de fricción donde la superficie de rozamiento (bandas) está dentro de la campana y el tambor con el que entra en contacto es giratorio. Está montado sobre el buje de la rueda por medio de unos espárragos y tuercas, y un elemento fijo, llamado plato, el cual, lleva instaladas las bandas y los mecanismos de accionamientos para que puedan desplazarse las zapatas.

Partes del sistema de tambor o campana

  • Tambor
  • Banda o zapata primaria
  • Banda o zapata secundaria
  • Bombín o cilindro de uno o dos pistones
  • Muelle o resorte de retorno
  • Soporte de articulaciones
  • Plato o soporte de bandas

Funcionamiento frenos de tambor

Al aplicar el pedal del freno el líquido hidráulico entra al cilindro moviendo los pistones, de esta forma los pistones mueven las bandas para que hagan contacto con la campana, ejerciendo la fricción necesaria para lograr vencer y detener el movimiento, los resortes se encargan de reposicionar las bandas en su posición inicial.

El sistema puede tener un solo cilindro o  doble cilindro, este último mejora sustancialmente la eficiencia, ya que cada cilindro actúa directamente sobre cada banda. Por otra parte, las zapatas se unen en uno de sus extremos al bombín hidráulico y por el otro a un soporte que puede ser fijo o regulable. Al mismo tiempo se unen con el plato de freno mediante un muelle que permite su movimiento hacia el tambor manteniéndolas fijas durante su desplazamiento.

Las bandas son de asbesto, se pueden remachar nuevamente en los “forros” como se denomina a la lámina en la que está montada la pieza de fricción.

Ventajas

  • Mayor superficie de fricción
  • Mayor capacidad de frenado, es ideal para sistemas de frenado de mayor peso
  • El precio de los frenos de tambor es mucho más reducido al de discos
  • La temperatura de trabajo es menor que la de disco
  • Están mejor protegidos contra los agentes contaminantes exteriores

Desventajas

  • Cuando logran altas temperaturas, fallan por sobrecalentamiento, ya que la temperatura dilata el material y pierde la fricción.
  • Los tambores se deforman u ovalan, en casos más severos se agrietan por efecto de la temperatura.
  • Se aumenta el peso, debido a que el sistema es más pesado que el de disco
  • Requiere mayor cantidad de piezas para lograr su función
  • El ensamblaje es más complejo
  • Tienden a generar mayor ruido, un característico chirrido.

Freno de Disco

Un freno de Disco consiste en un disco de hierro fundido o rotor que gira con la rueda, y una pinza o mordaza (cáliper) montada en la suspensión delantera que presiona las pastillas de fricción (pastilla) contra el disco.

El freno de disco por su parte es el más aplicado en los autos de gama alta, deportivos y de turismo, en los autos de serie se usa en la parte delantera, su frenado es más ágil y la respuesta es mayor a la de los frenos de tambor, tiene menor peso.

Partes del sistema de frenos de disco

  • Mordaza o pinza
  • Disco o rotor de freno
  • Pastilla de freno
  • Cubierta del pistón
  • Cubo rueda
  • Guardapolvo
  • Pasador de deslizamiento de la mordaza
  • Válvula de purga
  • Ranuras de ventilación
  • Manguera de freno

Funcionamiento frenos de disco

Al pisar el pedal de freno, la presión hidráulica empuja un pistón dentro de la mordaza y presiona una pastilla contra el rotor. Esta presión mueve toda la pinza en su montaje y jala también la otra pastilla contra el rotor.

El espacio que existe entre las pastillas y el disco es milimétrico, por lo que siempre está expuesto a fricción, cuando se aplican los frenos aumenta esta presión, por tal razón este tipo de frenos funciona a mayor temperatura, en su diseño los discos integran unas ranuras en forma de alabe que le permiten refrigerarse, al ser un dispositivo externo disipa más rápidamente el calor.

Ventajas

  • No se cristalizan, ya que se enfrían rápidamente.
  • Cuando el disco se calienta y se dilata, se hace más grueso, aumentando la presión contra las pastillas.
  • Tiene mejor frenado en condiciones adversas, cuando el disco desecha agua y el polvo por acción centrífuga.
  • Respuesta bastante rápida.
  • Gran disipación del calor por permitir circulación de aire por ambos lados del disco e interiormente entre los canales del mismo en caso de disco ventilado.
  • Espacio reducido para la gran potencia desarrollada.
  • Mantenimiento rápido y cómodo (cambio de pastillas).
  • El ajuste de las pastillas al disco es automático.
  • La acción de frenado es independiente del sentido de marcha del vehículo. Se produce auto limpieza por acción centrífuga.

Desventajas

  • No tienen la llamada acción de servo o de aumento de potencia,
  • Sus pastillas son más pequeñas que las zapatas de los frenos de tambor,
  • Se gastan más pronto.
  • El freno de emergencia es más complejo que en freno de tambor
  • La superficie de fricción es plana en este sistema actuando en forma axial.

El veredicto

Si enfrentamos estos dos sistemas de frenos podemos concluir que ambos sistemas son fiables y eficientes. El freno de disco aventaja a los de tambor en cuanto a rendimiento y diseño, por su parte los de campana son los más robustos y económicos, de allí que se apliquen con mayor frecuencia en los autos de gran tamaño y peso.

Los autos deportivos y de alto desempeño requieren de un sistema de frenado con una respuesta más rápida, también más liviano a fin de que todo el conjunto sea consecuente en cuanto a la relación de peso-potencia. Los frenos de disco una de las ventajas también del sistema de frenos de disco es la capacidad de frenar de forma progresiva.

Uno de los aspectos que más tienen en cuenta los fabricantes es el costo de fabricación, más que todo en los autos que son producidos en serie, por otro lado la eficiencia del sistema de frenos de disco en la parte delantera sumado a los de tambor en la parte trasera son eficientes a considerar la potencia y el desempeño del auto.

En los autos prestacionales, deportivos y de alta gama aplican frenos de disco en sus cuatro ruedas a fin de mejorar la eficiencia. Por otra parte existen mayores desarrollos y diseño en este sistema que en el de tambor.

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