Los últimos avances en sistemas de frenos

En el mundo del automóvil y especialmente en el de la competición, siempre se ha dicho que, para ser el más rápido, hay que tener los mejores frenos. Y es una gran verdad. De nada sirve tener una gran potencia si luego resulta imposible detener el coche con precisión.

Los sistemas de frenos representan un mundo en si mismo, puesto que nada tienen que ver los sistemas de frenado para vehículos de calle, en comparación con los de un coche deportivo o un coche de carreras. Las solicitudes, si bien se resumen un una sola -frenar el coche en el menor espacio posible-, son muy distintas. Asimismo, los elementos y materiales también son muy distintos según el uso al que sea destinado un equipo de frenos.

El funcionamiento de los frenos de coche

Mediante la fricción de las pastillas con el disco, se transforma la energía cinética en calor, lo que permite detener el coche. A más fricción, más calor generado y mayor eficacia de frenada, hasta un límite. Este límite lo pone el propio material de fricción (pastillas y discos), así que cuanto mayor sea la capacidad de generar (y evacuar) calor por éstos, mejor frenada resultante se obtendrá. Si se sobrepasa este límite ocurren dos efectos: el fadding (hierve el líquido de frenos) y la cristalización (se pierde la capacidad de fricción), y como resultado el automóvil se queda sin frenos.

Además de estos dos efectos no deseados, los discos también sufren dilataciones y contracciones muy elevadas debido al estrés térmico al que son sometidos, pudiendo llegar a alabearse o romperse por fatiga estructural del material.

Y por último, además de generar mucho calor, deben tener la capacidad de mantenerse constantes si hablamos de altas prestaciones (por ejemplo, en circuito o en rallyes) donde las frenadas son muy fuertes y muy continuas, dando poco tiempo de refrigeración al sistema.

Los sistemas de frenos de un coche de calle

Lo más tradicional en los coches de calle son equipos de freno con pinzas de un solo bombín, combinadas con discos de freno de acero en las cuatro ruedas (ventilados delante, macizos detrás) y pastillas de compuesto mixto.

Aunque cuando las prestaciones se elevan, resulta necesaria una gran mejora en todos los aspectos.

Los sistemas de frenos en los coches deportivos

Uno de los principales pasos adelante que se ha dado en cuanto a sistemas de frenos son los discos de freno carbocerámicos, que combinan las mejores características de los compuestos cerámicos y el carbono.

En base a los conceptos de frenado explicados anteriormente, es fácil entender el porqué es tan importante generar el máximo de calor posible y a la vez ser capaz de mantener constantes las prestaciones de frenado sin perder rendimiento. Es aquí donde entran en juego los compuestos carbocerámicos.

Introducidos en competición desde finales de los años 80, estos frenos han supuesto una revolución en la manera de entender los sistemas de altas prestaciones.

Pros y contras de los frenos carbocerámicos

Derivados de la aviación, los frenos carbocerámicos poseen un proceso de fabricación que dura unos 20 días. Actualmente se emplean matrices de carburo de silicio, uno de los materiales más ligeros, duros e insensibles al calor que existen. Debido a esto, los discos de freno fabricados con este material son prácticamente insensibles a la temperatura, trabajando perfectamente a temperaturas superiores a los 1000 grados centígrados, y sufren bajísimas deformaciones y dilataciones. Además, duran aproximadamente más de 5 veces que unos discos tradicionales.

Estos discos de freno son interesantes en aplicaciones extremas, pero carecen de utilidad práctica en situaciones convencionales. Así, a pesar de que se reduzca su precio, seguirán sin tener mucha utilidad en coches donde las frenadas no sean tremendamente exigentes. Con los frenos fríos, unos frenos carbocerámicos pensados y diseñados para trabajar a altas temperaturas no presentan ventajas significativas, incluso pueden presentar algún metro de desventaja en distancia de frenado frente a unos convencionales.

Además, su aplicación será complicada en los coches híbridos y eléctricos, que marcan el futuro de la automoción, porque el motor eléctrico es capaz de retener al vehículo y funcionar como generador recuperando energía, liberando a los frenos de parte del trabajo.

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