El documento habla sobre el sistema de frenos en vehículos. Explica que el sistema de frenos reduce la velocidad y detiene el vehículo absorbiendo la energía cinética mediante el rozamiento entre los elementos de frenado. También describe los factores que afectan la fuerza de frenado como el peso del vehículo, la adherencia de las ruedas y la transferencia de peso durante la frenada. Finalmente, cubre temas como la distribución de la fuerza de frenado entre ejes, la distancia de parada y los requisitos legales para los sistemas

1. Sistema de Frenos
Introducción
El sistema de frenos en un vehículo tiene la misión de reducir la velocidad, hasta llegar a
detenerlo si fuera preciso. El efecto de frenado consiste en absorber la energía cinética
producida por el vehículo en movimiento, energía que es transformada en calor por el
rozamiento mutuo entre los elementos de frenado, tales como zapatas de freno y tambor,
pastillas de freno con su disco, etc., y disipado a la atmósfera.
En la acción de frenado intervienen otras fuerzas, además del sistema de frenos. De ellas
destacan los rozamientos de los órganos de la transmisión, la resistencia opuesta por el
aire al desplazamiento del vehículo y el mismo motor cuando actúa como freno por girar
mas rápido las ruedas que el propio motor.
Fuerza de frenado
La fuerza de frenado (Ff) que hay que aplicar a un vehículo para disminuir su velocidad o
detenerlo esta en función del peso del vehículo (P) y del coeficiente de adherencia en las
ruedas (µ). Por lo tanto la Fuerza de frenado viene determinada por esta expresión.
El coeficiente de adherencia en las ruedas está en función del desgaste de los neumáticos
y del estado del terreno sobre el que se desplaza el vehículo. A continuación se dan
algunos valores del coeficiente de adherencia (µ).
Naturaleza
de
la
carretera
Estado
Neumáticos
nuevos
Neumáticos
viejos
Hormigón
Seco
Mojado
1,00
0,7
1,00
0,5
Asfalto
grueso
Seco
Mojado
1,00
0,7
1,00
0,5
Asfalto
normal
Seco
Mojado
Barro
Hielo
0,6
0,5
0,2
0,05
0,6
0,3
0,1
<0,05

2. Consecuencias del frenado
Si al vehículo en movimiento se le aplica una fuerza igual y de sentido contrario a la fuerza
que produce el movimiento, se origina en él una aceleración negativa o deceleración que
llega a anular el movimiento ya que, para detener el vehículo, hay que anular el trabajo
desarrollado absorbiendo la energía cinética producida en el movimiento; es decir, se debe
aplicar una fuerza de frenado (Ff) que anule la fuerza de impulsión (Fi).
Si la fuerza de frenado (Ff) aplicada a una rueda es menor que la fuerza de impulsión en la
misma (Fi), la resultante es positiva y hace que el vehículo se desplace, aunque con menor
intensidad. Por el contrario, si se aplica una mayor fuerza de frenado (Ff > Fi), la resultante
es negativa, creandose un par de fuerzas contrario al giro motor que bloquea la rueda y
produce el arrastre de la misma.
La fuerza de frenado tiene que ser la adecuada, un exceso de esta, no significa que el
vehículo se detenga antes, ya que, para frenar, hay que transformar en calor la energía de
la fuerza de impulsión (Fi). Si se bloquea la rueda, al no haber rozamiento entre sus
elementos de frenado, deja de convertirse en calor la energía cinética del desplazamiento
y, por tanto, el vehículo seguirá en movimiento hasta que la energía sea eliminada por otro
medio, lo que ocurre por efecto del rozamiento del neumático contra el terreno.
El bloqueo de las ruedas provoca un efecto de frenado desequilibrado. El frenado
desequilibrado trae consigo una perdida de control del vehículo. Si el bloqueo de las ruedas
se produce en uno solo de los ejes se origina la perdida de control del vehículo, de forma
que, si el bloqueo se produce sobre las ruedas traseras, el arrastre producido en ellas
tiende a ponerlas por delante de las delanteras, ya que estas están frenadas,
manifestandose el efecto por bandazos traseros en el vehículo. Si el bloqueo se produce
sobre las ruedas delanteras, el arrastre en ellas, al no avanzar (por estar detenidas las
traseras), se traduce en una desviación lateral del vehículo con la correspondiente perdida
del control de la dirección.
De todo lo expuesto se deduce que la fuerza de frenado debe ser tal, que detenga
rápidamente la rueda pero sin llegar a bloquearla. Como la fuerza de frenado (Ff) también
está en función del peso del vehículo (P) y del coeficiente de adherencia en los neumáticos,
se pone de relieve la importancia que tiene el estado de los mismos, así como las
condiciones del terreno en el momento de frenado.
Un neumático desgastado disminuye el coeficiente de adherencia y, por tanto, la eficacia
en los frenos. Lo mismo ocurre cuando el neumático pierde contacto con la calzada por el
estado del suelo debido a la lluvia, barro, nieve, etc. Estas condiciones hacen disminuir el
par resistente en las ruedas, de forma que la fuerza de frenado aplicada debe ser menor
para que el vehículo no patine.

3. Reparto de frenada
Considerando que tenemos en las cuatro ruedas el mismo grado de adherencia, la fuerza
de frenado se distribuye por igual entre las ruedas delanteras y las traseras en función del
peso que soportan. En el reparto de la fuerza de frenado hay que tener en cuenta que, en
el momento de frenado y por efecto de la inercia, aparece una fuerza (F) que aplicada al
centro de gravedad del vehículo (C.G), desplaza el conjunto de elementos suspendidos
(peso total del vehículo) hacia adelante. Este efecto obliga a modificar las cargas sobre los
ejes, ya que parte del peso se desplaza de las ruedas traseras a las delanteras, con lo cual
aumenta la adherencia de éstas al suelo, debiendose aplicar, por tanto, una mayor fuerza
de frenado a las ruedas delanteras.
El peso transferido (Pt) en función de la fuerza (F), denominado carga dinámica, que
depende del peso del vehículo y de la velocidad de desplazamiento, origina, en el momento
de frenado, una inclinación del vehículo cuyo ángulo (ß) depende de la situación del centro
de gravedad y de la distancia entre ejes, así como de las características de flexibilidad en la
suspensión de sus ejes.
El valor del peso transferido al eje delantero suele ser aproximadamente el 20% del peso
total del vehículo, calculándose en la mayoría de los casos por la formula:
Al diseñar un vehículo, el fabricante tiene en cuenta este efecto, a fin de no sobrepasar la
fuerza de frenado en cada una de las ruedas, obteniendose así una gran eficacia en los
frenos. Esta llega al 100% cuando la fuerza de frenado es igual al peso real que descansa
sobre cada rueda al frenar.
Generalmente nunca se alcanza ese grado de eficacia en los frenos, considerandose
buenos frenos cuando la eficacia es igual o mayor al 80% y malos frenos cuando es igual o
inferior al 50%.
Repartos de cargas en el vehículo
El reparto de cargas sobre los ejes del vehículo, según la posición del grupo motopropulsor,
suele estar comprendido entre los siguientes valores:
 Motor delantero y propulsión trasera: el 50% para cada eje

4.  Motor y tracción delantera: el 60% en el eje delantero y 40% en el trasero
 Motor y propulsión traseros: el 40% en el eje delantero y el 60% en el trasero
La influencia del frenado en las ruedas también se manifiesta en las curvas. En ellas, junto
a la fuerza de frenado aplicada a las ruedas, aparece una fuerza transversal consecuencia
de la fuerza centrifuga, que hace aumentar o disminuir la adherencia del neumático con el
suelo, en función del peso transferido en la curva hacia las ruedas exteriores, las cuales
ganan adherencia, mientras la pierden las interiores. Si en estas circunstancias se frena,
puede llegarse a bloquear prematuramente cualquiera de las ruedas interiores, en
particular la trasera, con el consiguiente derrapado del vehículo y perdida de estabilidad.
Distancia de parada
Se llama distancia de parada, al espacio recorrido por el vehículo desde que se accionan
los frenos hasta que se detiene por completo. Esta distancia depende de la fuerza de

5. frenado, grado de adherencia al suelo en ese momento, velocidad del vehículo, fuerza y
dirección del viento, etc., factores todos ellos variables y muy difíciles de determinar que no
permitirán calcular con exactitud el valor de la distancia de parada.
La distancia de parada de los vehículos suele calcularse por medio de una fórmula
simplificada; en esta fórmula no se tiene en cuenta la resistencia del viento, se considera
que los neumáticos están en buen estado y se aplica la máxima fuerza de frenado.
D = distancia de parada en metros
V2 = velocidad en Km/h
e = porcentaje de eficacia de los frenos
254 = constante para que para que las distancias vengan expresadas en metros
Dando valores a esta formula, con una eficacia de frenada conocida, se puede representar
en una gráfica como la siguiente, la distancia de parada en función de la velocidad del
vehículo. Como se puede apreciar la distancia de parada no crece proporcionalmente a la
velocidad, ya que, a 50 km/h le corresponderían 12 metros de distancia de parada y sin
embargo al doble de velocidad (100 km/h) le corresponderían 47 m.
Como se puede apreciar, la distancia de parada (D) no depende para nada del peso del
vehículo (a mayor peso hay más adherencia), sino del cuadrado de la velocidad y de la
eficacia de los frenos. Por ello la distancia de parada es igual para un vehículo pesado que
para un turismo, siempre que la velocidad y la eficacia de los frenos sea las mismas.
Disposiciones legales para la instalación de frenos en los vehículos
Estas disposiciones implantadas por decreto ley y tenidas en cuenta por los fabricantes de
automóviles, son contrastadas por la Jefatura de Industria para poder dar de alta a los
vehículos fabricados. Entre ellas se pueden destacar las siguientes:
1. Todo vehículo debe tener dos sistemas de frenos, independientes uno del otro, de
forma que pueda funcionar uno de ellos cuando falle el otro.
2. Uno de los sistemas debe actuar mecánicamente y poderse fijar cuando el vehículo
quede estacionado.
3. Los frenos de servicio deben actuar enérgicamente sobre el vehículo en movimiento,
debiendo producir una deceleración mínima de 2,4 m/s2.

6. 4. De tener que utilizar el freno auxiliar de estacionamiento como freno de emergencia,
éste debe ser capaz de producir una deceleración mínima de 1,5 m/s2.
5. Los remolques con dos o mas ejes deben disponer de una instalación propia de
frenado capaz de producir una deceleración mínima de 2,5 m/s2 y, al desconectarse
del vehículo de arrastre, sus ruedas deben de quedar bloqueadas automáticamente.
6. Los remolques de un solo eje, no necesitan instalación de frenos propia cuando la
carga por eje remolcado sea inferior a la mitad del peso en vacío del vehículo tractor.
7. Los vehículos cuyo peso total sea superior a las 5,5 t, deben ir equipados con un
tercer freno de servicio.
8. Todos los frenos de servicio deben llevar, tanto en el vehículo tractor como en el
remolque, una señalización luminosa de color rojo situada en la parte trasera de los
mismos, de forma que indique a los demás conductores que está realizando esta
maniobra.
CONSECUENCIAS DEL FRENADO
LOS 5 PROBLEMAS MÁS FRECUENTES EN LAS PASTILLAS Y DISCOS DE FRENO.
Una avería en los frenos te impedirá detener el coche a tiempo, aumentando las
probabilidades de sufrir un accidente. Por eso, es importante que no dejes pasar
el mantenimiento de los frenos y te apresures a reparar o sustituir cualquier elemento que
no funcione adecuadamente.
Las señales que indican un problema en el sistema de frenado
1. Cambios en el recorrido del pedal de freno. Si notas que el pedal de freno hace más
recorrido cuando lo presionas, es probable que el líquido de frenos esté en mal estado, que
exista una fuga en el circuito o que las pastillas estén muy desgastadas. Si notas lo
contrario, es decir, si cuando accionas el pedal de freno el recorrido se acorta, puede
tratarse de un daño en las piezas que intervienen en la extensión y retracción de las partes
móviles.
2. Cambios en la sensación al pisar el pedal de freno. Si cuando pisas el pedal de freno
notas que está demasiado duro, es probable que las pastillas de freno estén sucias,
manchadas o cristalizadas. También puede deberse a un problema en el pistón de la pinza,
un daño en los discos de freno, un fallo del servofreno o un problema con el líquido de
frenos. Al contrario, si notas que el pedal está demasiado blando puede deberse a una
deformación de las mangueras de freno, de manera que la presión del fluido las expande y
disminuye la que llega a los pistones. También podría estar causado por la presencia de
aire en el sistema, el mal estado del líquido de frenos o una pinza gripada.
3. Vibración en el pedal de freno. Cuando sientes que el pedal de freno vibra, es probable
que los rodamientos de las ruedas estén gastados o a que tengas los discos albeados.
También podría deberse a un mal equilibrado de las ruedas o a que necesitas cambiar las
pastillas y discos de freno.
4. Chirrido al frenar. Es probable que las pastillas de freno estén muy desgastadas o
sucias, por lo que al hacer fricción sobre los discos emiten ese sonido desagradable.
También puede ocurrir cuando las pastillas son de mala calidad, aunque sean
prácticamente nuevas. En otros casos el chirrido se debe a que las pastillas rozan el
cáliper, aunque también podría deberse a unos discos de freno en mal estado.
5. Pérdida de capacidad de frenado en caliente. Si has sometido los frenos a un uso
excesivo llegará un punto en el que estos pierden eficacia al aumentar la temperatura, lo
cual se conoce como fading. No obstante, este problema también puede estar causado por
unas pastillas de mala calidad o que hacen contacto. Otra posibilidad, si has cambiado los
discos de freno, es que sean demasiado finos.

7. Un buen mantenimiento de los frenos evitará averías
Las pastillas y los discos de freno se desgastan con el uso. Como regla general, las
pastillas de freno pueden empezar a dar señales de desgaste a partir de los 30.000
kilómetros, aunque dependerá mucho de su material y tu estilo de conducción. Además, las
pastillas delanteras se desgastan el doble de rápido que las traseras.
No obstante, debes evitar conducir con las pastillas muy desgastadas porque acelerarás el
deterioro de los discos de freno, los cuales se deben revisar cada 60.000 kilómetros en
busca de fisuras, rayados, curvaturas o zonas más finas.
En cualquier caso, recuerda que un buen mantenimiento de los frenos te evitará
problemas futuros, por lo que deberías revisar el sistema al menos una vez al año. En
Euromaster podemos solucionar cualquier tipo de avería en los frenos y encargarnos de
su mantenimiento. De hecho, solo utilizamos pastillas de freno homologadas porque
creemos que con la seguridad no se juega. Con nosotros, tu coche estará en buenas
manos.
PRÁCTICO
¿Por qué se bloquean los
frenos?
Vas conduciendo, das un frenazo, pero notas que el pedal se bloquea y el coche patina. ¿Por qué? Te
lo explicamos
No te pierdas: Qué pasa si falla el ABS
¿Por qué se bloquean los frenos? Puede que una de las peores pesadillas de cualquier
conductor sea quedarse sin frenos mientras va conduciendo. Es cierto que la típica
escena de película en la que el conductor pisa el freno y este no responde es más propio

8. del cine que de la realidad; pero los frenos pueden fallar de muchas otras formas, y esto sí
que es algo posible.
De hecho, una posible avería de los frenos es que se queden bloqueados. Imagínate:
vas conduciendo, y de repente, el coche de delante pega un frenazo, con lo que tú has de
hacer lo propio. Pisas el pedal a fondo,pero, en lugar de ver cómo el coche se detiene de
golpe, los frenos se bloquean, pierdes el control del coche y este empieza a patinar. ¿Por
qué sucede esto?
¿Por qué se bloquean los frenos del coche?
Bien, vayamos por partes. Esta situación suele darse en coches sin Sistema de Frenos
Antibloqueo ("ABS", sus siglas en inglés). Este sistema de seguridad que evita que los
frenos se bloqueen, con las temidas consecuencias que esto conlleva.
Al presionar el pedal del freno con demasiada fuerza y de una manera constantemente,
los frenos se bloquean. Por ello, si eso es lo que te sucede, en lugar de hacer lo que tu
intuición te pide (pisar más fuerte aún para frenar), la solución es la contraria: levanta el
pie del pedal del freno, para así lograr liberar presión sobre el freno, y vuelve a pisar de
nuevo el pedal. Repite esta secuencia muchas veces (pisa y levanta el pie del freno, como
si bombearas), hasta que logres frenar.
No te pierdas: ABS, ESP, DSC... Las siglas de la seguridad
De esta manera, permitirás que las ruedas no se bloqueen y esto te permitirá maniobrar
el vehículo; además, también evitarás que los frenos se bloqueen, y que el coche patine.
El ABS evita que los frenos se bloqueen
No te preocupes si tu coche va equipado con el sistema ABS y sientes una vibración en
el pedal durante una frenada repentina; esto solo significará que el sistema de seguridad
activa está bombeando los frenos por ti, liberando una posible rueda bloqueada y dejándote
a ti el control del vehículo. Por ello, no sueltes el pie en ningún momento del pedal.
Por último, si tus frenos con sistema ABS están revisados y en buen funcionamiento, no
se bloquearán.

9. ¿Qué debo hacer si mis frenos se bloquean?
POR: German Mollesaca Quispe el Jue, 09 de Noviembre de 2017, 09:05 pm
Con o sin ABS podría pasarte (deseamos que no) esto es lo que tienes qué hacer. Foto: Getty Images
Imagina este escenario: circulas a una velocidad considerable sobre un terreno bastante
resbaladizo, naturalmente no quieres perder el control, por lo que presionas el pedal de
freno, nada pasa.
Entras en pánico, por lo que lo único que se te ocurre hacer es presionar aún más fuerte el
pedal de freno; pero eso solo hace que se bloqueen, así que navegas a tu suerte, perdiendo
el control de tu auto de todos modos.
Anteriormente, este problema era algo bastante común, sin la existencia del Sistema de
Frenos Antibloqueo (ABS por sus siglas en inglés), el aplicar demasiada fuerza
constantemente, hace que se bloqueen. Si presionas lo suficiente como para rechinar y
quemar las llantas en el pavimento, las probabilidades de que se bloqueen, son altas.

10. La historia de los frenos ABS se remonta a mediados de los años sesenta, cuando Robert
Bosh buscaba una solución a los constantes accidentes por derrapes de vehículos, debido a
que se bloqueaban los frenos.
Aunque se desarrollaron los primeros sistemas en los 70, tuvo que esperar a que la
tecnología avanzara, debido a todos los cálculos que necesitaba hacer para funcionar.
Varios años de desarrollo y tecnología después, surgió el primer auto con ABS, el Clase S
de Mercedes-Benz en 1978.
En la actualidad, en muchos países se obliga a los fabricantes a que se ofrezcan todos sus
modelos con ABS; sin embargo, ni en todos los países pasa esto, ni circulan autos que no
lo tengan.
Está bien la historia pero, ¿qué hacer si se
bloquean mis frenos?
Si te encuentras en un vehículo que no esté equipado con este sistema, en cuanto notes
que comience a bloquearse, libera la presión y bombea los frenos hasta que logres
detenerte. Esto significa que debes presionar y liberar el pedal de freno en repetidas
ocasiones de manera rápida.
La situación cambia si te encuentras en un auto con ABS. Sentirás una pulsación en el
pedal cada que frenas abruptamente o si el vehículo comienza a perder tracción. Esto es

11. perfectamente normal, ya que el sistema está intentando frenar por ti, liberando cualquier
rueda bloqueada y dejándole el control del vehículo.
No hay nada de malo con dicha pulsación; no dejes de frenar pues el auto continúa
haciendo el trabajo por ti.
Foto
Si estás en un auto con ABS, es casi imposible que tus frenos se bloqueen, a menos que el
vehículo tenga algún fallo. Algunos de los causantes de que el ABS se bloquee pueden ser
un desgaste o mal funcionamiento de pastillas, calipers o discos; en el caso del tambor
puede tratarse del cilindro.
Si esto llega a pasarte, es urgente que revises el problema pues, se trata de algo que podría
hacer la diferencia entre tener un accidente o no. Si llega a pasarte en un momento,
cualquiera que sea la razón debes reaccionar de inmediato.

12. De modo similar debes presionar en repetidas ocasiones hasta que llegues al alto total.
Después de hacer eso, lleva a tu auto al mecánico.
Sistema de Frenos - Tipos - clasificación - detalles
El sistema de frenos es sin duda, el mas importante para
la seguridad vial del automóvil. Por tal motivo las
autoridades de los diferentes países establecen reglas y
parámetros a cumplir por los automóviles en cuanto a
distancia y estabilidad de la carrera de frenado. Por su
parte los fabricantes y desarrolladores del automóvil, se
esfuerzan cada día más en lograr sistemas de frenos
seguros y duraderos.

13. En todos los vehículos el sistema de frenos incluye dos
posibilidades:
Frenos de marcha: Un sistema que puede manipular el conductor,
generalmente con el uso de un pedal y que sirve para para disminuir la velocidad del
vehículo o detenerlo y poder mantenerlo inmóvil. La fuerza de frenado de este
sistema la puede establecer el conductor de acuerdo a la presión que ejerza sobre el
pedal de accionamiento.

14. Frenos de estacionamiento: Los que sirven para mantener el automóvil
detenido cuando no está en movimiento o cuando se deja solo aparcado. Este
sistema aplica una fuerza de frenado fija y suficientemente elevada como para
bloquear la rueda. Normalmente en los vehículos ligeros se acciona a través de un
pedal o con el uso de una palanca que se aplica manualmente. Para los grandes
camiones y autobuses es común que sea de tipo neumático al retirar la presión de
aire de las cámaras de frenado como se verá mas adelante.
Ambos sistemas pueden ser completamente independientes, no obstante, en la
mayoría de los vehículos es común encontrar que los dos sistemas accionen los
mismos elementos de frenado con diferente vía de accionamiento.
Salvo raras excepciones los sistemas de frenos producen una resistencia al
movimiento de las ruedas por rozamiento entre una o varias piezas especialmente
diseñadas para ello en cada rueda y su accionamiento puede ser de tres formas
básicas:

15. Hidráulico: el que se acciona con la ayuda de un líquido.
Neumático: el que utiliza aire comprimido.
Manual: se acciona a través de un cable de acero.
Combinaciones de las anteriores.
Mecanismos utilizados para producir el rozamiento.
Con independencia del modo de accionamiento de los frenos, en la práctica se
utilizan tres formas principales para producir la fuerza de rozamiento en la rueda que
conduce al frenado:
Frenos de zapata

16. Frenos de disco

17. Frenos de banda

18. Hagamos una breve descripción de cada uno:
Frenos de zapata
Los frenos de zapata son muy utilizados en la maquinaria en general y especialmente
para los frenos de los automóviles y ferrocarriles.
En todos los casos estos frenos funcionan haciendo rozar con fuerza una zapata, o
bien de hierro fundido, o bien de acero recubierta de un material especial de fricción,
con un tambor metálico cilíndrico solidario a la rueda en movimiento con la intensión
de detenerlo, o en caso tal, mantenerlo detenido. El tambor generalmente es de
hierro fundido, especialmente tratado térmicamente y recibe el nombre de tambora.
En algunas aplicaciones, como en los trenes la zapata roza directamente y sobre el
exterior de la rueda de acero.
Estos frenos pueden ser de dos tipos según su construcción:
1 - Con zapatas exteriores que rozan con la superficie exterior del tambor.
2 - Con zapatas interiores que rozan en la superficie interior de tambor.
Veamos como funcionan ...

19. (Figura 3)

20. En los frenos reales el movimiento de las zapatas es muy pequeño.
Para los frenos de zapatas sometidos a grandes esfuerzos de frenado, el tambor de
frenos, puede tener aletas de enfriamiento para disipar el intenso calor generado
durante el rozamiento.
El material de rozamiento que recubre en la mayor parte de los casos las zapatas de
frenos, es comúnmente un polímero termoestable de tipo fenólico, relleno con fibras
de refuerzo y en algunos casos, polvos metálicos o negro de humo para aumentar la
conductividad de calor.
En la imagen a continuación se muestra la apariencia de zapatas típicas.
(Figura4)
Frenos de disco
Los frenos de disco no tienen una aplicación tan universal como los de zapata. Su
principal campo de aplicación es en frenos de automóviles.
Este tipo de frenos necesita una mayor fuerza de accionamiento para obtener la
misma fuerza de frenado, comparada con los otros tipos de frenos, por esta razón es
muy poco utilizado en la industria.
La capacidad de auto regulación para compensar el desgaste de los materiales de
fricción, la simplicidad de construcción, el bajo costo de las piezas de fricción y su
elevada durabilidad sin fallo, son, entre otras, las ventajas que lo han llevado a ser
los frenos por excelencia de los vehículos.

21. (figura5)
En el esquema de la izquierda (figura 5) se representa de manera simplificada las
partes del freno de disco.
Un cuerpo rígido conocido como pinzas y representado en azul, está montado entre
dos topes pertenecientes a la estructura de la máquina que no se muestran, estos
topes impiden que las pinzas puedan moverse en el sentido de rotación del disco,
pero a su vez permiten que pueda desplazarse lateralmente entre ellos.
Un cilindro, al que se aplica presión con el líquido hidráulico, representado en
amarillo, empuja un pistón interior el que a su vez empuja una de las piezas de
fricción que se mueve entre dos guías, este efecto, hace que la pinza entera se
desplace y apriete el disco entre las dos piezas de fricción, generando la fuerza de
frenado.

22. (Figura 6) ( Figura 7 )
Una animación de este proceso se muestra a continuación en la figura 6, mientras
que a la derecha, en la figura 7 se muestra una vista real de un freno de disco del
automóvil.
Frenos de banda
El freno de banda es muy utilizado en la industria para
frenar e inmovilizar partes en rotación, dada su
simplicidad y seguridad, y se usan en variadas
aplicaciones, desde pequeños frenos para dispositivos
domésticos hasta en lugares de alta responsabilidad y

23. tamaño como: elevadores tirados por cables, grúas,
maquinaria de minas y otras muchas. Su aplicación en
los frenos de automóviles es reducida pero se ha
utilizado para frenos de estacionamiento.
( Figura 8 )
El esquema de la izquierda (figura 8) representa un
típico freno de banda simplificado. El objetivo es frenar
el tambor mostrado en amarillo que puede girar en
ambas direcciones.
El elemento de trabajo es una banda metálica elástica,
generalmente de acero, que rodea el tambor. Esta banda
está recubierta con un material especial con alto
coeficiente de fricción para aumentar la fuerza de
frenado.
Cuando se aplica la fuerza P a la palanca, esta tenderá a
girar en el pivote, y apretará la banda fuertemente contra
el tambor para frenarlo.
En la esquina superior derecha de la figura 8 se muestra
una sección de la banda, donde pueden apreciarse
algunos detalles constructivos.
Unas bandas de freno reales lucen como sigue en la figura 9.

24. ( Figura 9 )
Modos de accionamiento:
Accionamiento hidráulico
La figura 10 muestra un esquema con los componentes básicos de un sistema de
frenos típico con accionamiento hidráulico para un automóvil de dos ejes.
Al presionar el pedal se acciona el pistón de un cilindro hidráulico dentro de la
bomba de frenos a través de una palanca. Este pistón obliga al líquido hidráulico a
fluir por unos conductos a accionar los mecanismos de freno de las ruedas, que en
este caso son de disco en el eje delantero y de zapata en el trasero.
Cuando se suelta el pedal la presión cesa y los frenos se relajan para permitir el
movimiento del vehículo.
( Figura 10 )

25. En el esquema que sigue (figura 11) pueden verse con mas detalles las partes del
sistema.
( Figura 11 )
Observe que la bomba 1 es de doble pistón, y que cada uno de ellos alimenta de
manera independiente los cilindros de frenos delanteros 2 y los traseros 3. La
presión de los frenos traseros está regulada con la válvula 4.
Note como un interruptor 5, cuando se acciona el pedal, sirve para iluminar los faros
traseros del vehículo indicadores de que se está frenando, representados como 6.
Otro interruptor accionado por una válvula comparadora de presión 7, cuyo pistón
interior se desplaza si uno de los lados resulta con presión muy baja sirve para
alertar el fallo al conductor a través de la señal lumínica 8.
Un esquema del cilindro de freno con las zapatas se muestra a continuación en la
figura 12.

26. ( Figura 12 )

27. Accionamiento manual
En estos frenos, el accionamiento del elemento de frenado, ya sea de zapata, de
banda, o de disco, se realiza actuando manualmente o bien con el pie, sobre una
palanca o pedal. Un cable de acero transmite el movimiento hasta el elemento de
frenado.
Solo en vehículos muy ligeros, como motocicletas y similares, este sistema se usa
para los frenos viales, lo mas común es que se use para los frenos de
estacionamiento.

28. ( Figura 13 )
De manera muy simplificada, en el gráfico de arriba (figura 13) , se representa el
accionamiento manual de un freno de zapata.
La palanca azul acoplada a una zapata en un extremo, a través de un centro de
rotación, recibe por el extremo opuesto, la fuerza de frenado que viene por un cable
representado con la flecha negra. Un empujador intermedio de color verde va desde
la palanca hasta la otra zapata.
Cuando se acciona el cable y se tira de la palanca azul se produce un movimiento
relativo que tiende a abrir las zapatas y apretarlas contra el tambor para producir la
fuerza de frenado.
El muelle recuperador de las zapatas no se ha representado para simplificar. Note
que puede incluirse un cilindro de frenos hidráulico entre los extremos superiores de
las zapatas, de este modo las zapatas se pueden accionar hidráulicamente para los
frenos de marcha y manualmente a través del cable para los frenos de
estacionamiento.
Accionamiento neumático
El accionamiento neumático de los frenos se usa casi exclusivamente para los
frenos de zapata en los vehículos pesados y en general utiliza el sistema de leva de
la figura 1. La leva es solidaria con una palanca que la hace girar y esta palanca a su
vez está acoplada a través de un vástago a un diafragma o pistón que esta dentro de
una cámara neumática. La figura 14 muestra un dibujo de uno de estos tipos de
frenos.
En los vehículos con este tipo de frenos hay un compresor que llena con aire
comprimido un recipiente o tanque acumulador y cuando se acciona el pedal de
freno, que funciona como una válvula reguladora de presión, se alimenta con aire
comprimido la cámara de frenos. La presión del aire depende de cuanto se apriete el

29. pedal, a medida que se aprieta más la presión es mayor.
En la cámara de aire hay un diafragma que está conectado a la varilla de empuje. El
aire comprimido entra a la cámara y empuja con fuerza el diafragma desplazando la
varilla de empuje, y esta varilla a su vez, acciona la palanca con la leva que abre las
zapatas para producir el frenado, el que será mayor o menor en dependencia de la
fuerza aplicada sobre el pedal de freno.
Los frenos de aire mas modernos funcionan de manera invertida, dentro de la
cámara de aire hay un poderoso resorte que mantiene las zapatas abiertas y el
automóvil detenido cuando no hay presión de aire, lo que a su vez sirve como freno
de estacionamiento.
Para liberar las ruedas lo que se hace es aplicar la presión de aire sobre un pistón
que vence la fuerza del resorte y con ello se produce la liberación de las zapatas.
Cuando se aprieta el pedal del freno lo que pasa es que se reduce la presión de aire
que está venciendo la fuerza del resorte, de modo que este comienza a producir el
movimiento de la varilla de empuje y apretar las zapatas contra la tambora. A medida
que se aprieta más el pedal, la presión de aire dedicada a vencer el resorte es cada
vez menor y este, consecuentemente aumenta la fuerza de frenado.
La ventaja principal de este método es que agrega un gran factor de seguridad a los
frenos del vehículo pesado, si no hay aire comprimido el vehículo tiende a frenarse,
contrariamente al otro sistema que lo que pasa es que el automóvil pierde los frenos.
( Figura 14. Freno de aire típico )