Frenos de tambor

Frenos de tambor
Ing. Jim Palomares Anselmo

Introducción del freno de tambor
• El tambor gira con la rueda.
• El mecanismo de freno se monta en una placa de
apoyo que no gira.
• El freno de tambor posee un cilindro de rueda
que convierte la presión hidráulica del cilindro
maestro en la fuerza para mover la zapata y
presionar al tambor.
• A diferencia de los frenos de disco, los frenos de
tambor necesitan ajuste. Existen dos tipos de
frenos de tambor, el freno duoservo y el freno no
servo.

Introducción del freno de tambor

Cilindro de rueda
• Se emplean para convertir la presión
hidráulica en la fuerza mecánica necesaria
para aplicar los frenos.

Cilindro de rueda
• Posee dos pistones que responden en forma
simultánea hacia direcciones opuestas a la
presión hidráulica.
• El cilindro de rueda es casi siempre de hierro
colado o de aluminio. El barreno del cilindro en el
cual operan los pistones y las copas, es liso y
rectificado.
• Existen dos sellos que se llaman copas. Los labios
de la copa están cara a cara entre si.
• Hay unas piezas metálicas en forma de cono que
se llaman expansores y se ubican en cada
extremo del resorte. No todos lo poseen.

Cilindro de rueda
• Cada extremo del cilindro está protegido con una
capucha de hule. Algunas capuchas se ubican al
exterior del cilindro (fig. anterior) y otras en
escalones inferiores.

Cilindro de rueda
• La siguiente figura muestra el tornillo purgador
que se emplea para purgar el sistema de frenos.

Cilindro de rueda
• También en la figura anterior se muestran los
eslabones. A continuación otras formas de
eslabones:

Cilindro de rueda
• Cuando se aplican los frenos, la presión
hidráulica genera una fuerza sobre los
pistones.
• Cuando esta fuerza supera los resortes de
retroceso, las zapatas se mueven hacia afuera
y presionan el tambor del freno.
• Cuando se sueltan los frenos, los resortes de
retroceso mueven las zapatas a su posición
inicial.

Cilindro de rueda
• En algunas oportunidades se emplea un cilindro
de rueda por cada zapata. Este se puede deslizar:

Cilindro de rueda
• Existe otra variación de cilindro de rueda como el
escalonado. Un pistón posee mayor fuerza que la
otra:

Frenos de tambor duoservo
• Se denominan así cuando en rotación del tambor
(rueda) se autoenergizan (friccionan) las
zapatas, se llama también freno de zapata de guía
y seguidora.
• Necesitan menos fuerza en el pedal para lograr el
mismo efecto de frenado.
• La zapata más cercana a la parte delantera del
vehículo es la primaria, y la de atrás es la
secundaria.
• El cilindro de rueda viene fijo a la placa de apoyo
en la parte superior de las zapatas.

• Encima del cilindro de rueda, se instala el perno
de anclaje. Los resortes de retroceso sujetan las
partes superiores de las zapatas.
• Los resortes de retroceso también sujetan las
zapatas contra los eslabones.
• En su parte inferior se separan mediante el
tornillo de ajuste, acompañado del resorte de
ajuste. En una de las figuras posteriores el resorte
de ajuste se engancha de zapata a la palanca de
ajuste y en la otra figura de zapata a zapata.

• Cuando se aplican los frenos, el cilindro de rueda
convierte la presión hidráulica en fuerza sobre los
pistones que mueven ambas zapatas.
• Las fuerzas de fricción entre las zapatas y el
tambor arrastran las zapatas con el tambor y
hacen girar las zapatas hacia afuera, alejándolas
de sus puntos de pivoteo.
• Las fuerzas de fricción de la zapata primaria
pasan a la secundaria a través del tornillo de
ajuste.

• Las fuerzas de fricción que se acumulan en la
zapata secundaria, llegan a superar la fuerza
del cilindro de rueda poniéndose en contacto
con el perno de anclaje.
• Cuando la zapata secundaria trata de girar o
pivotear hacia afuera, presiona con mayor
fuerza al tambor.
• De esta aplicación se deduce que la zapata
secundaria realiza la mayor parte del frenado.

Ajustadores automáticos Duoservo
• Es necesario ajustar las zapatas en los frenos
duoservo con la finalidad que el cilindro de rueda
pueda mover las zapatas hacia el tambor.
• Se hace el ajuste mediante el conjunto del
tornillo de ajuste. La tuerca posee una rosca
interna en un extremo y esta ranurada en el otro
para acoplarse a la balata y evitar que gire.
• Los dos extremos del tornillo están separados
mediante una rueda dentada que se llama rueda
de estrella.

• En la figura anterior, cuando se gira el tornillo
de ajuste en la dirección correcta, el conjunto
se alarga.
• Esto a su vez, expande las zapatas en sus
extremos inferiores. Este ajuste se puede
hacer en forma manual para hacer girar la
rueda de estrella.
• Desde 1963, los frenos duoservo en los
vehículos estadounidenses nuevos vienen
equipados con ajustadores automáticos.

• En la siguiente figura, al frenar hacia adelante, la
zapata primaria se jala tratando de separarse del
perno de anclaje y la secundaria se fuerza hacia
adentro del perno de anclaje.
• Cuando se frena en reversa, se efectúa lo
contrario,
• Los frenos duoservo utilizan el movimiento de la
zapata secundaria que trata de alejarse del perno
de anclaje al frenar en reversa para hacer que los
ajustadores automáticos operen.
• Existe un ajustador automático que consta de un
cable y el otro de una palanca.

Ajustador automático tipo cable accionado al
soltar los frenos.
• En la siguiente figura se observa que el
extremo del ojillo del cable se acopla al perno
de anclaje.
• El cable pasa después rodeando la guía de
cable y se engancha en la palanca de ajuste.
• El resorte de ajuste se instala entre la zapata
primaria y la palanca de ajuste, ocasionando
que este último (palanca) haga contacto con la
rueda de estrella.

soltar los frenos.

soltar los frenos.
• En la figura anterior, cuando se aplican los frenos
y el vehículo se mueve en reversa, el tambor del
freno jala la zapata secundaria y la separa del
perno de anclaje (Ver diapositiva # 26).
• Cuando se mueve la zapata secundaria, se mueve
también la palanca de ajuste, acoplándose en el
siguiente diente de la rueda de estrella.
• Cuando se sueltan los frenos, el resorte de ajuste
jala la palanca de ajuste hacia abajo, y hace girar

soltar los frenos.
• la rueda de estrella del tornillo de ajuste y
expande un poco las zapatas
• El ajuste solo se realiza cuando existe desgaste de
la balata y la fuerza y el movimiento que se
efectúa sobre la zapata secundaria es suficiente
para que la palanca avance un diente de la rueda
de estrella. Nótese que la fuerza para hacer girar
la rueda de estrella esta suministrada
completamente por el resorte.

aplicar los frenos.
• En la siguiente figura se observa que el extremo
del ojillo del cable se acopla al perno de anclaje.
• El cable pasa entonces rodeando su guía y se
engancha en la palanca de ajuste. El cable se
conecta a la palanca de ajuste a través del resorte
de supresión.
• Este diseño muestra que el resorte de la zapata
secundaria engancha directamente entre las
zapatas y no hace contacto con la palanca de
ajuste.

aplicar los frenos.

aplicar los frenos.
• En la figura anterior, cuando se aplican los frenos
y el vehículo se mueve en reversa, el tambor del
freno jala la zapata secundaria y la separa del
perno de anclaje (Ver diapositiva # 26).
• Cuando se mueve la zapata secundaria, la palanca
de ajuste se mueve. Con ello se tensiona el cable,
lo cual jala hacia arriba la palanca de ajuste,
haciendo girar el tornillo de ajuste y expandiendo
las zapatas.

aplicar los frenos.
• El ajuste no se lleva a cabo en cada aplicación
de frenos en reversa.
• El ajuste solo se realiza cuando existe desgaste
de la balata y la fuerza y el movimiento que se
efectúa sobre la zapata secundaria es
suficiente para que la palanca avance un
diente de la rueda de estrella.

Ajustador automático tipo palanca accionado al
liberar los frenos.
• Como se muestra en las tres figuras
siguientes, un extremo del eslabón de
accionamiento se acopla al perno de anclaje.
• El otro extremo engancha en la palanca de
accionamiento, la cual hace contacto con la
rueda estrella del tornillo de ajuste.
• El resorte de retroceso de la palanca se instala
entre la palanca de accionamiento y la zapata
secundaria.

liberar los frenos.

liberar los frenos.
• En las tres figuras anteriores, cuando se
aplican los frenos y el vehículo se mueve en
reversa, el tambor del freno jala la zapata
secundaria y la separa del perno de anclaje
(Ver diapositiva # 26).
• A medida que se mueve pivotea la palanca
hacia abajo en la parte inferior. Si el recorrido
de la palanca es suficiente, queda acoplada
con el siguiente diente de la rueda de estrella.

liberar los frenos.
• Cuando se sueltan los frenos, el resorte de
retroceso de la palanca hace que regrese a su
posición original. Con ello se hace girar la rueda
de estrella y se expande un poco las zapatas.
• El ajuste solo se realiza cuando existe desgaste de
la balata y la fuerza y el movimiento que se
efectúa sobre la zapata secundaria es suficiente
para que la palanca de accionamiento avance un
diente de la rueda de estrella.

Ajustador automático tipo palanca accionado
en aplicación de frenos.
• En las siguientes tres figuras se observa que un
extremo del eslabón de accionamiento se acopla
al perno de anclaje.
• El otro extremo engancha a la palanca de
accionamiento. Esta palanca se enlaza con un
trinquete que se mantiene en contacto con la
rueda estrella del tornillo de ajuste.
• El resorte de retroceso de la palanca está
instalado entre el trinquete y la zapata
secundaria.

• En las tres figuras anteriores, cuando se
aplican los frenos y el vehículo se mueve en
reversa, el tambor del freno jala la zapata
secundaria y la separa del perno de anclaje
(Ver diapositiva # 26).
• Cuando se mueve la zapata, la palanca
pivotea, esto hace que la palanca y el
trinquete giren hacia abajo en la parte
inferior, haciendo girar al tornillo de ajuste y

• Expandiendo un poco las zapatas de frenos.
• Cuando se sueltan los frenos, el resorte de
retroceso de la palanca hace que está y el
trinquete se muevan de regreso hacia arriba.

Frenos básicos de zapatas guía y seguidora.
• Las dos siguientes figuras poseen dos zapatas
cada una, accionadas en un lado por el
cilindro de rueda y ancladas en el otro
extremo.
• En este caso solo se autoenergizan la zapata
delantera al frenar moviéndose el vehículo
hacia adelante, y solo se puede autoenergizar
la zapata trasera cuando se frena en reversa.

• Debido a su alta autoenergización, el freno
duoservo se empleó mucho. Debido al mayor
número de vehículos con tracción delantera y
frenos de disco, los frenos de tambor de
zapatas guías y seguidoras se adaptan al
empleo de las ruedas traseras.

• En las dos figuras anteriores la zapata más
cercana al frente del vehículo es la zapata
guía, ya que la mayor parte del frenado se
hace con la rueda girando hacia adelante.
• La zapata más cercana a la parte posterior del
vehículo es la seguidora.
• El cilindro de rueda esta fijo a la placa de
respaldo, en general cerca de la parte
superior. EN ESTE CASO NO SE EMPLEAN
PERNO DE ANCLAJE.

• En la mayor parte de las veces, el resorte de
retroceso está conectado entre las dos zapatas
justo abajo del cilindro de rueda.
• En la parte inferior, las dos zapatas se
mantienen sujetas contra UN ANCLA FIJA.
• En la siguiente figura, la fuerza de fricción
entre la balata y la zapata guía y el tambor
tienden a arrastrar la zapata y hacerla girar
hacia afuera con respecto a su punto de
pivoteo, que es el ancla.

• En la figura anterior, la zapata guía queda
atrapada oprimiendo al tambor con una
fuerza mayor que la que suministra el cilindro
de rueda. La zapata guía es autoenergizada.
Sucede lo contrario con la zapata seguidora.

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