24/04/2021
Cómo funciona el sistema de frenos de tambor en el auto?
Un freno de tambor es un freno que utiliza la fricción causada por un juego de zapatas o pastillas que presionan hacia afuera contra una parte giratoria en forma de cilindro llamada tambor de freno.
El término freno de tambor generalmente significa un sistema de frenado en el que las zapatas presionan la superficie interna del tambor. Cuando las zapatas presionan el exterior del tambor, generalmente se denomina freno de broche. Cuando el tambor está pellizcado entre dos zapatas, similar a un freno de disco convencional, a veces se le llama freno de tambor de pellizco, aunque tales frenos son relativamente raros. Un tipo relacionado llamado freno de banda utiliza una correa flexible o "banda" que envuelve el exterior de un tambor.
Los frenos de tambor se utilizan principalmente en el eje trasero de los vehículos de clase pequeños y compactos.
FUNCIÓN
Los frenos de tambor han existido durante casi tanto tiempo como el propio automóvil y todavía se instalan hoy en una forma modificada y más sofisticada en los automóviles modernos. El término freno de tambor describe el principio de diseño: es decir, una estructura cilíndrica cerrada.
COMPONENTES DEL FRENO DE TAMBOR
Un freno de tambor consta de los siguientes componentes:
1. Placa de respaldo:
proporciona una base sólida para otros componentes en el freno de tambor acoplado al manguito del eje.
2. Tambor de freno: se
atornilla al cubo de la rueda y gira con la rueda. A menudo está hecho de hierro fundido y es resistente al calor y al desgaste. Esto es lo que ve cuando mira un freno de tambor ensamblado y es el componente sobre el que se aplica la fuerza de frenado para desacelerar o detener el automóvil.
3. Cilindro de rueda:
contiene dos pistones, uno en cada extremo del cilindro, para operar las zapatas de freno. El cilindro aplica presión a los pistones, lo que empuja las zapatas de freno hacia el tambor, frenando o deteniendo el automóvil. Se necesita un cilindro por rueda.
4. Zapata de freno: se
inserta en el tambor para crear la fricción necesaria para frenar o detener el automóvil. Asegurado al respaldo, pero capaz de deslizarse cuando se aplica presión desde el cilindro de la rueda. Lleva adherido un forro, formado por compuestos orgánicos o metálicos. El revestimiento es lo que realmente entra en contacto con el tambor y se desgasta con el uso. Cada freno contiene dos zapatas. La zapata principal está más cerca de la parte delantera del vehículo, mientras que la zapata secundaria está más cerca de la parte trasera. Según el tipo y la marca, las zapatas de freno pueden ser intercambiables.
5. Ajustador automático:
mantiene las zapatas de freno a una distancia constante del tambor, incluso cuando el revestimiento se desgasta.
6. Resortes de retorno:
Tira de las zapatas de freno hacia atrás alejándolas del tambor cuando el conductor suelta el pedal del freno.
El tambor de freno se fija a la rueda y gira con ella. Al frenar, el cilindro de la rueda separa las zapatas de freno fijas y las presiona contra el tambor de freno, ralentizándolo. Cuando se suelta el freno, los resortes de retorno mueven las zapatas de freno a su posición original.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Cuando el conductor pisa el pedal del freno, la potencia se amplifica mediante el servofreno (sistema servo) y se cambia a presión hidráulica (presión de aceite) mediante el cilindro maestro. La presión llega a los frenos de las ruedas a través de un tubo lleno de aceite de frenos (líquido de frenos). La presión suministrada empuja los pistones de los frenos de las cuatro ruedas. Los pistones presionan las pastillas de freno, que son materiales de fricción, contra las superficies internas de los tambores de freno que giran con las ruedas. Los revestimientos se presionan sobre los tambores giratorios, que a su vez desaceleran las ruedas, reduciendo la velocidad y deteniendo el vehículo.
TIPOS DE FRENOS DE TAMBOR
Hay principalmente tres tipos: frenos de tambor asistidos mecánicos, hidráulicos y neumáticos.
1. Mecánico:
En el sistema de freno de tambor mecánico, como en vehículos de dos ruedas y rickshaw automático, las zapatas de freno son accionadas por una leva, que está unida al varillaje y pedal del freno. Cuando presiona el pedal del freno, la leva gira. Por lo tanto, hace que las zapatas de freno se expandan hacia afuera y froten contra el tambor.
La fricción entre las pastillas de freno y el tambor hace que el tambor deje de girar y, por lo tanto, la rueda se detenga. Cuando suelta el pedal del freno, los resortes retráctiles devuelven las zapatas a su posición original. Esto da como resultado un espacio entre ellos y el tambor y volver a girarlo libremente.
2. Hidráulico:
El sistema de freno de tambor hidráulico, como en los automóviles, es un poco superior a uno mecánico. En este diseño, el cilindro de la rueda hidráulica reemplaza la leva. En el sistema hidráulico, en lugar de una leva, los pistones del cilindro de la rueda empujan las zapatas de freno hacia afuera. Las zapatas de freno encajan en la placa de anclaje o placa de freno. Mantiene las piezas del sistema de frenos juntas y en el eje del automóvil. Cuando presiona el pedal del freno, el aceite en el cilindro maestro del freno multiplica la fuerza hidráulica enviada a los cilindros de las ruedas. Por lo tanto, hace que sus pistones empujen hacia afuera. Los pistones, a su vez, hacen que las zapatas de freno se expandan y froten contra el tambor. La fricción entre las pastillas de freno y el tambor hace que el tambor deje de girar y, por lo tanto, la rueda se detenga.
3. Asistido neumático:
El tercer tipo - sistema de freno de tambor asistido neumático; accionado por presión de aire, que funciona según el mismo principio que el del sistema de freno de tambor mecánico. También es operado por una leva de mayor tamaño o la leva en forma de 'S' y se conoce popularmente como el sistema de frenos “S-Cam”. Sin embargo, el aire comprimido a alta presión acciona un pistón neumático que hace girar la leva. La mayoría de los vehículos comerciales medianos a pesados utilizan este tipo de sistema de freno de tambor.
BASADO EN EL PRINCIPIO
1. Freno de tambor tipo zapata de avance / arrastre
“Zapata principal (o primaria)” es un término que se refiere a la zapata que se mueve en la dirección de rotación cuando se presiona contra el tambor. El otro zapato se llama "zapato de arrastre (secundario)". La zapata principal se presiona en la misma dirección que la rotación de los tambores, y esta rotación ayuda a presionar las zapatas contra el tambor con mayor presión para una fuerza de frenado más fuerte. A esto se le llama efecto servo (efecto de autoimpulso) que se da cuenta de las poderosas fuerzas de frenado de los frenos de tambor.
Estructuralmente, tiene un cilindro de rueda que aloja un pistón con el que se genera presión hidráulica para empujar las dos zapatas contra la superficie interior del tambor.
Las dos zapatas funcionan de tal manera que ambas se convierten en zapata de arrastre o zapata principal, dependiendo de si el vehículo viaja hacia adelante o hacia atrás. Los frenos de tambor generan una fuerza de frenado constante ya sea que el vehículo se desplace hacia adelante o hacia atrás. Esto se debe a que los frenos de tambor generan la misma fuerza de frenado en cualquier dirección. Generalmente, este tipo se utiliza para los frenos traseros de los turismos.
2. Freno de tambor de doble zapata
Este tipo de freno de tambor tiene cilindros de dos ruedas y dos zapatas principales. Cada cilindro de rueda presiona una zapata para que ambas zapatas actúen como guías cuando el vehículo avanza, proporcionando una fuerza de frenado superior.
Cada uno de los pistones alojados en los cilindros de las ruedas se desplaza en una dirección, por lo que cuando el vehículo está en reversa ambas zapatas actúan como traseras. Este tipo se utiliza principalmente para los frenos delanteros de camiones de tamaño pequeño a mediano.
El tipo de zapata principal doble doble tiene pistones que se desplazan en ambas direcciones, lo que hace posible que ambas zapatas actúen como guías, independientemente de la dirección de desplazamiento. Este tipo se utiliza principalmente para los frenos traseros de camiones de tamaño pequeño a mediano.
3. Freno de tambor de tipo dúo-servo
El tipo dúo-servo presenta una estructura en la que dos zapatas de freno, llamadas zapata primaria y zapata secundaria, están unidas a través de un ajustador. La fuerte presión del efecto servo (efecto de autoimpulso) de la zapata primaria se transmite a la zapata secundaria enlazada, generando así una fuerza de frenado muy grande.
Este tipo se utiliza principalmente para frenos de estacionamiento en automóviles de pasajeros, frenos centrales en camiones y frenos en carretillas elevadoras.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas del sistema de frenos de tambor:
1. Diseño y piezas simples
2. Fabricación fácil y económica
3. Bajo costo de mantenimiento
4. Vida útil comparativamente más larga
Desventajas del sistema de freno de tambor:
1. Baja fuerza de frenado en comparación con los discos
2. Los frenos se `` debilitan '' cuando se aplican durante un tiempo prolongado
3. El forro de la zapata de freno hecho de amianto es dañino para los humanos
4. Cuando está mojado, el agarre de frenado se reduce considerablemente
5. Los forros sin amianto se atascan humedad, lo que hace que los frenos de tambor se agarren repentinamente
SEGURIDAD
El tambor de freno es uno de los sistemas de vehículos más importantes en lo que respecta a la seguridad. Es relativamente de bajo desgaste y tiene una larga vida útil. Se debe consultar inmediatamente a un taller especializado si se nota el deterioro en la acción de frenado de un freno de tambor. Los frenos de tambor solo deben ser reemplazados por personal calificado. Deben seguirse las instrucciones de instalación del fabricante al hacerlo.
