Kim
[lwptoc]
Distintos sistemas de frenado
Considerados como la característica de seguridad más crítica en una moto, los sistemas de frenos son obviamente los salvavidas del motorista.
Al trabajar y convertir la energía cinética en energía térmica (calor) por fricción, los frenos de una moto son algunos de los componentes mecánicos más abusados aparte de los neumáticos.
Los fabricantes han recorrido un largo camino desde poner un pie, hasta usar discos y almohadillas de metal o tomar la ayuda de una brillante magia electrónica, todo para detener una moto y al conductor en la menor distancia posible y de manera segura y controlada.
Esta guía detalla los diversos tipos de sistemas de frenado que se diseñan y equipan en moto y algunas tecnologías nuevas para productos futuros.
Frenos de tambor
El diseño básico de los frenos de tambor no ha cambiado mucho desde que se vio por primera vez en los años 20.
Son un tipo de frenos de expansión internos que consta de un tambor de freno y zapatas de freno.
Cuando se aprietan estos frenos, un conjunto de zapatas o pastillas presionan hacia afuera contra una parte giratoria con forma de cilindro llamada tambor de freno.
Inicialmente utilizados para frenar las ruedas delanteras y traseras, los frenos de tambor han sido reemplazados principalmente por frenos de disco o se utilizan para el frenado trasero solo en algunos modelos con motores de baja cilindrada (80 cc a 110 cc) y la generación más antigua de motos.
Frenos de disco
Un cambio significativo de los frenos de tambor, los frenos de disco usaban pinzas para apretar pares de pastillas contra un disco o «rotor» para crear fricción.
A diferencia de los que se encuentran en los automóviles, los frenos de disco de las motocicletas son del tipo «flotante» para un enfriamiento óptimo y también evitan la deformación del disco y reducen la transferencia de calor al cubo de la rueda.
Los discos suelen ser de acero inoxidable, perforados, ranurados u ondulados para dispersar el agua de lluvia y ayudar a enfriar.
Sin embargo, las máquinas de MotoGP y algunas de las motos deportivas de alto rendimiento tienen frenos de carbono para una fuerza de frenado mucho mayor que los discos de acero convencionales.
La Lambretta TV125 Serie 3 fue la primera moto de producción moderna con freno de disco.
La Honda CB750 de 1969 introdujo los frenos de disco de moto en el mercado de masas, utilizando una pinza deslizante de pistón único operada hidráulicamente con un disco delantero sólido.
Pinzas de freno
Las pinzas de freno son un par de placas de metal unidas con material de fricción, las pastillas de freno.
Cuando tiras de la palanca de freno, el líquido de frenos crea presión en los pistones de la pinza de freno, lo que hace que las pastillas choquen contra el rotor del freno frenando las ruedas de la moto.
Por lo general, es una norma situar las pinzas detrás del deslizador para reducir el momento angular del conjunto de la horquilla.
Tradicionalmente, las pinzas se fabrican en dos mitades, que luego se atornillan junta.
Encontradas en MotoGP y máquinas de alto rendimiento, las pinzas Monobloc son aquellas mecanizadas a partir de una sola pieza de metal que son más fuertes pero mucho más caras de fabricar.
En la actualidad existen dos tipos de pinzas de freno, las fijas y las flotantes.
Pinzas fijas
Como sugiere el nombre, estas pinzas se fijan en su posición para reducir la flexión.
Por lo general, tienen dos, cuatro o incluso seis pistones distribuidos a cada lado de los discos para mejorar significativamente el área del pistón.
Cuando se aplican los frenos, los pistones aplican las pastillas de freno en ambos lados contra el rotor.
Generalmente se prefieren las pinzas de freno fijas por su rendimiento, pero son más caras que las flotantes.
El líquido de frenos hidráulico suministra la misma presión en ambos lados de la pinza para una presión y un desgaste de los frenos por igual.
Pinzas flotantes
Estos son los primeros diseños de pinzas que tienen pistones de freno que operan en un solo lado.
Por lo general, funcionan con uno o dos pistones que empujan una pastilla hacia un lado del disco y también hacen contacto con el otro lado de la pastilla, creando fricción de las pastillas de freno en ambos lados del rotor.
La principal desventaja de este tipo es que si los pasadores de la pinza no están bien lubricados, la pinza no podrá deslizarse correctamente y la pastilla exterior no podrá hacer contacto con el rotor.
Esto deja que la pastilla de freno interior se haga cargo de las responsabilidades de frenado.
Cuando esto sucede, verás un desgaste prematuro en la pastilla de freno interior.
Pinza de freno axial
Las pinzas de freno montadas axialmente se mantienen en su lugar con pernos que son perpendiculares a los discos, paralelos al eje.
Montados en el disco usando pasadores deslizantes como en una configuración axial, no son adecuados para máquinas más grandes ya que no tienen una buena alineación entre la pinza y el disco.
Por lo general, se encuentran en motos algo más antiguas o en las que se encuentran en las cilindradas algo más bajas, las pinzas montadas axialmente no permiten cambiar los tamaños de los discos sin tener que cambiar la pinza por completo.
Pinza de freno radial
Las pinzas radiales se fijan de forma más rígida al eje de la horquilla mediante pernos que van paralelos a los discos.
Proporciona una mejor alineación entre la pinza y el disco, ya que está centrado sobre el disco utilizando tacos en lugar de pasadores deslizantes.
Esta alineación y rigidez mejoradas pueden proporcionar una fuerza de mordida precisa, más potencia de frenado y una sensación mejorada en frenadas agresivas.
Reemplazar los discos con diferentes tamaños es simple aquí en comparación con las pinzas de montaje axial, ya que no es necesario reemplazar todo el soporte de montaje.
Cambiar los espaciadores de la pinza es todo lo que necesitas hacer para acomodar discos más grandes o más pequeños.
Pastillas de freno
Las pastillas de freno, son la parte de todo el sistema de frenos que más sufre.
Son material de alta fricción revestido en la pinza cuyo trabajo es convertir la energía cinética de te moto en calor en forma de abrasión.
Estas almohadillas deben realizar esta acción en particular de manera silenciosa y repetida, y sin calentarse demasiado.
Anteriormente, las pastillas de freno contenían asbesto, pero era malo para la salud cuando se inhalaba.
Hoy en día, las pastillas de freno están hechas de una variedad de materiales de alta tecnología que pueden incluir cerámica, kevlar y otros materiales.
En la actualidad hay tres tipos de pastillas de freno principales, orgánicas, sinterizadas y semi-sinterizadas.
Pastilla de freno orgánicas
Estas pastillas se consideran las más seguras que carecen de contenido metálico o amianto.
Los materiales como el caucho, el vidrio o incluso el carbono y el kevlar se unen para formar una resina aglutinante resistente al calor.
Las almohadillas orgánicas son las opciones más suaves y asequibles disponibles que hacen que el motorista tenga una sensación y retroalimentación más silenciosa, variada y progresiva.
Estas pastillas también son suaves con el desgaste del rotor y producen menos polvo en los frenos.
La desventaja, sin embargo, es que tienen una tasa de desgaste más alta y no son tan tolerantes a altas temperaturas.
Pierden su coeficiente de fricción a altas temperaturas, volviéndolos algo inútiles.
Pastillas de freno sinterizadas
Las almohadillas sinterizadas son las opciones más populares disponibles, ya que pueden manejar una amplia gama de requisitos de rendimiento.
Hecho uniendo metal en polvo (generalmente bronce) a la placa de respaldo usando calor y presión extremos, crea una forma excelente de un material de fricción altamente resistente al desgaste.
Esto les da un coeficiente de fricción muy alto que se mantiene a través del rango de temperatura, lo que los hace ideales para un uso agresivo y de carreras.
Funcionan bien incluso en condiciones de humedad o barro y producen un buen mordisco de inmediato.
Sin embargo, no son muy amables con los rotores y generan una buena cantidad de polvo.
Las pastillas sinterizadas también son más ruidosas que las orgánicas cuando se aplican los frenos, además de que son más caras.
Pastillas de freno semi-sinterizadas
Las almohadillas semi-sinterizadas son lo mejor de ambos mundos compuestas de un 20 a un 40 por ciento o sustitutos metálicos.
Combinando las cualidades de larga duración de los revestimientos sinterizados con el bajo desgaste del rotor y una sensación progresiva de los orgánicos, estas pastillas son un buen compromiso para muchos motoristas y una opción popular para una variedad de fabricantes.
Cilindro maestro
Un cilindro o carcasa que contiene el líquido de frenos, el cilindro maestro convierte la fuerza mecánica en presión hidráulica a través de la palanca de freno que actúa sobre un pistón que presiona un líquido.
El tamaño del cilindro maestro, junto con la fuerza del tirón de la palanca, determina la presión de freno aplicada sobre el rotor a través de las pinzas y pastillas.
En algunos casos, esta presión puede exceder los 150 psi.
Manguitos de freno
Originalmente hechas de caucho, la línea o las mangueras de freno perderían su fuerza con el tiempo y requerirían reemplazarlas con mucha frecuencia.
También eran más susceptibles a romperse durante altas presiones.
Para superar estos factores, los fabricantes comenzaron a usar mangueras que tienen un revestimiento interior de teflón y se reforzaron rodeandolas con una capa de nylon trenzado, kevlar o acero inoxidable.
Líquido de frenos
El líquido hidráulico que es responsable de crear presión entre el rotor y la pinza, el líquido de frenos, transfiere la fuerza de la palanca a presión y, finalmente, amplifica la potencia de frenado.
Para hacer esto de manera efectiva, el fluido debe tener propiedades como no compresibilidad, baja viscosidad, alto punto de ebullición, no corrosivo y excelente lubricidad para sellos de pistones de pinza y cilindro maestro.
Deben cumplir con requisitos específicos definidos por varios estándares establecidos por organizaciones internacionales, nacionales o locales o agencias gubernamentales como ISO o las clasificadas por el departamento de transporte (DOT).
Disponibles en DOT 3, 4, 5 y 5.1, deben ser incoloros o ámbar, excepto el DOT 5, que debe ser de color violeta ya que es un fluido a base de silicona mientras que el resto son a base de glicol.
El líquido de frenos DOT 5 no es compatible con los sistemas de frenos antibloqueo.
Frenos ABS
Un sistema de frenos antibloqueo o un sistema de frenos antideslizante (ABS) es un sistema de seguridad que permite que las ruedas de una moto mantengan un contacto de tracción con la superficie de la carretera y evite que las ruedas se bloqueen (cese la rotación), lo que da como resultado que patinen.
Con ABS, el motorista seguramente se detendrá con un estado muy controlado, pero también puede mantener la dirección correcta de viaje con una pieza adicional de tecnología llamada «curva-ABS».
El módulo toma entradas de sensores para el ángulo de inclinación, eje de cabeceo, velocidad de balanceo, acelerómetros y mucho más.
Luego, estos datos se analizan a una velocidad de cien veces por segundo para dar al motorista el mejor rendimiento de frenado en cualquier situación de conducción sin tener que cambiar de dirección.
Nuevos sistemas de freno para moto
Frenado regenerativo
También llamado frenado de motor, todas las motocicletas eléctricas vienen con regeneración de energía donde la energía se envía de regreso a la batería recuperando la energía térmica de desaceleración durante el frenado a eléctrico.
El motor eléctrico actúa como un generador donde el calor se disipa inmediatamente en resistencias durante la desaceleración.
Además de mejorar la eficiencia general del vehículo, la regeneración puede extender significativamente la vida útil del sistema de frenos, ya que sus partes no se desgastan tan rápido.
Sistema de frenado KERS
El sistema de recuperación de energía cinética (KERS) es también otra forma de frenado regenerativo donde la energía recuperada se almacena en un depósito (por ejemplo, un volante o baterías de alto voltaje) para su uso posterior en aceleración.
KTM experimentó por primera vez con este sistema durante el Gran Premio de Valencia de 125 cc que finalizó la temporada 2008.
La moto eléctrica Lit C-1 también utilizará un KERS como sistema de frenado regenerativo.
Sistema de frenado autónomo
Un sistema desarrollado por Harley-Davidson , que hará uso de múltiples sensores, incluidas cámaras y radar, para estudiar el entorno y el estado de alerta del piloto antes de que intervenga para activar los sistemas de frenado de forma autónoma.
Si detecta que el motorista no está preparado para el frenado de emergencia, el sistema enviará varios indicadores de advertencia, tanto visuales como audibles, o también puede configurar el manillar y el asiento con vibraciones.
El sistema también intentará aplicar un frenado pulsante y cerrará el acelerador a la mitad, lo suficiente para llamar la atención del conductor y esperará un breve período de tiempo antes de aplicar los frenos de forma autónoma y reducir la velocidad del vehículo.
Consejos prácticos
Confía siempre más en el freno delantero que en el trasero con el pie.
En la mayoría de los casos, producirá entre el 70 y el 90 por ciento de la potencia de frenado de la moto.
Aprende a detenerte de forma controlada.
Suelta el acelerador, cambia a una marcha más baja y usa los frenos delantero y trasero por igual.
La aceleración y desaceleración agresivas afectarán no solo sus frenos, sino también otros problemas como los neumáticos y la economía.
Reponer el líquido de frenos solo con la clasificación recomendada por el fabricante.
Realiza una purga adecuada de la línea de freno para eliminar el aire del sistema.
Asegúrate de que el líquido de frenos tenga la clasificación DOT.
Reemplaza las pastillas de freno antes de que alcancen los 2 mm de grosor.
No permitas que se acumule suciedad o polvo en los rotores.
Mantenlos siempre limpios.
