Frenos de tambor vs frenos de disco en un automóvil
Antes de entrar en las diferencias clave entre el freno de tambor y el freno de disco, debe comprender el principio de funcionamiento básico de ambos sistemas de frenado. Un freno de disco y tambor funciona según un principio común de fricción y calor. Los siguientes puntos le darán una mejor idea sobre el principio de funcionamiento de los frenos.
Un freno funciona aplicando fricción/resistencia a una rueda giratoria y, a su vez, reduce la velocidad del vehículo/detiene el automóvil.
Este proceso genera calor como subproducto.
La velocidad de frenado o la velocidad a la que se puede reducir la velocidad del vehículo depende del peso del vehículo, la fuerza de frenado aplicada y el área de superficie de frenado.
La tasa de frenado también depende de qué tan bien un sistema de frenado convierte la energía cinética (rotación de la rueda) en calor.
Del mismo modo, el rendimiento de frenado depende de la eficiencia con la que se disipa el calor de los componentes involucrados en el sistema de frenado.
El principio básico de los frenos de tambor y de disco es el mismo. Pero cuando se trata de la disipación de calor, la diferencia se vuelve pronunciada. Para entenderlo mejor, explicamos el funcionamiento de ambos sistemas de frenado en las siguientes secciones de este artículo.
¿Qué es un freno de tambor?
Los frenos de tambor son los primeros sistemas de frenos de automóviles y utilizan un diseño de tambor en las cuatro ruedas, de ahí el nombre de frenos de tambor. Todas las partes del freno están montadas dentro de un tambor que gira junto con la rueda. Los componentes clave de un freno de tambor incluyen zapatas de freno, pistones, resortes y un cilindro de rueda.
Consulte los puntos a continuación para comprender el principio de funcionamiento de un freno de tambor.
El tambor de freno está unido al cubo de la rueda y gira junto con la rueda.
La placa trasera contiene componentes vitales como resorte, cilindro de rueda, pistones y zapatas de freno.
El fluido hidráulico se utiliza para transmitir las entradas en el pedal del freno a las zapatas de freno.
Cuando pisa el pedal del freno, el líquido hidráulico ejerce presión sobre el cilindro de la rueda y mueve el pistón hacia afuera.
Los pistones empujan las zapatas de freno, que hacen contacto con el tambor para causar fricción.
La fricción frena la rueda.
Una vez que se suelta el pedal del freno, las zapatas de freno se mueven a la posición original con la ayuda de los resortes de retención.
¿Qué es un freno de disco?
Un freno de disco es muy superior a un freno de tambor debido a su diseño y mecanismo de trabajo. Sin embargo, funciona con el mismo principio de desacelerar un vehículo a través de la fricción. Los componentes principales de un freno de disco son un rotor de disco, una pinza y pastillas de freno. Los siguientes puntos explican el principio de funcionamiento de un freno de disco.
Los rotores de disco se montan en el cubo de la rueda. Giran junto con las ruedas.
La pinza se monta encima del disco. La pinza alberga dos pastillas de freno a cada lado del disco.
El combustible hidráulico se utiliza para transferir las entradas del pedal del freno a las pastillas de freno.
Cuando presiona el pedal del freno, el fluido hidráulico viaja desde el cilindro maestro hasta la pinza.
El fluido presurizado empuja el pistón y, a su vez, empuja la pastilla de freno interior contra el disco.
La presión causada por el líquido tira de toda la pinza y hace que la pastilla de freno exterior roce contra el disco.
Con ambas pastillas de freno empujando contra el disco, la fricción generada reduce la velocidad del automóvil.
Dado que los discos están expuestos al aire, disipan el calor más rápidamente que los frenos de tambor.
| Parámetro | Freno de tambor | Freno de disco |
| Construcción | Los componentes están alojados dentro de un tambor. | Los componentes están expuestos al aire. |
| Diseño | Utiliza un tambor cilíndrico y zapatas de freno. | Utiliza rotores en forma de disco y pinzas de freno con pastillas de freno. |
| Costo | Asequible que los frenos de disco. | Caro en comparación con los frenos de tambor. |
| Actuación | Respuesta lenta a las entradas (pedal de freno). | Respuesta instantánea a las entradas (pedal de freno). |
| Eficiencia | La disipación de calor es pobre. | Mejor disipación del calor. |
| Temperatura de funcionamiento | El rendimiento cae a altas temperaturas. | El rendimiento sigue siendo el mismo incluso a altas temperaturas. |
| Mantenimiento | Difícil de reparar o reemplazar las zapatas de freno debido al diseño complejo. Sin embargo, el costo de mantenimiento es bajo. | Fácil de reparar o reemplazar las pastillas de freno debido al diseño simple. Sin embargo, los costos de mantenimiento son altos. |
| Solicitud | Se utiliza en vehículos pesados (camiones, autobuses, etc.), automóviles y scooters/bicicletas. | Se utiliza en automóviles modernos, bicicletas y scooters. |
Ventajas de los frenos de tambor
Estas son las ventajas de los frenos de tambor.
Asequibilidad:El costo de fabricación de los frenos de tambor es menor debido a los componentes simples. También reduce el costo total de un vehículo.
Requiere menos fuerza:Debido al mecanismo de trabajo simple de los frenos de tambor, se requiere menos fuerza para accionar los frenos.
El mantenimiento es fácil:El cilindro de rueda de un freno de tambor es más fácil de reparar que la pinza de freno de un freno de disco.
Freno de estacionamiento integrado:El freno de estacionamiento se puede integrar en el freno de tambor trasero de un vehículo. Por lo tanto, el freno de estacionamiento no ocupa espacio adicional.
Inconvenientes de los frenos de tambor
A continuación se presentan algunas de las desventajas de los frenos de tambor.
Calentamiento excesivo:Los frenos de tambor tienen una disipación de calor deficiente debido a su diseño. Todos los componentes están encerrados en un tambor cilíndrico. Por lo tanto, no hay una ventilación adecuada. El sobrecalentamiento es una de las desventajas más importantes, ya que afecta el rendimiento de frenado.
Oxidación:Debido al montaje cerrado, los componentes metálicos pueden obstruirse con suciedad y causar oxidación. Puede reducir el rendimiento de varios componentes, como resortes, pistones, etc.
Úsese y tírese:Debido a la mala disipación del calor, los frenos de tambor suelen generar mucho calor. Debido al calor y la fricción, los componentes de los frenos se desgastan con bastante rapidez.
Demasiadas partes:Un freno de tambor tiene demasiadas piezas mecánicas. Por lo tanto, amplifica la probabilidad de falla del freno.
Ventajas de los frenos de disco
Estas son las ventajas de un sistema de frenos de disco.
Compacto pero potente:Incluso los frenos de disco de tamaño pequeño ofrecen un potente rendimiento de frenado. La respuesta de los frenos es muy superior a la de los frenos de tambor.
Mejor disipación del calor:Los rotores en forma de disco, las pinzas y las pastillas de freno están expuestas al aire. Por lo tanto, nunca se sobrecalientan. Los vehículos modernos están equipados con discos ventilados, que son aún mejores para disipar el calor.
Sin oxidación:Dado que los componentes del freno no están encerrados en una cámara, se obstruyen con la suciedad. Además, es conveniente limpiar el disco ya que es de fácil acceso. Por lo tanto, la posibilidad de oxidación es baja.
Más seguro que los frenos de tambor con nueva tecnología:Una de las mayores desventajas de un freno de disco es que las ruedas se bloquean al frenar repentinamente. Pero este problema se soluciona con ABS (Sistema de frenos antibloqueo). El ABS ha hecho que los frenos de disco sean mucho más seguros que los frenos de tambor.
Inconvenientes de los frenos de disco
A continuación se presentan algunas de las desventajas de los frenos de disco.
Más caros que los frenos de tambor:El costo de fabricación de un freno de disco es alto en comparación con una configuración de freno de tambor. Por lo tanto, también aumenta el precio total de un vehículo.
Es necesario purgar los frenos: El aire en el líquido hidráulico (cilindro maestro) puede ser un desastre, ya que puede causar una falla total en los frenos. Por lo tanto, el sangrado de los frenos es obligatorio durante el servicio de los frenos.
Mantenimiento del líquido de frenos:Debe cambiar el líquido de frenos a intervalos regulares. Si no lo hace, se producirá un rendimiento de frenado deficiente.
Fácil de bloquear las ruedas:Sin ABS, es fácil bloquear las ruedas de su automóvil si es agresivo con el pedal del freno. Puede resultar en que pierda el control del vehículo.
