Qué son los frenos de tambor y cómo funcionan
Los frenos de tambor cada vez son menos habituales ante la efectividad y evolución de los sistemas de freno de disco, si bien son una opción más económica
El freno de tambor es un sistema de frenado que utilizan los vehículos para reducir su marcha y/o detenerla por completo. Aunque ha sido una solución muy popular durante décadas, en la actualidad los frenos de disco son la opción prioritaria, incluso si son ligeramente más caros. Con todo, aún hay vehículos que cuentan con frenos de tambor en el eje trasero por su menor coste y más fácil mantenimiento.
El sistema de freno de tambor fue ideado en 1902 por Louis Renauly, logrando gracias a esta tecnología reducir la velocidad del coche de forma mucho más rápida y efectiva en relación a los sistemas que había en la época. Con el paso de los años el margen de evolución de esta tecnología ha pasado a ser mínimo, pero su bajo coste y mantenimiento juegan a su favor para que los frenos de tambor sigan vivos en la industria del automóvil actual. Además, aunque se pueda pensar que adquirir un coche con freno de tambor en el eje trasero es escoger un mal producto, esta tecnología es perfectamente eficiente.
- Qué es el freno de tambor y cuáles son sus partes
- Cómo funciona un freno de tambor
- Tipos de freno de tambor
- ¿Freno de tambor o de disco?
Qué es el freno de tambor y cuáles son sus partes
El freno de tambor, también conocido como freno de campana, es un sistema de frenado que se basa en el rozamiento de sólo dos piezas -tambor y zapata- para reducir la velocidad del coche. Al abrir un freno de este tipo lo primero que encontramos es el propio tambor, una pieza giratoria fabricada en fundición que asume todo el calor generado cuando accionamos el pedal de freno y se produce rozamiento. Los componentes encargados de provocar esta fricción son las zapatas, que están formadas por dos chapas de acero soldadas que son las encargadas de rozar con el tambor.
Para que las zapatas puedan friccionar con el tambor existen uno o más bombines que gracias a la utilización de un sistema hidráulico empujan las zapatas contra el tambor para provocar el rozamiento cuando así lo solicitamos al pisar el pedal del freno del coche. El sistema del freno tambor lo completan los resortes de retorno, unos muelles que devuelven a su posición original a las zapatas, sujetadas por los resortes de retención, cuando dejamos de activar el freno y ya no requerimos el citado rozamiento.
Los frenos de tambor suelen terminar oxidados y sucios por la acumulación del material resultante de la fricción entre zapata y tambor
Cómo funciona un freno de tambor
Cuando pisamos el pedal del freno de nuestro vehículo, de forma instantánea entra en acción el sistema de frenado. En ese instante, las zapatas del tambor presionan con gran fuerza la zona interna de este componente para reducir la velocidad a la que circula el coche mediante la fricción de ambas piezas, disipando la energía de movimiento en forma de rozamiento y calor. Esto es posible porque hay un sistema hidráulico que transporta el líquido de frenos hasta llegar al bombín o bombines para que esta pieza empuje las zapatas -gracias a los pistones- contra el tambor, rozamiento que en ocasiones provoca ciertos chirridos de los frenos.
Una vez que se deja de accionar el pedal del freno, unos muelles separan la zapata del tambor, eliminando así el rozamiento existente y evitando que el sistema siga en funcionamiento para que el vehículo pueda seguir circulando sin que el sistema de frenos le reste velocidad. Si bien este es el comportamiento base de todo freno de tambor, según la disposición de las zapatas, bombines y pistones hay distintos tipos de frenos de tambor en la actualidad.
Los frenos de tambor se suelen instalar en el eje trasero en vehículos de bajo coste por su precio y fácil mantenimiento
Tipos de freno de tambor
Como decíamos, en la actualidad se pueden encontrar hasta cuatro tipos de frenos de tambor en el mercado en función de cómo actúa el sistema de trenos sobre el tambor y la fuerza que ejerce. Aunque en esencia todos los sistemas son parecidos, conviene diferenciarlos por la posición y forma del bombín y el funcionamiento de las zapatas, que pueden ser primarias o secundarias según si ejercen la fricción en el sentido de giro o en el sentido contrario.
Frenos de tambor simplex
Este sistema es el más sencillo, ya que únicamente cuenta con un bombín de doble pistón encargado de apretar ambas zapatas contra el tambor. El bombín del freno de tambor simplex está situado en la parte superior de las zapatas, mientras que en la parte inferior están los apoyos de las zapatas. El inconveniente de este sistema es que, se hace más fuerza con la zapata primaria (en contra del giro), que con la secundaria (a favor del giro). No es el sistema de frenado más efectivo, pero sí el freno de tambor que genera menos calor.
Frenos de tambor dúplex
Este sistema de frenado cuenta con dos bombines de émbolo único, uno en la parte superior y otro en la parte inferior. A diferencia del freno de tambor simplex, en el dúplex cada bombín solamente mueve una zapata. Esto provoca que ambas zapatas se vuelvan primarias, ya que las dos ejercen fuerza en sentido contrario al giro del tambor y la frenada sea más efectiva. Sin embargo, hay que tener en cuenta que cuando el sentido de giro cambia, las dos zapatas se vuelven secundarias.
El problema de los frenos de tambor es que es una tecnología que ya ofrece poco margen a la evolución
Frenos de tambor twinplex
Este sistema de freno de tambor es muy similar al interior, con la única diferencia que el bombín es de doble pistón, por lo que mueve ambas zapatas a la vez. Además, el punto de apoyo en lugar de ser fijo es flotante. Este sistema provoca que ambas zapatas sean secundarias al hacer fuerza a favor de giro, aunque eso no afecta en demasía a su eficiencia puesto que se logra que hagan fuerza de forma simultánea e uniforme por toda la superficie.
Frenos de tambor duo-servo
En este tipo de sistemas de freno de tambor, las zapatas son ambas primarias porque se accionan y se mueven por un bombín del pistón doble situado en la parte superior, ya que en la parte inferior se encuentra la bieleta de accionamiento. Al igual que el sistema simplex, el bombín mueve ambas zapatas, pero es la zapata primaria la que empuja a la secundaria gracias al bombín, convirtiendo ambas en primarias al friccionar en sentido contrario del giro. Es uno de los sistemas más efectivos porque hay una gran fuerza de rozamiento al trabajar ambas zapatas a la par.
Los frenos de disco, aunque algo más caros, son la opción predilecta por su mayor eficacia y su capacidad para disipar de mejor forma el calor de la frenada
¿Freno de tambor o de disco?
Aunque el sistema de frenado de tambor es eficaz, tiene dos grandes problemas. El primero es que a nivel evolutivo la tecnología está exprimida al máximo y ya no hay margen para grandes evoluciones. El segundo, y más importante, es que el tambor por diseño tiene una ventilación más deficiente, lo que provoca que se acumule el calor por el rozamiento y si se exige mucho a este tipo de frenos tienden a fatigarse y provocar una pérdida de capacidad de frenado. Además, los sistemas ABS están enfocados a otras soluciones.
Además, conforme se desgasten las zapatas hay que ajustar el sistema para que no se pierda fuerza de fricción y se mantenga el equilibrio de frenado. Actualmente los frenos de tambor sólo aparecen en vehículos de bajo coste, en el eje trasero, para reducir los costos. En líneas generales, los frenos de disco, aunque más caros, son la opción más común y eficaz por su menor riesgo de fatiga. Además, los frenos de disco todavía tienen cierto margen de evolución. El precio de los frenos de disco cada vez más es ajustado en los vehículos de acceso, mientra que en deportivos y vehículos de alta gama se usan discos de frenos con pinzas de nuevos materiales y configuraciones que elevan su importe.