¿Qué son las zapatas de freno?
Las zapatas de freno son una de las piezas típicas de desgaste del
sistema de frenos. Esto genera muchas preguntas, como cuándo deben reemplazarse las zapatas de freno, cómo funcionan o cómo se puede controlar el desgaste. La siguiente guía responde detalladamente a estas preguntas.
Los forros de frenos de tambor se denominan zapatas de freno. Se trata de una pieza metálica curvada, la zapata de freno, sobre la que se remacha y/o pega el forro. Mientras que en los vehículos comerciales pesados todavía es habitual remachar las zapatas de freno viejas y colocar otras nuevas, en los vehículos comerciales ligeros y turismos se suelen ofrecer zapatas de freno completas.
¿Por qué cada vez más vehículos utilizan frenos de disco en lugar de frenos de tambor?
Actualmente, se trata principalmente de remolques, vehículos más antiguos o la clase más pequeña de vehículos en los que todavía se pueden encontrar frenos de tambor. El freno de disco es mucho más eficiente porque se puede aplicar más presión de frenado. Además, la suciedad, el polvo de los frenos, las salpicaduras de agua y las altas temperaturas no degradan el rendimiento de frenado tan rápido como con los frenos de tambor.
Estas son las razones por las que el freno de disco, a pesar de sus mayores costos de producción, se ha establecido en casi todas las clases de vehículos. Los frenos de tambor solo pueden estar presentes en el eje trasero, ya que allí se necesita menos fuerza de frenado. El bajo peso de los coches pequeños también es crucial, por lo que los frenos de tambor se siguen considerando suficientes en este caso. Las excepciones son siempre los frenos de mano, que también se pueden utilizar como frenos de tambor (en el disco de freno).
¿Cómo funcionan los frenos de tambor?
Cuando se aplica presión al cilindro maestro, la presión se acumula a través del pedal de freno en el líquido de frenos que no se puede comprimir. A continuación, una válvula proporcional controla la presión del freno, que se transmite al freno de disco (eje delantero) o al eje trasero (freno de tambor), ya que el freno de tambor requiere mucha menos presión. Puede haber un regulador de fuerza de frenado en el eje trasero. Cuando el vehículo es más pesado (más pasajeros o equipaje), la carrocería se empuja hacia abajo y la distancia al eje se reduce.
Una conexión intermedia acciona la válvula que iguala la presión. La presión del líquido de frenos llega ahora al cilindro de la rueda. Desde el exterior, en la vista superior, el cilindro de freno de rueda está en la parte superior con el tambor de freno desmontado. A su izquierda y derecha, hay dos zapatas de freno que imitan la forma circular del tambor. En la parte inferior, las zapatas de freno se enganchan al perno o se almacenan aquí. El líquido de frenos ahora empuja los dos pistones hacia la derecha y hacia la izquierda. Esto también hace que las zapatas de freno en la parte superior se separen: el freno se activa.
Además, hay muelles entre las dos zapatas de freno, que están destinados a tirar de las zapatas hacia atrás después de frenar. Dado que siempre están en estrecho contacto con el tambor de freno, hay un embrague de ajuste entre las zapatas de freno que se acopla a través de la transmisión tan pronto como se alcanza una cierta distancia nuevamente. Gracias a esto, las zapatas de freno no pueden moverse de manera desigual en el cilindro de freno de la rueda (entonces el pistón puede salirse del cilindro, el líquido de frenos se escapa y el freno deja de funcionar). El tiempo de respuesta es más rápido ya que el forro hace un contacto más rápido con el tambor y no hay pérdida de presión de freno del forro al tambor.
Este tornillo de fijación se ajusta cuando se sustituyen las zapatas de freno para que las pastillas de freno apenas hagan contacto. Para ello, el piñón puede ajustarse con un destornillador a través de un orificio en la placa de cubierta trasera (placa de la armadura). Una de las dos zapatas de freno tiene una palanca móvil para que el freno de mano se pueda operar con cables de freno de mano. Aquí es donde se engancha el cable de freno para que el freno actúe cuando se acciona el freno de mano. El freno de mano se acciona en la palanca del freno de mano y después del cable de freno central, donde dos cables de freno van cada uno a un tambor de freno. El freno de mano debe tener una holgura máxima de tres a cinco dientes.
¿Qué hacer si las zapatas de freno están oxidadas?
Especialmente si se acciona el freno de mano, esto puede tener graves consecuencias si el vehículo está estacionado durante mucho tiempo. Dado que el freno se acciona con la palanca de una de las zapatas descritas, el polvo de freno puede mezclarse con el aerosol en esta parte mecánicamente móvil (especialmente si la placa de anclaje está oxidada o faltan los tapones de sellado). Además, el freno de mano generalmente se aplica justo después de que finaliza el viaje. Así que cuando los frenos están calientes.
El freno puede bloquearse después de que el automóvil no se haya utilizado durante mucho tiempo. Por lo general, esto ya no se puede solucionar aplicando el freno de mano. Para los conductores experimentados, una opción es arrancar el motor y apagarlo. El freno se calienta durante la conducción, por lo que hay que seguir intentando soltar el freno de mano. Sin embargo, no conduzca durante demasiado tiempo o los frenos se sobrecalentarán. De este modo, un freno de mano atascado puede liberarse en muchos casos. Pero solo los conductores experimentados deberían intentarlo debido al gran esfuerzo que supone para el equipo.
Sin embargo, en vehículos con transmisión automática, la posición "P" se usa normalmente para estacionar y el freno de mano casi nunca se usa. Esto también puede hacer que el freno se oxide. A más tardar en la próxima inspección general (ITV), el freno de mano que no funciona sería motivo de rechazo del coche. Pero esto también puede ocurrir con un freno de tambor. En el banco de pruebas de frenos, se observa entonces una gran diferencia en el rendimiento de frenado de ambas ruedas.
En este caso, solo sirve quitar el tambor de freno, desmontar el freno y limpiarlo. Para ello, se utiliza un limpiador de frenos o un eliminador de óxido. Las superficies de contacto de las zapatas de freno en la placa de anclaje, como los pernos donde se fijan las mordazas, se lijan con papel de lija y se limpian con aire comprimido. Las zapatas y el tambor también están ligeramente lijados en la superficie de los frenos. Todo ello debe ser realizado por una empresa especializada. En el caso de los coches antiguos, también puede haber un riesgo para la salud, ya que las zapatas de freno antiguas pueden contener amianto. El objetivo de esta descripción es ayudarle a entender mejor la carga de trabajo.
¿Por qué se puede mojar una llanta o un tambor de freno?
En vehículos con frenos de tambor, en caso de algún daño, puede aparecer un patrón fluido en la llanta y el tambor de freno que se propaga en forma de estrella. El líquido también puede estar presente en la pestaña de la llanta o incluso en el suelo. Este es líquido de frenos. Los dos pistones del cilindro de freno de la rueda están protegidos por un guardapolvo de goma.
Los pistones en sí tienen labios de sellado de goma. Si el líquido de frenos se escapa por aquí, puede causar los daños descritos. Esto va acompañado de un nivel bajo de líquido de frenos en el depósito de expansión y/o un recorrido largo del pedal o un freno que no responde o responde incorrectamente. Además, el líquido de frenos se distribuye por la zapata de freno y puede ser literalmente aspirado.
Esto significa que la acción de frenado puede eliminarse casi por completo. Esto también afecta a la rueda diagonalmente opuesta del eje delantero, ya que el freno suele estar formado por dos circuitos de freno diagonales. La reparación se realiza renovando el cilindro de freno de la rueda o con un kit de reparación adecuado. También hay que cambiar las zapatas de freno. Se debe limpiar todo el freno. Los muelles y los pasadores también deben sustituirse a más tardar cada dos cambios de frenos para evitar la fatiga del material.
¿Con qué frecuencia deben sustituirse las zapatas de freno?
Esto no puede determinarse de forma generalizada. El desgaste de las zapatas de freno, incluidos los frenos de disco, depende en gran medida de las condiciones de uso. ¿Tiene que frenar muy a menudo (tráfico urbano) o muy poco (autopista)? ¿Conduce principalmente por carreteras o por regiones montañosas? Utilice siempre el recorrido del pedal de freno como indicación. Cuanto más se desgasta el forro de los frenos, mayor es la dispersión de la base de las dos zapatas.
Esto significa que los pistones de freno también están más alejados, lo que hace que haya más líquido de frenos en los cilindros de freno de las ruedas. El recorrido del pedal del freno se hace más largo y suave. No basta con rellenar el líquido de frenos. Siempre se debe comprobar el grosor del forro de los frenos. Dado que el nivel del líquido de frenos también se indica con una luz de advertencia, también es una señal para revisar el freno. Además, el sistema también puede perder líquido de frenos y las válvulas de control descritas pueden estar defectuosas. Sin embargo, el freno de tambor se desgasta menos que un freno de disco y, por tanto, tiene una vida útil más larga.
¿Cuándo se desgastan las zapatas de freno?
La comprobación de las zapatas de freno plantea inmediatamente la cuestión de cómo se hace y cuándo se desgastan las zapatas. En la parte posterior del freno se encuentra la mencionada placa de anclaje de cada freno de rueda o de tambor. Aquí hay un orificio de inspección, que debe estar cerrado con un tapón de goma. Aquí se puede utilizar una lámpara de taller. Ofrece una visión directa del lado de la zapata de freno para que pueda ver el grosor del forro. Se aplican las especificaciones del fabricante aquí. Estos deben corresponder a un valor mínimo de dos a tres milímetros. En última instancia, esto también depende de si las zapatas de freno están remachadas o pegadas.
¿A qué más hay que prestar atención al sustituir las zapatas de freno?
Al igual que con el freno de disco, el disco de freno debe ser revisado, esto debe hacerse cuando se sustituyen las zapatas del freno de tambor. Observe el espesor mínimo de la superficie abrasiva, así como las ranuras del tambor. Al extraer el tambor, el freno se gira primero hasta el fondo. A menudo es necesario desmontar primero el cojinete de rueda. Si se intenta aflojar el tambor de freno con un martillo, se puede producir un desequilibrio que provoque que se pise el pedal de freno. Debido a los altos requisitos de conocimientos profesionales, la sustitución de las zapatas de freno, así como el desmontaje, montaje y ajuste del freno solo deben ser realizados por empresas especializadas. Esto también se aplica al ajuste de los frenos. Una vez sustituidas las zapatas, se utiliza el tornillo de ajuste para separarlas y apretarlas. A continuación, se suelta de nuevo lo suficiente para que el tambor pueda funcionar libremente. Se necesita mucho tacto y experiencia para ajustar los frenos correctamente. Esto también se aplica a los cojinetes de ruedas, que pueden necesitar ser desmantelados y luego relubricados y ajustados.
