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Como funciona el sistema de frenos de un vehículo

¿Cómo funciona el sistema de frenos de un vehículo?

Probablemente no le prestes mucha atención al auto en sí. ¿Necesita un cambio de aceite? ¿Cómo funciona el motor? ¿Es necesario rotar los neumáticos? A menos que algo se estropee, tendemos a dar por sentado los coches y cómo funcionan. Simplemente lo llevan de un lugar a otro rápidamente.

Sin embargo, si un ciervo corre frente a su automóvil, puede comenzar a pensar en cómo funciona una parte del automóvil: los frenos. Cuando el conductor pisa los frenos, se alegrará de que detenga rápidamente el automóvil, evitando una colisión desagradable.

Si lo piensa un poco, los frenos son un invento asombroso. Si está montando un scooter y necesita reducir la velocidad, puede estirar los pies y arrastrarlos por el suelo. Pero, ¿qué hay de viajar por la autopista a 55 millas por hora? Poner los pies en la carretera no serviría de mucho, ¿verdad?

Entonces, ¿cómo puede una ligera presión en el pedal del freno de un automóvil reducir la velocidad de un automóvil a alta velocidad hasta detenerse abruptamente? Es ciencia.

Un automóvil en movimiento tiene mucha energía cinética, que es energía de movimiento. Para detener un automóvil, los frenos deben deshacerse de esa energía cinética. Lo hacen utilizando la fuerza de fricción para convertir esa energía cinética en calor.

Cuando presiona el pie en el pedal del freno, una palanca conectada empuja un pistón hacia el cilindro maestro, que está lleno de líquido hidráulico. Ese fluido hidráulico se rocía a lo largo de un sistema de tuberías hacia otros cilindros más anchos colocados junto a los frenos de cada rueda.

Este sistema hidráulico multiplica la fuerza de su pie en el pedal del freno en suficiente fuerza para aplicar los frenos y hacer que el automóvil se detenga. Los propios frenos suelen ser de dos tipos: frenos de disco o frenos de tambor.

Muchos automóviles modernos tienen frenos de disco en las ruedas delanteras y frenos de tambor en las ruedas traseras. Los modelos más caros pueden tener frenos de disco en las cuatro ruedas. Solo los autos muy viejos o muy pequeños tienden a tener frenos de tambor en las cuatro ruedas.

Los frenos de disco constan de un disco de freno, una pinza de freno y una pastilla de freno. Cuando se presiona el pedal de freno, el líquido hidráulico hace que la pinza de freno presione la pastilla de freno contra el disco de freno. El roce de la pastilla de freno contra el disco de freno genera fricción, que convierte la energía cinética en calor en la pastilla de freno.

Cuanto calor ¡Mucho! ¡Detener un automóvil a alta velocidad puede calentar los frenos a 950º F o más! Para soportar tal calor, las pastillas de freno deben estar hechas de materiales especiales que no se derritan a temperaturas tan altas. Algunos de esos materiales especiales incluyen compuestos, aleaciones y cerámicas.

Los frenos de tambor también utilizan la fricción, pero de una manera ligeramente diferente. Los frenos de tambor constan de un tambor de freno y zapatas de freno. El tambor hueco gira con la rueda. Cuando se presiona el pedal del freno, un cilindro hidráulico empuja las zapatas de freno con forros de fricción contra la superficie interior del tambor de freno, creando fricción y por lo tanto ralentizando la rueda.