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El Freno
Dispositivo
mecánico que se aplica a la superficie de un eje, una rueda o un disco
giratorio, de manera que reduce el movimiento mediante fricción. El freno está
revestido con un material resistente al calor que no se desgasta con facilidad
ni se alisa ni se vuelve resbaladizo.
Una
zapata de freno es un bloque de madera o metal que presiona contra la llanta de
una rueda mediante un sistema de palancas. Un freno de banda es una banda
flexible enrollada alrededor del perímetro de la rueda y que puede tensarse
para apretarse contra ella. Se usa en las máquinas de vapor, en los vehículos
a motor y en algunos tipos de bicicletas. La zapata de freno de expansión
interna se emplea en muchos automóviles. Este sistema, también denominado
freno de tambor, usa un par de zapatas abatibles que presionan contra el
interior de un tambor mediante una palanca mecánica o un cilindro hidráulico.
Un
freno de tambor requiere mucha fuerza para presionar las zapatas, sobre todo en
un vehículo pesado que se mueve a gran velocidad. Esta fuerza se puede generar
con el freno de mano de un automóvil, pero lo más frecuente es que la fuerza
humana se potencie con un cilindro y un pistón accionado por aire (freno de
aire) o por un pistón accionado por el vacío (freno de vacío). En el freno de
aire, inventado por George Westinghouse en 1869, la presión del aire mantiene
apartados la zapata y el tambor mientras el vehículo está en movimiento. Los
frenos actúan cuando disminuye la presión. Este método elimina el peligro de
un fallo de los frenos a causa de una pérdida de aire. Si el sistema de aire
comprimido tiene una fuga los frenos entran en funcionamiento de forma automática.
Todos los trenes y algunos vehículos pesados, en especial los camiones
articulados, usan frenos de aire.
Los
primeros automóviles estaban equipados con frenos no hidráulicos, situados sólo
en las ruedas traseras. Los frenos en las cuatro ruedas se adoptaron de forma
general en la década de 1920 para conseguir una mayor seguridad. Los sistemas
de frenos mecánicos tenían la desventaja de que el uso poco firme de una de
las palancas de freno podía causar un viraje brusco del vehículo, a causa de
la presión de frenado desigual. Los frenos hidráulicos en las cuatro ruedas
utilizados hoy en la mayoría de los automóviles y camiones se alinean de forma
automática. Cuando el conductor pisa el pedal del freno, el fluido hidráulico
se envía con la misma presión desde el cilindro principal a todas las zapatas
de freno, aplicándose la misma fuerza de frenado en todas las ruedas.
Los
frenos de disco han ido reemplazando a los frenos de tambor en los automóviles
modernos. Estos frenos, que consisten en un par de pastillas montadas en un
dispositivo que acciona hidráulicamente, aprietan las caras del disco de freno
sujeto a la rueda. Los frenos de disco aplican la potencia de frenado de forma
constante y más controlada que los frenos de tambor y son también más
resistentes a la reducción de frenado, pérdida de potencia de parada tras una
frenada fuerte.
Muchos
automóviles tienen sistemas de frenado antibloqueo (ABS, siglas en inglés)
para impedir que la fuerza de fricción de los frenos bloqueen las ruedas,
provocando que el automóvil derrape. En un sistema de frenado antibloqueo un
sensor controla la rotación de las ruedas del coche cuando los frenos entran en
funcionamiento. Si una rueda está a punto de bloquearse los sensores detectan
que la velocidad de rotación está bajando de forma brusca, y disminuyen la
presión del freno un instante para impedir que se bloquee. Comparándolo con
los sistemas de frenado tradicionales, los sistemas de frenado antibloqueo
consiguen que el conductor controle con más eficacia el automóvil en estas
situaciones, sobre todo si la carretera está mojada o cubierta por la nieve.
