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Psb76
13/02/2001, 20:18
Para comprender el porqué de los frenos cerámicos, primero debemos conocer algo más acerca de la teoría física aplicada en el funcionamiento de los sistemas de freno.

A simple vista, se puede suponer que una superficie con un área mayor ofrece más resistencia que una con un área menor, esto no es así, ya que la resistencia o fuerza de roce NO depende del área, sino que depende de la naturaleza del material, es decir de su coeficiente de roce (µ).

La fuerza de roce (Fr) es una fuerza que se opone a la fuerza que trata de efectuar el movimiento, en el caso de la figura que se muestra, la fuerza esta dada por la tensión de la cuerda (T)
En la figura también se puede ver que la fuerza de roce, es el resultado del producto del coeficiente de roce (µ) y de una fuerza de igual magnitud pero con distinta dirección al peso (mg), la cual se llama normal (N).

http://psb76.hypermart.net/pictures/frenos_porsche/diagrama_fisica.jpg

En resumen, la fuerza de roce, o mejor dicho la capacidad de frenar un cuerpo, esta dada por la fuerza normal (N) y por la naturaleza del material o coeficiente de roce (µ)

Aplicando esto al sistema de frenos, podemos decir que la capacidad de frenar esta dada por el coeficiente de roce entre el disco de freno y la pastilla (µ) y la fuerza con que el o los pistones del caliper aprietan las pastillas contra el disco (N)

Esta tabla sirve para observar los valores del coeficiente de roce entre algunos materiales
<LI>Alquitrán seco: µ=0.9
<LI>Asfalto rugoso seco: µ=0.8
<LI>Adoquinado: µ=0.6
<LI>Asfalto rugoso húmedo: µ=0.5
<LI>Asfalto usado húmedo: µ=0.4
<LI>Pastilla de freno sobre disco de fundición: µ=0.3
<LI>Adoquinado húmedo: µ=0.3
<LI>Hielo: µ=0.1


Como la fuerza que los sistemas hidráulicos pueden aplicar hoy en día sobre la pastilla, es mas que suficiente, entonces nos queda mejorar el coeficiente de roce entre el disco y la pastilla.

El coeficiente de roce en frío de una pastilla de USO NORMAL es de aprox. (µ=0.34), este valor baja gradualmente según aumenta la temperatura del disco/pastilla, llegando a ser (µ=0.25) cuando la temperatura del conjunto alcanza los 400°c

Las pastillas de USO DEPORTIVO, tienen un coeficiente de roce en frío de aprox. (µ=0.2), es decir en las primeras frenadas hasta que se alcanzan 200ºc, puede ser que se sienta que los frenos no funcionan. Luego cuando la temperatura alcanza cerca de 400°c, el valor del coeficiente de roce llega a ser (µ=0.3), manteniéndose constante hasta los 650°c en donde el coeficiente de roce baja de nuevo a (µ=0.2)

Cuando el conjunto de pastilla/disco se calienta demasiado, viene una baja drástica en el rendimiento conocida como "fading", siendo a una temperatura superior a los 450°c para las pastillas normales y superior a los 700°c para las pastillas deportivas.

http://psb76.hypermart.net/pictures/frenos_porsche/freno_rojo_chico.jpg
Agrandar foto. (800*600 y 195kb) (http://psb76.hypermart.net/pictures/frenos_porsche/freno_rojo_grande.jpg)

En competencias como la Formula 1, se utilizan discos de fibra de carbón, los cua