frenos

Una de tópicos del cine: la secuencia comienza con el prota circulando con toda tranquilidad. En un momento dado, el director encuadra el pie derecho pisando el pedal del freno, y de repente pasamos a un primer plano de la cara de la estrella de turno, quien nos brinda su mejor cara de susto.

En resumen, los frenos no funcionan. Lo divertido es que, normalmente, no pasa nada; por lo menos no inmediatamente. El actor tiene un buen rato para lucir sus trabajados gestos de agobio intentando detener el vehículo.

En la vida real, no obstante, las cosas no suelen ser así. Si te fallan los frenos, lo normal es estamparse sin solución de continuidad. Sobre todo, debido a que eso de la frenada progresiva no está muy de moda.

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A veces los frenos nos avisan de lo que funciona mal. Otras veces podemos ser nosotros mismos quienes detecten a priori pequeñs problemas en el sistema de frenado. Hoy toca hablar sobre su mantenimiento. Por enésima vez conviene recordar que los frenos son imprescindibles en nuestra seguridad ya que se encargan de detener el vehículo y por ello tienen que funcionar con precisión ante nuestras necesidades.

Ya sean más antiguos, de tambor, o más modernos, de disco, el esfuerzo y el desgaste les afecta por igual y eso se traduce en frenadas más largas, irregulares y poco efectivas. El frenado de un vehículo no es simétrico. Las ruedas delanteras se encargan del 60% del mismo.

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A pesar de que mi compañero Jaume hizo una serie completa sobre los frenos, hoy me voy a atrever a aportar un paso más, más bien dos pasos. El primero hará referencia a cuando son los mismos frenos los que nos dan pistas de lo que va mal en el sistema.

Quizás el método más sencillo de comprobar que tenemos un fallo es mediante el indicador luminoso: el símbolo de exclamación. Un indicador que quizás asociemos más con el olvido del freno de mano. Pero además de recordanos que tenemos el freno de mano puesto, también sirve para decirnos que el nivel del líquido de frenos es demasiado bajo o que las pastillas de frenos están muy gastadas. Está claro que su presencia en el panel de instrumentos se traduce en una visita al taller.

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El otro día leí un interesante artículo en la revista Motociclismo en el que después de hacer una comparativa entre motocicletas equipadas con ABS, utilizaban los datos recogidos para comparar los datos teóricos obtenidos en una frenada a 100 kilómetros por hora (distancia recorrida entre el punto de accionamiento de frenos y punto de detección de la motocicleta) con la distancia real recorrida si nos encontramos un obstáculo desde que lo vemos hasta que podemos detener la motocicleta.

De esta forma, asombra comprobar que la distancia teórica recorrida por la moto es de unos 41 metros mientras que la real a esa misma velocidad se va hasta los 71,6 metros pero, ¿que otros factores influyen en la distancia de detección? Vamos a verlos.

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Como lo prometido es deuda, para terminar esta larga serie de artículos sobre la frenada vamos a tratar los modernos sistemas electrónicos que accionan, o desactivan, automáticamente los frenos para ayudarnos a controlar el vehículo. En concreto, de todas las siglas que hay, nos centraremos en dos: el ABS y el ESP.

En realidad, pese a que a menudo se cobran como si fueran extras separados, ambos sistemas comparten la mayor parte de su infraestructura. Desde este punto de vista, el ESP se puede considerar una mera extensión del ABS. En cualquier caso, como su finalidad es distinta aunque complementaria, nosotros los seguiremos tratando como sistemas independientes.

El ABS debe sus siglas a Anti-lock Braking System, algo así como sistema de frenado anti-bloqueo. Es decir, un sistema que evita que las ruedas del vehículo dejen de girar a la misma velocidad que el coche durante una frenada brusca. ¿Por qué es beneficioso que no se bloqueen las ruedas? Veámoslo.

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Estamos llegando ya al final del paseo por el mundo del freno. Hasta ahora siempre hemos hablado de frenos mecánicos, en que la fuerza que nuestro pie aplica sobre el pedal se utiliza para generar fricción entre una pieza que gira solidaria a las ruedas, y otra que está fija en la carrocería. Pero no siempre es así, y hoy veremos unos cuantos ejemplos.

En general, podemos decir que cualquier fenómeno que se oponga al movimiento del coche puede ser considerado un freno. Independientemente de que ello se produzca a voluntad del conductor, o no.

Como decíamos al principio de este serial, el hecho que las ruedas sean redondas hace que la fricción con el suelo no se oponga al movimiento. Por eso, siempre se dice que la rueda es uno de los mayores inventos de la humanidad. Sin embargo, hay muchas otras fuentes de fricción que siguen estando ahí, y siguen frenando el movimiento.

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Llevamos ya un montón de días charlando sobre los frenos, y hasta el momento siempre hemos de fuerzas de fricción, fuerzas de frenado, etc. Pero como ya os he explicado alguna vez, en Física, todo lo que se puede explicar en términos de fuerzas, también se puede explicar usando la energía.

Por decirlo de alguna manera, «fuerzas» y «energías» son dos lenguajes diferentes. Siempre podemos traducir de uno a otro; ambos lenguajes, por si sólos, son capaces de explicar todos los fenómenos mecánicos. Pero a veces, como en los idiomas humanos, uno de ellos tiene la palabra justa para describir algo, lo que hace que sea más adecuado para explicar un fenómeno concreto.

Es decir, a veces es más fácil hablar de fuerzas. Otras veces es mejor en términos de energías. Para aprovecharnos de ello, muchas veces los físicos mezclamos ambos lenguajes, hacemos una especie de spanglish. Lo hacemos porque traducir entre ambos lenguajes es muy sencillo: una fuerza, que provoca un cambio en el valor de la velocidad, no es más que energía transmitiéndose de un cuerpo a otro.

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En el anterior episodio explicamos el sistema hidráulico que la práctica totalidad de los vehículos modernos utilizan para transmitir la fuerza que nosotros, humildes conductores, aplicamos sobre el pedal hasta los frenos.

Pero como somos eso, humildes humanos, la fuerza que podemos aplicar es limitada. Además, nos es muy incómodo tener que hacer mucha fuerza a menudo. Y, por lo tanto, la capacidad de frenado de nuestro vehículo, por muy buenas que las superficies de fricción, siempre estará limitada por el factor humano. Por este motivo, es bueno contar con sistema de multiplicación de la fuerza neumática que llega a los frenos.

Sin duda, existen muchos dispositivos que nos ayudan a multiplicar la fuerza de frenado. Y con el avance de la ciencia y la técnica, cada vez tendremos más, y mejores. Pero sin duda, el primer dispositivo que a todos nos viene a la cabeza es el servofreno de vacío.

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Continuamos nuestro viaje turístico por el mundo del frenado. En nuestra anterior parada (nunca mejor dicho) vimos los diferentes mecanismos por los que puede actuar un freno.

Vimos que, pese a que los detalles concretos en cada caso varían, este tipo de sistemas de reducción de velocidad se basan en aplicar fricción mecánica entre algo que gira solidariamente con las ruedas, y una pieza fija en la carrocería (dejaremos para más adelante un breve resumen sobre sistemas de frenado que no son mecánicos).

En general, la fuerza de fricción entre dos cuerpos sólidos aparece siempre que sus superficies estén en contacto y se desplazan la una sobre la otra (también existe una fricción estática entre dos superficies en contacto sin movimiento relativo, pero que intentan ponerse en movimiento; sin embargo, ese es un fenómeno algo distinto que no nos importa hoy).

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