¿Qué son el freno y el servofreno?

Del freno puede decirse que es una máquina que convierte energía cinética en calor. Es una definición un tanto rápida y simple, pero define perfectamente qué es este sistema. Se utiliza, como sabemos, para detener un vehículo en su avance, y es uno de los sistemas de seguridad activa por antonomasia de los vehículos a motor (aunque no se limita a ellos, aunque aquí nos refiramos a partir de ahora a los frenos para coches).

Si la definición de máquina nos parece inexacta, diremos que es un actuador: cuando lo accionamos, obtenemos como respuesta la disminución de la velocidad del coche. Existen muchos tipos de freno, y no solo nos referimos al calor como la energía en que se convierte la energía cinética: nos encontramos con frenos regenerativos que convierten la energía cinética en electricidad, o con frenos que convierten energía cinética en energía potencial en forma de aceite o gas a presión. Pero en resumidas cuentas, lo que hacen es inhibir el movimiento, reduciendo en el caso del coche la velocidad hasta, en algún caso, detener por completo el vehículo.

En la historia de los frenos los hemos visto de todas clases, siendo los más comunes entre los coches los frenos de tambor y los frenos de disco. Hoy en día los frenos que se montan en los coches comerciales son frenos de disco. En los antiguos frenos de tambor, la fricción necesaria la provocan unas zapatas que ejercen presión sobre un tambor que gira solidariamente con las ruedas. En los frenos de disco tenemos unas pinzas que permiten a las pastillas de freno ejercer la presión necesaria sobre los discos de freno fijos en la rueda. Ambos conceptos son muy similares, pero la eficacia de los frenos de disco es mucho mayor.

La fuerza con la que las pinzas de freno “muerden” el disco puede conseguirse de forma mecánica, hidráulica, neumática o electromagnética, y los propios discos de freno pueden ser de acero, carbono o cerámicos. Curiosamente, la ventaja de los discos de freno sobre los de tambor es que, aunque la superficie donde se aplica la presión es menor, los discos disipan el calor de forma más eficiente (y rápida), y más aún si son discos ventilados (“con agujeros”). Esto ayuda mucho a prevenir el fading, o desvanecimiento de las capacidades de frenado por exceso de calor.

Este fading se produce cuando exigimos demasiado a los frenos, ya sea por conducción deportiva (muy deportiva, diríamos), o bien por un uso continuado de los frenos en largas y empinadas pendientes descendentes. Cuanto más hagamos trabajar a los frenos, más posibilidades tendremos de que estos pierdan su eficacia. Y eso afectará más si hablamos de vehículos pesados (camiones trailer, por ejemplo), que a pesar de disponer de una buena cantidad de frenos pueden acusar cansancio en cascada: que el agotamiento de un solo freno pueda propagarse a los demás por estar expuestos a mayor esfuerzo.

Servofreno: frenar fuerte sin tener que ponernos de pie sobre el pedal

El servofreno sigue, salvando las distancias, la filosofía de la dirección asistida: evitar al conductor un esfuerzo físico notable a la hora de accionar el mecanismo. Si no disponemos de servofreno en un coche, la fuerza que debemos ejercer para accionar el mecanismo es mayor cuanto más pesado sea el coche, por ejemplo. En ese caso (originalmente en frenos mecánicos) tendríamos que ejercer nosotros la fuerza que se traducirá en la fuerza de las pinzas de freno sobre el disco.

A partir del desarrollo del servofreno para paliar el esfuerzo demandado por los frenos mecánicos se desarrollaron otros tipos de freno más efectivos y más regulables por el pie del conductor: los sistemas de freno hidráulico, neumático y eléctrico. No vamos a entrar en detalle del funcionamiento del servofreno ni de los diferentes tipos que hay, sino que nos basta con saber que es un sistema de ayuda a la frenada, entendiéndose como ayuda para ejercer la presión suficiente sin sufrir calambres en los gemelos.

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Fotos | David.Moniaux, Bielasko