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Frenos de Disco Cerámicos: Todo lo que tienes que saber

Como recordareis, hace unos días os presentábamos un artículo sobre el funcionamiento de nuestro sistema de frenado y las diferencias entre los sistemas de disco y tambor, pero por si no os acordáis, os ponemos el enlace del artículo para que hagáis memoria. Ese artículo, lo dividimos en dos partes ya que era muy extensa la información que hay al respecto.

En esta segunda parte del artículo, vamos a comentar los diferentes tipos de frenos de disco que podemos encontrar en el mercado y sobre todo en los discos cerámicos. Este tipo de discos, son unos de los más interesantes y que más hincapié están haciendo los fabricantes es sus modelos de gama alta, como por ejemplo Audi en sus modelos RS.

Así que vamos a entrar en el tema que nos ocupa haciendo un breve listado de las diferentes clases de frenos de disco. Empezaremos por:

Discos macizos: contienen una superficie de fricción lisa sin ningún tipo de ventilación y son muy propensos a la acumulación de calor y suciedad. Tienden a cristalizar las pastillas de freno, lo que conlleva un peligro por su falta de eficacia de frenado. Su principal ventaja es su coste de fabricación, muy bajo con respecto a los otros modelos de discos de freno. Tienen una gran desventaja, y es que tienden a alabearse si le aplicamos un estrés continuo.

Disco de Freno

Frenos de Disco Ventilados

Se trata de la unión de dos discos macizos con una separación entre ellos, de modo que circule el aire a través, cuya dirección va desde el centro hacia el exterior. De este modo, hay una mayor evacuación de calor, alcanzando además unas temperaturas muy inferiores en comparación a los discos macizos. Presentan una serie de inconvenientes como por ejemplo, que posee un mayor volumen debido a su espesor; tienen un mayor precio y presentan unas tensiones internas generales o locales mucho más elevadas que en los discos convencionales.

Frenos de disco ventilados

Frenos de Disco perforados:

Estos discos contienen unas perforaciones en la superficie, de modo que, aparte de refrigerar el disco por ser autoventilados, refrigeran las pastillas por medio de estos agujeros. Estos son como pequeños túneles capaces de aumentar la superficie para disipar calor.

Cuando los agujeros llegan a la zona de las pastillas, aportan aire fresco para evitar un excesivo calentamiento.

freno de disco perforados

Frenos de Disco estriados:

Los podríamos clasificar como “discos perforados”, ya que la finalidad de las estrías es mejorar la refrigeración de los discos. Este estriado tiene varias funciones importantes, como remover el aire caliente, limpiar las pastillas de polvo y crear una superficie óptima de frenado para aumentar su eficacia.

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Su principal desventaja, es el consumo excesivo de material de fricción en pro de un aumento de la frenada.

 

Frenos de Disco cerámicos:

Tienen su origen en la industria aeronáutica, posteriormente en la década de los 80, se empezaron a introducir en el mundo de la fórmula 1, donde se comenzó a desarrollar de forma más exhaustiva en la competición, pero no fue hasta el 2001, cuando Porsche los introdujo por primera vez en un coche de calle, con el Porsche 911 GT2, en su equipamiento de serie.

A partir de este momento, fue cuando los demás fabricantes, como Lamborghini, Audi o Bentley, empezaron a introducirlos en sus modelos más deportivos.

Estos discos, están compuestos a partir de un componente conocido como composite cerámico (carburo de silicio), extremadamente duro y resistente a la abrasión. En éste, están integradas fibras de carbono altamente resistentes, las cuales absorben eficazmente las tensiones que se producen en el material.

Esta resistencia, la podemos observar al bajar un puerto de montaña, por ejemplo, donde los discos cerámicos llegan a alcanzar temperaturas de hasta 800 grados, sin ningún problema, ya que estos discos se “hornean” a más de 1.700 grados. Bajo estas condiciones, los discos de fundición se dilatan y su superficie se ondula, impidiendo que las pastillas de freno se apoyen completamente sobre la superficie de los discos, provocando vibraciones en el volante, lo cual reduce el confort durante el manejo, pues las vibraciones se extiende hasta el tren delantero, provocando una sensación de desequilibrio además de reducir su eficacia en el frenado.

Los discos cerámicos soportan éstas altas temperaturas debido al bajo peso de su material, que evacua de forma más eficaz el calor producido, además de los conductos de autoventilación envolventes, que maximiza la eficacia en la ventilación interior. Ésta se ve reforzada en las superficies de roce con la incorporación de taladros transversales, asegurando un frenado más eficiente sobre pavimentos deslizantes que con discos convencionales, debido en parte, a la alta densidad del compuesto de fibra orgánica, que no absorben tanta humedad.

Pero realmente, ¿cuáles son las principales diferencias de los discos cerámicos con respecto a los convencionales?

DISCO CARBONO-CERÁMICODISCO CONVENCIONAL
Elevado poder de frenadoPeso reducido (50% menos)Alta resistencia a grietas y roturasElevada durabilidad (300.000 kms)Menor densidad (2,45 g/cm3)Menor resistencia a la tracción (20-40 MPa)Menor módulo de elasticidad (30 GPa)Mayor resistencia a la flexión (50-80 MPa)Menor alargamiento por rotura (0,3%)

Mayor resistencia al choque térmico (>27000 Wm-1)

Mayor estabilidad térmica (1350º)

Mayor tª de trabajo (900º)

Menor coeficiente de dilatación (2,6-3 K)

Menor conductividad térmica (40 W m-1K-1)

Mayor calor específico (0,8 kJkg-1K-1)

 

Mayor densidad (7,25 g/cm3)Mayor resistencia a la tracción (200-250 MPa)Mayor módulo de elasticidad (90-110GPa)Mayor resistencia a la flexión (150-250 MPa)Mayor alargamiento por rotura (0,3-0,8%)Menor resistencia al choque térmico (<5400 Wm-1)Menor estabilidad térmica (aprox 700º)Menor tª de trabajo (700º)Mayor coeficiente de dilatación (9-12 K)

Mayor conductividad térmica (54 W m-1K-1)

Menor calor específico (0,5 kJkg-1K-1)

 

disco de freno cerámico

Tras el salto, os adjuntamos un par de videos sobre los frenos cerámicos, esperamos que os haya gustado el artículo y, si es así, no dudéis en comentar todo lo que queráis.

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