Com funcionen els frens de disc

La majoria dels cotxes moderns utilitzen un sistema de frenada que consisteix en frens de disc. S'anomenen així perquè utilitzen la força aplicada als discs units a les rodes per frenar i aturar el cotxe. En comparació amb els frens de tambor, els frens de disc proporcionen més potència de frenada i no s'escalfen tan ràpidament amb un ús intensiu. Mentre que alguns vehicles de nivell d'entrada utilitzen frens de tambor a les rodes posteriors, els frens de disc de les quatre rodes es troben habitualment en tot, des de sedans familiars fins a camions i cotxes esportius d'alt rendiment.

Peces que conformen un sistema de fre de disc

Rotor: un disc circular cargolat al cub de la roda que gira amb la roda. Els rotors solen estar fets de ferro colat o acer, però alguns vehicles molt cars utilitzen un rotor de carbonoceràmica. Els rotors poden tenir ranures o forats per a una millor dissipació de la calor.

Pastilles de fre: El component que pressiona el rotor, creant una fricció que frena i atura el cotxe. Tenen una part metàl·lica anomenada sabata i un folre adherit a la sabata. El revestiment és el que realment entra en contacte amb el rotor i es desgasta amb l'ús. Els revestiments estan fets amb una varietat de materials i es divideixen en tres categories: orgànics, semimetàl·lics i ceràmics. El material de revestiment que trieu afectarà la vida útil dels frens, la quantitat de soroll que s'escolta en frenar i la rapidesa amb què els frens detenen el cotxe.

Vàlvula cilíndrica: El cilindre està connectat al sistema hidràulic del sistema de fre. El pistó és el que mou les pastilles de fre al rotor quan el conductor prem el pedal de fre. Alguns sistemes de frens tenen un únic pistó que mou les dues pastilles, mentre que altres tenen dos pistons que empenyen les pastilles de fre a cada costat del rotor. Altres encara tenen quatre, sis o fins i tot vuit pistons per obtenir més potència de frenada, a costa d'un cost i complexitat afegits.

Suport: la carcassa que s'adapta sobre el rotor i subjecta les pastilles i els pistons de fre, i conté els passos del líquid de fre. Les pinces de fre vénen de dos tipus: flotants (o lliscants) i fixes. Les pinces flotants "floten" sobre el rotor i només tenen pistons en un costat. Quan el conductor acciona el fre, els pistons forcen les pastilles de fre d'un costat al rotor, fent que la pinça llisqui de manera que les pastilles del costat no pistó de la pinça també entrin en contacte amb el rotor. Les pinces fixes estan cargolades i, en canvi, tenen pistons a banda i banda del rotor que es mouen quan el pilot acciona els frens. Les pinces fixes distribueixen la pressió de fre de manera més uniforme i subjecten el rotor més fort, però les pinces flotants s'utilitzen a la majoria de vehicles i són ideals per a la conducció diària.

Sensors: Els frens d'alguns vehicles estan equipats amb sensors integrats a les pastilles de fre que indiquen al conductor quan les pastilles estan gastades. Altres sensors de fre tenen un paper en el sistema ABS del vehicle.

Com funcionen els frens de disc

Els frens haurien de respondre a l'instant. Quan el conductor prem el pedal, un pistó dins del cilindre mestre de fre pressiona les línies de fre amb fluid hidràulic, que mou els pistons i empeny les pastilles cap al rotor. Com més prem el conductor el pedal, més pressió hi haurà dins de les línies de fre i més comprimiran les pastilles el rotor. La distància que recorren les pastilles és curta, només uns quants mil·límetres, i s'han de retreure a les pinces tan bon punt el pilot deixa anar el pedal.

Desgast del fre de disc

Fins i tot durant la conducció normal, els sistemes de frens de disc estan sotmesos a una gran tensió i calor i, amb el temps, caldrà substituir alguns components. Les pastilles de fre s'han de substituir amb més freqüència. Quan això succeeix, depèn dels vostres hàbits de conducció particulars, així com del material amb què estan fetes les pastilles, però oscil·la entre 25,000 i 70,000 milles. Els discos de fre solen durar entre 50,000 i 70,000 milles (i de vegades més), però es poden fer malbé si es sobreescalfen o si les pastilles de fre no es substitueixen a temps. El líquid de fre és l'element vital de tot el sistema de fre, així que comproveu-lo cada 24,000 a 36,000 milles, o immediatament si sospiteu que hi ha una fuita. Els pistons i les pinces han de durar tota la vida útil del vehicle, excepte quan es produeixen problemes mecànics, es fan malbé per runes o per accident, o si s'apoderen per inactivitat.

Símptomes de problemes de fre de disc

Alguns símptomes difícils d'ignorar fan saber al conductor que té problemes amb els frens:

soroll de crits: A mesura que el material de la pastilla de fre es desgasta, l'indicador de desgast metàl·lic a l'interior de la pastilla comença a fer contacte amb el rotor, fent un so de crits agut. La substitució de les pastilles de fre normalment elimina el soroll, però també pot ser causat per les restes de la carretera atrapades a la pinça.

Jitter o pulsació del pedal: Si el pedal del fre pulsa o tremola quan el premeu, és probable que els vostres discs de fre estiguin deformats. Els discs de fre han de ser perfectament plans i es pot produir deformació a causa d'un ús excessiu o sobreescalfament. De vegades, els rotors es poden actualitzar per tornar-los suaus, tot i que un reemplaçament directe és sovint una opció més segura pel mateix preu.

Pedal de fre esponjós o baix: El pedal de fre s'ha de sentir bé i la força de frenada ha de coincidir amb la força que premeu el pedal. Si el pedal se sent esponjós o més baix del normal, sovint és un signe de líquid de fre contaminat o d'una fuita al sistema. La presència d'aire o aigua al fluid en redueix l'eficàcia, i les fuites són un problema greu. Feu que un mecànic neti el líquid o comproveu si hi ha fuites al sistema per restablir la potència de frenada completa.

Els frens són sens dubte el sistema de seguretat més important de qualsevol vehicle, i els frens de disc proporcionen una potència de parada fiable i duradora. El més probable és que s'utilitzin al vostre vehicle, així que estigueu atents a qualsevol símptoma inusual que pugui indicar que cal substituir una peça.