Pastilles de fre. El que necessites saber

En els vehicles moderns, s'utilitzen dos tipus de mecanismes de fre: disc i tambor. En ambdós casos, s'utilitza el mètode de fregament de frenada, en el qual la desacceleració de la rotació de les rodes es produeix a causa de la interacció dels parells de fricció. En aquest parell, un dels components és mòbil i gira amb la roda, l'altre està estacionari. El component mòbil és el disc o tambor de fre. L'element fix és la pastilla de fre, que es tractarà en aquest article.

Durant la frenada, es crea pressió de fluid al sistema hidràulic o aire comprimit si s'utilitza la pneumàtica com a accionament. La pressió es transfereix als cilindres de treball (roda) i els seus pistons, avançant, actuen sobre les pastilles de fre. Quan les pastilles es pressionen contra un disc o tambor que gira amb la roda, sorgeix una força de fricció. Les pastilles i el disc (tambor) s'escalfen. Així, l'energia cinètica del moviment del cotxe es converteix en energia tèrmica, la velocitat de gir de les rodes disminueix i el vehicle s'alenteix.

Les pastilles per a frens de disc tenen una forma diferent. En els frens de disc són plans, en els de tambor es fan en forma d'arc. La forma ve determinada per la superfície amb la qual estan en contacte les pastilles: la superfície lateral plana del disc o la superfície de treball cilíndrica interna del tambor. En cas contrari, no hi ha diferències fonamentals en el seu disseny.

La base està feta per la placa de suport metàl·lica. A la part que no treballa, té una imprimació amortidora per amortir vibracions i sorolls. En alguns dissenys, l'amortidor es pot fer en forma de placa metàl·lica extraïble.

Un revestiment de fricció interacciona directament amb el disc o el tambor, que s'uneix a la base amb un adhesiu especial o amb reblons. Succeeix que el folre pot ser desmuntable, però en la majoria dels casos el bloc canvia completament.

El revestiment és la part més interessant de la pastilla de fre. L'eficiència de frenada, així com la vida útil i el preu de la pastilla en si, depenen en gran mesura dels seus paràmetres i mà d'obra.

Hi ha una capa d'aïllament tèrmic entre la capa de fricció i la placa de suport. Protegeix de l'escalfament excessiu i de l'ebullició. 

Sovint, es fan xamfrans i una o un conjunt de ranures al costat de treball del coixinet. Els xamfrans redueixen la vibració i el soroll, i les ranures serveixen per eliminar la pols i també milloren la dissipació de la calor.

Sovint s'aplica un recobriment a la part superior de la capa de fricció per a un ajustament més ràpid a les irregularitats del disc.

Per ajudar el conductor a entendre que el bloc ha arribat a un grau crític de desgast, molts fabricants el subministren un dispositiu de senyalització mecànica, que és una placa metàl·lica fixada a l'extrem. Quan la capa de fricció està molt desgastada, la vora de la placa començarà a tocar el disc de fre i emetrà un fort xiscle característic.

Recentment, per controlar el grau de desgast de les pastilles, s'utilitzen sensors electrònics, quan s'accionen, s'encén la llum corresponent al quadre de comandament. Poden ser externs o encastats. En el segon cas, per canviar, cal comprar pastilles amb sensors integrats.

El principal requisit per als revestiments és proporcionar un rendiment de frenada suficient en totes les condicions de la carretera, inclòs el fang i la humitat elevada. És la humitat la que presenta el major problema per al funcionament normal del parell de fre, jugant el paper de lubricant i reduint el coeficient de fricció.

Els coixinets han de conservar les seves propietats de treball en gelades severes, suportar canvis bruscos de temperatura i un escalfament important, que durant la fricció pot arribar als 200 ... 300 ° C i més.

Les característiques del soroll també són de gran importància. Fa uns cent anys, quan es van inventar els frens de disc, les pastilles no tenien pastilles i la fricció del metall sobre el metall durant la frenada anava acompanyada d'un terrible sonall. En els frens moderns, aquest problema està pràcticament absent, tot i que les pastilles noves poden xinyir durant una estona fins que es desgasten.

Un altre requisit important per a les pastilles és una actitud suau amb el disc de fre (tambor). Una pastilla de fricció massa suau reduirà la força de frenada creada per la fricció, i un compost de fricció massa dur "menjarà" ràpidament el disc, que costa molt més que les pastilles.

A més, un recobriment de fricció excessivament dur pot bloquejar completament prematurament la rotació de les rodes, quan el vehicle encara no s'ha alentit prou. En aquesta situació, el cotxe pot patinar i esdevenir incontrolable.

Els revestiments de fricció dels cotxes, per regla general, tenen un coeficient de fricció en el rang de 0,35 ... 0,5. Aquest és el valor òptim que permet una frenada adequada als carrers de la ciutat i carreteres rurals i alhora ajuda a preservar el recurs del disc de fre. Hi ha pastilles amb un coeficient de fricció més elevat, però estan destinats principalment a cotxes esportius que necessiten frenar amb freqüència i de manera molt brusca.

Antigament, l'amiant s'utilitzava àmpliament en la producció de revestiments de fricció. No obstant això, va resultar que la pols d'amiant té propietats cancerígenes, de manera que aquest material va ser completament prohibit a la Unió Europea l'any 2005. Altres països segueixen el seu exemple a poc a poc. Per aquest motiu, les pastilles de fre que contenen amiant són cada cop més rares i, per descomptat, s'ha d'evitar la instal·lació d'aquests productes.

L'amiant es va substituir per mescles que contenien de vegades entre 15 i 20 components. Els mateixos fabricants seriosos desenvolupen materials de fricció, esforçant-se per aconseguir les millors propietats de rendiment.

Fins ara, hi ha tres tipus principals de revestiment per a pastilles de fre: orgànics, que contenen metall i ceràmics.

Els orgànics solen fer-se a base de grafit amb l'addició d'aglutinants i components que milloren la fricció: polímers, fibra de vidre, encenalls de coure o bronze i altres materials. Com que la composició conté una petita quantitat de metall (fins a un 30%), aquest material també s'anomena metall baix (poc metàl·lic).

Els coixinets d'aquest tipus s'utilitzen àmpliament al mercat de recanvi de l'automòbil, toleren bé les gelades i tenen un preu atractiu. D'altra banda, els cautxús orgànics són relativament tous, no tenen una alta resistència al desgast i no són molt bons sota estrès intens.

La inclusió d'una quantitat important de coure, acer o altres metalls en la composició del material de fricció millora la transferència de calor, de manera que aquestes pastilles poden suportar bé una calor important, per exemple, en el cas de conducció agressiva. Els revestiments que contenen metall estan menys subjectes al seu propi desgast, però el conjunt esborra més el disc de fre i és una mica sorollós. Molts consideren que aquesta opció és òptima per utilitzar-la a la majoria de turismes.

Els revestiments a base de ceràmica són molt resistents al desgast i funcionen bé amb una calefacció molt forta, per la qual cosa el seu ús està justificat en cotxes de carreres, on frenades sobtades poden provocar escalfaments fins a 900-1000 °C. No obstant això, no són aptes per a la conducció normal per la ciutat o els viatges rurals, ja que requereixen un preescalfament a uns 200 °C. I les ceràmiques sense escalfar no podran mostrar les seves millors qualitats, però poden accelerar el desgast del disc de fre. A més, el cost dels coixinets de ceràmica és massa elevat.

Si la distància de frenada ha augmentat, s'escolta un xisclet de l'indicador de desgast, el cilindre de fre de treball està encallat, la pinça s'enganxa, llavors és hora de canviar les pastilles. Tanmateix, és millor controlar periòdicament l'estat dels mecanismes i pastilles de fre, sense esperar aquests senyals. Podeu estimar el grau de desgast de les pastilles mirant per la finestra de la pinça. Si queden 1,5 ... 2 mm de la capa de fricció, cal canviar les pastilles. I, per descomptat, no podeu portar el tema a l'esborrat complet del revestiment, ja que en aquest cas la base metàl·lica de la pastilla arruïnarà ràpidament el disc de fre.

Per a un reemplaçament, heu de tenir en compte el tipus de cotxe, la seva massa, la potència del motor, les condicions de funcionament, l'estil de conducció.

Trieu coixinets que tinguin exactament la mateixa mida que els coixinets que substituïu. Això accelerarà i millorarà la seva mòlta, sobretot si el disc (tambor) té cops (espatlles).

Per a la màxima compatibilitat, és preferible que les pastilles i el disc siguin del mateix fabricant.

Assegureu-vos de canviar totes les pastilles de les dues rodes del mateix eix. En cas contrari, el comportament de la màquina durant la frenada pot ser impredictible.

Les peces disponibles comercialment es poden dividir en tres categories:

1. Originals, és a dir, els que s'instal·len a les màquines que surten de la cadena de muntatge. Poden ser cars, però, d'altra banda, teniu la garantia de rebre una peça la qualitat de la qual està controlada no només pel fabricant directe, sinó també pel fabricant d'automòbils sota la marca del qual es produeix. Així, podeu estar segur que l'article compleix plenament amb les característiques declarades.

2. Els anàlegs (l'anomenat mercat posterior) són peces que són produïdes per la mateixa empresa que els originals, però que es venen amb la seva pròpia marca. Poden tenir algunes desviacions dels paràmetres declarats. El 1999, la Comissió Econòmica per a Europa va exigir als fabricants de peces de sistemes de frens no originals que complissin els requisits del fabricant d'automòbils en almenys un 85%. En cas contrari, els productes no estan permesos al mercat europeu. Aquesta conformitat s'indica amb el marcatge ECE R90.

Pel que fa al preu, els anàlegs poden acostar-se a les peces originals, però sovint són més barats en un 20 ... 30%.

El coeficient de fricció dels coixinets analògics és inferior al dels originals, i sol ser de 0,25 ... 0,4. Això, per descomptat, afectarà la velocitat dels frens i la longitud de la distància de frenada.

3. Productes destinats a països en desenvolupament. En aquesta categoria, podeu trobar coixinets econòmics, però la seva qualitat és tan afortunada com qualsevol. És poc probable que les pastilles barates durin molt, però poden arruïnar el disc de fre. Per tant, aquest estalvi pot ser molt dubtós, sobretot si recordeu que estem parlant de seguretat.

És millor recórrer a, en aquest cas no us enamorareu d'una falsificació, de la qual n'hi ha molts, però es distribueixen principalment en mercats i botigues petites.