Los frenos del automóvil funcionan por la presión del líquido de frenos que mediante los bombines en las pinzas de freno de los discos o en los tambores hacen friccionar las pastillas sobre los discos o zapatas en los tambores.
La eficacia, resistencia en uso intensivo por su mejor refrigeración y progresividad hace que los discos y pastillas sea la solución más utilizada en el automóvil.
En función del peso y prestaciones de los automóviles se diseña el sistema de frenos, entre los factores con más influencia en la eficacia de frenada está el diámetro de los discos y superficie de fricción de las pastillas.
Según se aumentan estos dos factores se ha de adaptar el empuje de las pastillas sobre los discos para que sea lo más uniforme posible, se logra con más bombines como se va a ver.
Circuito hidráulico de frenos con discos y pinzas fijas y deslizantes
Se ve en la imagen un automóvil con frenos de disco en las cuatro ruedas.
Al pisar el pedal de freno el servofreno multiplica la fuerza que hace el conductor sobre el pedal, transmitiendo el empuje adicional a la bomba de frenos.
Esta se alimenta de líquido de frenos desde el depósito.
Al pisar el pedal el líquido sale a presión desde la bomba por el circuito hidráulico a cada una de las pinzas de cada rueda.
Al llegar a las pinzas de las ruedas delanteras el líquido accede por dos conductos, uno para cada uno de los bombines situados a ambos lados del disco.
Al frenar cada bombín empuja a su pastilla sobre la superficie del disco de freno.
Al haber un bombín a cada lado, para cada pastilla, la pinza es fija, no se mueve.
El circuito hidráulico que llega a las pinzas traseras lo hace por un conducto que incide en un bombín que empuja a la pastilla interior, al contactar esta pastilla con el disco hace que la pinza deslice transversalmente hasta que la otra pastilla fricciona sobre la superficie del disco.
Al funcionar los frenos las pinzas delanteras se mantienen fijas y las traseras son deslizantes.
Pinzas de freno fijas
Son las que monta el automóvil que se ve de frente.
Al llegar a la pinza el líquido tiene dos entradas, una para cada uno de los dos bombines, situados en lados opuestos del disco de freno.
En la imagen 1F está el freno en reposo, los bombines no empujan a las pastillas y están estas separadas de los discos.
Al frenar, imagen 2F la presión del líquido empuja a los bombines de cada lado, y estos a sus respectivas pastillas que friccionan sobre las superficies del disco.
Al actuar cada bombín sobre su pastilla se mueven a la vez manteniéndose quieta la pinza, es fija.
Pinzas de freno deslizantes
Se ven en el coche visto desde atrás.
En la imagen 1D están los frenos en reposo y en la 2D frenando.
Al frenar (2D) el líquido a presión empuja al bombín, hay solo uno, y este a su pastilla, que al llegar al disco hace que se desplace lateralmente la pinza para que la otra pastilla friccione en su lado del disco, estando ya las dos pastillas rozando con el disco se produce el efecto de frenada.
Para que las dos pastillas friccionen sobre el disco la pinza se ha de desplazar transversalmente por sus guías, venciendo la presión de los muelles, estos al soltar el pedal de freno hacen volver a la pinza a su posición de reposo.
La pinza es deslizante.
En las siguientes imágenes de implantaciones de frenos de disco en diferentes automóviles, se resaltan las juntas de estanqueidad entre los bombines y las pinzas para asegurar la hermeticidad del circuito hidráulico.
Además de la estanqueidad, las juntas hacen la función de auto-aproximar las pastillas a los discos según se van desgatando las superficies de fricción.
Pinzas deslizantes con dos bombines y discos macizos
Los discos de este automóvil son macizos al no tener paso de aire por su interior. Las pinzas son flotantes, se aprecian las guías y los muelles de retorno.
Hay dos bombines en el lado interior de las pinzas.
Al frenar el líquido empuja a los bombines, estos a las pastillas interiores que rozan con los discos, entonces deslizan lateralmente las pinzas hasta que las pastillas exteriores llegan al disco y comienza la frenada efectiva.
Estas pinzas son deslizantes.
Con dos bombines en el mismo lado de las pastillas se logra un empuje más uniforme en toda su superficie de fricción sobre el disco, evitando posibles deformaciones con pastillas de gran tamaño.
Si uno o más bombines están al mismo lado de la pinza, esta es deslizante.
Pinzas fijas con dos bombines y discos ventilados
Los discos de este coche son ventilados, pues hay una cámara para el paso de aire entre las dos superficies de fricción, se mejora así la refrigeración en uso intensivo.
El líquido llega a presión a cada pinza e incide sobre dos bombines situados en lados opuestos.
Cada bombín empuja a su pastilla y cada una de estas fricciona con un lado del disco ventilado, frenando.
Al estar dos o más bombines en lados opuestos de la pinza esta es fija.
Pinzas deslizantes con tres bombines y discos macizos
En este coche con discos macizos cada pinza deslizante tiene por el lado interior tres bombines. Así se logra que el reparto de fuerza de frenada sea más uniforme con pastillas de gran longitud, evitando que se deformen en uso intensivo al alcanzar elevadas temperaturas.
Pinzas fijas con seis bombines y discos ventilados
En este automóvil con enfoque claramente deportivo, se dispone de discos ventilados y pinzas fijas con seis bombines.
Los objetivos son lograr la mayor respuesta y eficacia de frenada, con pastillas de gran tamaño, que son accionadas en toda su superficie mediante tres bombines cada una.
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