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Los frenos de tambor son un tipo de sistema de frenado que utiliza la fricción que generan las pastillas de las zapatas cuando rozan contra un tambor de freno giratorio con forma de cilindro. Esta fuerza de frenado o fricción convierte la energía cinética en energía térmica y desacelera el vehículo.
El tambor de freno, el cilindro de rueda (centro de freno), los pistones dentro del cilindro de rueda, las zapatas, las pastillas y los resortes de retorno conforman el sistema de freno de tambor. Son una parte compleja de un sistema de frenos y requieren más mantenimiento que los frenos de disco.
Zapatas de freno
Un tambor de freno es el componente central de un sistema de frenos y se encuentra en muchos vehículos. Contiene un par de zapatas de freno largas y curvas que se empujan hacia afuera contra el interior del tambor para generar fricción, lo que frena y detiene el vehículo.
Los tambores de freno están hechos de hierro fundido, aluminio o, a veces, una combinación de estos materiales. Su superficie interior está recubierta con un material de alta resistencia como grafito, metales en polvo o cáscaras de anacardo trituradas.
Cuando se presiona el pedal, la presión hidráulica del cilindro de la rueda empuja las zapatas de freno hacia afuera contra la superficie interna del tambor. La fricción entre los revestimientos y el tambor genera mucho calor.
Este calor es disipado por el tambor de freno y evita que las pastillas se sobrecalienten y se decoloren. Sin embargo, también significa que el proceso de frenado lleva más tiempo y requiere más esfuerzo. Esto puede causar una disminución en la confianza del conductor y puede ser un peligro para la seguridad de los conductores.
Cilindros de rueda
Los cilindros de rueda son una parte vital del sistema de frenos hidráulicos. Están ubicados en el nivel superior de cada rueda y su trabajo es empujar las zapatas de freno para que entren en contacto con un tambor giratorio.
Esto genera fricción, lo que frena o detiene el vehículo. Tan pronto como presiona el pedal del freno, un cilindro maestro transfiere la fuerza a un par de pistones dentro de cada cilindro de rueda.
Luego, el líquido de frenos forzado empuja cada uno de estos pistones fuera del cilindro, lo que obliga a cada uno de estos pistones a presionar contra el tambor de freno, deteniendo la rueda.
Los cilindros de rueda suelen incorporar dos pistones, pero algunas configuraciones de frenos de tambor utilizan un cilindro de un solo pistón en la parte superior del tambor y otro en la parte inferior conectado a una zapata de freno. Independientemente del tipo que se utilice, los cilindros de rueda más antiguos pueden partirse o agrietarse bajo presión, y esto puede limitar gravemente su capacidad para aplicar los frenos. La humedad también puede acumularse dentro de los cilindros de las ruedas, lo que puede provocar fugas y corrosión.
Resortes de retorno
Los frenos de tambor utilizan presión hidráulica para generar fricción, lo que frena o detiene un vehículo. Se utilizan en turismos y camiones ligeros, así como en algunos camiones grandes, especialmente aquellos con tracción trasera.
El sistema de freno de tambor se compone de un cilindro de rueda, zapatas de freno y resortes. El líquido de frenos hidráulicos presurizado abre los pistones a la derecha e izquierda del cilindro de la rueda en ambos lados y empuja contra las zapatas para aplicar los frenos.
Las zapatas de freno son piezas metálicas en forma de media luna con forros en el exterior y un alto coeficiente de fricción en el interior. El pistón del cilindro empuja las zapatas de freno para aplicar los frenos y el resorte de retorno tira de las zapatas hacia atrás.
Las zapatas de freno en un conjunto de freno de tambor se mantienen en su lugar mediante pequeños resortes helicoidales asegurados por pasadores que se extienden a través de la placa de respaldo y se bloquean en una pieza de cubierta. Si están muy corroídos, los resortes pueden romperse o desmoronarse provocando que las zapatas se salgan de su lugar y posiblemente causen daños al tambor o al sistema de frenos.
Pastillas de freno
Las pastillas de freno están diseñadas para agarrar los rotores de freno, creando una fricción que frena o detiene el vehículo. Una vez que se presiona el pedal del freno, un cilindro maestro envía líquido de frenos a las pinzas donde uno o más pistones aprietan las pastillas de freno contra un rotor de disco para producir la fuerza de sujeción necesaria para detener el vehículo.
Existen varios tipos de pastillas de freno, desde compuestos no metálicos hasta compuestos totalmente metálicos. La mejor pastilla para sus necesidades particulares de frenado depende del tipo de vehículo y del tipo de conducción que realice. Algunas pastillas son más agresivas y duraderas que otras y requieren más presión en el pedal del freno para generar el mismo nivel de par de frenado.
