20/1/2015 FrenosdeCermica

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Frenadaseternas

FrenosdeCermicaPresentadosporPorschecomounadelasnovedadesenelconceptcarCarreraGTquedebutarahacepocomsdeunaoenPars,losCeramicCompositeBrake

desarrolladosporlaempresaalemananotardaronenllegaralaslneasdeproduccin.

Los frenos convencionales de disco no tienen sus dascontados, pero en la gama alta desde hace un ao han comenzado ainstalarse frenoscermicos,cuyosdiscosalparecerno tendrnquesercambiadosnunca.

Este desarrollo es delfabricante de automviles Porsche,que ya desde el ao pasado estmontndolos, como equipo opcional,en losmodelos 911Turbo. Los frenoscermicos se denominan PorscheCeramic Composite Brake (PCCB),que bsicamente consiste en unosdiscos cermicos dotados deconductos de autoventilacin. El usodeestematerialofreceunacapacidadyunaeficaciamayores,marcandounimportanteavanceenlatecnologadelosfrenos.

Las ventajas de este nuevo sistema se concentran en sucapacidad de repuesta sobre pavimentos hmedos o secos, suspropiedades antifading, la estabilidad en la frenada, el menor peso delconjuntoy la largavidade losdiscos.Laeficienciaenel frenado,segnlos tcnicos de Porsche, no podr aprovecharse almximo hasta tantonosedispongadecompuestosdecauchoadecuadosenlosneumticosy de un sistema ABS desarrollado especficamente para este tipo dediscos.LostcnicosauguranunpromisoriofuturoparalosfrenosPCCB,puespuedenmontarseenelsistemaactual,sustituyendolosdiscosylaspastillas de freno, sin que sea necesario cambiar los pistones, elmecanismodeservouotroscomponentesdelequipodefrenos.

El sistema PCCBproporciona una frenada msefectiva con un coeficiente defriccin ms alto, una ventaja encasodeunafrenadadeemergencia,durante la cual no es necesarioejercer una mayor presin sobre elpedaldelfreno,nirequieredeningnsistemadeasistenciapara lograr lamxima presin en fracciones desegundo. Esta eficiencia evita los

riegos riesgos que se corren al efectuar una frenada a fondo con elsistema convencional, pues muchos conductores pisan al mximo elpedalaliniciarlafrenada,perolareducenencuantoseactivaelABS,alcreerquesehalogradolamximadesaceleracin.

Unodelosmayoresenemigosqueconfrontanlosfrenoseslaalta temperatura, lo cual no afecta os frenos PCCB. En la pruebaantifadingde Porsche, en la que se realizan 25 frenadas consecutivas

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desdeel90%delavelocidadmximahastalos100kilmetrosporhora,conunarelacindedesaceleracinestablecidade8m/s.Despusdelaundcima frenada el coeficiente de friccin se mantiene en 0,45, unaestabilidadquepuedeserdecisivacuandoseviajaaaltasvelocidadesyesnecesariodetener totalmenteelautomvil.Estacondicinmarcaunadiferencia notoria con los frenos convencionales, cuya efectividaddisminuye amedida que aumenta la temperatura de los discos, lo cualdebesercompensadoconunamayorpresinsobreelpedal.

Tantoen laspruebascomocuandosebajanempinadasmontaas o se participa encompetencias automovilsticas,los discos cermicos llegan aalcanzar temperaturas de hasta800 grados, pero el calor sesoportasinmayoresfatigas,pueslosdiscossehorneanamsde1.700 grados. Bajo estascondiciones losdiscosde fundicinsedilatanysusuperficieseondula,impidiendoque laspastillasde frenoseapoyencompletamentesobre lasuperficie de los discos, provocando vibraciones en el volante, lo cualreduce el confort durante el manejo, pues las vibraciones se extiendehastaeltrendelantero,provocandounasensacindedesequilibrio.

As mismo, los discos cermicos soportan tan altastemperaturas debido al bajo peso de su material, que dispersa de unmodo ms eficaz el calor acumulado, y a los conductos deautoventilacinenvolventesdemximaeficaciaen laventilacin interior,que es reforzada en las superficies de roce con la incorporacin detaladros transversales, con lo cual se asegura un frenadoms eficientesobrepavimentosmojadosqueconlosfrenosconvencionales, loquesedebeenpartealaaltadensidaddelcompuestodefibraorgnica,quenoabsorben tanta humedad como los sistemas convencionales. Porscheaplica en el sistema de frenos cermicos el mismo diseo, msevolucionado,delosdiscosmetlicosperforados.

Estapatentecapitalizalasleyesfsicas: la aplicacin de los frenos en unacarretera mojada hace que la humedadacumulada entre el disco y el forro de laspinzasseevaporede forma instantnea, loqueprovocaunafinacapadevapordeaguaentre ambos elementos de friccin queimpide que el freno acte con la mximaeficiencia, pero ello ha sido superado conlos discos de frenos perforados, pues laaberturashacenquesedisperseelvapordeagua,de tal formaque loscilindrospueden

transmitir a las pinzas toda la friccin que pueden aplicar sobre losdiscos.

En las ruedas delanteras los frenos tienen pinzas de seiscilindrosy en las traseras la ya clsica disposicin de cuatro pistones,los cuales son de diferentes dimetros para compensar el desgastetangencial oblicuo. Una pieza termoaislante, cuyo factor de aislamientoes2.5vecesmsaltoqueeldeltitanioutilizadoenlosmonoplazasdeFrmula1ubicadaentrelaspastillasyloscilindrosdecadapinza,evitaquelasaltastemperaturaslleguenhastalaligade frenos.Laspinzasdealuminio utilizan el tradicional diseo monobloc de Porsche, con las

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pastillas montadas con pernos para prevenir la corrosin y la lnea deconexinmontada en el exterior paramantener el lquido de frenos a latemperaturaadecuada.

Peseaque losdiscoscermicosutilizados en el sistema de frenos del 911Turbo350mmsonmasgrandesquelosdefundicin 330 mm , pesan 50% menos,debidoalamenordensidaddelmaterial,loquehace que el tren de rodaje pese 16,5 kilosmenos.

Debidoalsofisticadoprocesodefabricacindeestosdiscos,laproduccinde losmismoshasidoencomendadaa la firmaSGLCarbon,ubicadaenMeitigen,Alemania.Estaempresacuentaconunaexperienciademsdecienaosen losprocesosdehorneadodematerialesaaltastemperaturas.Su tareavadesde laseleccinde la fibradecarbonoquese utiliza en el compuesto de la fibra con carburo de silicio hasta elacabado final de los discos. El proceso comienza con una mezcla encantidadesexactasde fibradecarbonoypolmeros lquidos,entreellosresinas, que forman un compuesto similar a un pegamento de fibra decarbono,queenmoldesqueyatienenlasformadelosdiscosincluyendolos circuitos de ventilacin interiores, es sometida a una compresintrmica, que provoca el endurecimiento del polmero. Estos discos defibra de carbono pasan a un horno de pirlisi, donde los componentespolmeros se transforman en carbono, durante esta coccin a ms de1.000gradosenunaatmsfera denitrgeno.As se obtienendiscosdefibradecarbonosimilaresalosusadosenlaFrmula1.

Seguidamente,yestomarcala diferencia, se pasa a la fase desilificacin. La cantidad de silicio aaplicarseenelhornodealtovacodebeserexacta,ysetrataaunatemperaturaquesuperalos1.420grados,parallegaralpuntodefundicindeestematerial.Aestatemperaturaelsiliciofluyecomoelagua y es absorbido por el disco decarbonocomosifueraunaesponja.Una

vez fro, el disco es tan duro como el diamante, ofreciendo una altaresistenciaalosimpactos.

Estos discos son inmunes a la corrosin, por lo cual loscomponentesmetlicosqueincorporaPorscheenestesistemadefrenossondeaceroinoxidable.Conunaduracinqueseestimasuperalos300mil kilmetros, quizs haya que cambiar primero de automvil que dediscosdefrenos.