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Discos de freno compuestos: una solución para reducir el peso y el consumo del vehículo

 
¿Cuál es la diferencia entre los discos integrales y los discos compuestos (de dos piezas)?
Los primeros están compuestos por una sola pieza de hierro fundido, mientras que en los discos de dos piezas están compuestos por dos elementos separados: la banda de frenado de hierro fundido y la campana de aluminio o acero. Estos dos componentes pueden estar fijados entre sí de distintas formas:
  • mediante casquillos de fijación, en cuyo caso hablamos de discos flotantes
  • mediante pernos de acero, en cuyo caso hablamos de discos remachados (por ejemplo, los montados en los vehículos premium BMW)
  • mediante fundición, en cuyo caso hablamos de discos cofundidos (co-cast).
 
Discos de freno compuestos: una solución para reducir el peso y el consumo del vehículo
 

Ventajas de los discos de dos piezas: menor peso


Utilizando una campana de aluminio (o de acero) en lugar de la de hierro fundido, es posible reducir el peso total del disco en un 15% aproximadamente.
En un primer momento, esta reducción puede parecer insignificante y sin embargo influye de manera notable en el consumo, el rendimiento y la maniobrabilidad del vehículo. Ello se debe a que el disco forma parte de las masas no suspendidas del vehículo, masas que influyen de manera significativa en el comportamiento del vehículo.
 
Las masas del vehículo
Veamos ahora cuál es la diferencia entre las masas no suspendidas y las suspendidas:
  • Las masas no suspendidas son aquellas que se encuentran a una distancia del terreno constante, por ejemplo las ruedas, los neumáticos, los frenos, los bujes, los semiejes y los amortiguadores.
  • Las masas suspendidas son todas las masas del vehículo que están situadas por encima de los amortiguadores de la suspensión como, por ejemplo, el bastidor, el motor, la carrocería y el cambio.
 
La relación entre las masas suspendidas y no suspendidas es un parámetro fundamental para definir el comportamiento de un vehículo y para garantizar el confort mínimo, que no debe ser inferior a 5. Los utilitarios tienen una relación ligeramente superior a 5, mientras que en los vehículos de gama alta puede ser superior a 7.
Los valores altos aseguran mayor precisión y estabilidad, y reducen los contragolpes provocados por las irregularidades del terreno.
 
 

Rendimiento y reducción de las emisiones

 
Las ruedas y los discos de freno son masas que hacen aumentar la demanda de potencia al motor debido a su movimiento giratorio. Reduciendo el peso de las masas no suspendidas, aumenta la potencia disponible, se reduce el consumo y, gracias a ello, se reducen las emisiones, objetivo fundamental para los coches del futuro.
 
Sin embargo, no mejora solo el rendimiento del vehículo. También las prestaciones del sistema de frenos aumentan cuando se utiliza, por ejemplo, un disco flotante. Los casquillos de fijación entre la campana y la banda de frenado aportan mayor elasticidad al sistema y reducen las posibilidades de deformación plástica debida a las altas temperaturas. En este tipo de discos, la banda de frenado –sometida a elevadas temperaturas– se dilata sin deformación, evitando deformaciones permanentes y tensiones.
 
Los discos remachados y flotantes se suelen utilizar en los vehículos de gama alta, más potentes y deportivos, pero también pueden resultar útiles para mejorar la capacidad de frenado del sistema, el rendimiento y las emisiones en vehículos de gama más baja.
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