Frenos de disco

Los frenos de disco son el sistema de frenado por fricción predominante en los turismos actuales: detienen la rueda apretando un par de pastillas de fricción contra un disco metálico plano, solidario a la rueda, que gira con ella. Se han impuesto como estándar porque transforman la energía cinética del vehículo en calor de forma más eficiente y más constante que el antiguo diseño de tambor, y porque disipan ese calor con facilidad al aire que circula a su alrededor. Una capacidad de detención fiable y previsible, incluso tras un uso intenso y repetido, es la razón por la que el disco equipa el eje delantero de prácticamente todos los coches que se fabrican hoy, y cada vez con más frecuencia las cuatro ruedas.

El mecanismo es sencillo y robusto. El disco va atornillado al buje de la rueda, de modo que gira con ella. Abrazando su borde exterior se sitúa la pinza, que aloja uno o varios pistones hidráulicos y un par de pastillas. Cuando el conductor pisa el pedal, el cilindro maestro pone bajo presión el líquido de frenos, esa presión actúa sobre los pistones de la pinza y los pistones aprietan con fuerza las pastillas contra ambas caras del disco en movimiento. El rozamiento entre pastilla y disco frena el giro, y el calor resultante se irradia y se disipa por convección desde la amplia superficie expuesta del disco.

Esta gestión del calor es la ventaja que define al sistema. Al estar el disco expuesto al flujo de aire, se enfría con rapidez, lo que hace que los frenos de disco resistan mucho mejor el fading, esa pérdida de eficacia de frenado que aparece cuando los componentes de fricción se recalientan. El disco también evacúa el agua con mayor eficacia, se recupera antes tras circular sobre mojado y resulta más fácil de inspeccionar y mantener, ya que las pastillas y la cara del disco quedan a la vista al desmontar la rueda. El desgaste de las pastillas se comprueba con facilidad y su sustitución es relativamente rápida.

Varias mejoras llevan el diseño aún más lejos. Los discos ventilados se fabrican con álabes internos entre sus dos caras de fricción, que impulsan aire a través del disco para disipar el calor durante frenadas intensas o sostenidas. Los discos perforados y ranurados ayudan a evacuar gases y a limpiar de residuos la superficie de la pastilla, y son habituales en coches de altas prestaciones. En la gama más deportiva, los discos cerámicos de carbono emplean una matriz de carburo de silicio reforzada con fibra de carbono que soporta temperaturas extremas, pesa mucho menos y dura mucho más, aunque a un coste considerable.

Los frenos de disco no están exentos de inconvenientes. Suelen ser más caros que los de tambor, el disco y las pastillas expuestos pueden corroerse o acumular suciedad, e integrar un freno de mano plenamente eficaz en un sistema de disco resulta más complejo que con un tambor. Por estas razones, algunos fabricantes siguen montando frenos de tambor en el eje trasero de los coches económicos, donde las solicitaciones de frenado son menores. La pinza es el elemento de accionamiento clave del sistema, y el estado de pastillas y discos es central en cualquier inspección de frenos minuciosa, también en la ITV.