Frenos de tambor

Los frenos de tambor son un diseño de frenado por fricción en el que unas zapatas curvas se empujan hacia fuera contra la superficie interior de un tambor giratorio solidario a la rueda. Son anteriores al freno de disco y en su día equipaban las cuatro ruedas de la mayoría de los coches, pero desde entonces han quedado en gran medida desplazados por el disco en el eje delantero y sobreviven principalmente en el eje trasero de los vehículos más económicos. Su uso continuado responde a un equilibrio entre coste, sencillez mecánica y una idoneidad particular para la función de freno de estacionamiento, más que a ventaja alguna en prestaciones puras.

Dentro del tambor se alojan dos zapatas forradas de material de fricción, sujetas por muelles de retorno. Cuando el conductor pisa el pedal, la presión hidráulica actúa sobre un cilindro de rueda que separa las zapatas para que presionen contra el interior del tambor en movimiento. El rozamiento entre el forro y el tambor frena la rueda. Muchos diseños son autoenergizantes, o autoamplificadores: el giro del tambor tiende a arrastrar con más fuerza la zapata de avance hacia el contacto, multiplicando la fuerza aplicada. Este efecto permite que un freno de tambor genere una notable fuerza de detención a partir de un esfuerzo relativamente moderado sobre el pedal, algo muy valioso en la época anterior a que los servofrenos se generalizaran.

El esquema aporta ventajas reales de coste y de espacio. Los frenos de tambor son más baratos de fabricar, y su construcción cerrada protege las superficies de fricción de la suciedad y el agua del firme, lo que los hace muy adecuados para el eje trasero. Ese mismo cerramiento los hace cómodos para integrar un freno de mano mecánico, ya que un sencillo cable y una palanca pueden separar las zapatas directamente; por eso el tambor, o un pequeño tambor integrado en el disco, suele perdurar incluso cuando se montan discos traseros.

La debilidad que los define es el calor. Como la fricción se produce dentro de un tambor cerrado, con muy poca ventilación, el calor generado en una frenada fuerte no tiene por dónde salir. Los componentes lo absorben hasta que el material de fricción pierde mordiente, lo que produce el fading, una peligrosa reducción de la eficacia de frenado durante frenadas prolongadas o repetidas, como un largo descenso de montaña. El calor atrapado también puede dilatar el tambor alejándolo de las zapatas, alargando el recorrido del pedal. El agua y el polvo de freno que se acumulan dentro del tambor pueden alterar aún más el comportamiento, y el mecanismo resulta más incómodo de inspeccionar y ajustar que un disco expuesto.

Por estas razones los frenos de tambor han cedido el terreno al disco allí donde las solicitaciones son altas, en particular en el eje delantero, donde se transfiere la mayor parte del peso del coche al decelerar. En el eje trasero de los coches pequeños, ligeros y económicos, en cambio, donde la exigencia de frenado es menor y el coste cuenta, el tambor sigue siendo una opción práctica y duradera. Se entienden mejor por contraste con los frenos de disco y a través del fenómeno del fading, que pone de manifiesto su principal limitación.