¿Corrosión, emisiones y el regreso de los frenos de tambor?

Jan 17, 2024

Frankfurt, Alemania– Los frenos de tambor, una tecnología irrelevante para los vehículos de pasajeros, excepto en algunos autos pequeños, están regresando por varias razones, incluida la capacidad de ayudar a lidiar con las emisiones de partículas y la corrosión.

Este concepto surgió durante una entrevista reciente de The BRAKE Report (TBR) con dos ingenieros de Continental, Sebastian Amrioui, jefe de sistemas de frenos hidráulicos de productos avanzados, y el Dr. Mathias Haag, director de proyectos técnicos e-Caliper/función de freno experto senior.

Continental, que diseñó el sistema de frenos de tambor para el vehículo eléctrico (EV) Volkswagen ID.4, ha sido líder en la resurrección de los frenos de tambor.

En el primer artículo de esta entrevista, los ingenieros de Continental explicaron cómo, gracias al frenado regenerativo, los vehículos eléctricos (EV) ya no necesitan la potencia de frenado de un vehículo con motor de combustión interna (ICE).

"El rendimiento de un freno de tambor en comparación con un freno de disco es menor, pero ahora tenemos una situación en la que necesitamos menos rendimiento porque el freno ya no funciona tanto porque la mayor parte de la desaceleración la cubre el motor eléctrico", explicó Amrioui. .

Además, explicó cómo una característica de los frenos de tambor, ser un sistema encapsulado, podría ser perjudicial para el rendimiento de frenado en comparación con los frenos de disco (al inhibir el enfriamiento de los frenos), pero fue una gran ayuda para controlar las emisiones de partículas provenientes del deterioro de los materiales de frenado.

"El polvo permanece dentro del tambor", dijo Amrioui. “Con un freno de disco, cualquier partícula va directamente a la atmósfera. Las partículas pequeñas, de menos de 10 micrones, pueden ir directamente a los pulmones y provocar cáncer.

“Y en el freno de tambor, un sistema encapsulado, gran parte del polvo permanece dentro del tambor y no sale a la atmósfera”.

Existen métodos para mejorar las emisiones de partículas producidas por los frenos de disco, pero presentan desafíos.

"Es posible mejorar el sistema de emisión de partículas de los frenos de disco y existen diferentes tecnologías para hacerlo", dijo Haag. “Por un lado, hay una gran cantidad de revestimientos para los discos y, por el otro, hay sistemas de filtración para atrapar el polvo. Pero estos son muy, muy caros y añaden medidas adicionales dentro del vehículo.

“El tambor en sí tiene todas las características de encapsulación ya instaladas, por lo que el tambor tiene una gran ventaja allí donde tiene sentido. Y dondequiera que los clientes estén abiertos a la tecnología de tambores para mejorar las emisiones de partículas y la corrosión en la misma aplicación”.

Los aspectos de lucha contra la corrosión de los frenos de tambor también figuraron en la explicación de Amrioui y Haag sobre los aspectos positivos asociados con esta tecnología.

"La encapsulación evita que el agua y la sal entren en el interior de las partes de fricción", dijo Amrioui. "Por lo tanto, el freno de tambor tiene un mejor comportamiento frente a la corrosión".

El freno de tambor del futuro, según los ingenieros de Continental, no será el freno de tambor de su abuelo. Lo más probable es que esté hecho de materiales compuestos (quizás una placa frontal de aluminio y un anillo de fricción de hierro fundido), con un peso mucho menor que las iteraciones anteriores sin ninguna degradación del rendimiento.

También podría ser un producto virtual de por vida.

"Hemos realizado algunas pruebas de resistencia con el Volkswagen ID.3 EV (EV más pequeño que el ID.4) y allí la vida útil de las pastillas de freno de tambor fue superior a 300.000 kilómetros (186.000 millas)", dijo Amrioui. "Por lo tanto, normalmente, los frenos de tambor de un vehículo eléctrico no necesitan mantenimiento".

Existen otros desafíos (y oportunidades) para la instalación de frenos de tambor en una gama más amplia de vehículos, un tema que se explorará en la próxima entrega de esta entrevista.

Mike Geylin es el editor jefe de Hagman Media. Geylin ha estado en comunicaciones automotrices durante cinco décadas trabajando en todos los aspectos de la industria, desde OEM hasta proveedores y deportes de motor, además de informar para periódicos y revistas sobre la industria.