La necesidad de frenado en los medios de transporte puede surgir en diferentes casos:
- Cuando se necesita disminuir la velocidad o detener al vehículo,
- Cuando es necesario evitar el aumento de la velocidad al bajar por una pendiente,
- Para que el vehículo se quede inmóvil al estacionarlo.
La capacidad de una disminución forzada de la velocidad y de una rápida parada es una de las cualidades más importante del vehículo, que influyen en sus índices de explotación y le da seguridad de tránsito. En un frenado influyen varios factores mecánicos y físicos.
La energía cinética acumulada por el vehículo durante su marcha se opone a la reducción de su velocidad, y ésta energía tiene que ser absorbida para ser convertida en trabajo. Esto se logra creando resistencia artificiales al movimiento.
El sistema de frenos instalados en el vehículo, crea momentos que impiden el giro de las ruedas. La energía del vehículo que se consume en el rozamiento:
- Entre la zapata-tambor de los frenos,
- Con el aire que lo circunda, o
- Neumáticos y el terreno de la carretera
Se convierte en calor, que se disipa al medio ambiente circundante. Todos estos elementos de frenado actúan disminuyendo la velocidad total del vehículo.
Proceso de frenado
El proceso de frenado se divide en dos etapas, una de ellas depende del conductor y la otra depende del vehículo.
- Primera etapa:
El conductor reacciona a la señal recibida y comienza actuar, retira los pies del pedal de aceleración y los coloca en el pedal de freno, en ésta primera mitad, el vehículo sigue avanzando con la velocidad anterior.
- Segunda etapa:
El conductor aprieta el pedal hasta el comienzo de la acción de los frenos, en ésta segunda mitad la fuerza de frenado aumenta desde cero hasta su valor máximo, en ésta segunda mitad, tiene lugar el frenado total del vehículo y el movimiento transcurre con la deceleración máxima.
Podemos concluir que el frenado es muy importante en el proceso de conducción, y para viajar de forma segura. Lo recomendable es no abusar de los frenos de nuestro vehículo, y de mantener los componentes de este sistema en buen estado.
Avances tecnológicos en el sistema de frenado
La razón principal de seguir evolucionando los sistemas de frenado se debe al objetivo de reducir el gasto horario y especifico del combustible. Ya que durante el proceso de frenado se pierde potencia fuerza y por ende trabajo útil del motor. Y la idea es que el mayor porcentaje de combustible llegue a transformarse en trabajo útil.
Un avance muy notable y conocido en este campo son los famosos KERS, frenos regenerativos, aplicados desde la temporada 2009 de la Fórmula 1, pero también se aplica en trenes, vehículos híbridos y a batería.
KERS (frenada regenerativa)
En español las siglas KERS significan, sistema de recuperación de energía cinética. Este permite reducir la velocidad de un vehículo al aprovechar una parte de la energía cinética y transformarla en energía eléctrica que puede ser usada posteriormente como potencia extra.
Por lo tanto con este sistema un motor eléctrico puede usarse como un generador eléctrico, y lo hace durante el frenado, llegando a suministrar energía a una carga eléctrica que es la que hace el efecto de frenado.
Pero el freno regenerativo se sigue usando junto con el freno de fricción porque el regenerativo no reduce la velocidad de forma efectiva en niveles bajos.
En la actualidad fabricantes como Mazda, Toyota, MINI, BMW ya tiene vehículos aplicando este principio de frenado regenerativo, por ejemplo Mazda usa condensadores en vez de batería, y Toyota almacena esta energía extra en baterías.
La idea es seguir reduciendo el consumo de combustible lo máximo posible, por eso el KERS seguirá evolucionando su sistema y probando su fiabilidad.
