En un coche deportivo, los frenos son tan importantes como el motor y el chasis, al menos cuando se utilizan en circuito. Sólo un …
En un coche deportivo, los frenos son al menos tan importantes como el motor y el chasis, a más tardar cuando el coche se utiliza en circuito. Sólo un sistema de frenos fácil de controlar y estable incluso en condiciones extremas puede cumplir las expectativas que con razón se depositan en un coche deportivo cuando las cosas se ponen difíciles.
Después de que M-Power.com analizara recientemente en detalle la dirección del nuevo BMW M3 Sedán y del nuevo BMW M4 Coupé, ahora le sigue una extensa entrevista con el ingeniero responsable de los frenos, Klaus Dullinger, quien también habla de las diferencias entre los frenos compuestos M de serie y los frenos cerámicos de carbono M, significativamente más caros.
Los frenos del BMW M3 y del BMW M4 son nuevos. Empecemos por los frenos M compound: ¿qué los distingue y en qué se diferencian los frenos M compound que monta ahora de los de su predecesor?
Klaus Dullinger: Los frenos compuestos M tienen un anillo de fricción flotante de hierro fundido que se apoya en pasadores sobre la olla de aluminio. Puede expandirse libremente en dirección radial con el aumento de la temperatura en estos pasadores y posteriormente enfriarse de nuevo sin deformación permanente. Esta tecnología de conexión existe desde la segunda generación del BMW M3.
Novedades: los nuevos BMW M3 y BMW M4 utilizan ahora frenos de pinza fija en los ejes delantero y trasero, con cuatro pistones delante y dos detrás. El predecesor tenía frenos de disco monopistón más pesados.
¿Deben montarse los frenos M compound cuando los componentes son nuevos?
Sí, debe conducir con más precaución durante aproximadamente un depósito de combustible y evitar la máxima deceleración si es posible.
¿Qué ocurre en estos primeros 500 kilómetros?
Se trata del «encajado» de la pastilla de freno en el anillo de fricción del disco: ambas superficies tienen que ajustarse entre sí. En el caso de los discos de freno nuevos, también frena el llamado rectificado transversal, de unos 20 µm de profundidad, que favorece el rodaje de la pastilla de freno nueva sobre el disco nuevo.
De vez en cuando se pueden ver grietas, especialmente con discos de freno perforados …
Las grietas pueden producirse, en particular, cuando los cristales relativamente fríos se someten repentinamente a cargas pesadas. Se trata de grietas superficiales. Si, por ejemplo, he estado conduciendo a plena carga a muy alta velocidad por la autopista durante algún tiempo sin frenar y luego tengo que iniciar una deceleración total hasta detenerme, entonces el disco de freno se calienta mucho en muy poco tiempo: la temperatura aumenta de, digamos, 20 grados a 450 grados en una sola maniobra de frenado. Si el disco de freno tiene que realizar esta tarea varias veces seguidas, pueden aparecer grietas superficiales en la fundición del anillo de fricción, preferiblemente en la zona de los orificios. Este tipo de grietas suelen indicar una «cría de especies» en los coches deportivos. No influyen negativamente en la durabilidad del disco de freno ni en su efecto de frenado. Si se van a sustituir las pastillas de freno, el disco de freno debe ser evaluado por un concesionario.
¿Existen de nuevo «pastillas de competición» para los frenos de compuesto M de los nuevos BMW M3 y BMW M4?
Sí, también se ofrece una pastilla de freno deportiva llamada «BMW M Performance Sports Brake Pad», que se desarrolló directamente con los nuevos frenos.
¿Cuáles son las ventajas y los inconvenientes de estas superficies deportivas?
La vida útil de estas pastillas a altas temperaturas, como las que se dan especialmente en los circuitos de carreras, es significativamente mayor. Mientras que la pastilla estándar puede mostrar una pérdida de valor de fricción a altas temperaturas -también conocida como «fading»-, el valor de fricción de las pastillas deportivas es mucho más estable en este caso.
En principio, en todo sistema de frenos de alto rendimiento pueden producirse ruidos funcionales en determinadas condiciones. En el caso de las pastillas de freno deportivas, sin embargo, no utilizamos ningún componente de confort, por lo que debe esperar un ruido de frenado considerable al utilizarlas.
Las pastillas deportivas son más caras y mucho más agresivas con los discos de freno. El desgaste del disco se multiplica en comparación con las pastillas estándar. Por lo tanto, es necesario instalar discos nuevos con cada juego de pastillas deportivas. Por ello, se ofrecen kits de pastillas deportivas, compuestos por las propias pastillas y los discos de freno correspondientes.
¿Por qué es tan importante para los frenos la vuelta de enfriamiento después de una salida en circuito?
Es muy importante para el material que los componentes del freno tengan tiempo de enfriarse de nuevo en el flujo de aire. Si aparcas el coche con 500 grados en el disco de freno, todo el sistema de frenos se calentará realmente como resultado. Por ejemplo, el forro también absorberá la energía del disco caliente. La transferencia de calor pasa a través de la placa posterior y las placas de amortiguación de la pastilla estándar a la pinza de freno. Además de la capa de amortiguación de las placas amortiguadoras, también se pueden dañar las juntas de los pistones y los guardapolvos, o la pintura de la pinza de freno. Una vuelta de enfriamiento tan estacionaria, en la que el disco de freno caliente a 500 grados calienta todo el entorno, es posiblemente desfavorable. La vuelta de enfriamiento debe garantizar temperaturas de los frenos inferiores a 200 grados.
¿También se producen temperaturas tan elevadas durante la conducción normal?
Normalmente, no se alcanzan estas temperaturas durante la conducción normal. Para ello serían necesarias varias maniobras de frenado sucesivas desde la velocidad máxima hasta la parada.
Los frenos cerámicos de carbono M también se ofrecen por primera vez para los nuevos BMW M3 y BMW M4. ¿Cuáles son las ventajas de estos frenos?
Las masas giratorias de los frenos cerámicos de carbono M son unos 12,5 kg más ligeras en comparación con los frenos compuestos M estándar.
Al mismo tiempo, los frenos son significativamente más potentes, es decir, instalamos discos de freno cerámicos de carbono M de 19″ en lugar de los frenos compuestos M de 18″. Utilizamos una pinza de seis pistones en el eje delantero y un freno de pinza fija de cuatro pistones en el eje trasero. Las áreas efectivas de las pastillas de freno son significativamente mayores. Por lo tanto, el freno cerámico de carbono M ofrece una ventaja de rendimiento considerable. Sobre todo en circuito, el freno M carbonocerámico es aún más estable.
Otra ventaja es que el disco no se corroe, por lo que no hay óxido en el anillo de fricción, algo habitual con la fundición gris.
La corrosión de los discos de freno convencionales se ve favorecida por el escaso kilometraje, los tiempos de parada más prolongados y los esfuerzos reducidos, por lo que no se alcanza la carga mínima necesaria para la autolimpieza del freno de disco. Los discos de freno corroídos producen un efecto de rozamiento al frenar que, por lo general, no puede eliminarse.
Este no es el caso de los frenos carbono-cerámicos M debido a la ausencia de corrosión.
Y el desgaste es significativamente menor. Las pastillas de freno se desgastan más lentamente y, en condiciones normales de uso, el disco de freno carbonocerámico dura toda la vida útil de un coche: la capa de fricción de carburo de silicio prácticamente no se desgasta. En el uso en circuito, puede producirse un desgaste oxidativo de los discos de freno: Si el disco se calienta continuamente por encima de 600 grados, las fibras del interior del disco de freno se queman.
El disco no se vuelve más fino, sino más ligero. Para reconocerlo, hay tres indicadores de desgaste por capa de fricción en el disco, cada uno desplazado 120 grados. De este modo, el distribuidor puede detectar un desgaste oxidativo muy fuerte. En la revisión del forro, el disco se retira y se pesa. Si el peso es inferior al peso mínimo, hay que cambiar el disco.
¿Tienen también desventajas los frenos carbono-cerámicos?
El proceso de fabricación es bastante más complejo. Un paso de trabajo, por ejemplo, es la silicificación del anillo de fricción a 1300 grados durante 24 horas.
En total, el disco de freno de carburo de silicio reforzado con fibra de carbono tiene un plazo de entrega de varias semanas en el fabricante hasta que está listo.
Por eso, el freno cerámico de carbono M es más caro. Sin embargo, esto se compensa en parte por el menor desgaste.
Hay algunos detalles que conviene conocer:
Los discos y las pastillas de freno de los frenos cerámicos de carbono M sólo alcanzan un patrón de desgaste y carga favorable después de aprox. 1.000 km.
Debido a las propiedades específicas del material, puede producirse un aumento del ruido funcional durante el frenado, especialmente en condiciones húmedas, poco antes de que el vehículo se detenga. Sin embargo, esto no influye en el rendimiento, la seguridad de funcionamiento y la estabilidad del freno.
Es conveniente limpiar adicionalmente los discos y pinzas de freno con un limpiador de chorro de vapor o de alta presión antes de lavarlos en el túnel de lavado automático o en el túnel de lavado para evitar incrustaciones y adherencias, por ejemplo debidas a cristales de sal, durante el tiempo de reposo posterior. El efecto limpiador de los túneles de lavado automáticos o de los túneles de lavado no suele ser suficiente en la zona de las ruedas. No obstante, al igual que en todos los sistemas de frenos, debe prestarse atención a que el limpiador de llantas sólo se aplique en las llantas.
Cuando el disco y las pastillas de freno se mojan, cualquier freno experimenta un descenso del valor de fricción. Normalmente, el freno cerámico de carbono M tiene un coeficiente de fricción significativamente más alto que el freno convencional, por lo que se siente notablemente más mordaz. Sin embargo, debido a la influencia de la humedad y la sal de la carretera, por ejemplo, después de usar lavaderos de coches, rocío durante la noche, etc., el efecto de frenado puede ser el mismo que el de un sistema de frenos convencional. Esto puede percibirse como un efecto de frenado reducido y, en caso necesario, compensarse con una mayor presión sobre el pedal hasta que el calor del freno vuelva a secar las pastillas y los discos. Como la diferencia en el coeficiente de fricción entre el frenado en seco y en mojado es mayor con los frenos cerámicos de carbono M, el conductor la percibe más claramente.
¿Qué freno elegiría personalmente?
El freno compuesto M es estupendo, pero el freno carbonocerámico M es aún más potente. Personalmente, preferiría el freno carbonocerámico M a pesar del precio extra. ¿Buscas un coche de ocasión en Toledo? En el concesionario de coches de segunda mano Crestanevada Toledo, encontrarás el coche de ocasión de tus sueños al mejor precio.