Rotores de Freno
"Oh, vamos", probablemente estés pensando, "esos rotores de freno son solo grandes trozos de metal cortados para que quepan en mi coche". No, los rotores de freno son otra parte muy complicada de su sistema de frenos. Sin embargo, existe un gran error sobre cómo deberían diseñarse. Esos rotores perforados que tienes son basura.
¿Cómo se Fabrican los Rotores de Freno?
Los rotores suelen estar hechos de hierro fundido conocido como hierro gris, un tipo de hierro fundido con grafito en la mezcla y, a veces, otros compuestos como cobre, silicio u otros materiales que se unen con el hierro. Los primeros frenos de disco delanteros y muchos frenos traseros de hoy son un disco sólido. Sin embargo, estos discos pueden tener problemas para disipar el calor lo suficientemente rápido. Aquí es donde entró la invención del freno de disco ventilado para solucionar ese problema.
Ambos tipos de discos están moldeados, pero los discos ventilados se realizan mediante un procedimiento conocido como fundición en arena. Las venas del rotor ventilado están hechas de un núcleo de arena separado. Se coloca entre la capa (parte superior de un molde) y el arrastre (parte inferior del molde) y el metal fluye hacia el molde.
“Those cross-drilled rotors you have are pretty much junk.”
Una vez que el metal se enfría, el núcleo se quita martillándolo, usando aire u otros métodos de remoción, dependiendo de cómo se hizo y se unió el molde de arena. Después de eso, el rotor se maquina para el montaje en el vehículo antes del acabado y recubrimiento final de la superficie, es decir, si se está aplicando un recubrimiento. Los bidones se suelen fabricar de forma muy similar con moldes.
Caras de Rotor
Las caras del rotor vienen en cuatro tipos distintos: sólido, ranurado, perforado en cruz o ranurado y perforado. ¿Cómo funciona cada uno de ellos y cuáles son las ventajas de cada uno? Respondemos eso en este artículo del rotor.
Rotores de Cara Sólida
Un rotor de cara sólida será el más rígido y puede disipar el calor muy bien. Puede resistir un poco más de abuso y también se puede volver a allanar fácilmente por "deformaciones". Es el diseño más simple que aprovechan todos los entornos operativos porque no requiere maquinado adicional o trabajo complejo para construirlo o moldearlo. Si bien es simple, sigue siendo muy eficaz en la mayoría de los sistemas de frenos de alto rendimiento donde el gaseado de la pastilla y la limpieza de escombros no son un problema.
Rotores de Cara Ranurada
Un rotor de cara ranurada está diseñado para mantener algo de la rigidez y la disipación de calor del rotor sólido, pero crea un espacio para que los gases y los materiales incandescentes se eliminen del revestimiento de fricción. Los gases provienen de la descomposición natural del adhesivo que mantiene la fricción del freno con la pastilla de freno a medida que se calienta por el uso. Esta formación de gases crea una superficie de apoyo, como funciona un espacio de aire, y crea una forma de desvanecimiento de los frenos porque los gases no se pueden comprimir. Las ranuras transfieren esos gases lejos de la fricción y la superficie del rotor junto con los materiales incandescentes para mejorar el rendimiento de frenado en aplicaciones de alto rendimiento. Un auto de calle normalmente no verá esto, pero si rastrea el suyo, lo hará y es por eso que un rotor ranurado es una excelente opción.
Rotores Perforados
Un rotor perforado en cruz tiene orificios perforados rectos a lo largo de cada cara del rotor que también cuentan con bordes biselados para reducir los puntos calientes en esos puntos de perforación. Este diseño es para una máxima desgasificación, ya que la ventilación del rotor ayuda a alejar esos gases de la superficie del rotor. El problema que comienza a encontrar con un rotor perforado en cruz es la reducción del área de superficie para enfriar. Esto puede causar grietas por estrés térmico en los puntos de perforación y una pérdida de rigidez general para el rotor.
Con los adhesivos modernos y la construcción de almohadillas, el requisito de un rotor perforado en cruz se ha reducido hasta el punto de que no se utilizan con tanta frecuencia. Esto incluye los deportes de motor profesionales. La excepción son los entornos donde se necesitan altas temperaturas de la superficie del rotor para la efectividad de la fricción de las pastillas de freno o donde el material giratorio solo necesita ser removido. En otras palabras, no necesita un rotor perforado en cruz en su controlador diario. Las temperaturas de los frenos no serán lo suficientemente altas para la desgasificación de las pastillas y las pastillas que está utilizando no necesitan tanta temperatura para funcionar.
Rotores Ranurados y Perforados
La combinación de ranurado y perforado busca obtener las ventajas de ambos: la máxima desgasificación de un rotor perforado en cruz y la limpieza de la superficie de fricción del rotor ranurado, al tiempo que conserva parte de la rigidez del diseño del rotor ranurado. Sin embargo, si no experimenta ningún problema de desgasificación con los rotores sólidos, no está ganando mucho en términos de rendimiento al cambiar a cualquiera de las versiones. También perderá área de superficie que ayuda a enfriar los rotores de los frenos.
“…if you’re thinking about getting those drilled or slotted rotors, you may want to reconsider.”
Tanto el rotor ranurado como el perforado en cruz serán un poco más livianos, pero solo unos pocos gramos en el mejor de los casos. A menos que esté en un Auto de Fórmula o maximice la reducción del peso de sus neumáticos y ruedas, perder peso en el rotor no será de mucha utilidad para usted. Puede ser perjudicial si no compra un rotor ranurado o perforado de alta calidad.
Perder Peso con un Rotor de Dos Piezas
Sin embargo, si desea la máxima rigidez pero desea reducir el peso, debe considerar un rotor de dos piezas con un sombrero de aluminio, como puede ver aquí. El sombrero de aluminio reduce significativamente el peso del rotor ya que esa gran masa de metal es de un material más ligero. También obtiene la capacidad de cambiar las caras y el material del rotor sin cambiar los sombreros del rotor y este tipo de sombrero puede permitirle trabajar con un diseño personalizado simplemente cambiando el sombrero en lugar de todo el rotor. Esto tiene un aumento de precio en comparación con un sombrero y un rotor sólidos, pero si busca la máxima ligereza, el precio generalmente no es una preocupación en ese momento.
Cómo se Enfría un Rotor
Nuevamente, los rotores vienen en disco sólido o disco ventilado, y la mayoría de los rotores delanteros tienen ventilación. El diseño de ventilación es un tipo de ventilador centrífugo (radial), donde, en los términos más simples, las aspas crean un área de baja presión en el exterior del rotor a medida que gira. El área de alta presión entre las aspas fluye para llenar esa área de baja presión, que luego crea un área de baja presión detrás de eso para atraer más aire. Una vez más, eso es simplificarlo demasiado. Cambiar el ángulo de las aspas puede aumentar la eficacia, pero hará que los rotores sean direccionales. También hay diseños de múltiples hojas que dirigen el flujo de aire para una mejor refrigeración de los puntos calientes.
Entonces, si está pensando en obtener esos rotores perforados o ranurados, es posible que desee reconsiderarlo. Si simplemente buscas la apariencia, no podemos argumentar en contra. Si busca rendimiento, considere quedarse con un rotor de cara sólida y buscar otras formas de reducir el peso de rotación o el enfriamiento de los frenos.
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