Freno
Un freno es un dispositivo mecánico que inhibe el movimiento al absorber energía de un sistema en movimiento. [1] Se utiliza para reducir la velocidad o detener un vehículo, rueda, eje en movimiento o para evitar su movimiento, lo que se logra con mayor frecuencia mediante fricción. [2]
La mayoría de los frenos utilizan comúnmente la fricción entre dos superficies presionadas juntas para convertir la energía cinética del objeto en movimiento en calor , aunque se pueden emplear otros métodos de conversión de energía. Por ejemplo, el frenado regenerativo convierte gran parte de la energía en energía eléctrica , que puede almacenarse para su uso posterior. Otros métodos convierten la energía cinética en energía potencial en formas almacenadas como aire presurizado o aceite presurizado. Frenos de corrientes de Foucaultutilice campos magnéticos para convertir la energía cinética en corriente eléctrica en el disco de freno, la aleta o el riel, que se convierte en calor. Otros métodos de frenado incluso transforman la energía cinética en diferentes formas, por ejemplo, transfiriendo la energía a un volante giratorio.
Los frenos se aplican generalmente a ejes o ruedas giratorias, pero también pueden tomar otras formas, como la superficie de un fluido en movimiento (aletas desplegadas en el agua o el aire). Algunos vehículos utilizan una combinación de mecanismos de frenado, como coches de carreras de arrastre con frenos de rueda y paracaídas, o aviones con frenos de rueda y flaps de arrastre elevados en el aire durante el aterrizaje.
Dado que la energía cinética aumenta cuadráticamente con la velocidad ( ), un objeto que se mueve a 10 m / s tiene 100 veces más energía que uno de la misma masa que se mueve a 1 m / s, y en consecuencia, la distancia de frenado teórica , cuando frena en el límite de tracción , es hasta 100 veces más largo. En la práctica, los vehículos rápidos suelen tener una resistencia de aire significativa y la energía perdida por la resistencia de aire aumenta rápidamente con la velocidad.
Casi todos los vehículos con ruedas tienen algún tipo de freno. Incluso los carritos de equipaje y los carritos de compras pueden tenerlos para usar en una rampa móvil . La mayoría de los aviones de ala fija están equipados con frenos de rueda en el tren de aterrizaje . Algunas aeronaves también cuentan con frenos de aire diseñados para reducir su velocidad en vuelo. Los ejemplos notables incluyen planeadores y algunos aviones de la Segunda Guerra Mundial , principalmente algunos aviones de combate y muchos bombarderos en picado de la época. Estos permiten que la aeronave mantenga una velocidad segura en un descenso empinado. El Saab B 17 El bombardero en picado y el caza Vought F4U Corsair utilizaron el tren de aterrizaje desplegado como freno de aire.
Los frenos de fricción de los automóviles almacenan el calor de frenado en el freno de tambor o en el freno de disco mientras frena y luego lo conducen al aire gradualmente. Al viajar cuesta abajo, algunos vehículos pueden usar sus motores para frenar .
FAD: Disco de freno delantero
FPD: Disco de freno trasero
FPT: Tambor de freno trasero
CF: Control de freno
SF: Servofreno
PF: Bomba de freno
SLF: Depósito de líquido de freno
RF: Frenado dividido
FS: Freno de estacionamiento