Historia de los Frenos

[santi2.0]

Hola compañeros,
Estoy estudiando Ingenieria Mecanica, y este mundo me encanta. Eso si me han mandado un trabajo sobre los materiales en los frenos de la formula 1 y era por si me podías ayudar un poquito sobretodo. Os comento que encontré varias cosas y nose si me faltan alguna cosa que se extraviara. Además ya sabemos todos que los frenos en esta competición son muy importantes, para los que no lo sepan y sean, novatillos en la Formula 1 es muy importante la pisada al pedal del freno del conductor puesto que la FIA no permite sistemas antibloqueos.
Bueno voy con el curro que llevo, y espero que os sea interesante:
En los primeros años de la F1 se usaron los frenos Lockheed que creo que y por lo que leí son frenos de tambor, tiempo despues Vanwall introdujo los primeros frenos de disco que (esto es lo que no se pero por paginas lo intuyo) fueron de acero o hierro los cuales hacian disipar mejor el calor debido a que estaban continuamente expuestos al aire no como los de tambor que perdian mucha eficacia debida a su escasa ventilación.
A finales de los 50 y principios de los 60 los disco de tambor se cambiarian por los de disco aunque algunos equipos como ferrari los mantuvieron en el eje delantero. Hacia el 1965 se introdujeron en la formula 1 los disco de freno ventilados es decir, aqui supongo, que se le realizaron orificios o dentalladas al freno para evacuar mejor su calor aunque no se si cambiaron algo su material. (Si algun forero sabe de que estaban hechas las pastillas que me informe en un comentario seria de buen agrado)
En los 70, Philippe instalo motores electricos que ventilaban los elementos en las curvas lentas
Ya fue a comienzos de los 8 cuando se empezaron a usar los frenos de carbono

Actualmente, los frenos son de carbono- carbono este nombre deriva a que se usa tanto carbono para el disco como para la pastilla de freno, este material es muy ligero comparado con los de acero y , además, ofrece caracteristicas térmicas mejores a los otros puesto que aguanta mayores temperaturas y su frenada es mas corta que la frenada con un freno de acero. Si hay que decir algo negativo de estos frenos es que a temperaturas inferiores a 400ºC son poco efectivos ya que su temperatura optima oscila en los 650C cuand los pilotos notan la frenada abusiva del monoplaza. Aun asi como beneficio suyo es que este disco coge su temperaturaoptima bastante rapido.

Espero que para muchos sea interesante, y si existe algun forero que me pueda ayudar no dudes en comentar. Muchas gracias compañeros

[Joselo]

Aunque estás mas o menos bien "rumbeado" y aunque tampoco se trata de desglosar una historia pormenorizada, sí en cambio (y solícito a tu demanda) te haré una breve descripción/reseña compañero :

Como sabrás, los Grandes Premios no nacieron con la F1, nacieron oficialmente en 1907, los biplazas (hasta comienzos de la década del ’30) y luego monoplazas, fue la categoría ”madre” del campeonato Mundial creado en 1950, por tal motivo, una breve descripción nos indica que desde el comienzo mismo del automovilismo deportivo, los sistemas de freno se fueron optimizando, primero con la utilización de frenos mecánicos de diferente tipo, como por ejemplo el freno de zapata simple accionado por una palanca junto al habitáculo y que estaba situado exteriormente a la rueda o a su eje, luego el freno a cinta metálica, sencilla o con forro en su cara interior, se tensaba de forma que pudiera apretar el eje rotatorio, frenándolo.

Cuando ya comenzado el Campeonato Mundial en 1950 y desde hacía muchos años, era de uso masivo el freno a tambor en las ruedas. Se montaban unos tambores de fundición que giraban con éstas, en su interior se encontraban dos elementos semicirculares, llamados zapatas, una de cuyas extremidades giraba alrededor de un eje conectado a un soporte fijo. Mientras la otra era empujada por el émbolo del cilindro. Pisando el pedal de freno, el émbolo empujaba las zapatas contra el tambor, que giraba unido sólidamente con la rueda, frenándolo e inmovilizando la rueda. Otra opción, el servofreno, que funciona según el principio de los frenos hidráulicos.

Por último, apareció el freno a disco en la categoría durante 1955 aplicado a un Connaught. El freno a disco, optimizado a través del tiempo en lo referente a los materiales que lo componen.

A mediados de la década del ’60 y proveniente de los contactos que tenía Colin Chapman (de Lotus) con el automovilismo estadounidense de monoplazas, se llegó a probar y aplicar durante un tiempo el berillo en los frenos, un genuino metaloide derivado de la “era espacial”, el cual se asemeja a un metal liviano (como el aluminio o el magnesio) pero con una excepcional resistencia, siendo que en densidad es similar al magnesio, pero su estructura molecular indica que su resistencia a la tracción es muy superior a la del titanio y por ende a la del acero, pero el berilio no provee una superficie ideal de desgaste a la fricción, y el principal problema es que el polvillo que despide es sumamente tóxico y se trató de mitigar tal efecto, niquelando los discos de freno del monoplaza con un proceso llamado Kaniger...pero es sabido que la toxicidad existió igual y entonces se desechó su uso. En los '90 se utilizó nuevamente el berillo en aleaciones de las pinzas, pero fue prohibido por el mismo motivo.

Desde 1983 se utilizan en la categoría los frenos de carbono, debido a que permite un mejor frenado, la evolución en esta materia ha permitido ir retardando el mismo, logrando una mayor velocidad punta, son también mucho más livianos que los frenos de acero.

Hoy día ya se está planteando el utilizar partículas y/o superficies cerámicas en la composición de los frenos de carbono-carbono debido a su gran respuesta a la fricción.


PD : Los materiales utilizados en las pastillas de freno fueron muchos durante la historia de la competición y su evolución es muy extensa, para lo cual se necesitaría hacer una explicación bastante detallada, pero seguramente si buscas en Internet sobre la historia de las pastillas de freno seguramente algo encontrarás .

[santi2.0]

Aunque estás mas o menos bien "rumbeado" y aunque tampoco se trata de desglosar una historia pormenorizada, sí en cambio (y solícito a tu demanda) te haré una breve descripción/reseña compañero :

Como sabrás, los Grandes Premios no nacieron con la F1, nacieron oficialmente en 1907, los biplazas (hasta comienzos de la década del ’30) y luego monoplazas, fue la categoría ”madre” del campeonato Mundial creado en 1950, por tal motivo, una breve descripción nos indica que desde el comienzo mismo del automovilismo deportivo, los sistemas de freno se fueron optimizando, primero con la utilización de frenos mecánicos de diferente tipo, como por ejemplo el freno de zapata simple accionado por una palanca junto al habitáculo y que estaba situado exteriormente a la rueda o a su eje, luego el freno a cinta metálica, sencilla o con forro en su cara interior, se tensaba de forma que pudiera apretar el eje rotatorio, frenándolo.

Cuando ya comenzado el Campeonato Mundial en 1950 y desde hacía muchos años, era de uso masivo el freno a tambor en las ruedas. Se montaban unos tambores de fundición que giraban con éstas, en su interior se encontraban dos elementos semicirculares, llamados zapatas, una de cuyas extremidades giraba alrededor de un eje conectado a un soporte fijo. Mientras la otra era empujada por el émbolo del cilindro. Pisando el pedal de freno, el émbolo empujaba las zapatas contra el tambor, que giraba unido sólidamente con la rueda, frenándolo e inmovilizando la rueda. Otra opción, el servofreno, que funciona según el principio de los frenos hidráulicos.

Por último, apareció el freno a disco en la categoría durante 1955 aplicado a un Connaught. El freno a disco, optimizado a través del tiempo en lo referente a los materiales que lo componen.

A mediados de la década del ’60 y proveniente de los contactos que tenía Colin Chapman (de Lotus) con el automovilismo estadounidense de monoplazas, se llegó a probar y aplicar durante un tiempo el berillo en los frenos, un genuino metaloide derivado de la “era espacial”, el cual se asemeja a un metal liviano (como el aluminio o el magnesio) pero con una excepcional resistencia, siendo que en densidad es similar al magnesio, pero su estructura molecular indica que su resistencia a la tracción es muy superior a la del titanio y por ende a la del acero, pero el berilio no provee una superficie ideal de desgaste a la fricción, y el principal problema es que el polvillo que despide es sumamente tóxico y se trató de mitigar tal efecto, niquelando los discos de freno del monoplaza con un proceso llamado Kaniger...pero es sabido que la toxicidad existió igual y entonces se desechó su uso. En los '90 se utilizó nuevamente el berillo en aleaciones de las pinzas, pero fue prohibido por el mismo motivo.

Desde 1983 se utilizan en la categoría los frenos de carbono, debido a que permite un mejor frenado, la evolución en esta materia ha permitido ir retardando el mismo, logrando una mayor velocidad punta, son también mucho más livianos que los frenos de acero.

Hoy día ya se está planteando el utilizar partículas y/o superficies cerámicas en la composición de los frenos de carbono-carbono debido a su gran respuesta a la fricción.


PD : Los materiales utilizados en las pastillas de freno fueron muchos durante la historia de la competición y su evolución es muy extensa, para lo cual se necesitaría hacer una explicación bastante detallada, pero seguramente si buscas en Internet sobre la historia de las pastillas de freno seguramente algo encontrarás .

Muchas Gracias Compañero.

[Joselo]

Por nada y suerte en el trabajo que tienes que presentar.