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Los frenos de la F1

Los frenos de la F1

Damos un repaso a los frenos que equipan los monoplazas de la Fórmula 1.

¿Qué es un freno?


Un freno es un sistema mediante el cual el piloto de F1 trata de conseguir una fuerte desaceleración, muy superior a la obtenida por el hecho de levantar el pie del gas y así poder afrontar las curvas reviradas de los circuitos.

Esta desaceleración la consigue un monoplaza de F1 cuando el piloto opta por presionar un pedal con el pie ubicado a la izquierda del pedal de acelerador, dicho pedal de freno sirve para intentar detener el giro al que están sometidas las ruedas, bien por el empuje del motor o por las fuerzas de inercias.

Los frenos actúan en cada una de las cuatro ruedas, siendo dependientes de un único mando, el pedal, a diferencia de otros vehículos como las motocicletas donde el piloto dispone de dos mandos, uno para el eje delantero y otro para el trasero.

Si bien en los monoplazas existe otro elemento que es capaz de repartir una mayor potencia de frenada entre el eje delantero y el trasero, el denominado mando del reparto de frenada.

Elementos de un sistema de frenado en F1


Los frenos de los monoplazas de F1 están compuestos por prácticamente los mismos elementos que los sistemas de frenado de vehículos convencionales como los coches de calle.

La diferencia está básicamente en los materiales, su durabilidad y las dimensiones de los mismos.

En cuanto a materiales los de F1 suelen ser de materiales mucho más caros y menos duraderos, tales como el carbono, los cuales son más contaminantes y deben ser cambiados tras cada carrera o entrenamiento.

Estos frenos en los F1 obviamente están sobredimensionados sobre los de los coches de calle, para así poder contrarrestar las altas velocidades y aceleraciones que se alcanzan en la Fórmula 1.

Los elementos que los componen son el propio pedal de freno que acciona el sistema, la bomba de freno, las canalizaciones hidráulicas, las pinzas de freno, las pastillas de frenos y los discos de freno.

También existen otros elementos como sensores, por ejemplo los de ABS y los repartidores de frenada.

Sistema antibloqueo de frenos


Los sensores de ABS, acrónimo de \"Anti Blocking System\" son los que avisan a un sistema electrónico de que se está produciendo desplazamiento del monoplaza, generalmente hacia adelante, mientras las ruedas no giran por el accionamiento de las pinzas.

Esta señal hará que el ABS tome la decisión de rebajar momentáneamente la presión ejercida por las pinzas contra los discos para que la rueda gire un poco mientras exista desplazamiento para volver a presionarlas acto seguido.

Cuando el ABS no actúa y existe desplazamiento la dirección no responde ya que la fuerza de avance inercial es superior a la fuerza direccional del monoplaza, la solución pasa por bombear de forma intermitente la fuerza hacia las pinzas hasta que las ruedas giren mientras se avanza.

¿Cómo funciona un freno de F1?


Como simple explicación comentar que dichos sistemas de frenos están compuestos por un pedal que acciona una bomba hidráulica, aunque no de una forma directa ya que existe una gestión electrónica, lo que el piloto presiona es una especie de pulsador, dicho pedal manda una orden que acaba haciendo presión sobre los discos montados en las ruedas.

La fuerza del frenado se modula oprimiendo más o menos el pedal algo que se hace de forma gradual mediante un sistema hidráulico estanco con el fin de evitar bloqueos.

Al presionar el pedal este sistema hidráulico enviará presión sobre las pinzas ubicadas de forma independiente a la rueda y que al cerrarse ejercerán una gran fuerza contra unos discos que se encuentran anclados a cada rueda.

Al ejercer esta fuerza con el disco anclado a la rueda se detendrá su giro en mayor o menor medida atendiendo a la presión que se envíe a la pinza.

Además de los ya comentados, pedal, bomba, pinza y disco que serían los elementos principales de cualquier sistema de frenada de automóvil, existen otros como las pastillas de freno o los sistemas antibloqueo como el ABS y el repartidor de frenada.

Las pinzas de freno tienen en su interior las denominadas pastillas de freno que son intercambiables y están construidas de un material especial para aguantar las altas temperaturas que genera su presión sobre los discos de freno.

Los discos de freno, lejos de ser macizos tiene un sin fin de pequeños agujeritos y canalizaciones para refrigerar de forma pasiva la alta temperatura que alcanzan. En este sentido es común verlos a simple vista al rojo vivo.

¿Quién es Brembo?


Brembo es el mayor fabricante de sistema de frenado del mundo para la competición, idolatrado por todos los aficionados al mundo del motor gracias a su compromiso con el deporte.

Brembo ha evolucionado de la mano de la F1 desde un ya muy lejano año 1975.

Fue en ese año cuando Brembo montó los primeros discos de freno fabricados en hierro fundido al equipo Ferrari.

Años más tarde, en 1988 Brembo presentó la primera pinza monobloque fabricada en una única pieza.

La evolución de los frenos de la F1


Si bien la evolución de los frenos de los monoplazas de F1 cubre diferentes aspectos, desde el puramente mecánico o hidráulico,hasta la gestión electrónica y software del mismo pasando por los sistemas de recuperación de energía en los frenados.

También han tomado especial relevancia los sistemas electrónicos de regeneración y aprovechamiento de energía en la frenada, una energía que se emplea para producir el denominado efecto de freno motor, donde las ruedas reciben potencia eléctrica para girar en contra del sentido del avance.

Sin embargo hablando de la evolución de los frenos de F1 nos vamos a centrar principalmente en la evolución de los discos de freno, ya que junto con las pinzas y sus pastillas son los elementos que han sufrido una mayor evolución.

En el gráfico superior mostramos la evolución en la fabricación de los discos de frenos desde principios de este siglo.

En aquel momento los discos contaba con 52 orificios, siendo estos orificios los encargados de la correcta refrigeración del sistema de frenado.

A día de hoy se cuenta con más de 1.400 orificios en cada disco de freno lo que garantiza poder refrigerar unas temperaturas mucho más altas.

Este tipo de refrigeración se llama refrigeración radial y se trata de un sistema de refrigeración no forzada ya que no incluye elementos electromecánicos como ventiladores para poder disipar el calor generado.

Ciertas partes aerodinámicas del monoplaza, como los alerones delanteros tratan de desviar cierta cantidad del aire recogido por el morro del coche hacia los discos, haciendo que su temperatura disminuya.

Estas altas temperaturas que sufren los discos son debidos al calor generado por el rozamiento entre el metal de las pinzas y el carbono de los discos.

La eficacia de la refrigeración es el secreto para conseguir detener el coche en el menor tiempo posible.

Brembo ha debido ir adaptando campeonato tras campeonato las especificaciones, las formas, tamaños y tecnologías a la normativa imperante en el campeonato de Fórmula 1.