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Desarrollo, evolución y aportaciones de Porsche a los sistemas de frenos.
La gran importancia de los sistemas de frenos requiere que su evolución siga siempre un camino paralelo al incremento de las prestaciones de los vehículos.
En este apartado tan importante, sólo fabricantes como Porsche tan vinculados al mundo de la competición son capaces de investigar y desarrollar ideas propias. Ideas que aportan importantes avances tecnológicos al mundo de la automoción.
PORSCHE 356
El primer Porsche que se fabricó en serie aprovechaba la estructura básica del “VW escarabajo” pero con la mayoría de elementos modificados y sobredimensionados. De esta forma se consiguieron prestaciones superiores. Así, también en el apartado de frenos aunque algunas piezas puedan parecer iguales al de VW, siempre se hallan diferencias en cuanto a dimensionado para aumento de su rendimiento.
SISTEMA DE TAMBOR 356 A, B:
La evolución en los frenos de tambor, trajo consigo la utilización de los siguientes componentes y sistemas:
1º Bomba hidráulica de un solo pistón, la cual envía la misma presión a cada rueda.
2º Tambores de 270mm en aluminio aleteado y pista de fricción en acero.
3º Dos cilindros de freno por rueda en el tren delantero, dispuestos en serie para equilibrar el desgaste de ambas mordazas y con ligero efecto autoblocante.
4º Tren trasero con un solo cilindro para dos mordazas simétricas y accionamiento adicional manual con cable para freno de mano.
SISTEMA DE DISCO PORSCHE 911:
Con la aparición del nuevo 911 en 1964 los tambores de freno quedaron desterrados (exceptuando los frenos traseros del 914 y del 924 ) y dio comienzo al montaje de frenos de disco en el “356 C” pero ya en sus últimos años de fabricación.
Características:
Estas primeras versiones utilizaron cuatro discos macizos. Tambor interior –en el mismo disco- para freno de mano en las ruedas traseras cuyo accionado era por cable.
Las pinzas de freno se fabricaban por el método de la fundición de hierro.
La “master cylinder” que es la bomba principal, era de un solo pistón, también de fundición de hierro.
DISCO VENTILADO:
Con la versión “S” de 1967, aparecieron los discos ventilados en las cuatro ruedas lo que supuso una gran innovación. La importante mejora que este sistema proporciona, hace que aumente de forma muy considerable la evacuación del calor generado y por consiguiente, la capacidad de frenada y resistencia al “fadding” (punto en el que el rendimiento de los frenos desciende hasta que el pedal queda sin presión debido a la ebullición del líquido de frenos).
BOMBA DE DOBLE CIRCUITO:
En el sistema de circuito simple, el pedal puede llegar al piso sin ninguna resistencia en caso de pérdida de líquido hidráulico o rotura de alguna conducción.
En 1969 y para mejorar la seguridad se incorporó en los vehículos de serie el doble circuito.
Con el doble circuito, y en caso de rotura o pérdida hidráulica, quedará siempre la mitad del pedal y dos ruedas que frenen. De esta forma se consigue una importante mejora en la seguridad. La parte negativa del doble circuito reside en que, sí éste no está perfectamente purgado, el sistema puede producir diferencias de presión en ambos trenes.
Las versiones más antiguas, esto es las de un solo circuito, aunque son de fácil conversión a doble circuito, no es aconsejable esta modificación dado que se estaría renunciando a la perfecta distribución de presión del circuito simple.
PINZAS DE FRENO DE ALUMINIO:
A partir de 1969 las versiones “S” se equiparon con el sistema “ATE” de pinzas de aluminio con mayor capacidad de refrigeración y pastillas de mayor tamaño. Así se aumentó la duración de las pastillas y la resistencia al “fadding”
Las primeras unidades del “930 turbo 3.0” con 260 cv también se equipaba con estos frenos.
SERVO FRENO:
Ya en 1977 y para reducir el esfuerzo necesario para frenar, se llevó a cavo la incorporación del Hydrovac servo o diafragma coaxial con el eje de la bomba principal accionado por el vacío creado por el propio motor.. La ubicación requería tan sólo una pequeña reforma en los ejes de pedales y un nuevo emplazamiento de la bomba con acceso por el maletero. El primer beneficiado fue el “930 3.0 turbo” de 1977.
FRENOS PORSCHE:
En 1978 la fábrica Porsche, ya en posesión de más de doscientas patentes relacionadas con sistemas de freno, y sobre todo gracias a la gran experiencia adquirida en competición, incorpora a sus vehículos de serie frenos de desarrollo y fabricación propias.
El primer coche de serie presentado con estos frenos fue el “930 turbo 3.3” que aunque ya disponía de 300 cv, con el nuevo sistema de frenos, tomado casi directamente del mítico 917 mejoró de forma espectacular su capacidad de frenada.
Algunas de las más destacables innovaciones de este sistema son las siguientes:
1º Construcción de las pinzas mediante el sistema “monobloc” con aluminio aleteado. Lo que implica una gran superficie de refrigeración y mucha más rigidez (pedal con mínimo recorrido).
2º Cuatro pistones por cada pinza construidos en aluminio y diferente diámetro de cilindro para compensar la presión de la pastilla sometida al esfuerzo tangencial del disco.
3º Pastillas de gran tamaño y conducción del líquido hidráulico por tubos exteriores refrigerados.
4º Discos con un diseño de los conductos de refrigeración envolventes, en lugar de radiales. Taladrado del disco siguiendo dichos conductos con lo que, se consigue un gran incremento del aire bombeado para su refrigeración.
“944 turbo” “ 928” “964” “968” y “ 993”:
Todos los modelos se beneficiaron de esta generación de frenos y con la experiencia adquirida con los 935, 956 y 962, las nuevas versiones fabricadas a partir de 1996 disfrutan de la esencia de los frenos de competición.
FRENOS CERÁMICOS:
Cuando los materiales convencionales conocidos no pueden cumplir con los requerimientos exigidos por los nuevos diseños, nace la necesidad de crear nuevos materiales. Este es el caso de los frenos llamados “cerámicos”. El reto tecnológico fue conseguir un material nuevo, más ligero y con mayor coeficiente de rozamiento que la fundición gris y más duro que el acero. Además, este nuevo material debería soportar temperaturas superiores a los 800 grados centígrados sin que su resistencia mecánica quedase reducida.
PCCB (Porsche ceramic composite brake)
El nuevo material que es un composite con base de fibra de carbono y carburo de silicio, se obtiene mediante un complejo sistema combinado de moldeo al vacío y tratamiento térmico,
Consiguiéndose una pieza terminada con sus conductos de ventilación y una dureza superficial de 9,7 (casi como el diamante).
Por supuesto se consiguió el objetivo. Cuando empezaron a equiparse estos frenos para los coches de serie, Porsche ya había comprobado sobradamente las cualidades del sistema y traducidas al comportamiento general del coche proporciona las siguientes mejoras:
- Duración indefinida o como la vida útil del coche.
- Reducción de peso de un 50% con lo cual, al ser una masa no suspendida, mejora la respuesta de la suspensión, mejora la aceleración y la frenada.
- Menor sensibilidad a la humedad y a los cambios de temperatura.
- Aumento del coeficiente de rozamiento en un 25 % (mayor potencia de frenado)
Intercambiable con el equipo de frenos convencional.
Texto: Josep Egui Julià
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