Visión básica para medir la eficiencia de la frenada

13 mayo, 2022
JAVIER GETE
La importancia de detener el vehículo en cuanto a distancia y en el tiempo

El acto de pisar el pedal de freno en un vehículo entraña la actuación de diversos factores que influyen en lograr la máxima eficiencia en la frenada. Entender los factores que afectan a la frenada y cómo interactúan, son básicos para poder ser aplicados en la conducción práctica.

La eficiencia de la frenada se cuantifica por la deceleración (también llamada aceleración negativa) que se genera en el proceso de frenado, y se considera una eficacia al 100% cuando dicha deceleración media es igual a la aceleración de la gravedad (es decir 9,8 metros/ s2), es decir 1 G.

Para todo ello hay que considerar también los rozamientos que se adquieren en la rodadura de los neumáticos, además de varios factores que inciden en una mejor eficacia.

Por supuesto, también influye muy directamente el estado del vehículo (frenos, ruedas y amortiguadores), que sin duda se ve afectado por un buen mantenimiento y una mayor seguridad en las frenadas.

Factores que participan en la eficiencia de la frenada

Son múltiples los factores que intervienen en una frenada eficiente, aunque los podemos agrupar y resumir como sigue:

  1. Deceleración: partimos del concepto de aceleración (magnitud que indica la variación de velocidad de un cuerpo en una unidad de tiempo), que normalmente es positiva ya que el objeto aumenta la velocidad a medida que transcurre el tiempo. Sin embargo cuando la variación es negativa (en decrecimiento por frenada), se convierte en deceleración o desaceleración. 

  1. Energía cinética: es el resultado del trabajo desarrollado para conseguir el desplazamiento de un objeto, que es lo mismo que la fuerza aplicada sobre un objeto para que se alcance una velocidad determinada.

En consecuencia la energía cinética se basa en dos valores específicos: la masa del objeto (m) y la velocidad con la que se desplaza (v).

  1. Fuerza de ejecución, que no es otra cosa que la fuerza que realiza el conductor sobre el pedal de freno para modular la frenada.

 

  1. Fuerza de frenado, es la que se desarrolla para disminuir la velocidad o incluso detener el vehículo

 

  1. Transferencia de pesos: la fuerza de frenado se debe además distribuir entre las ruedas en función del peso que soporta cada una de ellas, lo que es variable en función del reparto de cargas, número de ocupantes, disposición del motor, caja de cambios, etc. Consecuentemente la dotación de un sistema de frenado adecuado a cada modelo, permite mejorar la estabilidad y el equilibrio a la hora de frenar.

  2. Superficie de contacto, que en el caso de frenada suele referirse a la superficie de rozamiento entre la pastilla de freno y los discos (entre la zapata y el tambor), y también entre el neumático y la calzada. Es evidente que a mayor superficie de contacto, mayor fuerza de frenado potencial. Los sistemas de frenado valoran sus rendimientos en la fricción y en la transmisión de calor, ya que cuanto más calor se evacúe más energía cinética se transforma y la frenada es más eficiente.

  1. Coeficiente de fricción: es un parámetro que expresa la fuerza de oposición al movimiento que ofrecen las superficies de dos elementos en contacto, y cuanto mayor sea mayor es la fuerza de frenado (hasta 1).

 

  1. Coeficiente de adherencia: se trata de coeficiente de fricción entre el asfalto y el neumático (también de valor máximo 1), y determina la eficacia y el límite de la fuerza de frenado útil del vehículo.

  2. Fuerza de frenado máxima (sin deslizamiento): que es la máxima fuerza que se puede realizar para frenar un vehículo sin que se llegue a producir deslizamiento sobre el asfalto.

  1. Inclinación de la calzada: en general durante la operación normal de un vehículo, la inclinación de la calzada suele ser mínima, pero cuando se circula por una cierta pendiente hay dos fuerzas que actúan:

    1. El peso del vehículo (P) (que por la fuerza de la gravedad realiza una fuerza perpendicular al suelo (Py) y una fuerza longitudinal en dirección hacia la pendiente (Px)

    2. La fuerza de fricción (Fr) que se opone a la movilidad del vehículo.

  1. La distancia de frenado (e), que es el espacio que se recorre desde la aplicación del freno hasta la detención total de coche.

 

  1. Tiempo de frenado: que es el tiempo total que necesita el conductor para detener por completo el vehículo.

Este tiempo de frenado se divide a su vez en 4 fases:

  • Tiempo de respuesta

  • Tiempo umbral

  • Tiempo de frenado activo

  • Tiempo de frenado total

Consejos para realizar una frenada correcta y eficaz

Con todos estos datos se puede llegar a intuir los múltiples factores que influyen en la una correcta eficacia en la frenada de los vehículos hasta llegar al momento en el que se produce la parada total del mismo.

No hay que olvidar que uno de los puntos fundamentales es mantener y contar con un sistema de frenada de buena calidad, lo que sin duda influencia muy directamente todas las precauciones que se puedan tomar para garantizar una correcta frenada.

En consecuencia, nuestras sugerencias para una adecuada seguridad en las frenadas, son las siguientes:

  1. Conocer Bien tu coche, sus características (con ABS, otros apoyos de frenada, etc), para asegurar una correcta gestión del mismo, siendo además capaz de detectar cualquier problema de frenos que se pueda tener y evitar con un correcto mantenimiento.

  2. Calcular la distancia de frenado, considerando el tráfico, el tiempo de frenado, tiempo de reacción y distancia de frenado (Ej. a 90 km/h se tardarán 81 metros como mínimo en detener el coche por completo – el cuadrado de la primera cifra de la velocidad de circulación). Importante entender que el ABS solamente evita que se bloqueen las ruedas en caso de frenadas de emergencia y no reduce la distancia de frenado en absoluto.

  3. Es mejor frenar en recta, iniciando con una presión suave y presionando paulatinamente más fuerte el pedal, y siempre que sea posible ayudarse con reducción de marchas que ayuda con el freno motor, sobre todo en carreteras de montaña.

  1. Evitar en lo posible la frenada en curva, y en su caso hacerlo siempre con suavidad ya que se pueden producir un subvirajes e incluso perder el control de vehículo.

 

  1. La buena frenada es la detención repentina, ejerciendo una presión suficientemente fuerte de una sola vez, para permitir que las ruedas se agarren adecuadamente al asfalto y permitan una correcta dirección de las mismas desde la dirección del coche en caso de necesidad.

  1. Correcta reacción ante un obstáculo en la calzada: lo que nos pide el cuerpo es pegar un volantazo para esquivarlo, aunque la correcta gestión es primero reducir la velocidad en lo posible antes de dar el más mínimo golpe de volante para evitar potenciales derrapes e incluso vuelco. Con ABS lo correcto es frenar a fondo y utilizar paulatinamente la dirección para evitar el obstáculo.

 

  1. Mucha atención al resto de los vehículos, en especial en momentos de caravana circulando a velocidades medias o altas, situaciones en las que es fundamental mantener una amplia distancia de seguridad que permita una buena escapatoria en caso de bloqueo súbito.

 

  1. Frenada de emergencia, en la que siempre se debe pisar el embrague al mismo tiempo que el freno (tanto con ABS como sin él), y no es el caso de pensar en reducciones de marchas para utilizar el freno motor ya que no habrá tiempo.

Al pisar el embrague se consigue:

  • Desconectar el motor de la transmisión para que no interfiera en la frenada

  • No calar el motor, ya que lo podemos necesitar para salir del problema y además se mantienen activos todos los sistemas de seguridad que influencian también el tiempo de reacción.

  • Al usar los dos pies se ejerce mayor fuerza sobre los pedales que usando sólo el pie de frenado.

  1. Aplicar siempre el sentido común. Además de los pies son fundamentales los ojos a la hora de frenar, evitando mirar al obstáculo y dirigiendo siempre la mirada hacia donde se quiere llevar el coche en caso de frenada de emergencia para aflojar la frenada cuando sea necesario, previniendo un punto de escape con un cierto control instintivo de las reacciones de los demás vehículos, y buscando siempre dicho punto de escape posible. La verdad es que con cierta calma y mucha previsión los grandes sustos se llevan de mejor forma.