La sabata de fre és el component bàsic d'un fre de tambor. És una peça metàl·lica en forma de-ferradura amb material de fricció (pastilles de fre) adherides a ella. Quan premeu el fre, s'estén obert i comprem la paret interior del tambor de fre que gira amb la roda, utilitzant la fricció per frenar o aturar el vehicle.
Estructura bàsica
Una sabata de fre típica consta de dues parts principals:
- Planxa de sabates:Aquest és l'esquelet de la sabata de fre, generalment estampat amb placa d'acer, proporcionant resistència i suport estructural.
- Revestiment de fricció:Conegudes habitualment com a "pastilles de fre", són materials d'alta-resistente a la temperatura i d'alta-fricció fixats a la sabata de fre. Són les peces que realment participen en la fricció i generen força de frenada, i es desgastaran gradualment amb l'ús.
Principi de funcionament (en un sistema de fre de tambor)
Les sabates de fre formen part d'un sistema de fre de tambor. Aquest sistema inclou principalment: tambor de fre, sabates de fre, pinces, molles de retorn, etc.
- Iniciació de frenada:Quan premeu el pedal de fre, el fluid hidràulic s'empeny a les pinces de fre de les rodes.
- Extensió de sabates:Sota pressió hidràulica, els pistons de les pinces de fre empenyen cap als dos costats, empenyent els extrems superiors de les dues sabates de fre, fent que superin la tensió de les molles de retorn i s'estenen cap a l'exterior.
- Frenatge per fricció:Els revestiments de fricció de les sabates de fre esteses pressionen fortament contra la paret interior del tambor de fre, que gira de manera sincrònica amb les rodes.
- Generació de fricció:Es genera una gran força de fricció entre les sabates de fre i el tambor de fre. Aquesta força de fricció impedeix la rotació del tambor de fre (és a dir, la roda), convertint així l'energia cinètica del vehicle en energia tèrmica, aconseguint desacceleració o aturada.
- Sortida de frenada:Quan deixeu anar el pedal de fre, el líquid hidràulic de les pinces desapareix i les molles de retorn tornen les dues sabates de fre a la seva posició original, separant-les de la paret interior del tambor de fre. La fricció s'atura i les rodes tornen a girar lliurement.
Tipus principals
Segons la seva estructura i distribució de l'esforç, les sabates de fre es classifiquen generalment en dos tipus:
- Sabatilla líder:Durant la frenada, la direcció d'obertura de la sabata de fre és la mateixa que la direcció de rotació del tambor de fre. Sota la influència de la fricció, aquest tipus de sabates genera un efecte "-autoamplificador", la qual cosa fa que exerceixi una força més gran contra el tambor de fre, donant lloc a un rendiment de frenada més fort.
- Calçat següent:El seu sentit d'obertura és oposat al sentit de gir del tambor de fre. La fricció fa que tendeixi a allunyar-se del tambor de fre, donant lloc a un rendiment de frenada més feble.
En un sistema de frens de sabatilla principal dual-típica, les dues sabates de fre solen ser una sabata principal i una de següent, o bé s'utilitza una estructura de sabates principal-doble en alguns dissenys d'alt-rendiment per millorar el rendiment de frenada.
Avantatges i desavantatges (comparació amb frens de disc)
Avantatges:
- Força de frenada elevada: especialment l'efecte "-autoamplificador" de la sabata principal, que permet una força de frenada més gran que els frens de disc amb la mateixa força, que s'utilitza habitualment a les rodes posteriors de vehicles pesants (com ara camions i furgonetes).
- Baix cost: estructura relativament simple, menor cost de fabricació.
- També pot funcionar com a fre d'estacionament: la funció d'estacionament (fre de mà) es pot aconseguir fàcilment mitjançant un mecanisme de cable senzill.
Inconvenients:
- Pobre dissipació de la calor: com que està tancat dins del tambor de fre, la calor generada durant la frenada no es dissipa fàcilment, cosa que condueix fàcilment a l'esvaïment de la calor i a la disminució del rendiment de frenada durant la frenada contínua.
- Mal drenatge i eliminació de residus: si hi entra aigua o fang, és difícil drenar, afectant el rendiment de frenada i accelerant el desgast.
- Resposta lenta: l'estructura produeix una resposta de frenada més lenta en comparació amb els frens de disc.
- Manteniment incòmode: la substitució de pastilles de fre és més complexa que la substitució de pastilles de fre de disc.
Resum
Les sabates de fre són l'actuador bàsic dels frens de tambor tradicionals, que funcionen segons el principi de fricció. Tot i que s'han substituït gradualment per frens de disc de -alt rendiment en els cotxes de passatgers més nous (especialment a les rodes davanteres), encara s'utilitzen àmpliament a les rodes posteriors de molts cotxes econòmics i en vehicles comercials a causa dels seus avantatges d'alta força de frenada, baix cost i facilitat per posar un fre de mà.
Quan escolteu "les pastilles de fre s'han de substituir", si el vostre cotxe té frens de tambor, esteu substituint els revestiments de fricció de les sabates de fre.

