La forma más fácil de abordar la frenada en circuito es mirar su definición en el diccionario: "sistema destinado a reducir la velocidad o detener un conjunto mecánico dotado de movimiento". Nada complicado, ya que todos coincidimos en que el objetivo de la frenada es reducir la velocidad para adaptarla a la curva. Pero para estudiarla de verdad en detalle, entender cómo funciona mecánicamente y optimizarla en circuito, hay que empezar por volver un poco al colegio...
Dinámica de un vehículo
Todo objeto en movimiento posee una energía cinética directamente ligada a su masa y a su velocidad. Corresponde al trabajo que hay que aportar para pasar de una velocidad nula a una velocidad dada. Como seguramente te dijo un día tu profesor de física: "nada se pierde, nada se crea, todo se transforma". Eso implica que la energía adquirida por el coche durante la aceleración no va a esfumarse en la naturaleza a la mínima presión sobre el pedal del freno. Se transforma en calor gracias a la acción del sistema de frenos: su función principal se resume en disipar la energía cinética del vehículo.
Esta energía es proporcional a la masa y al cuadrado de la velocidad (E = ½ m v²). Se comprende fácilmente, pues, que cuanto más pesado es un vehículo, más importante debe ser su sistema de frenos, capaz de disipar mucha energía y de resistir subidas repetidas de temperatura. El impacto de la velocidad es todavía mayor: duplicar la velocidad equivale a multiplicar por cuatro la energía que hay que disipar al frenar. Hay que tenerlo en cuenta al buscar el punto de frenada en circuito: ¡distancia de frenada y resistencia al calor!
¿Cómo funciona?
Existen varios tipos de sistemas de frenos, pero el caso más habitual en nuestros vehículos es el frenado con líquido de frenos, pinzas, discos y pastillas. Nuestras disculpas a los propietarios de vehículos históricos con frenos de tambor, o a los más ambiciosos que han intentado instalar sistemas de frenos electroneumáticos de tren...
El sistema de frenos completo, del pedal al disco, se divide en cuatro partes.
El servofreno (master-vac)
El primero, el servofreno, amplifica la presión que el piloto ejerce sobre el pedal del freno. Su funcionamiento detallado no nos interesa aquí, porque muchos vehículos de competición o de series "extremas" no lo llevan. La diferencia principal está en la sensación en el pedal: un vehículo de serie con servofreno requiere una presión menor y más cómoda, mientras que un vehículo sin asistencia da un pedal muy firme y de poco recorrido.
La bomba de freno
La segunda parte transforma la presión que el piloto ejerce sobre el pedal en energía hidráulica, repartida entre las distintas ruedas: es la bomba de freno o cilindro maestro (CM). Un pistón comprime el líquido de frenos al accionar el pedal y lo envía a los latiguillos. Se localiza muy fácilmente en el vano motor, ya que suele estar justo debajo del depósito del líquido de frenos.
Su función es primordial y hay que vigilar de cerca la estanqueidad del sistema: a veces se pasan horas preguntándose por qué la frenada no muerde, cuando se ha descuidado el CM. Las juntas se dilatan con el tiempo y el desgaste, lo que puede hacer bajar la presión en el interior. En un vehículo que ha estado mucho tiempo parado, el pistón también puede agarrotarse un poco. Último punto: el purgado. Cuidado con el purgado "a la antigua" bombeando el pedal: ¡no hay que exagerar, so pena de deteriorar las juntas del CM!
La pinza de freno
Una vez comprimido el líquido, hay que transformar ahora esa fuerza hidráulica en energía mecánica. Es la función de la pinza, que recibe el líquido a presión y empuja uno o varios pistones. Los fabricantes tienen muchas opciones: pinza fija o flotante, de un pistón o de varios pistones. En los vehículos deportivos modernos, las pinzas fijas de varios pistones son la solución más utilizada y más eficaz. Pero no hace falta remontarse tan atrás para encontrar deportivos con frenos de un solo pistón, como el BMW M3 E36...
La pinza flotante de un pistón es el sistema menos costoso y el más utilizado por los fabricantes generalistas. Su principio es sencillo: el líquido a presión empuja el pistón, que pega la pastilla "interior" contra el disco. Después la pinza se desplaza hacia el interior, gracias a unas guías deslizantes, siguiendo empujando sobre el disco, y la segunda pastilla queda así aplicada. Atención al agarrotamiento de este tipo de pinza con el desgaste, sobre todo en un vehículo que ha estado mucho tiempo parado.
La pinza fija de varios pistones: los fabricantes ofrecen multitud de productos de dos, cuatro, seis o incluso ocho pistones. No hay guías deslizantes que le permitan desplazarse: los pistones acercan las pastillas a cada lado del disco. Las ventajas son múltiples: presión hidráulica mejor repartida sobre las pastillas, menos riesgo de agarrotamiento de la pinza, pistones más pequeños y ligeros que se desplazan muy rápido (mordiente). En cambio, su fabricación es cara, el tamaño es mayor y el mantenimiento no debe descuidarse: más pistones significan más juntas sometidas a fuertes temperaturas y al desgaste.
Aquí todo es cuestión de compromiso: un sistema con muchos pistones y pinzas grandes es pesado, voluminoso (exige llantas grandes) y caro. Por eso es difícil rodar en circuito con un utilitario de origen: sus frenos no están pensados para resistir frenadas potentes sucesivas, pero bastan para frenar en condiciones normales de circulación. Y si te planteas cambiar las pinzas por un modelo más grande, no olvides tener en cuenta el mayor volumen y el aumento de las masas no suspendidas si te ves obligado a montar llantas más grandes.
Discos y pastillas
Llegamos a los últimos elementos del sistema, que tienen la función más importante: disipar la energía del vehículo en movimiento. El coche se frena por fricción: el disco gira con la rueda, y las pastillas, fijas en la pinza, lo aprietan bajo el efecto de la presión que ejercen los pistones. Esa fricción es la que genera calor y permite frenar. La calidad de los discos y de las pastillas es, por tanto, primordial para tener una frenada eficaz y duradera. Su desgaste debe vigilarse de cerca y, cuando se piensa en rodar en circuito con un vehículo de serie, nunca hay que olvidar que el sistema de frenos no está necesariamente previsto para un uso intensivo en circuito.
Los discos alabeados... ¿un mito?
Es un tema delicado, que hay que aclarar antes de hacer gastos inútiles. En el 99 % de los casos, un disco no se alabea. Se trata de un depósito de pastilla que se estanca en el disco por las altas temperaturas y provoca vibraciones al frenar. El término "alabeado" es un abuso del lenguaje, ya que en realidad el disco no se deforma. El depósito irregular puede incluso llegar a modificar localmente la calidad de la fundición en caso de temperatura muy alta. Las causas de un sobrecalentamiento son diversas: sistema de frenos infradimensionado para el uso exigido, técnica de frenada inadecuada (progresiva) o mala refrigeración de los frenos.
Entonces, ¿qué hacer cuando vibra? Limpiar los discos cuanto antes: limpiador de frenos, rectificado del disco o una frenada fuerte con pastillas muy abrasivas; todos los medios son buenos para eliminar el depósito. Sobre todo no hay que insistir demasiado tiempo si las vibraciones persisten, porque a partir de cierto momento se vuelve irreversible: los residuos de pastilla se incrustan en el material y modifican localmente la estructura del disco.
La técnica de frenada
Terminada la parte técnica, vamos por fin a hablar de lo que ocurre en la pista. Ya lo has entendido: es imposible definir una regla única sobre el punto de frenada, la presión que hay que dar al pedal y el lugar donde se deja de frenar, tanta es la influencia de los elementos externos... ¡Empezamos bien! Pero todas las frenadas se parecen y tienen un objetivo común: reducir la velocidad y colocar el coche para preparar la salida de la curva.
Lo primero que hay que tener presente es que, cuando se rueda en circuito, hay que olvidar lo que nos enseñó el profesor de autoescuela. Hay tres maneras de frenar: la frenada progresiva, la frenada constante y la frenada degresiva (trail braking: se va soltando poco a poco el pedal). En pilotaje se destierra del vocabulario la progresiva que practicamos a diario, porque es cómoda, pero totalmente inadecuada para el circuito.
Después hay que diferenciar dos categorías de vehículos: los que no tienen un apoyo aerodinámico elevado y los que sí. Por ejemplo, un piloto de Fórmula 1 que levanta el pie del acelerador puede sufrir, según la velocidad, una deceleración de 1 G sin tocar siquiera el pedal del freno... La forma de frenar en Fórmula 1 es, pues, algo distinta de la de un Clio RS. Para entenderlo, hay que recordar lo que vimos en el número 2 de la revista: al frenar se produce una transferencia de carga hacia el eje delantero que "pega" las ruedas al suelo. En un F1 o en cualquier otro vehículo con apoyo aerodinámico, esa carga varía durante toda la deceleración, porque el apoyo aerodinámico está directamente ligado a la velocidad. Pero en un vehículo clásico, una vez hecha la transferencia, la carga sobre el eje delantero casi no varía. El límite de bloqueo de las ruedas varía, por tanto, mucho en un vehículo con apoyo aerodinámico, mientras que es casi constante en un vehículo de serie. Como se busca acercarse lo máximo posible a ese límite sin sobrepasarlo nunca, la técnica no es exactamente la misma.
La frenada de emergencia, para entender el ABS
¿Por qué analizar una frenada de emergencia? Para ver la acción del ABS, que corrige la presión en cuanto se alcanza el límite de bloqueo. La curva registrada en un vehículo de serie muestra:
- un ataque de freno franco;
- una presión constante durante toda la frenada;
- la intervención del ABS en varios puntos (los pequeños valles).
Se observa que, en una frenada de emergencia, la presión entre el principio y el final casi no ha variado. Se explica porque la carga sobre el eje delantero no varía y, por tanto, el límite de bloqueo de las ruedas es constante. Si ese límite disminuyera con la velocidad, el ABS corregiría la presión a un valor más bajo a medida que bajara la velocidad.
En acción
Lo primero que hay que hacer cuando se busca la frenada ideal en circuito es ir a buscar el límite de bloqueo de las ruedas: para poder acercarse lo más posible, ¡hay que saber dónde está! Bloquear una vez las ruedas permite calibrar la presión máxima que se puede dar al pedal según el vehículo y las condiciones de rodaje: meteorología, estado de los neumáticos y del firme, etc. Se trata de acercarse lo más rápido posible a ese valor sin llegar nunca a alcanzarlo: es el ataque de freno. Debe ser franco y preciso, y hacerse con el volante lo más recto posible. La transferencia de carga hacia delante es violenta, así que la trasera del coche queda descargada: demasiado ángulo de volante en ese momento puede acabar muy mal. Por eso, en los casos particulares en que se frena en curva, hay que adaptar la trayectoria para disponer de un "tramo recto" donde pisar el freno.
La idea es no entrar en el ABS en cada frenada, ya que suelta la presión en cuanto se toca el límite de bloqueo: la distancia de frenada será más larga (la función principal del ABS no es frenar en menos distancia, sino conservar capacidad de dirección en una situación de emergencia). Hay que encontrar la dosificación precisa para estar lo más cerca posible del límite.
Luego hay que adaptarse a la situación. Si se trata de una frenada de manual en línea recta y vas en un vehículo de serie sin un apoyo aerodinámico elevado, no hay ninguna razón para aliviar la presión sobre el pedal: es una fase de frenada "constante", en la que se busca permanecer lo más cerca posible del límite de bloqueo (la deceleración pura). La frenada degresiva solo empieza cuando se gira el volante, en la fase de inscripción vista en el número anterior. En realidad, a alta velocidad, incluso un vehículo sin aerodinámica elevada sufre algo de apoyo en el eje delantero según la forma de la carrocería, así que hay que adaptar ligeramente la presión sobre el pedal, pero estos efectos solo se notan a velocidades muy altas.
Si vas en un coche con aerodinámica, la cosa se complica: hay que adaptarse a la carga que disminuye en el eje delantero y hacer una frenada degresiva desde el principio. Para los demás vehículos, hay que adaptarse al coche en cuestión empezando la frenada degresiva muy pronto.
Definir el punto de frenada
Como en muchos aspectos del pilotaje en circuito, hay que partir del final para definir las acciones que se quieren poner en marcha: aquí, ¡frenar! En teoría, la frenada termina cuando el piloto puede volver a acelerar, es decir, cuando el coche está colocado y orientado hacia la salida. Salvo algunos casos particulares de curvas muy largas, o se frena o se acelera: casi no hay espera.
Es imposible definir una regla única que funcione en todas las curvas y con todos los coches, pero en general ese final de frenada se sitúa hacia el vértice. En el ejemplo de la curva del Museo, en Le Mans, se sitúa un poco antes del vértice: el objetivo es llevar los frenos hasta ese punto para tener un vehículo perfectamente colocado y orientado hacia la salida. Con un vehículo sin aerodinámica, entre el momento de pisar el freno y el de girar el volante se puede mantener una presión constante y empezar la frenada degresiva solo cuando se empieza a girar. La presión debe adaptarse a las condiciones: suelo seco o resbaladizo, neumáticos de serie o slicks, curva cuesta abajo o cuesta arriba, pista con baches, etc.
Cuando se empieza, a menudo cuesta hacer una frenada degresiva porque se ha reducido demasiado la velocidad antes de la curva. Uno se encuentra con una velocidad de entrada baja y ¡tiene ganas de volver a acelerar demasiado pronto! Como la colocación no ha terminado, esto suele provocar subviraje a la salida. Hay que adaptarse a cada curva según la velocidad de llegada, retrasando poco a poco el punto de frenada para que el momento en que se suelta el pedal del freno coincida perfectamente con aquel en que se puede volver a acelerar.
Esta es una buena forma de saber si se han hecho los gestos correctos en el momento correcto: "Si a la salida de la curva te ves obligado a levantar el pie del acelerador, es que algo ha ido mal a la entrada. Normalmente, cuando estás en fase de reaceleración, ya no hay que soltar el gas hasta la siguiente frenada". Esto permite autoanalizarse y corregir las acciones en la siguiente pasada.
Definir el buen punto de frenada al acercarse a una curva nunca es fácil y no existe una regla universal: depende de numerosos parámetros (velocidad de aproximación, sistema de frenos, tipo y estado de los neumáticos, suspensiones, estado del firme, condiciones meteorológicas...). Adaptarse a las circunstancias es la clave para conseguir establecer uno mismo el buen punto de frenada, teniendo siempre presente que el objetivo del pilotaje en circuito no es frenar más tarde que nadie. Frenar tarde, sí, pero buscando tener la mayor velocidad posible a la salida de la curva.
La vuelta de enfriamiento
Hacer una vuelta de enfriamiento al final de la sesión es indispensable para enfriar los frenos (y la mecánica...). Parar en boxes con los frenos todavía calientes puede tener consecuencias desastrosas: ¡ya se han visto coches incendiarse! Según la jornada en la que ruedes, puede haber instrucciones distintas en el briefing, pero en general se pueden usar los warnings para indicar a los demás participantes que se está en vuelta de enfriamiento.
Cuidado con no dar esta vuelta demasiado despacio: si no, el flujo de aire no será suficiente para enfriar los frenos. Una velocidad de entre 80 y 100 km/h basta para ventilar bien. Hay que intentar tocar lo menos posible los frenos durante esta vuelta.
Este artículo procede del número 3 de Racer's, la revista de Marc Peraldi. ¡Gracias, Marc!
