Las vibraciones de fricción de baja frecuencia en frenos de discoacoplamiento entre el fenómeno térmico y el aspecto dinámico de la frenada

Résumé

En esta tesis doctoral se lleva a cabo un estudio profundo de las vibraciones y ruidos de baja frecuencia que aparecen en la acción de frenado de vehículos automóviles. En la bibliografía existen gran número de trabajos y estudios sobre el "squeal", vibración de alta frecuencia debida a la fricción, pero son escasos los dedicados a las vibraciones de baja frecuencia. De entre los diferentes tipos de vibración de baja frecuencia que se distinguen en la bibliografía, la tesis se centra principalmente en el estudio del "judder". Este se caracteriza por una vibración de frecuencia por debajo de 400 Hz que se produce en condiciones de frenada iniciadas a velocidades altas. Esta situación real implica, al transmitirse las vibraciones al habitáculo a través de la dirección, pedales y paneles, la aparición de ruidos e incomodidades que comprometen la satisfacción del comprador con su vehículo. Las características térmicas y mecánicas del sistema de frenos, la suspension, la variación del coeficiente de rozamiento entre disco y pastilla de freno con diversos factores como la velocidad de deslizamiento, la presión o la temperatura; junto con las condiciones de frenado constituyen aspectos básicos querigen la aparición de vibraciones de fricción como el judder. Una mención especial merece la distribución no uniforme de temperaturas que se produce en el disco durante el proceso de frenado y su efecto en la generación de las vibraciones normales. En este estudio se desarrolla un procedimiento que permite el análisis mediante elemenos finitos del fenomeno termoelástico que se desarrolla a lo largo de la frenada y la relación causa-efecto que existe con la vibración judder.