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Sistemas de freio (1ª parte) PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Tuesday, 29 April 2014 21:25

Olá pessoal que acompanha o site dos Nobres do Grid,

 

No mês passado, a gente falou sobre propriedades para os nossos carros rolarem macio nas ruas e estradas. Desta vez vamos falar exatamente do assunto oposto: os freios. Você sabe exatamente o que acontece quando você pisa naquele pedal ao lado do acelerador? Esse é um assunto mais complexo e eu vou dividir o assunto em duas colunas para não me alongar demais.

 

Todos nós sabemos que pressionar o pedal de freio faz com que um carro reduza progressivamente a velocidade. Mas como isso acontece? Como o carro transmite a força do seu pé para as rodas do veículo? Como multiplica a força de modo que seja suficiente para parar algo tão grande quanto um carro?

 

O princípio básico da frenagem é o atrito. O freio de um carro funciona em razão do atrito de alguns componentes. Dentre eles, estão a parte fixa na estrutura do veículo e a parte móvel que gira com as rodas. O atrito resultante do contato dessas peças gera uma força cujo calor – que dissipa no ar – se converte em energia mecânica e imobiliza o carro. 

 

Quando a gente pressiona o pedal de freio, o carro transmite a força de nosso pé para seus freios por meio de um fluido. Como os freios em si requerem uma força muito maior do que a gente poderia aplicar com os pés (os mais velhos vão lembrar do Fred Flinstone), seu carro precisa multiplicar a força do pé pra poder parar. Ele faz isso de duas maneiras: A força de alavanca e a força hidráulica.

 

Força de alavanca é medida pelo curso do pedal do freio dentro do carro. O pedal é projetado de tal maneira que pode multiplicar a força da nossa perna diversas vezes antes mesmo que qualquer força seja transmitida ao fluido de freio.

 

No nosso carrinho de rolimã da coluna anterior, os mais inventivos faziam uma alavanca com uma lona ou pedaço de pneu para, quando puxada, a mesma tentar travar um dos rolamentos traseiros do carrinho (o que geralmente provocava deliciosos ‘cavalos de pau’). Esta alavanca, tinha como “pivô” um prego ou parafuso grande, sendo a parte maior da mesma a que o “piloto” empunha. Isso faz com que um movimento não tão grande aplique uma força considerável na roda. Uma parte do freio do nosso carro atua no mesmo princípio.

 

 

Já o sistema hidráulico parte da ideia básica por trás de qualquer sistema do gênero, independente do fluido utilizado: a força aplicada em um ponto é transmitida a um outro ponto usando um fluido incompressível, quase sempre algum tipo de óleo. A maioria dos sistemas de freio também multiplica a força no processo.

 

Se a gente aplicar uma força no pedal, ele atuará no sistema provocando o movimento de um pistão ou bomba, sendo que na sequência, a força é transmitida a um segundo ponto (disco, pistão ou tambor) através do óleo na tubulação. Como o óleo não pode ser comprimido (seu volume não diminui), a eficiência é muito boa. A tubulação que conecta os dois pontos onde o fluido hidráulico atua pode ser de qualquer comprimento e forma, permitindo que serpenteiem todos os tipos de obstáculos que separam os dois pistões. A tubulação também pode se bifurcar, de modo que possa atuar em dois pontos diferentes.

 

Nos carros que encontramos nas ruas do Brasil temos dois tipos de sistemas de freios: o freio à disco e o freio à tambor. Em alguns carros, todas as rodas já utilizam o sistema de freios à disco, mas muitos carros possuem um “sistema combinado”, com freios à disco nas rodas dianteiras e freios à tambor nas rodas traseiras.

 

O sistema básico de um freio a tambor consiste de duas sapatas, um cilindro de freio, tambor, espelho, molas, um regulador e o sistema de freio de emergência (o popular freio de mão.). Todos esses componentes trabalham juntos, de modo que a falha ou quebra de qualquer um deles pode acarretar a redução ou mesmo a perda da capacidade frenagem.

 

 

Dentre os componentes do sistema de freio a tambor citamos o Espelho; as Sapatas (lonas); Pistões; Molas; cilindros de freio; e o tambor em si, que pode ser aletado ou com molas.

 

O tambor aletado foi muito usado no passado, mas é pouco usado atualmente, como diz o nome, ele possui aletas, como nos motores a ar, que possuem a mesma função: Refrigerar. Ele refrigera pela sua área de troca de calor ser maior provendo um arrefecimento eficiente. Já o tambor com molas tem nas mesmas o objetivo amortecer as vibrações transmitidas ao pedal durante a frenagem de pequena e média intensidade.

 

Ao contrario do sistema simplista do carrinho de rolimã, o freio de um carro com sistema de tambor é muito mais complexo e possui algum tipo de sistema de regulagem automática, podendo ser única ou progressiva.

 

Quando o motorista pisa no pedal de freio, este precisa responder prontamente. Contudo as lonas sofrem desgaste com o uso, e então aquela pequena distância entre ela e o tambor vai ficando maior e, se a distância aumenta, o cilindro mestre precisa compensar esta diferença com mais fluído, e então o pedal de freio fica com maior curso.

 

 

Para evitar esse problema foi incorporado um sistema de regulagem automática para compensar o desgaste das sapatas, quando em virtude desse desgaste a distância da sapata para o tambor aumentar, o braço de regulagem avança a engrenagem do regulador automático em um dente que por meio de um parafuso que vai deslocando a sapata para próximo do tambor de acordo com seu desgaste, ou seja, à medida que ela se desgasta o regulador vai compensando essa distância, porém até certo ponto.

 

Logicamente que tudo tem limite e chega um momento em que não há mais condições de freio no tambor devido ao desgaste já crítico da lona, o correto é preventivamente fazer uma vistoria no sistema lixando ambas as lonas e tambores, caso a lona esteja muito desgastada – o  limite é de 1 mm em relação aos rebites – é hora de trocar a lona. Caso o proprietário continuar usando o freio, o desgaste chegará ao nível dos rebites que encostaram no tambor arranhando-o, depois disso só com a retífica, porém essa prática não é aconselhável, então a troca do tambor é o correto.

 

A regulagem única possui um coeficiente de desgaste já fixo no sistema, a regulagem só ocorre se o desgaste ultrapassar este valor. Utilizado em freios a tambor do tipo Fixo. Já a regulagem progressiva é um sistema que não corrige o desgaste no momento em que ele ocorre e sim quando o carro é freado em movimento de ré, depois disso a alavanca avança o dente e aproxima as lonas do tambor.

 

 

Todo os carros tem sistema de “freio de mão”, ou freio de estacionamento. Erte tem uma regulagem particular e só é feita se o mesmo for acionado. Para fazer erta regulagem, não basta apenas andar de ré, o carro precisa está com o freio acionado para que ocorra o ajuste. Depois de ultrapassado o coeficiente de desgaste o regulador já avança um dente, porém só aproximam do tambor quando se freia o carro de ré, ao soltar o freio à mola de retorno pressiona a alavanca girando o parafuso de ajuste.

 

O freio de estacionamento ou de mão em alguns carros mais modernos pode ser acionado por um botão. Mas no geral ele é um sistema mecânico independente que consiste de um cabo metálico que está ligado a uma alavanca que está conectada a uma das sapatas. Quando puxamos a alavanca do freio o cabo é acionado e força as sapatas contra o tambor.

 

O princípio é o mesmo do freio a disco, quando o veículo está em movimento ele acumula muita energia cinética, para reduzir a velocidade ou imobilizá-lo é preciso dissipar essa energia. Os freios executam essa tarefa através do atrito (de contato entre lona/tambor.), o pistão do cilindro de freio empurra as duas sapatas contra o tambor que devido ao grande atrito vai reduzir sua velocidade, porém quando tiramos o pé do pedal de freio as sapatas precisam retornar a sua posição inicial, essa função é delegada as molas que puxam a sapata para sua posição de repouso, e então toda aquela energia é transformada em calor e depois o tambor troca de calor com o meio.

 

É importante frisar que o sistema possui também, molas para o braço de ajuste do regulador.

 

 

Mesmo sabendo como ele funciona sabemos também que o freio a disco é comprovadamente mais eficiente. Logicamente isso nos leva a questionar porque os freios a tambor ainda são fabricados e utilizados. A resposta ainda está no custo, mas com a modernização dos sistemas, não vai demorar para isso deixar de ser uma justificativa.

 

No próximo mês, falarei sobre freios a disco e sistemas anti-travamento.

 

Muito axé pra todo mundo,

 

Maria da Graça

 

 

 

 

Last Updated ( Tuesday, 29 April 2014 22:11 )