Entenda o que é e qual é a função do sistema de freio em um veículo
O sistema de freios de um veículo é fundamental tanto para o seu funcionamento quanto para a segurança de todos no trânsito. Afinal, todo automóvel deve parar e estacionar de forma adequada, não é mesmo?
Coloque o cinto de segurança, embarque nessa com a Zapay e fique por dentro sobre como funciona o sistema de freio de um carro convencional.
– Quais são os principais componentes?
– Pedal
– Alavanca
– Disco de freio
– Tambor
– Pastilha
– Lona
– Pinça
– Sapata de freio
– Servo freio
– Cilindro de roda
– Cilindro mestre
– Fluido
– Cabo de freio
– Tubulação
– ABS e EBD
– Como funciona esse sistema?
– Freio a tambor
– Freio a disco
– Freio de mão
– Freio a ar
– Quais são as vantagens e desvantagens do freio a disco e a tambor?
Dica da Zapay: problemas com pastilha de freio gasta? Saiba como resolver esta questão com o conteúdo especial sobre o tema.
Quais são os principais componentes?
O sistema de freio de um veículo automotor é composto por vários componentes que trabalham em conjunto para proporcionar a desaceleração e parada do automóvel. É importante frisar que cada componente deste conjunto apresenta funções específicas, de modo que, conhecer cada um destes itens pode facilitar para que o condutor perceba qualquer sinal de funcionamento inadequado no carro ou na moto.
Lembre-se, amigo condutor: sempre que quando sinal de desempenho indevido surgir em seu veículo, a recomendação é procurar pelos serviços de um mecânico de confiança, que terá condições de avaliar o automóvel e indicar soluções, como a substituição de peças.
A seguir, conheça quais são os principais componentes do sistema de freio de um carro.
Dicas da Zapay: fique por dentro sobre como funcionam a bateria do carro e o radiador – e saiba como prolongar a vida útil destes componentes.
Pedal
O pedal do freio é acionado pelo motorista para aplicar força ao sistema de freio. Assim, ao pressionar o pedal, a força é transmitida ao sistema hidráulico ou mecânico do freio. Este componente é bastante lembrado pelos condutores, pois quem dirige tem contato direto com o pedal durante a condução.
Vale dizer que este é o único componente do sistema de freio o qual o motorista terá contato direto durante a condução do automóvel ou da moto.
Para que o pedal possa funcionar, o mecanismo é bastante básico – afinal, basta que o pedal seja acionado (pressionado) para eu as rodas do carro sejam devidamente bloqueadas.
Alavanca
A alavanca de freio de mão, também conhecida como freio de estacionamento ou apenas freio de mão, é usada para fixar o veículo em uma posição estacionária. Para tal, ao puxar a alavanca, ela atua diretamente no sistema de freio, mantendo-o travado.
Vale dizer que quando a alavanca é acionada, ela provoca somente a frenagem das rodas traseiras do automóvel. Por conta disso, que o freio de mão é apenas indicado para manter o carro parado – jamais deve ser acionado para reduzir a velocidade do veículo.
Tanto o pedal quanto a alavanca são sistemas que atuam com independência entre si. Assim, enquanto o pedal faz uso de um conjunto hidráulico para movimentar os componentes cuja função é desacelerar as rodas, cabe ao freio de estacionamento acionar diretamente os dispositivos de travagem por intermédio de um cabo de aço.
Disco de freio
O disco de freio, por sua vez, é um componente do sistema que é montado na roda e é acionado quando as pastilhas de freio são pressionadas contra ele, para gerar atrito e desacelerar o veículo.
Este componente tem o formato circular, de modo a ser muito semelhante a um DVD ou CD. O disco de freio fica conectado à roda do carro, assim, acompanha os movimentos circulares e é usado para desacelerar e para parar o veículo quando um material abrasivo é pressionado contra ele.
Geralmente, os discos de freio são compostos por carbono ou ferro fundido.
Tambor
O tambor de freio é um componente do sistema, que é montado na roda. Ele possui sapatas de freio que se expandem para dentro do tambor quando o freio é acionado, de modo a gerar atrito para desacelerar o automóvel.
Vale dizer que o tambor tem a mesma função que disco de freio – ou seja, ele gera atrito para que ocorra a desaceleração do carro. O formato do tambor se assemelha ao de uma panela, e, usualmente, atua nas rodas traseiras do veículo.
O tambor é feito de ferro fundido, geralmente.
Pastilha
As pastilhas de freio são feitas de material de fricção e são pressionadas contra o disco de freio para gerar atrito e parar o veículo. Elas são uma das principais responsáveis pela desaceleração do veículo. Mas como assim? Oras, elas contribuem para a gerar aumento de atrito, o que amplia a resistência contra o deslocamento, que, por sua vez, faz o automóvel perder velocidade.
O uso das pastilhas são exclusividade dos sistemas de freios a disco. Este componente é composto por materiais, tais como: resinas fenólicas, grafite, pó de ferro, carbono, dentre outros.
Lona
As lonas de freio são usadas no sistema de freio a tambor. Elas são feitas de material de fricção e são pressionadas contra o tambor para gerar atrito e desacelerar o veículo.
Trata-se de mais uma solução de atrito para a desaceleração do carro. Contudo, como as lonas são aplicáveis em sistemas de freio a tambor, são mais recorrentes em veículos mais antigos ou populares.
Pinça
A pinça de freio é usada no sistema de freio a disco. Ela abriga as pastilhas de freio, sendo responsável por aplicar a pressão necessária para pressionar tais pastilhas contra o disco de freio.
Ela serve de suporte e proteção para as pastilhas, afinal, é responsável por pressioná-las contra o disco por intermédio de um ou mais cilindros hidráulicos com pistões internos.
São ainda conhecidas como pinças flutuantes ou deslizando, quando apresentam somente um cilindro. Por sua vez, quando há mais de um pistão, são chamadas de pinças do tipo fixas. De modo geral, a pinça é feita de ferro fundido.
Sapata de freio
A sapata de freio é também utilizada no sistema de freio a tambor. Ela é composta por uma placa de metal com material de fricção e é responsável por pressionar as lonas de freio contra o tambor.
As sapatas de feio apresentam um formato de semicírculo – ideal para cumprir sua função, que é apoiar as lonas.
Servo freio
O servo freio é também conhecido como servo assistência de freio ou ainda como multiplicador de força. Este componente auxilia o motorista na aplicação da força no pedal do freio. Assim, ele amplifica a força aplicada pelo motorista, tornando a frenagem mais eficiente.
Desse modo, o servo freio tem como função aumentar e distribuir uma força exercida pelo pedal, por intermédio do diferencial de pressão. Por isso que é possível que o condutor pare o carro sem a necessidade de fazer muito esforço.
O servo freio tira proveito do vácuo gerado pelo motor para realizar a sua função. É por isso que o pedal fica bastante duro quando o automóvel está desligado.
Cilindro de roda
O cilindro de roda também é usado no sistema de freio a tambor. Ele atua como uma válvula, empurrando as sapatas de freio contra o tambor quando o pedal do freio é pressionado.
Para movimentar as sapatas, o cilindro de roda faz uso de pistões (êmbolos), que, quando são acionados pelo fluido hidráulico, empurram as lonas contra o tambor. Com esta ação, o movimento das rodas é bloqueado.
Cilindro mestre
O cilindro mestre é um componente do sistema de freio hidráulico. Ele armazena e distribui o fluido de freio para as rodas e aciona os pistões ou cilindros de roda para aplicar a pressão de frenagem.
Trata-se de um componente cuja forma é cilíndrica, além de apresentar um ou dois pistões e um reservatório para fluido – que pode ser integrado ou independente. Cabe ao cilindro mestre converter a força mecânica em pressão hidráulica. De forma geral, ele é composto por alumínio ou ferro fundido.
Fluido
O fluido de freio é um líquido hidráulico usado para transmitir a pressão aplicada no pedal do freio para os componentes de frenagem. Ele tem propriedades de alta temperatura e resistência à compressão. Trata-se de um dos componentes mais importantes do freio.
Assim, cabe a ele a transferência de movimento, de modo a fazer com que todo o sistema hidráulico possa funcionar com eficiência. Este fluido é feito à base de glicol ou silicone, de modo a ser classificado de acordo com a sua composição e o seu respectivo ponto de ebulição.
Cabo de freio
O cabo de freio é utilizado no sistema de freio de mão. Assim, cabe a ele conectar a alavanca de freio de mão ao mecanismo de frenagem, geralmente atuando sobre as rodas traseiras.
Desse modo, quando a alavanca do freio é puxada, um cabo de aço é acionado e, por sua vez, as sapatas são pressionadas contra o tambor de freio.
Tubulação
As tubulações são responsáveis por transportar o fluido de freio do cilindro mestre para os cilindros de roda ou pinças de freio em cada roda. Elas devem ser resistentes e livres de vazamentos, de modo a garantir um desempenho adequado do sistema de freio.
Assim, a tubulação, com seus canos rígidos ou flexíveis, é fundamental para que o sistema hidráulico possa funcionar. Tanto a tubulação rígida quanto a flexível podem ser compostas por aço, nylon ou outras combinações entre tais materiais.
Quando falamos em tubulações flexíveis (maleáveis) é importante ter em mente que elas são fundamentais para acompanhar os movimentos das rodas do carro.
ABS e EBD
O ABS (Sistema de Freio Antibloqueio) e o EBD (Distribuição Eletrônica de Frenagem) são sistemas de controle eletrônico presentes em muitos automóveis modernos.
O ABS evita o bloqueio das rodas durante a frenagem, sobretudo, bruscas, de modo a proporcionar maior controle e estabilidade ao veículo. Com o ABS diminui-se a distância e o tempo de parado do automóvel, o que consequentemente reduz de forma considerável a probabilidade de acidentes. É tão eficiente que, desde 2014, todos os novos veículos são vendidos no Brasil já com o ABS de fábrica.
Por sua vez, o EBD ajusta a força de frenagem em cada roda para otimizar a distribuição da força de frenagem e melhorar a eficiência do sistema. O EBD trabalho com o ABS, de modo a evitar que o automóvel derrape – sobretudo, quando o carro está muito pesado e é freado durante uma curva.
Ambos os sistemas trabalhos conjuntamente com o freio, com o objetivo de aprimorar seu desempenho.
Como funciona esse sistema?
Para saber como funciona o sistema de freios de um veículo automotor, faremos uso de um modelo de carro padrão, com freio a disco na parte da frente e o freio a tambor na parte de trás – padrão da maior parte da frota comercializada no Brasil.
Quando o pedal é pressionado, o movimento é transferido ao servo freio, através da alavanca. Assim, ele amplifica e entrega a força, que, por sua vez, foi gerada ao cilindro mestre.
Quando este movimento ocorre, o fluido hidráulico é empurrado e conduzido aos demais componentes, por intermédio da tubulação do sistema de freio. Assim, depois deste passo, o freio funciona de duas formas distintas, a partir do modelo em questão. Saiba mais nos tópicos a seguir.
Freio a tambor
Quando o pedal do freio é pressionado, o cilindro mestre envia o fluido de freio para os cilindros de roda, conforme já aprendemos neste artigo. Isso faz com que as sapatas de freio se expandam dentro do tambor, de modo a gerar atrito e desacelerar o veículo.
Uma vez que o fluido hidráulico é empurrado pelo cilindro mestre, ele é enviado ao cilindro de roda. Assim, ele aciona um par de pistões que estão conectados às sapatas de freios – é aqui que as lonas estão instaladas. Elas são forçadas contra a parede interna do tambor, o que permite que a velocidade das rodas possa ser reduzida.
Quando o pedal de freio é solto, um sistema de molas força os pistões e as sapatas a retornarem para suas posições originais. Este movimento libera as rodas do carro para que possam girar, novamente.
Freio a disco
O funcionamento do freio a disco se dá da seguinte forma: ao pressionar o pedal do freio, o cilindro mestre envia o fluido de freio para as pinças de freio. As pinças, por sua vez, pressionam as pastilhas contra os discos de freio, gerando atrito e desacelerando o veículo.
Deste modo, o fluido hidráulico é enviado ao pistão (ou pistões da pinça). Assim, as pastilhas são forçadas contra o disco, o que gera bastante atrito e, consequentemente, reduzir a velocidade das rodas.
Ao se observar cada pinça, podem ser encontradas duas pastilhas, posicionadas uma em cada lado, estando ainda alinhadas entre si. Desse modo, quando o pedal do freio é liberado, o fluido para de exercer força nos pistões da pinça e as pastilhas são afastadas do disco.
Freio de mão
O freio de mão utiliza um cabo de freio conectado a um mecanismo de frenagem nas rodas traseiras. Ao puxar a alavanca de freio de mão, o cabo é acionado, aplicando a pressão necessária para travar as rodas traseiras.
Trata-se de um dispositivo de segurança, que funciona independentemente ao sistema hidráulico de frenagem. Desse modo, cada vez que a alavanca de freio é puxada, este componente aciona um cabo de aço, que se encontra conectada às sapatas.
Neste processo, as sapatas são movimentadas, de modo a pressionarem as lonas contra a parede do tambor. Vale dizer que isso acontece mesmo que o pedal não tenha sido acionado.
Desse modo, cada vez que a alavanca do freio de mão é movimentada para baixo, o já mencionado cabo de aço é liberado, assim, as sapatas não mais são forçadas contra o tambor e as rodas ficam livres para girar.
Freio a ar
Os freios a ar são comumente encontrados em veículos comerciais, como caminhões e ônibus. Nesse sistema, o pedal do freio atua como uma válvula de controle de pressão que aciona um sistema de compressão de ar. O ar comprimido é, então, enviado para os freios em cada roda, de modo a aplicar pressão e desacelerar o veículo.
Vale dizer que os freios a ar são ainda conhecidos como sistemas de frenagem pneumáticos, pois trabalham com ar comprimido, assim, entregando desaceleração rigorosa e compatível com o peso do veículo – por isso é tão comum em caminhões e ônibus.
Quais são as vantagens e desvantagens do freio a disco e a tambor?
Vale a pena ter em mente, amigo motorista, que o sistema a tambor tem como vantagens a durabilidade e o baixo custo, se comparado com outras opções. Contudo, ele tem um desempenho inferior aos freios a disco – sobretudo quando as lonas estão molhadas.
Por sua vez, o freio a disco tem como vantagem não sofrer perda significativa de eficiência quando molhado, além de não precisar de ajustes ao longo de seu uso. Mas, há desvantagens: é mais caro e apresenta desgastes mais rapidamente, principalmente quando são usadas pastilhas fabricadas com materiais inferiores.
