O que é o Sistema de Freio Automotivo?
O que é e qual a função do sistema de freio em um veículo?
O sistema de freio automotivo é composto por uma série de componentes que trabalham em conjunto para desacelerar e parar completamente um veículo. Além disso, ele também é responsável por manter o carro parado quando estacionado. Com exceção dos automóveis adaptados para pessoas com deficiência, esse sistema tem basicamente dois modos de acionamento manual: pedal e alavanca.
Alguns modelos mais modernos de carros contam também com um acionamento automático que, utilizando uma série de sensores para detectar possíveis colisões, freia automaticamente o automóvel sempre que um sinal de perigo for constatado.
Em veículos leves, o sistema de freio se divide em dois tipos: a disco ou tambor, ambos hidráulicos. Nos pesados, como ônibus e caminhões, são encontrados também os freios a ar — ou pneumáticos.
Que tal conhecer agora os principais componentes de um sistema de freio e quais são as suas funções? Continue a leitura!
Quais são os principais componentes?
Cada componente do sistema de freio automotivo tem funções específicas. Conhecer cada item e suas aplicações é essencial para facilitar a compreensão do funcionamento desse conjunto e também para entender como cada peça afeta o seu desempenho.
Pedal e alavanca
Essas peças são responsáveis pelo acionamento do sistema de freio. São as únicas partes com as quais o motorista tem contato durante a condução do veículo. Quando o pedal é pressionado, todas as rodas do veículo são bloqueadas. Ao puxar a alavanca, somente as rodas traseiras sofrem esse efeito — e é por isso que o freio de mão é indicado apenas para manter o veículo parado e nunca para reduzir a sua velocidade.
Outro detalhe importante é que os dois sistemas são independentes um do outro. Enquanto o pedal usa um conjunto hidráulico para movimentar os componentes que desaceleraram as rodas, o freio de mão aciona diretamente os dispositivos de frenagem por meio de um cabo de aço.
Disco de freio e tambor
O disco de freio tem formato circular, sendo semelhante a um CD ou DVD. Ele fica conectado à roda, acompanhando seu movimento, e é utilizado para desacelerar e parar o carro quando um material abrasivo é pressionado contra ele. Normalmente, é composto por ferro fundido, carbono, kevlar ou sílica.
O tambor tem a mesma função do disco de freio, gerar atrito para desacelerar o veículo. Ele tem o formato semelhante a de uma panela e, normalmente, está presente nas rodas traseiras do veículo. Geralmente, é fabricado em ferro fundido.
Pastilhas e lonas
Esses componentes, quando pressionados contra o disco ou o tambor, geram o atrito necessário para desacelerar o veículo. As pastilhas são usadas em sistemas com freio a disco; as lonas, em modelos a tambor.
Os materiais mais comuns utilizados na sua fabricação são resinas fenólicas, grafite, pó de ferro, carbono, entre outros. Há algum tempo, usava-se também o amianto. Porém, por ser nocivo à saúde, foi gradativamente sendo substituído. Em 2017, sua utilização foi proibida por lei.
Pinça e sapata de freio
A pinça é o atuador do sistema de freio a disco. Além de servir de suporte e proteção para as pastilhas, é responsável por pressioná-las contra o disco por meio de um ou mais cilindros hidráulicos com pistões internos. São chamadas de pinças flutuantes ou deslizantes quando têm apenas um cilindro. Versões com mais de um pistão são chamadas de pinça tipo fixa. Normalmente são fabricadas em ferro fundido.
As sapatas são encontradas nos sistemas a tambor. Elas têm o formato de um semicírculo e sua função é apoiar as lonas de freio, servindo de suporte. São classificadas como primárias — quando a força aplicada segue o mesmo sentido de rotação do tambor — e secundárias — quando aplicada em sentido contrário.
Servo freio e cilindro de roda
A função do servo freio — ou multiplicador de forças — é aumentar e distribuir a força exercida pelo pedal através do diferencial de pressão. Com isso, o motorista consegue parar o veículo sem fazer muito esforço. Ele aproveita o vácuo gerado pelo motor para realizar essa tarefa — isso explica por que o pedal fica muito duro quando o veículo está desligado.
O cilindro de roda faz parte do sistema a tambor e é responsável por movimentar as sapatas, sendo o atuador do sistema de freio a tambor. Ele faz isso por meio de pistões — ou êmbolos — que, quando acionados pelo fluido hidráulico, empurram as lonas contra o tambor, bloqueando o movimento das rodas.
Cilindro mestre e fluido
Esse componente tem forma cilíndrica e um ou dois pistões e um reservatório para fluido, que pode ser integrado a ele ou independente. É responsável por converter força mecânica em pressão hidráulica e, geralmente, é fabricado em ferro fundido ou alumínio.
O fluido é um dos componentes mais importantes do freio. Ele é o responsável pela transferência de movimento, fazendo com que todo o sistema hidráulico funcione adequadamente. É feito à base de glycol ou silicone e classificado de acordo com a sua composição e ponto de ebulição.
Cabo de freio e tubulações
Ao puxar a alavanca de freio, um cabo de aço é acionado movimentando a alavanca presa às sapatas que por sua vez é pressionada contra o tambor de freio.
Quando você pressiona o pedal transfere esse movimento ao servo freio e este ao cilindro mestre. Por ser um sistema assistido hidraulicamente, é preciso que um fluido percorra alguns componentes.
Para isso, são utilizados alguns canos, que podem ser rígidos ou flexíveis. As tubulações rígidas e as flexíveis podem ser encontradas em borracha, aço, nylon e em combinações desses materiais. As maleáveis são necessárias para acompanhar os movimentos das rodas do veículo.
ABS e EBD
Esses dois sistemas trabalham em conjunto com o freio para aprimorar o seu desempenho. O ABS (Sistema Antibloqueio do Freio) é um dispositivo auxiliar que evita o travamento das rodas durante freadas bruscas. Isso é extremamente importante, pois diminui a distância e o tempo de parada do automóvel, reduzindo bastante as chances de acidentes. Desde 2014, todo veículo novo comercializado no Brasil tem que estar equipado com ABS.
O EBD (Distribuição Eletrônica de Frenagem) controla a força de frenagem enviada às rodas do veículo. Ele trabalha em conjunto com o ABS e evita que o carro derrape, especialmente quando há muito peso no automóvel e ele é freado durante uma curva.
Agora que você já conhece os principais componentes de um sistema de freio, que tal aprender como eles trabalham em conjunto para reduzir a velocidade e parar o veículo?
Como funciona esse sistema?
Para compreender melhor o princípio básico de funcionamento do sistema, vamos usar o exemplo de um veículo padrão, com freio a disco na dianteira e a tambor na traseira — modelo encontrado na maioria dos veículos comercializados no Brasil.
Ao pressionar o pedal, o movimento é transferido ao servo freio por meio de uma alavanca ou acionador eletrônico. Ele, então, amplifica e entrega a força gerada ao cilindro mestre. Uma vez que isso acontece, o fluido hidráulico é empurrado e conduzido aos demais componentes pela tubulação do sistema. Depois da etapa do cilindro mestre, o freio funciona de duas formas diferentes, dependendo do modelo.
Freio a tambor
O fluido hidráulico comprimido pelo cilindro mestre é enviado ao cilindro de roda. Então, ele aciona um par de pistões conectados às sapatas de freio — nas quais as lonas estão instaladas —, que, por sua vez, são forçadas contra a parede interna do tambor, fazendo com a velocidade das rodas seja diminuída.
Ao soltar o pedal de freio, um sistema de molas força os pistões e sapatas a voltarem as suas posições de origem, liberando as rodas para girarem normalmente.
Freio a disco
No sistema de freio a disco, o fluido hidráulico é enviado ao pistão (ou pistões) da pinça. Eles forçam as pastilhas contra o disco, gerando muito atrito — necessário para reduzir a velocidade das rodas. Em cada pinça são encontradas duas pastilhas, posicionadas uma em cada lado do disco e alinhadas entre si.
Quando o pedal do freio é liberado, o fluido deixa de exercer força nos pistões da pinça e as pastilhas são afastadas do disco.
Freio de mão
Por ser um dispositivo de segurança, ele tem que funcionar de forma independente em relação ao sistema hidráulico de frenagem. Quando a alavanca de freio de mão é puxada, ela aciona um cabo de aço que é conectado às sapatas, que, por sua vez, são movimentadas e pressionam as lonas contra a parede do tambor — mesmo que o pedal não tenha sido acionado.
Quando a alavanca do freio de mão é movimentada para baixo, o cabo de aço é liberado, as sapatas deixam de ser forçadas contra o tambor e as rodas ficam livres para girar.
Quais são as vantagens e desvantagens do freio a disco e a tambor?
Como quase tudo na vida, os dois sistemas têm vantagens e desvantagens. Os principais benefícios do modelo a tambor estão relacionados à durabilidade e ao seu custo mais baixo — quando comparado a outros modelos. Porém, ele tem um desempenho inferior aos freios a disco, especialmente quando as lonas estão molhadas.
O freio a disco, por outro lado, não sofre perda significativa de eficiência quando molhado e não necessita de ajustes ao longo do uso. Contudo, ele é mais caro e apresenta desgastes mais rapidamente, principalmente quando são utilizadas pastilhas fabricadas com materiais inferiores.
Que sinais indicam desgaste nos componentes?
Independentemente de ser a disco ou a tambor, você precisa ficar atento aos sinais de desgaste nos componentes para evitar problemas no sistema de freio. Afinal, ele é diretamente responsável pela sua segurança ao dirigir. Vamos conhecer alguns dos indicativos mais comuns de problemas?
Carro desviando para um lado durante a frenagem
Quando você pisa no pedal, o carro tende a virar para um dos lados? Pode significar que o sistema de freio tenha alguns problemas. Isso pode acontecer, por exemplo, quando os êmbolos da pinça estão prendendo — seja por oxidação ou defeito. Essa falha causa o desgaste prematuro das pastilhas, fazendo com que as rodas recebam forças de frenagens diferentes.
Mangueiras entupidas e discos de freio empenados também podem causar esse problema, mas, normalmente, vêm associados a outros sintomas, como vibrações e alterações no pedal. Se o carro desvia para os lados durante a condução, componentes da suspensão, direção, rodas e pneus também devem ser verificados.
Ruídos agudos
Ruídos não são um indicativo muito bom, mas nem sempre estão associados a uma falha. Especialmente quando as pastilhas ou lonas são trocadas, é normal que façam barulho por um tempo até que estejam totalmente assentadas — principalmente no caso de alguns tipos de materiais específicos.
Porém, se o barulho persistir ou aparecer após muito tempo de uso do veículo, é preciso verificar se as pastilhas ou lonas foram instaladas incorretamente ou estão gastas.
Nesse vídeo você verá o que deve fazer para evitar que surjam ruídos.
Vibrações
Em carros que têm ABS, é normal que, em frenagens mais bruscas, o pedal de freio vibre um pouco. Porém, se a vibração durante a frenagem se estende ao volante, pode haver algum problema.
O empenamento do disco ou deformação no tambor são alguns dos defeitos que causam esse sintoma. Cubo de roda empenado também pode gerar o mesmo sinal.
Tome cuidado com diagnósticos incorretos! Se o volante trepida mesmo sem o acionamento do freio, é provável que existam falhas em outros componentes — como rodas desbalanceadas ou folgas nos sistema de direção
Pedal muito duro ou muito baixo
Quando você pressiona o pedal do freio e percebe que ele está muito duro, as causas podem ser:
servo freio com problema;
material de atrito de origem duvidosa;
problemas entre o pedal e o servo freio.
Caso o pedal esteja muito baixo — quase tocando o assoalho —, significa que, provavelmente, existe algum vazamento de fluido no sistema. Ele ocorre principalmente:
no cilindro mestre;
em tubulações rígidas ou flexíveis;
nas pinças ou cilindros de rodas.
Normalmente, esses sintomas são acompanhados pela diminuição do nível de fluido no reservatório. Pode acontecer também de o pedal começar a baixar conforme o uso. Excesso de água no sistema — devido a fluido muito velho — ou ar na tubulação podem causar esse tipo de comportamento.
Como fazer a manutenção do sistema de freio?
Se você notar qualquer sinal de problema no freio, não deixe de procurar um especialista. Apesar de parecer simples, existem muitos detalhes — como tirar o ar do sistema após a troca de componentes — que não podem ser ignorados e, somente um profissional qualificado terá condições de fazer a correta manutenção, bem como os ajustes necessários para obter máximo desempenho.
Uma boa dica é sempre prestar atenção ao nível do fluido e altura do pedal. Nível baixando e pedal desconfortável são sinais de que algo está errado. Porém, a melhor forma de garantir que o veículo sempre estará em ordem é não esperar um problema acontecer para fazer a revisão do carro.
Faça a manutenção preventiva do veículo; ela possibilita antecipar problemas e evitar que pequenas falhas se tornem uma tremenda dor de cabeça. Nesse tipo de manutenção, são verificados sinais de desgaste em várias partes do automóvel. Corrigi-los antes que afetem outras peças é muito importante e poupa muito dinheiro. Lembre-se de que os componentes de um carro têm vida útil e trabalham em conjunto.
Um exemplo de componente que afeta muito o desempenho dos freios é o amortecedor. Quando desgastados, eles aumentam a distância de frenagem do veículo. Isso acontece porque o contato dos pneus com o solo não é o ideal e, por mais que a roda seja bloqueada, o carro não vai parar rapidamente.
Qual é a vida útil dos componentes?
É muito importante prestar atenção à vida útil dos componentes de um carro, especialmente os do sistema de freio. Ignorá-la pode colocar a sua segurança em risco e causar graves acidentes.
Fluido, tubulações, pastilhas e lonas
A sua atenção tem de ser redobrada em relação ao fluido de freio. Como você percebeu ao longo deste texto, ele é fundamental para o bom funcionamento do sistema. A substituição deve ser feita de acordo com a recomendação da montadora do veículo. É importante mencionar que o nível não deve ser completado. Se o nível cair, leve o veículo a uma oficina especializada apurar a causa e fazer a troca.
As tubulações — especialmente as flexíveis — devem ser verificadas a cada 10 mil quilômetros rodados. Aconselha-se que isso seja feito junto com a substituição do fluido. Pastilhas e lonas são os componentes do sistema de freio que apresentam mais desgastes.
As lonas costumam ser trocadas a partir de 50 mil quilômetros rodados; as pastilhas, até 20 mil. Porém, é importante deixar claro que o desgaste desses componentes depende muito da forma como o condutor utiliza o veículo. A durabilidade pode variar muito e deve ser verificada constantemente.
Servo freio, cilindro mestre, disco de freio e tambor
Algumas peças do sistema de freio têm uma vida útil bem longa. Apesar disso, é recomendado sempre prestar atenção aos sinais de desgaste. Os componentes e suas expectativas de duração, em quilômetros rodados, são:
servo freio: entre 120 e 200 mil;
cilindro mestre: cerca de 100 mil.
Tambor e disco de freio não têm um prazo específico para realizar a substituição. Os seus desgastes dependem muito da forma como o veículo é conduzido. Por serem componentes de longa durabilidade, se a troca for necessária é aconselhável usar peças novas — fazer a retífica é possível em alguns casos.
Recomenda-se que todo o sistema de freio seja revisado a cada 10 mil quilômetros rodados ou quando apresentar algum dos sintomas acima.
Que cuidados devem ser tomados com esse sistema?
Realizar manutenções preventivas no veículo e manter o sistema de freio em ordem evitam muitas dores de cabeça e garantem a sua segurança. Mas só isso não basta; também é preciso ter alguns cuidados para não desgastar componentes como pastilhas e lonas de forma precoce — especialmente quando novos.
Evite abusar dos freios quando recém-instalados
Ao trocar pastilhas de freio ou lonas, é comum observar uma perda no desempenho das frenagens. Isso acontece porque o material demora um tempo para assentar, ou seja, para se ajustar aos demais componentes. Nos primeiros 500 quilômetros após a troca, recomenda-se usar o freio mais suavemente e evitar situações de frenagem brusca.
Aliás, frear bruscamente o veículo deve ser evitado sempre que possível. O sistema de freio suporta forças intensas, mas, se submetidos ao estresse repetidas vezes, os componentes vão se desgastar de forma mais rápida e, em muitos casos, podem até falhar completamente.
Sempre deixe o carro engatado durante descidas
Um erro comum que causa muitos problemas é usar o freio constantemente durante descidas. Em declives, mantenha o carro engatado e use o freio motor. O sistema de freio automotivo funciona por atrito, o que gera bastante calor. Usá-lo por muito tempo faz com que os componentes esquentem demais, causando seu desgaste precoce e perda de eficiência.
Não trafegue com peso excessivo no veículo
Outro grande problema é trafegar acima do limite de peso do veículo. Lembre-se de que o sistema de freio terá de suportar o peso do carro, dos ocupantes e seus pertences. Ultrapassar o limite máximo permitido, além de reduzir a sua funcionalidade, pode danificar outros componentes do automóvel — como amortecedores e pneus.
Não use o freio de mão nem desligue o veículo quando em movimento
Como você viu ao longo deste texto, o freio de mão é indicado somente quando o veículo está parado. Usá-lo com o veículo em movimento, além de pouco eficaz, pode danificar componentes e causar sérios acidentes. Ao frear apenas as rodas traseiras do veículo durante uma curva ou em um solo com baixa aderência, as chances de perder o controle do carro são enormes.
Nunca desligue o veículo quando ele estiver em movimento! Lembra do que falamos sobre o servo freio? Ele usa o vácuo gerado pelo motor para auxiliar na frenagem. Se o motor estiver desligado, esse componente para de funcionar, deixando o pedal muito mais duro e reduzindo muito a capacidade de frear o carro.
Agora que você já conhece tudo sobre o sistema de freio automotivo e entendeu por que mantê-lo em ordem é tão importante, não se esqueça de fazer a manutenção preventiva no seu carro. Não coloque a sua vida em risco!
Fonte: https://blog.nakata.com.br/sistema-de-freio-tudo-o-que-voce-precisa-saber-para-nao-correr-perigo/
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