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.
Desde então, o freio a disco veio ganhando espaço entre os veículos terrestres (inclusive nas motocicletas), já que apresenta resultados bem melhores que o freio a tambor – isso porque o disco dissipa mais rapidamente o calor provocado pela frenagem, reduzindo a velocidade com mais eficiência.
Apesar disso, o freio a disco ainda é considerado equipamento de luxo – a maioria dos automóveis possui o sistema apenas nas rodas dianteiras, já que o custo de produção é mais elevado.
Voltando ao princípio de funcionamento dos freios hidráulicos dos carros: a força aplicada em um determinado ponto é transmitida a outro por intermédio de um fluido incompressível (óleo de freio) através da tubulaçã do sistema.
Tambor
Trata-se da peça que vai fixada ao cubo da roda. Dentro dela há duas sapatas semicirculares revestidas com lona. Quando são acionadas, as sapatas se expandem no interior do tambor, criando o atrito necessário para reduzir a velocidade. Muitos carros têm freios a tambor nas rodas traseiras. De uma forma geral, o freio do tipo tambor tem a manutenção mais cara, porém o custo de fabricação ainda é mais baixo.
O freio a tambor tem boa eficiência. O projeto desse tipo de freio prevê a utilização em diversas situações inclusive com como chuva e poeira. Contudo o tambor não é estanque e, em caso de imersão na água, é preciso utilizar o freio imediatamente para que o calor gerado pelo atrito seque as lonas e o freio volte a ter total eficiência.
Disco
É uma peça, geralmente de ferro fundido, que acompanha o movimento da roda. O tipo mais comum é o sistema de pinça flutuante com um pistão, que fica em uma parte fixa envolvente ao disco. Nesse mecanismo há duas pastilhas que fazem o atrito com o disco e proporcionam a frenagem.
Quando em movimento, o carro possui uma quantidade de energia cinética. Para anular essa energia, os freios têm de converter a energia cinética em calor, gerado pelo atrito entre as pastilhas e o disco. O aquecimento também pode fazer com que a eficiência do freio a disco fique comprometida, mas esse sistema fica mais exposto ao ar e isso facilita o resfriamento. É por isso que o freio a disco é mais eficaz. Nos carros mais potentes, como os esportivos, os discos são do modelo ventilado, que elimina o calor em menos tempo ainda e o sistema conta com mais pistões na pinça, podendo ter dois ou quatro, o que o torna mais sensível ao toque no pedal.
Existem algumas pastilhas que avisam o momento da troca. Quando estão gastas, o indicador de desgaste produz um som agudo. Outras possuem um sensor que acende uma luz no painel. Para aquelas pastilhas sem indicador, há uma abertura para inspeção na pinça, em que é possível observar o quanto ainda resta.
Servofreio
Também é conhecido como hidrovácuo. O servofreio utiliza o vácuo do coletor de admissão do motor para multiplicar a força aplicada ao pedal. É uma peça de metal que contém uma válvula inteligente e um diafragma. Uma haste passa pelo servofreio e conecta-se ao pistão do cilindro-mestre. Em carros movidos a gasolina ou álcool o motor conta com vácuo adequado ao servofreio. Já o motor a diesel não produz vácuo e precisa de uma bomba de vácuo separada.
Quando se pisa no pedal do freio, a haste abre uma válvula e assim permite a entrada do ar em um lado do diafragma na câmara. Isso faz com que a pressão no outro lado do diafragma seja aumentada para empurrar a haste e em conseqüência o pistão no cilindro-mestre.
Quando o pedal do freio é liberado, a válvula isola o suprimento de ar externo, enquanto reabre a válvula a vácuo. Isso renova o vácuo nos dois lados do diafragma e permite que tudo volte à posição inicial.
Cilindro mestre
É a peça encarregada de converter a força aplicada ao pedal em pressão hidráulica que é transmitida a todo sistema de modo uniforme, equilibrando a reação em todas as rodas.
>> Fluido
É o óleo de freio, um líquido sintético com a característica de ser indeformável que circula pela tubulação. É o responsável por transmitir a pressão que aciona tanto o freio a tambor quanto o a disco.
Em uma situação de emergência, a reação instintiva é pisar no pedal do freio com toda a força. Em um sistema de freio normal, isso pode acarretar o travamento das rodas e a perda do controle direcional. Foi para evitar isso que surgiu o sistema de freio antitravamento, mais conhecido por ABS (Anti-lock Braking System).
A teoria dos freios antitravamento é simples. É como se o motorista ficasse pisando no freio inúmeras vezes a fim de evitar o travamento das rodas. Mas isso vai contra a reação natural do motorista, que é pisar forte e manter o pé no pedal. Então o ABS faz isso.
SISTEMA DE FREIOS ABS
>> Sensores de rotação
Esses sensores verificam a velocidade e fornecem a informação de cada roda a unidade controladora. Se ocorrer uma queda abrupta na freqüência dos pulsos significa que a roda esta travando.
>> Unidade controladora
Essa unidade é a responsável todo o sistema. Ela monitora os sensores de rotação e controla as válvulas. Ela procura por desacelerações incomuns das rodas. Com as informações recebidas simula a situação dinâmica do automóvel e, se preciso, calcula as condições para uma frenagem adequada – ativando o servofreio ou a unidade de comando hidráulico. Assim, o ABS entra em ação e reduz a pressão em determinada roda até que se perceba uma aceleração. Nesse momento retoma a pressão até uma nova desaceleração. Isso tudo acontece tão rapidamente que o motorista nem percebe.
