Tópicos:
- Informações gerais sobre o freio a disco
- Versões de freio a disco (pinça fixa e flutuante)
- Freios carbono-cerâmicos
- Discos de freio ventilados e perfurados
- Solte os blocos
- Meça a espessura do disco de freio
- Disco de freio torto
- Meça a excentricidade do disco de freio
Informações gerais sobre o freio a disco:
O disco do freio a disco é preso entre o cubo e o aro. O disco de freio, portanto, gira sempre com a roda. As pastilhas de freio são colocadas em ambos os lados do disco de freio. Ao frear, as pastilhas do freio são pressionadas contra o disco, fazendo com que a velocidade de rotação do disco do freio diminua. O calor é criado pelo atrito entre a lona do freio e o disco do freio.
A figura mostra uma visão geral do freio a disco. Quando os freios são acionados, o fluido de freio através da linha do freio até o grande espaço (indicado em amarelo) atrás do pistão do freio. Como o fluido de freio é incompressível, o aumento da pressão fará com que o pistão do freio se mova para fora. Nesse momento a pastilha do freio é pressionada contra o disco do freio.
O paquímetro da foto é do “tipo flutuante”. Isto significa que a pinça do travão pode deslizar para a frente e para trás através dos pinos-guia, porque existe apenas um pistão do travão. A seção a seguir descreve as diferenças entre um calibrador flutuante e fixo.
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Versões com freio a disco:
Os freios a disco podem ser equipados com pinça flutuante ou fixa. Esta seção descreve a operação de ambos os tipos.
Freio a disco com pinça flutuante:
Com pinça flutuante, o freio funciona com um pistão de freio. Ao frear, o pistão primeiro pressiona a pastilha interna do freio (na lateral do pistão do freio) contra o disco do freio. A pinça do freio irá, portanto, deslocar-se para a direita. Isto é possível graças aos dois pinos-guia sobre os quais a pinça do freio pode deslizar. Como a pinça do freio se desloca sobre o pino-guia durante a frenagem, a pastilha externa do freio também é empurrada contra o disco. A desvantagem da pinça de freio flutuante é que a pastilha de freio interna geralmente se desgasta mais rapidamente do que a externa, porque a externa é frequentemente pressionada contra o disco de freio com menos força. É por isso que é sempre muito importante observar especialmente a pastilha interna do freio durante a verificação. Onde a pastilha de freio externa tem 5 mm, a pastilha de freio interna pode ter 3 mm.
Freio a disco com pinça fixa:
Com esta construção existem dois pistões de freio na pinça de freio, um de cada lado do disco. A pinça do freio é montada na manga de eixo e não se move quando o freio é acionado, como é o caso da pinça do freio flutuante. Quando o pedal do freio é acionado, o fluido de freio pressiona ambos os pistões do freio. A vantagem deste sistema é que ambas as pastilhas de freio são pressionadas contra o disco de freio com a mesma força.
Freios de carbono-cerâmica:
Com discos de travão convencionais, as temperaturas podem subir muito durante travagens prolongadas e fortes. Isso pode resultar no desbotamento do freio, o que reduz a potência de frenagem. Isto é especialmente um problema em carros de corrida e esportivos.
Por esta razão, os fabricantes de automóveis têm utilizado cada vez mais travões de carbono-cerâmica desde 2000. A temperatura dos discos de travão de carbono-cerâmica também se torna muito elevada (máximo 1350°C), mas a altas temperaturas as propriedades de fricção permanecem estáveis. Portanto, não há desbotamento do freio em altas temperaturas.
O efeito de travagem é óptimo quando os travões estão aquecidos.
O material destes discos de freio é muito duro. Isto significa que os discos de travão duram muito mais tempo do que os discos de travão convencionais. Deve-se ter cuidado ao desmontar/montar as rodas, por exemplo; Bater a roda contra o disco do freio pode facilmente causar danos aos discos do freio.
Outra vantagem dos discos de travão de carbono-cerâmica em comparação com os discos de travão convencionais é o seu baixo peso. Um disco de freio carbono-cerâmico pesa até 70% menos que um disco de freio “normal”. Isto beneficia a massa não suspensa, que se deseja manter o mais baixa possível para obter as características de condução ideais do carro.
A desvantagem desse tipo de disco de freio é o preço; o custo adicional dos travões cerâmicos num carro novo pode ser superior a dez mil euros.
Discos de freio ventilados e perfurados:
A figura mostra discos de freio ventilados e perfurados. As aberturas nos discos de freio permitem que o ar flua através deles, para que os discos de freio possam esfriar mais rapidamente após a frenagem.
Liberando os blocos:
Quando a frenagem é interrompida, as pastilhas de freio devem se soltar novamente do disco de freio. Existe um anel de borracha ao redor do pistão do freio (número 4 na imagem abaixo) que fornece uma vedação entre o pistão e o cilindro do freio. O anel deforma-se durante a travagem. Ao soltar o pedal do freio, o anel de borracha retorna ao seu formato original. O pistão é puxado ligeiramente para trás, liberando os blocos do disco. Com esta construção quase sempre há alguma folga entre a pastilha e o disco do freio. À medida que as pastilhas de freio se desgastam, o pistão se desloca no anel de borracha.
A proteção contra poeira é indicada pelo número 1. A tampa contra poeira evita que umidade e sujeira entrem na pinça de freio e evita que o fluido de freio vaze da pinça de freio.
Medição da espessura do disco de freio:
Os discos de freio sempre se desgastam com o uso e duram um ou dois conjuntos de pastilhas de freio. O disco de freio fica mais fino com o desgaste. Os fabricantes de automóveis determinam um limite de desgaste do disco de freio. Isto é indicado na documentação do veículo como “espessura mínima do disco de freio”.
A espessura dos discos de freio pode ser determinada com uma pinça especial de espessura de disco de freio. Medir a espessura do disco de freio não é possível com um calibrador normal ser realizada porque a pinça normal possui mandíbulas de medição planas e, portanto, mede a espessura das bordas (ferrugem) do disco de freio. Não é essa a intenção, pois só estamos interessados na espessura com que as pastilhas de freio se desgastam no disco. A superfície de contato onde a pastilha de freio toca o disco de freio é medida com uma pinça para o disco de freio. Isso pode ser visto na imagem abaixo e é explicado a seguir.
Existem cames entre as duas mandíbulas de medição que são colocadas contra a banda de rodagem dos discos de freio, ou seja, as partes onde as pastilhas de freio tocam os discos de freio. As saliências ficam salientes, para que você não seja incomodado pela borda mais espessa (ferrugem) do disco durante a medição. Para mover o paquímetro sobre a borda enferrujada, você pode deslizar o vernier (que será usado para leitura posterior). Durante a medição, o parafuso de travamento deve ser apertado para que o vernier não possa mais se mover.
A imagem mostra esse compasso de calibre.
Ao medir, as mandíbulas de medição devem ser pressionadas contra o disco do freio com as saliências (veja a imagem abaixo). O vernier deve ser movido contra o batente final, ou seja, para a extrema direita, até que não possa avançar mais. O parafuso de travamento deve então ser apertado para que o vernier não possa mais deslizar para frente e para trás na régua. Neste ponto, o tamanho do disco pode ser obtido do disco de freio. As mandíbulas de medição podem ser deslocadas para se moverem sobre a borda (ferrugem) porque o vernier está bloqueado na posição extrema. A posição das mandíbulas de medição não influencia o valor indicado do vernier na régua.
Após a remoção do paquímetro, o valor pode ser lido no vernier e na régua. A imagem abaixo é uma ampliação da medição do disco de freio medida acima. O tamanho indicado é 21,2 mm.
No veículo cujo disco de freio foi medido, a espessura mínima do disco de freio é de 22,0 mm. O valor medido, 21,2 mm, é portanto inferior ao valor mínimo. Os discos de freio devem, portanto, ser substituídos. Se o valor medido fosse superior à espessura mínima do disco de freio, os discos de freio ainda seriam grossos o suficiente para acomodar um novo conjunto de pastilhas de freio.
Breve explicação de como ler o paquímetro:
Há uma longa linha na régua à esquerda do 2. Esta é a linha de 2 cm, ou 20 mm.
O 0 do vernier ultrapassa ligeiramente os 21 mm. Isso significa que o tamanho é um pouco maior que 21 mm, portanto haverá um número após a vírgula. Para determinar esse número, você deve observar a qual linha a régua e o nônio correspondem. Essa é a segunda linha (contando a partir de 0), portanto o valor medido exatamente é 21,2 mm.
Página op ferramentas de medição mecânica mais explicações são fornecidas sobre medição mecânica.
Curva do disco de freio:
Quando o motorista freia o carro com força, peças do sistema de freio ficam muito quentes. Os discos de freio atingem temperaturas superiores a 300° Celsius durante frenagens prolongadas. Se o motorista pressionar o pedal do freio quando o carro estiver parado, as pastilhas do freio serão pressionadas contra um disco estacionário. O disco de freio esfriará de um lado; isso significa que o disco do freio esfria em toda a superfície, exceto onde as pastilhas do freio tocam o disco do freio.
A diferença de temperatura pode fazer com que o disco de freio se deforme levemente, fazendo com que fique “torto”. O volante vibrará quando o pedal do freio for pressionado. A vibração também pode ser tão grande que pode ser sentida por todo o carro.
Outra possibilidade de discos de freio empenados é ao dirigir em uma poça d'água após frear por uma distância considerável. A água que vai parar no disco do freio pode causar resfriamento unilateral, o que pode causar a deformação do disco do freio.
A seção a seguir descreve como medir a excentricidade do disco de freio.
Para medir a excentricidade do disco de freio:
Quando o volante do carro vibra durante a frenagem, isso pode indicar discos de freio empenados. A vibração muitas vezes já é perceptível em baixas velocidades do veículo. Para descartar se as vibrações não são causadas por outros componentes da suspensão, a excentricidade dos discos de freio pode ser medida.
Ao medir a excentricidade do disco de freio, um mecanismo com um ímã é montado em uma parte fixa do veículo (por exemplo, o amortecedor). Um micrômetro é montado na extremidade, com a agulha colocada contra o disco do freio. Isso pode ser visto na imagem abaixo.
Após o relógio comparador ter sido ajustado para 0 e o mecanismo estar firmemente montado, o disco do freio pode ser girado. A agulha do micrômetro indicará até que ponto o disco de freio se move para dentro e para fora. Na imagem abaixo você pode ver que em determinado ponto o micrômetro marca 20. Este 20 significa 0,20 mm. Para este veículo, os dados de fábrica indicaram que o desvio máximo permitido do disco de freio é de 0,1 mm. Neste caso o desvio é 0,1 mm maior que o permitido, portanto é um disco de freio empenado.
Em alguns casos pode acontecer que o cubo da roda também esteja torto. Para garantir que apenas os discos de freio estão causando a vibração, o disco de freio pode ser removido do cubo e a mesma medição pode ser realizada no cubo. Se a agulha do micrómetro também se mover demasiado neste caso, o cubo e, portanto, também o rolamento da roda, devem ser substituídos juntamente com o disco do travão.
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