1 de set de 2016

Guia de Frenagem - Parte 1

Este é um Guia de Frenagem que aborda desde as peças do sistema de freio à manutenção. Está dividido em quatro partes (as próximas três serão publicadas em breve e terão link na parte imediatamente anterior), separadas por assunto. Acompanhe.


Como funciona

O princípio de funcionamento do sistema de freio é fácil de entender. Uma peça que gira com a roda tem uma ou duas faces pressionadas por outra fixada à suspensão. O atrito gerado pela pressão entre a parte móvel e a imóvel produz desaceleração na roda, que ligada ao pneu em atrito com o solo reduz a velocidade do veículo.

As motocicletas possuem freios dianteiro e traseiro separados, em oposição aos carros, que têm sistema combinado acionado por apenas um comando (pedal) e quase sempre envia mais da metade do poder de frenagem ao eixo da frente — exceto em picapes carregadas, que podem enviar mais força de frenagem ao eixo traseiro, onde está concentrado maior parte do peso. Nas motos, o freio dianteiro também precisa receber mais força que o traseiro, mas há condições em que o uso do freio dianteiro é arriscado. No mais, em determinados momentos o freio traseiro é uma ferramenta de equilíbrio do motociclista e precisa ser utilizado separadamente.

Tipos de freio

Tambor (ou cubo): é o mais simples e comum. A superfície giratória (ligada à roda) é um cubo ou tambor que recebe pressão na parede interna por duas sapatas opostas, como mostra a imagem 1. As sapatas são forçadas por um came alavancado acionado pelo cabo do manete ou vareta do pedal. A superfície de atrito das sapatas é a lona.

Imagem 1: um braço ligado a um came força as sapatas contra a parede do tambor. Esse braço pode ser acionado por cabo (freio dianteiro) ou vareta (traseiro)



Tem como principais vantagens a citada simplicidade, a robustez e o baixo custo de produção por ser totalmente mecânico. Como a multiplicação da força aplicada ao comando (manete ou pedal) é pequena se comparada ao sistema hidráulico, o poder de frenagem é menor. É pouco preciso, exige regulagem constante e dada sua ineficiência não é recomendado ao freio dianteiro, embora maior parte das motos populares saia de fábrica com ele.

Disco: esse sistema vai além de embelezar a moto. Mais eficiente e preciso, exige mais componentes, o que encare sua instalação em motos de baixo custo. Nele, o comando do freio move um embolo pequeno que empurra fluído por uma mangueira para um embolo maior (pistão) que pressiona as pastilhas fixadas à pinça contra as superfícies laterais do disco.




Por ser hidráulico, oferece precisão e boa multiplicação de força, explicada pelo Princípio de Pascal (um fluído que sai de um embolo menor para um maior perde velocidade e ganha força). Para muitos, essa multiplicação de força facilita o travamento da roda e é causa de acidentes.

Ao contrário do tambor, o sistema de freio a disco é auto-regulável, dissipa calor facilmente e por isso está menos sujeito à perda de eficiência por aquecimento excessivo (assunto da parte 2).

O disco (à esquerda) exige mais peças e mão-de-obra de montagem.


Pneus e Suspensão: tudo a ver com freios

O freio é contra-ponto do motor. Enquanto a função de um é acelerar, do outro é desacelerar. A potência dos freios é sempre maior (ou pelo menos deve ser) que a do motor. O que ambos têm em comum é a necessidade do atrito roda/solo para serem efetivos.



Da parte da roda, o atrito é obtido pela borracha de pneu. Na prática, de nada adianta ter um bom sistema de freio e habilidades necessárias para frear se os pneus estiverem ruins e as suspensões na mesma situação. Além de proporcionar o mínimo de conforto, as suspensões têm a função de manter os pneus em contato com o piso. Sem ela, as rodas saltariam incessantemente e os pneus perderiam contato com o piso. Evitar que a roda fique saltitando é incumbência dos amortecedores. A suspensão dianteira tem uma função extra: evitar o mergulho excessivo da moto pelo efeito de rotação criado pela frenagem, possível com alta carga de mola (mola mais rígida) ou com sistemas de suspensão bem elaborados.

Tecnologia aplicada nos freios


Sistema anti-bloqueio, ABS: Ao ser acionado o freio aumenta repentinamente o atrito do pneu com o piso, mas se a força aplicada aos comandos for excessiva, incompatível com a aderência entre as duas partes, haverá travamento das rodas, algo extremamente prejudicial à pilotagem. Uma frenagem com roda travada é incontrolável e exige mais espaço (assunto da próxima parte), dois agravantes em situações emergenciais.

Para evitar o travamento existe o ABS, sistema eletrônico capaz de manter as rodas girando para aproveitar a superioridade do atrito cinético (de rolamento) em relação ao estático (de "derrapagem"). Um módulo com alta capacidade de processamento identifica a velocidade das rodas e controla a pressão do fluido enviado pelos comandos de freio aos discos milhares de vezes por segundo. O fluido passa por esse módulo antes de chegar às pinças. Veja abaixo os componentes do sistema ABS e a função de cada um.

Sensores nas rodas informam ao módulo central a rotação. O módulo (próximo à caixa de direção nessa Husqvarna) controla a pressão do fluido, que passa por ele antes de chegar às pinças.
Com o ABS, mesmo que o piloto aplique toda sua força nos comandos as rodas não irão travar, independente das condições de aderência. Antigamente o sistema tinha dificuldades para atuar em terrenos acidentados, mas hoje é competente em qualquer lugar.

O ABS abriu caminho para o desenvolvimento de outras tecnologias de segurança, como a distribuição eletrônica da força de frenagem (eCBS ou C-ABS), controle de tração (TCS) e controle de estabilidade (MSC).

Sistema combinado, CBS: O Combined Brake System, como próprio nome sugere, combina o acionamento dos freios para aumentar o poder de frenagem de motos conduzidas por pilotos inexperientes. Surgiu há bastante tempo para scooters e estradeiras, mas com a popularização do ABS ficou mais comum.

Single CBS: Existem dois tipos de Single CBS, um que combina o acionamento do freio traseiro ao dianteiro, utilizado pela Honda, e outro que combina o dianteiro ao traseiro, utilizado pela BMW. Em ambos, um dos freios pode ser acionado separadamente, como é o caso da Titan 150 CBS. Contudo, o sistema da BMW é mais seguro por possibilitar frenagens em curvas (mais sobre isso na terceira parte).

No caso do sistema da Titan 150 CBS, o pedal puxa o varão do freio traseiro e move um pistão que envia pressão hidráulica à pinça dianteira. Caso deseje, o piloto pode acionar o manete e enviar mais pressão à pinça. Em motos com C-ABS ou eCBS (ABS e CBS juntos) o próprio módulo eletrônico do ABS faz o envio de pressão.

Dual CBS: Com o Dual, o acionamento de um dos freios comanda automaticamente o outro. No sistema Honda, chamado DCBS, a pressão enviada à pinça traseira é feita por um movimento para cima da pinça dianteira esquerda. Ela "flutua" sobre o disco para comandar um pistão ligado à pinça traseira. Com o ABS esse engenhoso sistema foi eliminado, já que o próprio módulo pode fazer o mesmo serviço.

Guia de Frenagem - Parte 2