Componentes de freio leves

Oct 20, 2023

Como técnicos, acho que todos nós gostamos de zombar dos engenheiros. Mas, quer admitamos ou não, eles realmente não "têm isso para nós, técnicos". A verdade é simples: eles simplesmente têm prioridades e/ou objetivos diferentes dos nossos. As equipes de engenharia têm certas metas que precisam atingir ou superar. Algumas dessas metas são resultado de regulamentações governamentais, como padrões de economia de combustível. Outras metas são impostas pelas próprias montadoras. Isso inclui, mas não está limitado a, dinâmica de direção, peso reduzido, restrições de tamanho e muito, muito mais.

Reduzir o peso de um veículo pode ser uma das maiores forças motrizes por trás da engenharia automotiva moderna. Quanto mais leve for o veículo, mais eficiente ele pode ser. As montadoras têm feito grandes esforços para reduzir o peso total do veículo. Tudo, desde a redução da espessura da chapa metálica até a adoção de braços de suspensão de liga leve e até mesmo a remoção de material dos cubos das rodas e outros conjuntos rotativos (figura 1).

Para nós, pode parecer loucura que as montadoras estejam tentando perder peso de forma tão agressiva, mas nos últimos 40 anos vimos um aumento constante no peso do veículo devido a um fator simples: a demanda do consumidor. Isso mesmo, é por nossa causa. Desde a década de 1980, os compradores de automóveis exigem cada vez mais conforto em nossos veículos. Vidros elétricos, travas elétricas, bancos e volantes aquecidos e rodas e pneus maiores, só para citar alguns. Esses recursos vêm com um custo, peso adicional e complexidade. Portanto, se as montadoras puderem economizar alguns gramas em vários componentes, elas podem reduzir o peso total do veículo.

Quando se trata de reduzir o peso do veículo, há duas coisas a serem observadas: o peso suspenso e o peso não suspenso. O peso suspenso é o peso do veículo que é suportado pelo sistema de suspensão. Isso inclui o chassi do veículo, a carroceria e os ocupantes. Peso não suspenso é o peso que não é suportado pela suspensão. Isso inclui as rodas, pneus, cubos, juntas, etc.

Reduzir o peso suspenso pode levar a uma melhor economia de combustível, mas reduzir o peso não suspenso pode melhorar a resposta do amortecedor e melhorar a dirigibilidade do veículo. Embora esse tipo de engenharia seja geralmente reservado para as pistas de corrida, ele ainda tem algum mérito para os carros de rua.

Então, o que as montadoras fizeram para reduzir o peso dos sistemas de freios? Caixas de pinças de alumínio leves e pistões de cerâmica foram apenas o começo. Carros esportivos e exóticos das últimas décadas viram o advento de rotores semiflutuantes (Figura 2 ) que apresentam chapéus centrais leves para reduzir o peso. Os pinos são usados ​​para prender o disco e o chapéu, o que permite expansão e contração à medida que as temperaturas mudam. Esse recurso de design é a razão pela qual esse tipo de rotor é capaz de dissipar o calor tão bem, tornando-os uma opção de desempenho sólida para veículos esportivos.

Este tipo de rotor de freio não é tão diferente de uma unidade de peça única convencional do ponto de vista do serviço. A superfície do rotor pode ser usinada normalmente, desde que esteja acima da especificação de espessura mínima. Um relógio comparador é a melhor ferramenta para verificar se o seu cliente reclama de pulsação de frenagem. Eles têm um preço mais alto em comparação com um rotor fundido convencional, mas sua capacidade de dissipar o calor vale bem o custo.

Entrando no topo da escada de preços estariam os sistemas de freio de cerâmica de carbono (Figura 3 ). Esses sistemas são incrivelmente caros e geralmente são reservados para as pistas de corrida ou carros exóticos ultra sofisticados, mas você os encontrará em alguns carros de rua, incluindo Chevy Camaro ZL1, Corvette Z06 e ZR1, BMW M3/M4, Audi R8, e mais.

Os rotores de cerâmica de carbono são extremamente duráveis. Na verdade, os fabricantes afirmam que nunca precisarão de substituição - pelo menos com direção "normal". Eles também são resistentes ao tipo de distorção e desgaste que levam à pulsação do pedal - apenas um aborrecimento no "mundo real", mas um problema de desempenho perceptível na pista.