Guia Completo dos Sistemas de Freio Automotivos

O sistema automotivo teria sido um instrumento mortal se não fosse o sistema de freio projetado para ele. Sistemas de freio existem desde o primeiro projeto de automóveis. O sistema inibe o movimento absorvendo energia de um sistema em movimento.

Ao longo dos anos, o avanço da tecnologia trouxe diferentes designs e tipos de sistemas de freio para veículos. O fato é que eles são inevitáveis em veículos. Bem, os componentes do sistema de freio variam dependendo do modelo e tipos, mas o fato é que servem ao mesmo propósito e têm o mesmo princípio de funcionamento. Um sistema de freio pode ser projetado em qualquer dispositivo mecânico onde ocorre movimento, não apenas em automóveis. O sistema deve atender a alguns requisitos que serão explicados neste artigo. Alguns desempenhos de funcionamento devem ser atendidos, especialmente em veículos de alto desempenho, porque agora são projetados para ir muito rápido. Uma enorme quantidade de energia ou potência de parada é necessária para reduzir a velocidade, bem como parar os veículos.

Hoje você conhecerá a definição, funções, componentes, diagrama, aplicações, características, tipos, princípios de funcionamento do sistema de freio em dispositivos automotivos.

O que é um sistema de freio?

Um freio é um dispositivo mecânico projetado para restringir o movimento absorvendo energia de um sistema em movimento, geralmente por meio de atrito. É usado para desacelerar ou parar um veículo em movimento, rodas, eixo, etc. O sistema de freio é um dispositivo complexo com muitas peças, mas seu funcionamento parece muito fácil. Afinal, pressionar um único pedal ativará todos os freios nas quatro rodas. A desaceleração é alcançada por fluido hidráulico, que muitas vezes é sangrado para obter o melhor desempenho da frenagem. Ar não é permitido no sistema, senão o componente não funcionará bem.

A maioria dos freios é projetada para usar atrito entre duas superfícies; elas são pressionadas para converter a energia cinética do objeto em movimento em calor. Embora vários métodos de conversão de energia sejam agora empregados. Em um automóvel, freios por atrito armazenam calor de frenagem no freio a tambor ou disco, que então gradualmente converte no ar.

Em veículos modernos, o pedal de freio é empurrado contra o cilindro mestre. Há um pistão que empurra a pastilha de freio contra o disco de freio, o que desacelera a roda. No freio a tambor, o cilindro empurra as sapatas de freio contra o tambor para desacelerar a roda.

Funções do sistema de freio automotivo

Abaixo estão as funções do sistema de freio usado no motor automotivo:

• Um sistema de freio ajuda a parar veículos na menor distância possível. Isso é alcançado convertendo a energia cinética do veículo em energia térmica.
• Também funciona em um dispositivo mecânico onde ocorre movimento; o freio é aplicado para pará-lo dentro de um curto período de tempo.

Componentes do sistema de freio

Abaixo estão os componentes usados no sistema de freio automotivo:

Pedal de freio: o componente de um sistema de freio é usado para ativar o freio pressionando-o com o pé. Está localizado no meio do acelerador e pedal de embreagem dentro do veículo.

Reservatório de fluido: O reservatório de fluido é a carcaça onde o fluido de freio ou óleo de freio é armazenado.

Linhas de fluido: As linhas de fluido são os tubos pelos quais o fluido de freio flui no veículo.

Pastilhas de freio: A pastilha de freio é uma placa de apoio de aço empregada em freios a disco. Frequentemente feita de cerâmica, metal ou outros materiais compostos de alta resistência.

Sapatas de freio: Sapatas de freio são duas peças de aço unidas para que possam suportar o forro de freio.

Tambor de freio: O tambor de freio é um componente rotativo em forma de tambor usado no sistema de freio a tambor.

Rotor: O rotor é um disco de freio de ferro fundido conectado a uma roda ou eixo, às vezes feito de carbono-carbono reforçado, matriz cerâmica ou algum outro composto.

Forro de freio: Um forro de freio é um material resistente ao calor, macio mas também resistente, com altas características de atrito. É envolvido dentro da sapata de freio.

Diagrama de um sistema de freio automotivo:

(Diagrama não incluído no texto original)

Pistão: O pistão é um componente móvel contido pelo cilindro.

Pinça (Caliper): A pinça carrega as pastilhas de freio e pistões.

Pinça flutuante ou deslizante: a peça move-se relativamente com o rotor, pois usa um pistão em um único lado do disco para empurrar a pastilha de freio interna na superfície de frenagem. Então puxa o corpo da pinça para aplicar pressão no lado oposto do disco.

Pinças fixas: a pinça fixa não se move em relação ao rotor, o que funciona sensível a imperfeições. Usa um ou mais pares opostos de pistões para prensar de cada lado do rotor.

Cilindro mestre: o cilindro mestre converte a pressão não hidráulica do pé do motorista em pressão hidráulica. Então controla os cilindros escravos na extremidade oposta do sistema hidráulico.

Servo a vácuo (Vacuum booster): este componente do sistema de freio é usado para melhorar o cilindro mestre e aumentar a pressão que o pé do motorista fornece através do uso de vácuo na admissão do motor. Isso é eficaz enquanto o motor do veículo está funcionando.

Características

A característica de um sistema de freio inclui força de pico, dissipação contínua de potência, desvanecimento, suavidade, potência, sensação do pedal, arrasto, durabilidade, peso e ruído. Alguns outros fatores listados podem ser considerados como características de um sistema de freio. Continue lendo para conhecê-los.

Tipos de sistema de freio

Abaixo estão os vários tipos de freio usados em dispositivos automotivos:

Sistema de freio eletromagnético

Este é um dos designs emergentes de sistema de freio; usa um motor elétrico contido no automóvel. O motor auxilia a parada do veículo. Tipos de sistemas de freio eletromagnético são usados na maioria dos veículos híbridos, onde o motor elétrico carrega as baterias e alimenta os freios. Em alguns ônibus, um freio retardador secundário que usa um curto-circuito interno e gerador é empregado.

Sistema de freio por atrito

Os tipos de sistemas de freio por atrito são comuns em automóveis. Seu design é complexo, mas reparável e tipicamente disponível em duas formas: pastilhas e sapatas. Como o nome diz, atrito é usado no sistema de freio para parar o veículo ou dispositivo de se mover. Em seus componentes, um dispositivo rotativo com uma pastilha estacionária e uma superfície de desgaste rotativa. Freios de banda continham sapatas que se contraem e roçam contra o exterior do tambor rotativo. Alternativamente, um freio a tambor com sapatas gira e se expandirá para roçar contra o interior do tambor.

Sistema de freio hidráulico

Os tipos de sistemas de freio hidráulico são compostos por cilindros mestres que recebem fluido de freio hidráulico de um reservatório. Através de conexões de uma variedade de tubos de metal e conexões de borracha, o sistema está conectado aos cilindros da roda. A roda apresenta dois pistões opostos, localizados na banda ou freios a tambor. A pressão empurra os pistões para fora, forçando as pastilhas de freio nos cilindros, o que faz a roda parar de se mover.

Sistema de freio a ar:

Os tipos de sistemas de freio a ar são comumente encontrados em veículos pesados, como caminhões, ônibus, etc. Assim como outros tipos, o pedal de freio é pressionado. No entanto, ar da atmosfera entra no compressor através de um filtro de ar para o reservatório através de uma válvula de descarga. Entra ainda na câmara de freio através de uma válvula de freio que é ajustada para controlar a intensidade da frenagem. Isso resulta em frenagem.

Diagrama de freio a tambor e disco:

(Diagrama não incluído no texto original)

Alguns outros tipos de sistema de freio incluem:

Sistema de freio de estacionamento e emergência:

Tipos de sistemas de freio de estacionamento e emergência funcionam com alavancas e cabos onde é controlado mecanicamente por força. Embora seja controlado usando um botão em veículos mais novos para parar o veículo em caso de emergência ou ao estacionar em uma ladeira. O sistema pode ignorar o sistema de freio normal quando este falha.

Quando o freio é acionado, um cabo puxa e passa para a alavanca intermediária, que faz a força aumentar e passar para o equalizador. O equalizador divide em dois cabos, divide a força e envia para as rodas traseiras auxiliando a desaceleração e parada do veículo.

O sistema de freio ignora outros sistemas de freio controlando as sapatas de freio diretamente. O sistema é benéfico se o sistema de freio típico falhar.

Sistema de freio servo:

Os tipos de sistemas de freio servo são encontrados na maioria dos veículos hoje; são projetados para aumentar a quantidade de pressão que o motorista aplica através do pedal de freio. O sistema usa vácuo no coletor de admissão para gerar pressão extra necessária para o freio acontecer. Além disso, os sistemas só são eficazes quando o motor do veículo está funcionando. Em alguns designs de veículos, mais de um tipo de sistema de freio é incluído, pois trabalham em uníssono para oferecer um sistema mais forte e confiável. No entanto, o sistema falha ocasionalmente com base na combinação dos tipos de freios, o que pode resultar em acidentes de trânsito.

Sistema de freio por bombeamento:

Os tipos de sistemas de freio são empregados em automóveis sempre que uma bomba está incluída no design. É usado em um motor de pistão de combustão interna para interromper o suprimento de combustível, o que, por sua vez, causa a perda de bombeamento interno no motor, fazendo a frenagem ocorrer.

Princípio de funcionamento

O funcionamento de um sistema de freio é bastante complexo, mas com a explicação de seus componentes e tipos, tenho certeza de que você está familiarizado com os termos usados. Existem dois tipos de sistemas de freio: freio a disco e freio a tambor. Freios a disco são usados nas rodas dianteiras de automóveis, enquanto freios a tambor são montados nas rodas traseiras. Embora alguns carros modernos de alta gama tenham freios a disco nas quatro rodas.

O motorista pressiona o pedal de freio e causa uma força a ser gerada, que é então aumentada pelo vácuo do motor. O aumento permite que os freios respondam mais rápida e eficazmente.

A força do servo a vácuo empurra o pistão dentro do cilindro mestre contra a mola. Isso faz o fluido de freio fluir sob pressão. Este fluido pressurizado alcança a pinça de freio (freios a disco) e cilindro de freio (freios a tambor) através das linhas de fluido.

Assista ao vídeo para ver o funcionamento prático de um sistema de freio automotivo:

(Vídeo não incluído)

Em conclusão, o sistema de freio em automóveis é muito importante e essencial, pois impede o dispositivo de se mover quando necessário. Neste artigo, cobrimos vários aspectos do sistema de freio, onde explicamos suas funções e componentes. Aprendemos que o sistema pode ser projetado em um sistema mecânico onde ocorre movimento. Vários tipos de sistema de freio também são revelados, bem como seu funcionamento.

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