Quão quente devem estar os discos de freio em um carro?
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Os discos de freio são projetados para aquecer. Esta é a única maneira de converter a energia cinética de um carro em aceleração em calor e depois dissipá-la no espaço. Mas isso deve acontecer estritamente ao comando do motorista. O aquecimento dos freios em todos os outros casos indica a presença de um mau funcionamento, bem como opções de emergência, ou seja, superaquecimento excessivo.
Características do sistema de freio do carro
A tarefa dos freios é parar o carro o mais rápido e seguro possível. A maneira mais fácil de fazer isso é com a ajuda da força de atrito, que ocorre nos mecanismos de freio.
Os freios estão localizados em carros modernos em cada roda para aproveitar ao máximo a aderência dos pneus na estrada.
A obra utiliza:
- discos ou tambores de freio, peças metálicas associadas a cubos de roda;
- pastilhas de freio, constituídas por uma base e guarnições feitas de um material que possui alto coeficiente de atrito contra ferro fundido ou aço e ao mesmo tempo resiste a altas temperaturas com desgaste mínimo tanto das próprias pastilhas quanto dos discos (tambor);
- acionamento do freio, dispositivos mecânicos, hidráulicos e eletrônicos que transmitem a força dos controles do motorista para os mecanismos de freio.
Existem vários tipos de sistemas de freio, um papel significativo no aquecimento dos discos é desempenhado pelos freios de serviço e de estacionamento.
Ambos funcionam da mesma maneira - o motorista através do acionamento cria uma força mecânica nas pastilhas de freio, que são pressionadas contra os discos ou tambores. Há uma força de atrito direcionada contra a inércia do carro, a energia cinética diminui, a velocidade diminui.
Os discos e tambores de freio devem esquentar?
Se calcularmos a potência de frenagem, e esta é a energia liberada na forma de calor durante a frenagem por unidade de tempo, ela excederá muitas vezes a potência do motor.
Como o motor aquece, incluindo a energia transportada com os gases de escape e gasta em trabalho útil para mover o carro com a carga, é bastante fácil de imaginar.
É possível alocar uma quantidade tão colossal de energia apenas com um aumento significativo na temperatura. Sabe-se da física que a densidade do fluxo de energia é proporcional à diferença de temperatura, ou seja, a diferença entre o aquecedor e o refrigerador. Quando a energia não tem tempo de entrar na geladeira, neste caso é o ar atmosférico, a temperatura sobe.
O disco pode brilhar no escuro, ou seja, ganhar várias centenas de graus. Naturalmente, não terá tempo para esfriar entre as frenagens, estará quente durante toda a viagem.
Razões de superaquecimento
Há uma diferença muito grande entre aquecimento e superaquecimento. O aquecimento é um fenômeno regular, ou seja, calculado e testado pelos desenvolvedores do carro, e o superaquecimento é uma emergência.
Algo deu errado, a temperatura subiu criticamente. No caso dos freios, isso é muito perigoso, pois peças superaquecidas não podem funcionar normalmente, perdem força, geometria e recursos muito rapidamente.
Consequências de dirigir no freio de mão
A coisa mais simples que quase todos os motoristas iniciantes encontram é esquecer de remover o freio de estacionamento no início do movimento.
Os engenheiros há muito lutam com sucesso com esse esquecimento. Havia alarmes de luz e som que são acionados quando você tenta sair com as pastilhas apertadas, bem como freios de mão automáticos que são engatilhados e liberados por um acionamento elétrico quando o carro para e arranca.
Mas se você ainda dirigir com as pastilhas pressionadas, a potência significativa transmitida aquecerá tanto os tambores que os revestimentos das pastilhas carbonizarão, o metal se deformará e os cilindros hidráulicos vazarão.
Isso geralmente é notado apenas quando os pneus dos discos começam a fumegar. Isso exigirá reparos extensos e caros.
Pistão da pinça preso
Nos mecanismos de disco, não há dispositivos separados para remover os pistões das pastilhas. A pressão no sistema hidráulico é removida, a força de fixação torna-se zero e a força de atrito é igual ao produto da pressão no bloco e o coeficiente de atrito. Ou seja, "zero" não importa qual número - será "zero".
Mas nem sempre funciona assim. O bloco deve ser retraído em uma fração de milímetro, pelo menos devido à elasticidade do manguito de vedação. Mas se ocorrer corrosão entre o pistão e o cilindro da pinça, e o pistão estiver preso, as pastilhas permanecerão pressionadas com uma força diferente de zero.
A liberação de energia e o aquecimento descontrolado começarão. Ele terminará somente depois que uma certa espessura da camada for apagada da sobreposição como resultado de superaquecimento e perda de propriedades. Ao mesmo tempo, o disco também superaquecerá.
Ar no sistema de freio
Raramente, mas o efeito foi notado quando as pastilhas pressionaram espontaneamente contra os discos devido ao mau bombeamento da unidade a partir do ar.
Ele se expande com o calor e começa a pressionar as pastilhas contra os discos através dos cilindros. Mas ainda assim, muito antes do superaquecimento, o motorista perceberá que o carro praticamente não diminui a velocidade.
Desgaste do disco de freio
Quando desgastados, os discos perdem sua forma geométrica ideal. Um alívio perceptível aparece neles, as almofadas tentam correr para ele.
Tudo isso leva a um contato imprevisível entre as superfícies dos discos e revestimentos, e qualquer contato significa superaquecimento com todas as consequências decorrentes.
Substituição incorreta das pastilhas de freio
Se a tecnologia de substituição das pastilhas for violada, apesar de toda a sua simplicidade no caso de um freio a disco, as pastilhas podem emperrar na pinça.
O atrito resultante superaquecerá o disco e as palhetas-guia da pinça, o que só piorará as coisas. Isso geralmente termina com o motorista percebendo sons estranhos e uma diminuição acentuada na eficiência de frenagem.
Como eliminar discos de aquecimento
Existem regras simples para evitar o superaquecimento dos freios:
- use os freios apenas em casos de emergência e para a parada final, em todas as outras situações, desacelerando sob empuxo positivo ou negativo do motor;
- não use os freios em longas descidas nas montanhas, apenas o motor ou o freio de montanha, é improvável que o sistema de serviço sobreviva ao ponto mais baixo da primeira descida séria, para ter certeza disso, basta calcular o potencial energia que o carro tem no topo da montanha;
- manter os mecanismos de freio em perfeitas condições, certificando-se de que não haja corrosão do sistema hidráulico e das guias a cada troca das pastilhas, utilizando um lubrificante especial e seu mapa de aplicação;
- substitua atempadamente os discos com desgaste extremo, sem esperar pela sua total transparência.
Os discos superaquecidos devem ser substituídos. Eles perderam força, seu coeficiente de atrito mudou mesmo com novas almofadas e, o mais importante, é irregular na área, o que levará a solavancos e novo superaquecimento.
Consequências da operação inadequada do sistema de freio
Os discos superaquecidos geralmente são substituídos quando se sente um baque no pedal do freio ao ritmo da roda. Se esta medida obrigatória for negligenciada, é possível a destruição do disco durante a frenagem.
Isso geralmente acaba com um travamento catastrófico da roda e o carro deixando a trajetória em uma direção imprevisível. Com um fluxo denso de alta velocidade, um acidente grave é inevitável, provavelmente com vítimas.
A cada MOT, os discos são cuidadosamente inspecionados. Não deve haver cores de tonalidade decorrentes do superaquecimento, especialmente relevo perceptível, curvatura ou uma rede de rachaduras.
Os discos são sempre trocados junto com as pastilhas, e em caso de desgaste irregular - também com a revisão das pinças.
