Frenagem: os fatores determinantes

Depois de ver os determinantes do bom manuseio, vamos agora olhar para a frenagem. Você verá que existem mais variáveis ​​do que você pensa e que isso não se limita ao tamanho do disco e das almofadas.

Deve ser rapidamente lembrado que a frenagem consiste em converter energia cinética em calor usando dispositivos mecânicos ou elétricos (quando se trata de freios eletromagnéticos, que podem ser vistos em caminhões, carros híbridos e carros elétricos).

Obviamente, convido os mais conhecedores a enriquecerem o artigo, enviando ideias no final da página, graças a elas antecipadamente.

Veja também:

• Comportamento na estrada: fatores determinantes
• Variáveis ​​que podem enganar um testador automotivo

Pneus

Os pneus são essenciais para a frenagem porque eles experimentam a maioria das limitações físicas. Repito muitas vezes, mas não parece razoável poupar neste ponto ... Até os condutores com deficiência deveriam dar preferência a pneus de qualidade (a diferença é mesmo perceptível ...).

Tipo de borracha

Em primeiro lugar, é uma borracha que será de qualidade mais ou menos boa, com uma vantagem óbvia para quem tem uma borracha de primeira escolha. Mas além da qualidade, a borracha também será macia, com melhor manuseio com um composto macio e melhor resistência ao desgaste com um composto duro. No entanto, tenha cuidado, a borracha macia em calor extremo pode se tornar muito mole e causar rolamento. Em países muito quentes, você precisa se adaptar usando borracha mais dura, um pouco como fazemos no inverno com pneus de inverno (que têm borracha mais macia para se adaptar ao frio).

Depois, há padrões de piso com pneus que serão mais eficientes na direção assimétrica e ainda melhor. As simétricas são as mais simples e as mais baratas porque são exatamente simétricas... Em suma, são mais grosseiras e menos avançadas tecnicamente.

Você deve estar ciente de que a borracha se rompe durante a frenagem e que a forma das esculturas será crítica para melhorar a tração. Os engenheiros então projetam formas que maximizam o contato do pneu com a estrada sob essas condições.

Em terra, e você já deve saber disso, é preferível ter uma superfície lisa (proibido em vias públicas), ou seja, sem escultura e totalmente lisa! Na verdade, quanto mais a superfície do pneu estiver em contato com a estrada, mais aderência você terá com ele e, portanto, mais os freios funcionarão.

Dimensões?

O tamanho do pneu também é crítico e faz sentido, pois quanto maior o tamanho do pneu, melhor será a aderência e, portanto, novamente, os freios funcionarão com maior intensidade. Assim, este é o primeiro valor em termos de dimensões: 195/60 R16 (aqui a largura é 19.5 cm). A largura é mais importante do que o diâmetro em polegadas (que muitos "turistas" se limitam a olhar ... esquecendo o resto).

Quanto mais magro você for, mais fácil será bloquear as rodas durante freadas bruscas. Assim, quanto mais finos os pneus, menos papel os freios podem desempenhar ...

Observe, entretanto, que em estradas muito molhadas (ou com neve), é melhor ter pneus mais finos, porque assim podemos coletar o peso máximo (daí o carro) em uma superfície pequena e o suporte é mais importante em uma área pequena. a aderência será então promovida (portanto, uma superfície escorregadia merece mais apoio para compensar) e um pneu especialmente pequeno irá dividir a água e a neve (melhor do que um pneu largo que agüenta muito entre a estrada e a borracha). É por isso que os pneus são tão largos quanto os do AX Kway em ralis de neve ...

Inflação?

Encher um pneu terá um efeito muito semelhante à maciez da borracha... De fato, quanto mais um pneu é inflado, mais ele se comportará como borracha dura e, portanto, em geral é melhor estar um pouco baixo do que muito alto. Porém, atenção, a pressão de ar insuficiente acarreta o risco de explosão em alta velocidade, que é uma das piores coisas que podem acontecer a um motorista, por isso nunca ria disso (olhe para o seu carro de vez em quando). Permite que você evite isso porque um pneu com pouca pressão é visível rapidamente. A regra é verificar a pressão nela todo mês).

Assim, temos um pouco mais de aderência na travagem com um pneu menos cheio, simplesmente porque temos mais superfície em contacto com a estrada (mais compressão faz com que o pneu fique plano no solo, o que é mais importante.). Com um pneu muito cheio, teremos menos superfície em contato com o betume e perderemos a maciez do pneu, pois ele se deforma menos, então bloquearemos mais facilmente as rodas.

Na parte superior, o pneu está menos cheio, por isso se espalha sobre uma superfície de betume maior, o que reduz o risco de escorregar.

Observe também que inflar com ar normal (80% de nitrogênio e 20% de oxigênio) aumentará a pressão quente (oxigênio que se expande), enquanto os pneus com 100% de nitrogênio não terão esse efeito (o nitrogênio permanece bom).

Portanto, não se surpreenda ao ver +0.4 bar a mais ao medir a pressão quente, sabendo que você tem que fazer a frio se quiser ver a pressão real (quando quente é muito enganoso).

Dispositivo de travagem

Todos os carros têm freios superdimensionados a priori, já que todos têm ABS. É aqui que percebemos que uma boa travagem depende principalmente da sinergia entre o pneu e o dispositivo de travagem.

Uma boa frenagem com pneus pequenos ou pastilhas ruins causará travamentos regulares e, portanto, ativação do ABS. Por outro lado, pneus muito grandes com freios médios causarão uma longa distância de frenagem sem que as rodas possam travar. Resumindo, favorecer demais um ou favorecer demais o outro não é muito sensato, quanto mais força de frenagem é potencializada, mais você tem que fazer para que a borracha possa acompanhá-la.

Portanto, vamos dar uma olhada em algumas das características dos dispositivos de frenagem.

Tamanho do disco

Quanto maior for o diâmetro do disco, maior será a superfície de fricção das pastilhas durante uma revolução da roda. Isso significa que haverá mais tempo de resfriamento entre as duas voltas à superfície e, portanto, teremos uma frenagem mais prolongada (seja a aderência de vários freios ou a mesma frenagem: frenagem brusca a 240 km / h implica que boa resistência porque os discos estarão sujeitos a fricção em uma longa distância / longo período de tempo).

Portanto, teremos sistematicamente freios maiores na frente e menores na traseira, porque 70% da frenagem é ocupada pela frente, e a traseira serve em grande parte para fornecer estabilidade durante a frenagem (caso contrário, a traseira logicamente deseja passar na frente .Um carro que não fica em linha reta com alta downforce, você precisa ajustar isso constantemente enquanto dirige).

Tipos de disco

Como você pode imaginar, existem vários tipos de discos. Em primeiro lugar, são discos rígidos e discos ventilados. Um disco sólido é uma placa comum de "metal redondo" que acumula calor facilmente devido ao efeito Joule (aqui é incorporado na forma de atrito mecânico que causa aquecimento). O disco ventilado é na verdade um disco oco no centro, também pode ser visto como dois discos colados com uma abertura no meio. Esta cavidade evita que muito calor se acumule porque o ar é um condutor de calor muito menor e armazena menos calor (resumindo, é um bom isolante e um mau condutor de calor) e, portanto, aquecerá menos do que um equivalente total (assim com o mesma espessura do disco).

Em seguida, vêm os discos rígidos e os perfurados, com uma diferença bastante semelhante entre os discos rígidos e os ventilados. Basicamente, fazemos furos nos discos para melhorar o resfriamento dos discos. Finalmente, existem discos ranhurados que são mais eficazes: eles esfriam melhor do que os discos cheios e são mais estáveis ​​do que os discos perfurados, que não são tão uniformes em temperatura (exatamente por causa dos furos). E como o material se torna frágil quando aquecido de forma irregular, podemos ver rachaduras aparecendo aqui e ali ao longo do tempo (risco de quebra do disco, que é um desastre quando isso acontece durante a condução).

Aqui está um disco ventilado

Discos alternativos como carbono / cerâmica para maior resistência. Na verdade, esse tipo de aro funciona em temperaturas mais altas do que é melhor para uma direção esportiva. Normalmente, um freio convencional começa a superaquecer quando a cerâmica atinge a temperatura de cruzeiro. Portanto, com freios a frio, é melhor usar discos convencionais, que funcionam melhor em baixas temperaturas. Mas para a prática de esportes, as cerâmicas são mais adequadas.

Quando se trata de desempenho de frenagem, não devemos esperar mais com a cerâmica, é principalmente o tamanho do disco e o número de pistões da pinça que farão a diferença (e entre metal e cerâmica, é principalmente a taxa de desgaste e a mudança de temperatura de operação) .

Tipos de plaquetas

Tal como acontece com os pneus, economizar nas pastilhas não é o caminho mais inteligente a seguir, porque eles ajudam bastante a encurtar a distância de parada.

Por outro lado, você deve saber que quanto mais almofadas de qualidade você tiver, mais eles irão desgastar os discos. Isso é lógico, porque se eles tiverem mais poder de fricção, lixarão os discos um pouco mais rápido. Por outro lado, você coloca duas barras de sabão, você gasta seus discos em um milhão de anos, mas a distância de frenagem também será uma doca eterna ...

Finalmente, observe que as pastilhas mais eficientes tendem a produzir um ruído sibilante ao frear quando a temperatura não é crítica.

Resumindo, do pior para o melhor: espaçadores orgânicos (kevlar / grafite), semi-metálicos (semi-metálicos / semi-orgânicos) e finalmente cermet (semi-sinterizados / semi-orgânicos).

Tipos de estribos

O tipo de paquímetro afeta principalmente a superfície de fricção associada às almofadas.

Em primeiro lugar, existem dois tipos principais: pinças flutuantes, que são bastante simples e econômicas (ganchos de um lado apenas ...), e pinças fixas, que têm pistões em cada lado do disco: então ele se dobra para baixo e então podemos usar aqui forças de frenagem mais altas, o que não funciona bem com uma pinça flutuante (que é, portanto, reservada em veículos mais leves que recebem menos torque do cilindro mestre).

Depois, há o número de pistões que empurram as almofadas. Quanto mais pistões tivermos, maior será a superfície de atrito (pastilhas) no disco, o que melhora a frenagem e reduz seu aquecimento (quanto mais calor é distribuído sobre uma superfície alta, menos atingimos o aquecimento crítico). Para resumir, podemos dizer que quanto mais pistões tivermos, maiores serão as pastilhas, o que significa que mais área de superfície, mais atrito = mais frenagem.

Para entender os desenhos animados: se eu pressionar uma almofada de 1cm2 em um disco giratório, eu freio um pouco e a almofada superaquece muito rapidamente (já que a frenagem é menos importante, o disco gira mais rápido e demora mais, o que faz com que a almofada fique muito quente). Se eu pressionar com a mesma pressão em uma pastilha de 5 cm2 (5 vezes mais), tenho uma superfície de atrito maior, o que, portanto, freia o disco mais rápido, e um tempo de frenagem menor limitará o superaquecimento das pastilhas. (Para obter o mesmo tempo de frenagem, o tempo de atrito será menor e, portanto, quanto menos atrito, menos calor).

Quanto mais pistões eu tenho, mais ele pressiona o disco, o que significa que ele freia melhor

A posição da pinça em relação ao disco (mais para frente ou para trás) não terá efeito, e a posição estará relacionada a aspectos práticos ou mesmo de resfriamento (dependendo da forma aerodinâmica das cavas das rodas, é mais vantajoso colocar em uma posição ou outra).

Freio Mastervac / servo

Este último ajuda na frenagem porque nenhum dos pés tem força para empurrar o cilindro mestre com força suficiente para obter uma frenagem significativa: a almofada repousa sobre os discos.

Para aumentar o esforço, existe um servofreio que lhe dá energia extra para pisar no pedal do freio. E dependendo do tipo deste último, teremos freios mais ou menos acentuados. Em alguns carros PSA, geralmente é definido com muita força, tanto que começamos a bater assim que tocamos o pedal. Não é adequado para controle de frenagem em direção esportiva ...

Em suma, este elemento pode ajudar a melhorar a frenagem, embora no final não seja bem o caso ... Na verdade, ele apenas simplifica o uso das capacidades de frenagem oferecidas pelos discos e pastilhas. Porque não é porque você tem uma ajuda melhor, você tem um carro que freia melhor, este parâmetro é obtido principalmente pela calibração de discos e pastilhas (ajuda apenas torna a frenagem brusca mais fácil).

Fluido de freio

Este último deve ser trocado a cada 2 anos. Caso contrário, ele acumula água por condensação e a presença de água no LDR causa a formação de gás. Quando aquecido (quando os freios atingem a temperatura), ele evapora e, portanto, se transforma em gás (vapor). Infelizmente, esse vapor se expande quando quente e, em seguida, pisa nos freios e faz com que pareça solto durante a frenagem (porque o gás é facilmente comprimido).

Geometria / chassis

A geometria do material rodante também será uma variável que precisa ser considerada porque, quando o carro desacelera fortemente, ele bate. Um pouco como o padrão da banda de rodagem de um pneu, o esmagamento dará uma forma diferente à geometria, e essa forma deve ser propícia para uma boa frenagem. Não tenho muita ideia aqui e, portanto, não posso dar mais detalhes sobre os formulários que favorecem uma parada mais curta.

O paralelismo deficiente também pode causar tração para a esquerda ou direita durante a frenagem.

Absorvedores de choque

Os amortecedores são considerados o fator determinante na travagem. Porque ? Porque vai contribuir ou não para o contato da roda com o solo ...

No entanto, digamos que em uma estrada perfeitamente plana, os amortecedores não desempenhem um papel importante. Por outro lado, em uma estrada que não é ideal (na maioria dos casos), isso permitirá que os pneus fiquem o mais apertados possível na estrada. De fato, com amortecedores desgastados, teremos um pequeno efeito de ressalto da roda, que neste caso será uma pequena fração do tempo no ar, e não no asfalto, e você sabe que frear a roda no ar faz não permitir que você diminua a velocidade.

Aerodinâmica

A aerodinâmica do veículo afeta a frenagem de duas maneiras. O primeiro tem a ver com downforce aerodinâmico: quanto mais rápido o carro vai, mais downforce ele terá (se houver spoiler e dependendo da configuração), então a frenagem será melhor porque o downforce sobre os pneus será mais importante. ...

Outro aspecto são as aletas dinâmicas que estão virando moda nos supercarros. Trata-se de controlar a asa durante a frenagem para ter um freio a ar, o que fornece poder de parada adicional.

Freio motor?

É mais eficiente com gasolina do que com óleo diesel porque o diesel funciona sem excesso de ar.

O elétrico terá regeneração, o que permitirá que seja simulado com uma intensidade mais ou menos forte de acordo com a configuração do nível de recuperação de energia.

Caminhões híbridos / elétricos e automóveis de passageiros possuem sistema de frenagem eletromagnética, que consiste na recuperação de energia por meio de um fenômeno eletromagnético associado à integração de um rotor de ímã permanente (ou não em última instância) em um estator de enrolamento. Só que em vez de recuperar a energia da bateria, jogamos no lixo em resistores que transformam esse suco em calor (muito estúpido do ponto de vista técnico). A vantagem aqui é conseguir mais força de frenagem com menos calor do que o atrito, mas isso impede uma parada completa, pois esse dispositivo freia mais quando a gente vai rápido (há diferença de velocidade entre o rotor e o estator). Quanto mais você freia, menos importa a diferença de velocidade entre o estator e o rotor e, no final, menos freia (em resumo, quanto menos você dirige, menos freia).

Dispositivo de controle de freio

Distribuidor de freio

Um pouco relacionado com a geometria que acabamos de ver, o distribuidor de freio (agora controlado pela ECU do ABS) evita que o carro afunde muito na frenagem, fazendo com que a traseira não suba muito e a dianteira não. muitos acidentes. Neste caso, o eixo traseiro perde aderência/tracção (e consequentemente na travagem...) e a extremidade dianteira tem muito peso para suportar (especificamente os pneus que batem muito forte e assumem formas caóticas, sem falar que os travões vão então superaquecem rapidamente e perdem sua eficácia).

ABS

Então este é apenas um sistema de travagem antibloqueio, que foi concebido para evitar o bloqueio dos pneus, pois é assim que começamos a aumentar a distância de travagem, ao mesmo tempo que perdemos o controlo do carro.

Mas lembre-se de que é melhor frear com força sob controle humano se quiser manter a distância o mais curta possível. Na verdade, o ABS funciona de forma bastante crua e não permite a frenagem mais curta possível (leva tempo para liberar os freios em solavancos, o que leva a perdas de microferragem nessas fases (eles são, é claro, muito limitados, mas com travaremos de forma ideal dosada e fortemente aplicada, recuperaremos).

Na verdade, o ABS é especialmente importante em estradas molhadas, mas também porque o seu sistema de travagem pode ser melhorado. Se eu voltar aos exemplos anteriores, se tivermos bons freios com pneus pequenos, travaremos facilmente. Nesse caso, o ABS desempenha um papel importante. Por outro lado, quanto mais generosa a combinação de pneu / freio de calibre maior, menos você precisará, pois o bloqueio será menos espontâneo ...

SUOR

A AFU (assistência à travagem de emergência) não contribui de forma alguma para encurtar a distância de travagem, mas serve para "corrigir a psicologia" dos condutores. Na verdade, o computador do ABS está equipado com um programa de computador que é usado para determinar se você está em uma frenagem de emergência ou não. Dependendo de como você vai pressionar o pedal, o programa determinará se você está em uma emergência (geralmente quando você pressiona o pedal com força com uma travagem brusca). Se for esse o caso (tudo isso é arbitrário e foi codificado por engenheiros que tentaram decifrar o comportamento do motorista), a ECU iniciará a frenagem máxima mesmo se você pressionar o pedal do meio. Na verdade, as pessoas têm o reflexo de não empurrar completamente com medo de travar as rodas, o que infelizmente aumenta a distância de travagem ... Para contornar isso, o computador freia completamente e deixa o ABS trabalhar para evitar o travamento. Portanto, temos dois sistemas que funcionam um contra o outro! AFU tenta bloquear as rodas e ABS tenta evitá-lo.

4 rodas de direção?!

Sim, alguns sistemas de volante permitem uma melhor travagem! Porque ? Porque alguns deles podem fazer a mesma coisa que os esquiadores iniciantes: um limpa-neve. Como regra, cada uma das rodas traseiras gira em direções diferentes para minimizar o paralelismo entre elas: daí o efeito de um "limpa-neve".

Contextos

Dependendo do contexto, é interessante ver o que isso afeta certos parâmetros do carro, vamos ver.

Alta velocidade

Altas velocidades são a parte mais difícil do sistema de frenagem. Porque a alta velocidade de rotação dos discos significa que, para a mesma duração da pressão no freio, a pastilha esfregará contra a mesma área várias vezes. Se eu frear a 200, a pastilha durante um certo período (digamos um segundo) vai esfregar mais a superfície do disco (porque há mais revoluções em 1 segundo do que a 100 km/h) e, portanto, o aquecimento será menos rápido e mais intenso à medida que dirigimos mais rápido. Assim, uma frenagem forte em velocidades de 200 a 0 km / h causa muito estresse nos discos e pastilhas.

E, portanto, é nessas velocidades que podemos medir e medir corretamente a potência do dispositivo de frenagem.

Temperatura do freio

A temperatura de operação também é muito importante: as pastilhas muito frias deslizarão um pouco mais sobre o disco, e as pastilhas muito quentes farão o mesmo... não são ideais.

Esta faixa de temperatura será diferente para carbono / cerâmica, sua temperatura de operação é um pouco mais alta, o que também reduz parcialmente o desgaste durante a direção esportiva.

O superaquecimento dos freios pode até derreter as pastilhas ao contato com os discos, causando uma espécie de camada de gás entre as pastilhas e os discos ... Na verdade, eles não conseguem mais entrar em contato e temos a impressão de que são barras de sabão. almofada!

Outro fenômeno: se você pressionar os freios com muita força, você corre o risco de congelar as pastilhas (o que é menos provável em pastilhas de alto desempenho). Na verdade, se forem expostos a uma temperatura muito alta, podem tornar-se vitrificados e muito escorregadios: perdemos a capacidade de fricção e depois perdemos ao travar.

Em geral, a temperatura dos freios será logicamente correlacionada com a temperatura dos pneus. Isto deve-se ao atrito dos pneus na travagem, bem como ao facto do aro ficar quente (calor do disco ...). Como resultado, os pneus enchem excessivamente (com exceção do nitrogênio) e tornam-se muito macios. Aqueles com um pouco de experiência de direção esportiva sabem que o carro dança rapidamente sobre os pneus, e então temos a impressão de que o carro fica menos na estrada e tem mais balanço da carroceria.

Todos os comentários e reações

Dernier comentário postado:

Pistavr MELHOR PARTICIPANTE (Data: 2018, 12:18:20)

Obrigado por este artigo.

No que diz respeito ao AFU, as últimas informações que recebi correspondem a um aumento claro da frenagem em comparação com a frenagem não AFU padrão, mas não atingimos a pressão máxima de frenagem (preocupação justificada dos fabricantes de que o carro não seria perfeitamente estável na frente de muito travagem potente.).

O último fator para uma frenagem decisiva ... são as pessoas.

A única técnica eficaz e, acima de tudo, ótima é a frenagem degressiva, ou seja, um "ataque" de frenagem muito poderoso (quanto maior a velocidade, mais você pode usar o curso do pedal de freio), seguido por uma "liberação" muito regular da frenagem, milímetro a milímetro. até você entrar em uma curva. Acho que os motoristas não se importam em travar as rodas a 110 km / h, mas têm medo de um carro que flutua e acaba derrapando. Se explicássemos a eles em uma auto-escola que com um volante reto podemos frear com todas as nossas forças, independentemente da velocidade….

Seu atleta pode estar equipado com Cup 2 sport, com discos furados, ranhurados, ventilados de 400 mm e lonas de carbono Loraine ... etc. Se você não sabe frear não faz sentido ...

Obrigado novamente por seus artigos. A popularização da tecnologia não é uma tarefa fácil, e você está indo bem.

Seu

Il I. 1 reação (ões) a este comentário:

• Administrador ADMINISTRADOR DO SITE (2018/12/19 09:26:27): Obrigado por este complemento e suporte!

  Você está certo, mas aqui você está pedindo aos motoristas comuns que tenham a agilidade de um motorista profissional. Porque nem sempre é fácil desistir de travar, principalmente porque também depende muito da sensação de carregar no pedal. Uma sensação que costuma ser dura para alguns carros (por exemplo, para alguns carros como o 207, falta progressividade e é muito difícil fazer downgrade).

  No que diz respeito à AFU, é oficialmente por medo de travar as rodas, não por medo de balançar, muita pesquisa foi feita sobre isso e, portanto, não segue da minha própria interpretação.

  Obrigado novamente pelo seu comentário, e se quiser ajudar o site, basta deixar um comentário sobre o seu carro (se estiver presente nos arquivos ...).

(Sua postagem ficará visível sob o comentário após a verificação)

Extensão 2 Comentários :

Touro MELHOR PARTICIPANTE (Data: 2018, 12:16:09)

Instalar dois pistões opostos não aumenta a pressão de fixação das sapatas. Como dois pistões em conjunto. O aperto só pode ser feito com pistões maiores ou um cilindro mestre menor. Ou a força descendente para os pedais ou um servo freio maior. Il I. 1 reação (ões) a este comentário: Administrador ADMINISTRADOR DO SITE (2018-12-16 12:28:03): Corrigi o texto para incluir uma nuance. Também adicionei um pequeno parágrafo sobre o servofreio, vou mostrar se você gosta de tudo 😉 (Sua postagem ficará visível sob o comentário)

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