Pastilhas de freio. O que você precisa saber

Nos veículos modernos, são utilizados dois tipos de mecanismos de freio - disco e tambor. Em ambos os casos, é utilizado o método de frenagem por atrito, no qual a desaceleração da rotação das rodas ocorre devido à interação dos pares de atrito. Nesse par, um dos componentes é móvel e gira com a roda, o outro é estacionário. O componente móvel é o disco ou tambor de freio. O elemento fixo é a pastilha de freio, que será discutida neste artigo.

Durante a frenagem, a pressão do fluido é criada no sistema hidráulico ou no ar comprimido se a pneumática for usada como acionamento. A pressão é transferida para os cilindros de trabalho (roda), e seus pistões, movendo-se para frente, atuam nas pastilhas de freio. Quando as pastilhas são pressionadas contra um disco ou tambor girando com a roda, surge uma força de atrito. As almofadas e o disco (tambor) aquecem. Assim, a energia cinética do movimento do carro é convertida em energia térmica, a velocidade de rotação das rodas diminui e o veículo desacelera.

As pastilhas para freios a disco diferem em formato. Nos freios a disco eles são planos, nos freios a tambor são feitos em forma de arco. A forma é determinada pela superfície com a qual as almofadas estão em contato - a superfície lateral plana do disco ou a superfície de trabalho cilíndrica interna do tambor. Caso contrário, não há diferenças fundamentais no seu design.

A base é feita pela placa de rolamento de metal. No lado desocupado, possui um primer de amortecimento para amortecer vibrações e ruídos. Em alguns projetos, o amortecedor pode ser feito na forma de uma placa de metal removível.

Um revestimento de fricção interage diretamente com o disco ou tambor, que é fixado à base com um adesivo especial ou com rebites. Acontece que o forro pode ser removível, mas na maioria dos casos o bloco muda completamente.

O forro é a parte mais interessante da pastilha de freio. A eficiência de frenagem, bem como a vida útil e o preço da própria pastilha, dependem em grande parte de seus parâmetros e mão de obra.

Existe uma camada de isolamento térmico entre a camada de fricção e a placa de suporte. Protege do aquecimento excessivo e da fervura. 

Muitas vezes, chanfros e um ou um conjunto de ranhuras são feitos no lado de trabalho do bloco. Os chanfros reduzem a vibração e o ruído, e as ranhuras servem para remover a poeira e também melhorar a dissipação de calor.

Um revestimento de lapidação é frequentemente aplicado no topo da camada de fricção para um ajuste mais rápido às irregularidades do disco.

Para ajudar o motorista a entender que o bloco atingiu um grau crítico de desgaste, muitos fabricantes o fornecem com um dispositivo de sinalização mecânica, que é uma placa metálica fixada na extremidade. Quando a camada de fricção estiver severamente desgastada, a borda da placa começará a tocar o disco de freio e emitirá um guincho alto característico.

Recentemente, para controlar o grau de desgaste das pastilhas, são utilizados sensores eletrônicos, quando acionados, a luz correspondente no painel acende. Eles podem ser externos ou embutidos. No segundo caso, para trocar, é necessário adquirir pads com sensores integrados.

O principal requisito para os revestimentos é fornecer desempenho de frenagem suficiente em todas as condições da estrada, incluindo lama e alta umidade. É a umidade que apresenta o maior problema para o funcionamento normal do par de freios, desempenhando o papel de lubrificante e reduzindo o coeficiente de atrito.

As pastilhas devem manter suas propriedades de trabalho em geadas severas, suportar mudanças bruscas de temperatura e aquecimento significativo, que durante o atrito pode atingir 200 ... 300 ° C e mais.

As características de ruído também são de grande importância. Cerca de cem anos atrás, quando os freios a disco foram inventados, as pastilhas não tinham pastilhas e o atrito de metal contra metal durante a frenagem era acompanhado por um chocalho terrível. Nos freios modernos, esse problema está praticamente ausente, embora as novas pastilhas possam ranger por um tempo até se desgastarem.

Outro requisito importante para pastilhas é uma atitude gentil com o disco de freio (tambor). Uma pastilha de fricção muito macia reduzirá a força de frenagem criada pelo atrito, e um composto de fricção muito duro "comerá" rapidamente o disco, que custa muito mais do que pastilhas.

Além disso, um revestimento de fricção excessivamente duro pode bloquear prematuramente completamente a rotação das rodas, quando o veículo ainda não diminuiu suficientemente a velocidade. Nesta situação, o carro pode derrapar e ficar incontrolável.

Revestimentos de atrito para carros, como regra, têm um coeficiente de atrito na faixa de 0,35 ... 0,5. Este é o valor ideal que permite uma travagem adequada nas ruas da cidade e estradas rurais e, ao mesmo tempo, ajuda a preservar o recurso do disco de freio. Existem pastilhas com um coeficiente de atrito mais alto, mas são destinadas principalmente a carros esportivos que precisam desacelerar com frequência e de maneira muito acentuada.

Antigamente, o amianto era amplamente utilizado na produção de revestimentos de fricção. No entanto, descobriu-se que o pó de amianto tem propriedades cancerígenas, por isso este material foi completamente proibido na União Europeia em 2005. Outros países estão gradualmente seguindo seu exemplo. Por esta razão, as pastilhas de freio contendo amianto são cada vez mais raras e, claro, a instalação de tais produtos deve ser evitada.

O amianto foi substituído por misturas contendo às vezes 15-20 componentes. Os próprios fabricantes sérios desenvolvem materiais de fricção, esforçando-se para alcançar as melhores propriedades de desempenho.

Até o momento, existem três tipos principais de revestimento para pastilhas de freio - orgânico, contendo metal e cerâmico.

Os orgânicos são geralmente feitos à base de grafite com a adição de aglutinantes e componentes que aumentam o atrito - polímeros, fibra de vidro, aparas de cobre ou bronze e outros materiais. Como a composição contém uma pequena quantidade de metal (até 30%), esse material também é chamado de baixo metal (baixo metal).

As pastilhas desse tipo são amplamente utilizadas no mercado de reposição automotiva, toleram bem a geada e têm um preço atraente. Por outro lado, as borrachas orgânicas são relativamente macias, não possuem alta resistência ao desgaste e não são muito boas sob estresse severo.

A inclusão de uma quantidade significativa de cobre, aço ou outros metais na composição do material de fricção melhora a transferência de calor, de modo que essas almofadas podem suportar bem o calor significativo, por exemplo, no caso de direção agressiva. As pastilhas contendo metal estão menos sujeitas ao seu próprio desgaste, mas o conjunto apaga mais o disco de freio e é um pouco barulhento. Muitos consideram essa opção ideal para uso na maioria dos carros de passeio.

Os revestimentos à base de cerâmica são altamente resistentes ao desgaste e funcionam bem sob aquecimento muito forte, portanto, seu uso é justificado em carros de corrida, onde frenagens bruscas podem causar aquecimento de até 900-1000 °C. No entanto, eles não são adequados para viagens normais na cidade ou no campo, pois exigem pré-aquecimento a cerca de 200 ° C. E a cerâmica não aquecida não poderá mostrar suas melhores qualidades, mas pode acelerar o desgaste do disco de freio. Além disso, o custo das almofadas de cerâmica é muito alto.

Se a distância de frenagem aumentou, um guincho do indicador de desgaste é ouvido, o cilindro de freio em funcionamento está preso, a pinça está presa, então é hora de trocar as pastilhas. No entanto, é melhor monitorar periodicamente a condição dos mecanismos e pastilhas de freio, sem esperar por esses sinais. Você pode estimar o grau de desgaste das pastilhas olhando pela janela na pinça. Se sobrar 1,5 ... 2 mm da camada de fricção, as pastilhas precisam ser trocadas. E, claro, você não pode levar o assunto ao apagamento completo do revestimento, pois nesse caso a base de metal da pastilha arruinará rapidamente o disco de freio.

para uma substituição, você deve levar em consideração o tipo de carro, sua massa, potência do motor, condições de operação, estilo de direção.

Escolha almofadas que sejam exatamente do mesmo tamanho das almofadas que você está substituindo. Isto irá acelerar e melhorar a sua moagem, principalmente se o disco (tambor) tiver saliências (ombros).

Para máxima compatibilidade, é preferível que as pastilhas e o disco sejam do mesmo fabricante.

Certifique-se de trocar todas as pastilhas em ambas as rodas do mesmo eixo. Caso contrário, o comportamento da máquina durante a frenagem pode ser imprevisível.

As peças comercialmente disponíveis podem ser divididas em três categorias:

1. Originais, ou seja, aquelas que são instaladas em máquinas que saem da linha de montagem. Eles podem ser caros, mas, por outro lado, você tem a garantia de receber uma peça cuja qualidade é controlada não apenas pelo fabricante direto, mas também pela montadora sob cuja marca é produzida. Assim, você pode ter certeza de que o item está em total conformidade com as características declaradas.

2. Análogos (o chamado mercado de reposição) são peças produzidas pela mesma empresa que os originais, mas vendidos com marca própria. Eles podem ter alguns desvios dos parâmetros declarados. Em 1999, a Comissão Econômica para a Europa exigiu que os fabricantes de peças não originais do sistema de freio atendessem aos requisitos da montadora em pelo menos 85%. Caso contrário, os produtos não são permitidos no mercado europeu. Esta conformidade é indicada pela marcação ECE R90.

Em termos de preço, os análogos podem se aproximar das peças originais, mas geralmente são mais baratos em 20 ... 30%.

O coeficiente de atrito para pastilhas analógicas é menor do que para as originais e geralmente é de 0,25 ... 0,4. Isso, é claro, afetará a velocidade dos freios e o comprimento da distância de frenagem.

3. Produtos destinados a países em desenvolvimento. Nesta categoria, você pode encontrar almofadas baratas, mas sua qualidade é tão boa quanto qualquer outra. Pastilhas baratas dificilmente duram muito, mas podem arruinar o disco de freio. Portanto, essa economia pode ser muito duvidosa, especialmente se você lembrar que estamos falando de segurança.

É melhor recorrer, neste caso, você não cairá em uma falsificação, das quais existem muitas, mas são distribuídas principalmente em mercados e pequenas lojas.