GE_FREIOS_PRESENCIAL_ALUNO

Prévia do material em texto

MECâniCa autoMotiva
guia dE ESTudOS
frEios
Federação das Indústrias do Estado do Paraná - FIEP
Rodrigo Costa da Rocha Loures
Presidente
Ovaldir Nardin
Superintendente Corporativo do Sistema FIEP
Henrique Ricardo dos Santos
Superintendente dos Serviços SESI/SENAI/IEL
SENAI - Departamento Regional do Paraná
João Barreto Lopes
Diretor Regional
frEios
Adaptação técnica
JOACIR GOMES
apoio:
realização:
CENTRE D’ÉLABORATION
DES MOYENS D’ENSEIGNEMENT
DU QUEBEC
C394f CEMEQ
 Freios / CEMEQ; Gomes, Joacir (Adapt.) Senai-PR, 
2004.
 168 p.; il.
 1. Freio a tambor. 2. Freio ABS.
 I. Título. II. Gomes, Joacir (Adapt.)
CDU: 62-59
Elaborado por Dina Yassue Kagueyama Lermen
Direitos reservados:
CEMEQ - Centre d’Élaboration des Moyens 
d’Enseignement du Québec
2955, boulevard de l’Université, 7e étage
Sherbrooke (Québec) J1K2Y3
Tél.: (819) 822-6886
Téléc.: (819) 822-6892
E-mail: cemeq@cemeq.qc.ca
© 2004. SENAI - DEPARTAMENTO REGIONAL DO PARANÁ
Os direitos de reprodução, de adaptação ou de tradução deste guia são reservados ao SENAI -
Departamento Regional do Paraná, inclusive a reprodução por procedimento mecânico ou eletrônico.
SENAI/DR
CAEPE - Coordenadoria de Alianças Estratégicas e Projetos Especiais
CEMEQ 
Centre d’Élaboration des Moyens d’Enseignement du Québec
Este material foi elaborado por uma equipe, cujos nomes encontam-se relacionados 
na folha de créditos.
SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial
Departamento Regional do Paraná
Avenida Cândido de Abreu, 200 - Centro Cívico
CEP 80530-902 - Curitiba/PR
Telefone: (41) 350-7000
Telefax: (41) 350-7101
E-mail: senaidr@pr.senai.br
O Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial do Paraná, SENAI/PR, por meio da Diretoria 
de Educação e Tecnologia, assinou em 2002 uma parceria com o Centro de Elaboração dos 
Meios de Ensino do Quebec/Canadá, CEMEQ.
Esta parceria levou a elaboração do material para os cursos semipresenciais, que contempla 
sete módulos na área de mecânica e eletroeletrônica veicular: Freios, Motor, Suspensão/
Direção, Transmissão Convencional, Transmissão Automática e Eletroeletrônica Veicular e 
Gerenciamento Eletrônico do Motor.
A parceria realizada entre o SENAI e o CEMEQ tem como iniciativa atender às exigências de 
um mercado cada vez mais competitivo, dinâmico e inovador, desta forma, tendo em vista a 
qualidade do material didático produzido para os cursos semipresenciais, e a necessidade de 
disponibilizá-lo também para cursos presenciais, o SENAI/PR lançou em fevereiro de 2007 
cursos presenciais dos módulos de Freios, Motor, Eletroeletrônica Embarcada e Gerenciamento 
Eletrônico do Motor.
Neste módulo presencial de Motor você receberá um Guia de Estudos, que trata do 
funcionamento dos motores e de seus componentes. Os conhecimentos técnicos são únicos 
e foram elaborados com informações fornecidas diretamente pelos principais fabricantes de 
motores da indústria automobilística.
Vamos lá!
apresentação
sumário
PRINCíPIOS FíSICOS DA FRENAGEM
Frenagem por atrito ................................................... |15
Inércia ...................................................................... |15
Fricção ..................................................................... |15
Coeficiente de atrito .................................................. |15
Massa do corpo ....................................................... |16
Materiais .................................................................. |16
Superfícia de contato ................................................. |17
Natureza da superfícia. .............................................. |17
Formas de energia .................................................... |17
Energia cinética ......................................................... |17
Energia térmica ......................................................... |18
Fade ........................................................................ |18
Coeficiente de atrito estático e de deslizamento ........... |18
Eficácia da frenagem ................................................. |18
Conceitos básicos de hidráulica ................................. |19
Incompressiblidade dos fluidos ................................... |19
Pressão ..................................................................... |19
Força ....................................................................... |20
Outros fatores ........................................................... |21
FREIOS A TAMBOR
Componentes e funcionamento dos freios a tambor ..... |25
Sistemas de comando ................................................ |25
Disposição das sapatas .............................................. |26
Ancoragem fixa ......................................................... |26
Ancoragem flutuante ................................................. |27
Cilindro da roda ....................................................... |28
Funcionamento do cilindro da roda ............................ |28
Tambor de freio ......................................................... |29
Guarnições do freio (lonas) ........................................ |29
Pó de amianto .......................................................... |31
Regulagem das guarnições (lonas) e molas ................. |32
Mecanismo de regulagem única ................................. |33
Mecanismo de regulagem progressiva para os
freios de ponto de ancoragem fixa ............................. |33 
Mecanismo de regulagem progressiva para
freios de sapatas flutuantes ....................................... |34 
Mecanismo comandado pelo freio de estacionamento .... |35
Freios de estacionamento ........................................... |36
aula 1
aula 2
sumário
Tipos de freios de estacionamento .............................. |36
Freio de estacionamento integrado aos freios
do tambor traseiro ..................................................... |36
Freio a tambor .......................................................... |37
Vantagens ................................................................. |37
Desvantagens ........................................................... |37
FREIOS A DISCO
Princípio de funcionamento ........................................ |41
Funcionamento dos freios a disco ............................... |41
Tipos de freios a disco ............................................... |42
Freios a disco com pinça fixa ...................................... |43
Freio a disco com pinça flutuante ............................... |43
Freios a disco traseiro ................................................ |44
Pistão de freios a disco .............................................. |45
Disco de freio ........................................................... |45
Pastilhas de freio ....................................................... |46
Características essenciais das lonas e das
pastilhas de freio ....................................................... |46 
Resistência ao fade .................................................... |46
Recuperação ............................................................. |47
Existência de fade retardado ...................................... |48
Sensibilidade à velocidade ......................................... |48
Estabilidade .............................................................. |48
Sensibilidade à água ................................................. |49
Mínima sensibilidade à umidade ................................ |49
Mínimo desgaste de lonas e de pastilhas ..................... |50
Mínimo desgaste dos tambores e dos discos de freio .... |50
Freio de estacionamento auxiliar empregado
com um sistema de freios a disco traseiro ................... |51
Freio de estacionamento com pinças integradas
mecanicamente ......................................................... |51
Vantagens dos freios a disco ...................................... |52
CIRCUITO HIDRÁULICO DOS SISTEMAS DE FRENAGEM
Componentes do circuito hidráulico dos sistemas
defrenagem ............................................................ |55
Cilindro-mestre ......................................................... |56
Cilindro-mestre simples .............................................. |57
Cilindro-mestre duplo ................................................ |58
aula 4
aula 3
sumário sumáriosumário
Cilindro-mestre duplo escalonado ou de ação rápida . |60
Válvula de retenção de pressão interna do
cilindro-mestre ......................................................... |62
Válvula de pressão residual externa do cilindro-mestre . |62
Reservatório .............................................................. |63
Tubulação hidráulica ................................................. |63
Tubulação flexível ...................................................... |63
INDICADOR DA QUEDA DE PRESSãO E VÁLVULAS
AUxILIARES
Indicador de queda de pressão .................................. |67
Limitador de frenagem ............................................... |68
Compensador de frenagem........................................ |68
Válvulas corretoras de frenagem sensíveis a carga ....... |69
Fluido de freio .......................................................... |70
Características .......................................................... |70
Normas relativas ao fluido de freio ............................. |71
Troca do fluido de freio .............................................. |71
Contaminação .......................................................... |71
Manipulação e armazenagem do fluido de freio .......... |71
SISTEMA DE FREIO ASSISTIDO
Válvula de retenção ................................................... |75
Servofreio a depressão .............................................. |75
Tipos de servofreios ................................................... |76
Válvula de controle .................................................... |76
Sistema de frenagem assistida hidraulicamente ............ |78
Funcionamento ......................................................... |79
Funcionamento do acumulador .................................. |80
Sistema de assistência hidrovácuo .............................. |82
FREIOS ABS
Histórico ................................................................... |87
Itens de segurança .................................................... |87
Funcionamento ......................................................... |88
Fatores de influência .................................................. |90
aula 5
aula 6
aula 7
sumáriosumário
aula 11
DIFERENCIAçãO DOS SISTEMAS ABS
Sistema de quatro canais ........................................... |95
Sistema de três canais ................................................ |96
Sistema de dois canais ............................................... |96
Sistema de um canal ................................................. |97
UNIDADE DE COMANDO ELETRôNICO DO SISTEMA
DE FREIO ABS
Unidade de comando eletrônico................................ |102
Desempenho da unidade de comando no 
funcionamento geral do sistema ................................ |105
UNIDADE DE COMANDO HIDRÁULICO DO SISTEMA
DE FREIOS ABS
Central hidráulica ..................................................... |109
Bomba .................................................................... |110
Anomalias previsíveis ................................................ |111
Acumulador ............................................................. |111
Eletroválvula principal ............................................... |112
Anomalias previsíveis da eletroválvula principal .......... |113
COMPONENTES ELÉTRICOS DO SISTEMA DE FREIO ABS
Comando das eletroválvulas ..................................... |117
Anomalias previsíveis no comando das eletroválvulas ... |119
Monocontato ........................................................... |119
Interruptor da lâmpada de advertência do nível
do fluido ................................................................. |120
Sensores de velocidade das rodas ............................. |120
Anomalias previsíveis dos sensores de velocidade
das rodas ................................................................ |123
Relé......................................................................... |123
Luzes de advertência do sistema ................................ |124
Interruptor das luzes de freio ..................................... |124
FUNCIONAMENTO DOS FREIOS ABS
Etapas de funcionamento do sistema ABS................... |129
aula 12
aula 10
aula 9
aula 8
sumário sumáriosumário
aula 13
aula 14
anexo 1
anexo 2
Aumento da pressão ................................................. |130
Manutenção da pressão ........................................... |131
Redução da pressão ................................................. |131
Sistema ABS de tipo integral ...................................... |133
Ausência de freios .................................................... |133
Freios normais.......................................................... |134
Freios ABS ............................................................... |135
Principais fabricantes ................................................ |136
SISTEMA ANTIPATINAGEM ASR
Funcionamento ........................................................ |139
Anomalias previsíveis ................................................ |140
SISTEMA DE CONTROLE DIRECIONAL ESP
Função .................................................................... |147
PRINCíPIOS BÁSICOS DE METROLOGIA
Micrômetro .............................................................. |155
Paquímetro .............................................................. |156
Relógio comparador ................................................. |159
PRINCíPIOS BÁSICOS DE USO DO MULTíMETRO
Multímetro ............................................................... |165
CRÉDITOS ............................................................... |169
sumário
Pr
in
cí
pi
os
 F
ís
ic
os
 d
a 
Fr
en
ag
em
 |
 1
3
Nesta aula você estudará os principais conceitos físicos da frenagem 
por atrito, tais como inércia, fricção e coeficiente de atrito. Estudará 
também as formas de energia empregadas na dinâmica dos freios e os 
conceitos básicos de hidráulica, incluindo a incompressibilidade dos 
fluidos, pressão e força. 
FR
EI
O
S 
| 
 1
4
Pr
in
cí
pi
os
 F
ís
ic
os
 d
a 
Fr
en
ag
em
 |
 1
5
PRINCíPIOS FíSICOS DA FRENAGEM
frenagem por atrito
 O princípio da frenagem por atrito data 
do início do século xIx. Efetivamente, as 
carroças que percorriam o interior utilizavam 
uma sapata, ou cunha triangular, ancestral 
das sapatas de hoje, que pressionava, com 
a ajuda de uma alavanca, a bandagem de 
ferro da roda, a fim de diminuir a velocidade 
e imobilizar o veículo.
Para compreender o que se passa durante 
a frenagem por atrito, ou como se freia, 
estudaremos alguns princípios que envolvem 
a base do funcionamento de todos os sistemas 
atuais de frenagem.
inércia
 Define-se inércia como a propriedade que todos os corpos têm de se opor, por uma força 
interior, à modificação de seu estado de movimento ou de repouso. Por exemplo, é a inércia 
que faz os ocupantes de um veículo se projetarem para trás no momento da partida, e para 
frente se esse veículo pára bruscamente. Em outras palavras, um corpo é incapaz de se colocar 
em movimento, ou, se já está em movimento, de modificar sua velocidade, sua direção ou 
de se imobilizar sem a ajuda de uma força exterior. A inércia de um corpo é diretamente 
proporcional à massa desse mesmo corpo.
fricção
 A fricção consiste na resistência a um movimento entre duas superfícies em contato. Ela provém 
do deslizamento de um objeto sobre outro; sem fricção não poderíamos parar um carro.
Coeficiente de atrito
 O atrito é definido como uma força que se opõe ao deslizamento de uma superfície sobre 
uma outra. Só existe fricção quando ocorre atrito de uma superfície sobreoutra.
FIGURA 1 - ESQUEMA DO FREIO DE UMA CARROçA
FR
EI
O
S 
| 
 1
6
Os fatores que influenciam o atrito são: a massa da carga a se deslocar, a natureza e a 
rugosidade das superfícies. Para determinar o coeficiente de atrito é preciso dividir o valor da 
força necessária para manter o deslocamento pela massa do objeto a se deslocar. Por exemplo, 
o coeficiente de atrito de um bloco de madeira que desliza sobre uma superfície de ferro fundido 
é elevado, uma vez que se impõe uma força de aproximadamente 45,36 kg para deslocar um 
bloco de madeira de uma massa de 90,72 kg, seja 45,36 kg / 90,72 kg = 0,5.
Se substituirmos a madeira por bronze, o coeficiente de atrito torna-se mais baixo, seja 18,4kg/ 
90,72 kg = 0,2. O coeficiente de atrito depende então de diferentes fatores, notadamente da massa 
e da temperatura. Para assegurar uma frenagem adequada, o coeficiente de atrito das guarnições 
deve oscilar entre limites estreitos de temperatura. Tanto é que, se a temperatura do material de 
fricção dos freios se mantiver nesses limites, as guarnições, trabalhando na temperatura determinada 
pelo fabricante, assegurarão uma frenagem satisfatória; por outro lado, se o coeficiente de atrito 
diminuir muito, a temperatura excederá ao valor determinado pelo fabricante.
Massa do corpo
Sabemos que quanto mais se aumenta 
a massa de um corpo, mais força será 
necessária para deslocar essa massa (figura 
2). A massa influencia, assim, diretamente, 
a pressão de uma superfície sobre outra, da 
mesma forma a resistência ao deslocamento, 
ou a fricção, também se torna maior. O 
sistema de frenagem utiliza este princípio: 
quanto mais pressionamos o pedal de freio, 
mais a pressão é elevada e mais a resistência 
oferecida pelo atrito aumenta. Em resumo, a pressão do pé sobre o pedal é transformada 
em pressão hidráulica, que é transformada em fricção. Essa fricção gera calor e provoca a 
redução da velocidade. 
Materiais
A natureza do material exerce um efeito 
importante sobre a fricção. Por exemplo, 
para movimentar um bloco de borracha com 
massa de 23 kg sobre uma superfície de 
cimento, deveremos exercer uma força de 
aproximadamente 16 kg. Por outro lado, uma 
força de 1 kg é suficiente para deslocar um bloco 
de gelo de 23 kg sobre a mesma superfície. Isso 
demonstra que o material utilizado no sistema de 
frenagem deve oferecer um coeficiente de atrito 
elevado, habitualmente entre 0,3 e 0,5, sem 
apresentar um travamento prematuro da roda. 
Trata-se de um material composto de fibras, de 
ligas e de outros materiais.
FIGURA 2 - INFLUêNCIA DA MASSA
borracha
23kg
gelo
23kg
superfície de cimento
FIGURA 3 - NATUREzA DOS CORPOS
Pr
in
cí
pi
os
 F
ís
ic
os
 d
a 
Fr
en
ag
em
 |
 1
7
Superfície de contato (Área)
A superfície de contato do bloco com a 
superfície sobre a qual ele desliza influencia 
também o atrito. A distribuição da massa sobre 
uma superfície maior reduz a pressão exercida 
pelo bloco sobre a superfície; isso significa 
que o aumento da superfície de contato com 
uma pressão constante, produzirá maior 
resistência ao atrito; esse princípio tem grande 
importância no sistema de frenagem.
Se o coeficiente de atrito for baixo, a frenagem será de má qualidade. Assim, a qualidade 
do revestimento do chão, dos pneus, o desenho da banda de rodagem, a pressão do ar e as 
condições atmosféricas influenciam muito na qualidade da frenagem.
Formas de energia
Energia cinética
 A energia cinética consiste na energia dos corpos em movimento. Uma pedra que cai e um 
automóvel percorrendo uma estrada possuem uma certa quantidade de energia cinética. Na 
frenagem, a força da inércia tende a fazer com que as rodas continuem girando, até que a 
energia cinética do veículo seja transformada em calor pelo sistema de frenagem. Considerando 
que a distância de frenagem deve sempre ser mais curta que aquela da aceleração, é preciso 
então muito mais força (quer dizer, de trabalho em decorrência do tempo) para parar um 
veículo que para colocá-lo em movimento.
Natureza da superfície
A rugosidade ou a aspereza das superfícies 
em contato influenciam também o atrito; 
quanto mais rugosas as superfícies, mais 
intenso é o atrito.
Por exemplo, o coeficiente de atrito de um 
pneu sobre o chão recoberto de asfalto, de 
pedra, de neve ou de gelo varia enormemente: 
pode passar de 0,6 para 0,01. 
FIGURA 4 - SUPERFíCIE DE CONTATO (ÁREA) FIGURA 5 - NATUREzA DA SUPERFíCIE DE CONTATO
FR
EI
O
S 
| 
 1
8
Energia térmica
 O atrito de uma superfície sobre outra produz calor, ou seja, energia térmica. Diante desse 
fato, os tambores, os discos, as sapatas, as pastilhas e as pinças de freio assim como o fluido 
de freio devem resistir às temperaturas elevadas para manter o rendimento do sistema; a 
temperatura dos freios de um carro rodando a 95 km/h pode atingir 230 ºC durante uma 
parada de emergência.
Fade
Quando há um aquecimento excessivo do sistema de freios, ocorre um efeito conhecido 
como fade ou fading, que é a redução do atrito e, consequentemente, a perda da eficiência 
da frenagem. O termo fade significa fadiga em inglês, e é utilizado na grande maioria das 
literaturas técnicas.
Coeficiente de atrito estático e de deslizamento
O coeficiente de atrito estático é estabelecido levando-se em conta a força necessária para 
vencer a aderência se opondo ao deslocamento de um corpo imóvel.
O coeficiente de atrito de deslizamento é determinado considerando-se a força necessária 
para manter um corpo em movimento: é a aderência em movimento. O coeficiente de atrito 
de deslizamento é ligeiramente mais fraco que o do atrito estático.
Eficácia da frenagem
A frenagem resulta do atrito entre as partes fixas e as partes móveis do sistema de freios de um 
automóvel. O meio mais eficaz de parar um automóvel consiste em pressionar o pedal do freio com 
força suficiente para obter o máximo de fricção entre o pneu e o revestimento do solo. Tal condição 
se produz justamente antes que as rodas bloqueiem e comecem a deslizar. Se houver deslizamento, 
a perda de aderência entre o pneu e o chão reduzirá a eficácia do sistema de frenagem, além de o 
condutor perder a estabilidade e a dirigibilidade do veículo. O sistema de frenagem ABS (Anti-lock 
Brake System) elimina o bloqueio das rodas e permite o máximo de eficácia da frenagem.
P = 100kg
P = 100kg
FIGURA 6 - ATRITO ESTÁTICO FIGURA 7 - ATRITO DE DESLIzAMENTO
Pr
in
cí
pi
os
 F
ís
ic
os
 d
a 
Fr
en
ag
em
 |
 1
9
Vimos os princípios fundamentais relativos à diminuição de velocidade dos corpos por atrito. 
Para compreender o que se produz verdadeiramente na frenagem de um veículo, devemos 
combinar esses primeiros princípios com outros princípios fundamentais, tais como o de 
hidráulica e aqueles que movem as alavancas de multiplicação de força. Os sistemas de 
frenagem dos automóveis utilizam uma combinação desses princípios que veremos a seguir. 
Conceitos básicos de hidráulica
ar
líquido líquido
50kg
50kg
FIGURA 8 - INCOMPRESSIBLIDADE DOS LíQUIDOS (wAGNER)
FIGURA 9 - PRESSãO IGUAL NUM CIRCUITO FECHADO (wAGNER)
Incompressiblidade dos fluidos
 Para compreender o funcionamento dos 
freios, é necessário lembrar os princípios de 
hidráulica. O primeiro grande princípio que 
é preciso lembrar aqui é que os fluidos são 
incompressíveis: pouco importa a pressão 
aplicada sobre um fluido, seu volume 
permanecerá o mesmo. É isso que diferencia 
o fluido de um gás ou do ar, porque os dois 
últimos são compressíveis. Se o ar é introduzido 
dentro do sistema hidráulico, adquire um 
aspecto menos rígido, tipo “esponjoso”. É 
isso que pode ser produzido quando o pedal 
de freio torna-se mole ou quando se desloca 
por um longo trajeto.
Pressão
 O segundo princípio demonstra que a pres-
são se aplica igualmente sobre todos os 
pontos do sistema. Em outras palavras, se 
estabelecermos uma pressão de 50 kg/cm² 
na saída do cilindros-mestre, esses mesmos 
50 kg se aplicarão instantaneamente em 
todos os sentidos do sistema hidráulico.A 
pressão consiste na quantidade de força 
aplicada sobre uma superfície específica e 
se mede em libras por polegadas quadradas 
(lb/po²), em kilopascal (kPa), em kg/cm² ou 
em bar. Quando dizemos que existem 10 lb 
de pressão em um sistema, é que, na reali-
dade, existem 10 lb/po² de pressão.
FR
EI
O
S 
| 
 2
0
força
 Em um sistema hidráulico, quando uma pressão 
é aplicada sobre um pistão, a pressão interna 
é proporcional à área do pistão (figura 10), 
isso significa que com a força igual aplicada 
aos pistões, quanto menor o pistão, maior a 
pressão no cilindro, uma vez que sobre o pistão 
maior a força é distribuída sobre uma superfície 
maior em todos os pontos, assim:
P= pressão
F= força
A= área ou superfície
Em um circuito hidráulico fechado, se um pistão é deslocado por uma força exterior (o pé, por 
exemplo), um outro pistão estará ligado ao primeiro e deverá se deslocar, porque os fluidos 
não podem ser comprimidos. Então, considerando que o volume ou a quantidade de fluido 
deslocado é o mesmo de uma parte e de outra, o movimento dos pistões será proporcional 
ao da sua respectiva superfície (figura 11).
P = FA
FIGURA 10 - RELAçãO PRESSãO-ÁREA OU SUPERFíCIE (wAGNER)
entrada saída
1po² 1po²
|<1po>| |<1po>|
2po² 1po²
|<1po>| |<2po>|
FIGURA 11 - DESLOCAMENTO DOS PISTõES (wAGNER)
Pr
in
cí
pi
os
 F
ís
ic
os
 d
a 
Fr
en
ag
em
 |
 2
1
outros fatores
Peso do veículo
O peso do veículo apresenta-se como um outro fator importante na aplicação dos freios. Se 
os freios foram dimensionados para um veículo de 1 000 kg e for sobrecarregado com 2 000 
kg, os freios não poderão absorver nem dissipar o calor excessivo que é produzido, portanto 
serão ineficazes.
Velocidade
Define-se velocidade como uma grandeza física associada ao movimento de um corpo, que representa 
a rapidez com que sua posição se altera em relação a um determinado referencial. Classicamente é 
definida como a relação entre o espaço percorrido durante um determinado tempo.
A velocidade é ainda mais importante que o peso do veículo. Quando dobramos a velocidade 
de um veículo, quadruplicamos a energia necessária para imobilizar esse mesmo veículo.
100 lb/po²
100 lb/po²
200 lb/po² 100 lb/po² 50 lb/po²
2po² 1po² 1/2po²
100 lb/
po²
100 lb/
po²
100 lb/
po²
FIGURA 12 - RELAçãO TRABALHO-TRABALHO (wAGNER)
Isso significa que para uma dada pressão (dentro de um sistema) aplicada sobre superfícies 
diferentes, os movimentos e as forças produzidas serão diferentes. A figura 12 representa bem 
essa situação, juntamente com a decomposição da fórmula de pressão, onde F = P x A.
 Pontos-chave
 O atrito diminui a velocidade das rodas trocando a energia cinética de um veículo por 
energia térmica (calor); o atrito dos pneus sobre o chão pode parar esse veículo;
 A diminuição de velocidade do carro depende da pressão (peso) exercida sobre o pedal 
de freio bem como da aderência dos pneus no solo;
 A incompressibilidade dos fluidos, a pressão, a força e a velocidade identificam-se como 
as variáveis que sempre se aplicam na frenagem.



Fr
ei
os
 a
 T
am
bo
r |
 2
3
O uso de freios a tambor é bastante difundido nos automóveis de hoje, e 
são utilizados principalmente por uma questão de custo e de robustez.
Nesta aula você estudará os componentes e o funcionamento dos freios a 
tambor, do cilindro de roda, além da disposição das sapatas, guarnições 
de freios e freio de estacionamento.
FR
EI
O
S 
| 
 2
4
Fr
ei
os
 a
 T
am
bo
r |
 2
5
FREIOS A TAMBOR
Componentes e funcionamento dos freios a tambor
 Um freio a tambor elementar é mais utilizado nos freios traseiros dos veículos. Esse freio é 
constituído de duas sapatas, de um tambor, de um espelho de fixação dos componentes, de um 
came de acionamento e de um dispositivo de regulagem, que pode ser automático ou não. 
O tambor de freio móvel (A) é solidário à roda. As sapatas (B) são instaladas sobre um espelho 
de fixação também chamado de back plate (C), que, por sua vez, é solidário à manga de eixo, 
ou ao eixo, dependendo do fabricante.
Em repouso, as sapatas são mantidas 
pressionadas sobre o came de acionamento 
(D) por uma mola de retorno (E) e tal 
posicionamento evita o atrito da guarnição 
sobre o tambor. Para o conjunto não girar com 
o tambor, as sapatas são presas no espelho 
de fixação por um ponto de ancoragem (F). 
Sob a ação do came de acionamento (D), 
o comando pode ser mecânico, hidráulico, 
pneumático, ou conjugado em arranjos entre 
os acionamentos. As sapatas movimentam-se 
em sentidos contrapostos e entram em contato 
com a parede interna do tambor; a fricção 
entre os elementos móveis e fixos diminui 
a velocidade do veículo. Se repousamos o 
came de acionamento, a mola retorna às 
sapatas para a posição de repouso e libera 
o tambor.
Sistemas de comando
 Nos primeiros automóveis, o came era 
acionado por um varão de ferro, por cabos e 
por alavancas, que necessitavam de numerosas 
regulagens e provocavam freqüentemente 
uma frenagem desigual e pouco eficaz, em 
razão do grande número de articulações que 
compunha o sistema.
tambor (A)
came de 
acionamento (D)
sapata (B)
ancoragem (F)
sapata (B)
flange (C)
mola de 
retorno (E)
FIGURA 13 - VISTA DE UM FREIO A TAMBOR ELEMENTAR
FIGURA 14 - SISTEMA DE FRENAGEM COMANDADO POR HASTES E 
ALAVANCAS
FR
EI
O
S 
| 
 2
6
Hoje, o uso do came é limitado aos grandes 
caminhões e o seu comando é assegurado 
por um cilindro pneumático; o volume e a 
pressão do ar são controlados pelo pedal 
de freio. Em todos os automóveis, um 
cilindro instalado na roda é responsável pelo 
comando hidráulico que substitui o came 
como meio separador das sapatas.
Disposição das sapatas
 A disposição das sapatas de freio sobre o 
espelho de fixação pode ocorrer de duas 
formas, de acordo com a ancoragem: fixa 
ou flutuante. Cada um desses métodos possui 
suas particularidades, bem como vantagens e 
desvantagens.
FIGURA 15 - SISTEMA DE FRENAGEM POR COMANDO HIDRÁULICO
Ancoragem fixa
 Os freios com sapatas de ancoragem fixa se agrupam em duas categorias, seja a sapata 
de cilindro único (figura 16), conhecida como simplex, seja a de cilindro duplo (figura 17) 
conhecida como duplex. O ponto em comum é que uma das extremidades de cada sapata 
é pressionada sobre uma ancoragem fixa no espelho de fixação, enquanto que um ou dois 
pistões hidráulicos comandam a segunda extremidade, que é móvel. Esses dispositivos favo-
recem a auto-energização das sapatas ou de uma parte das sapatas, minimizando o trajeto 
percorrido pelo pedal do freio e aumentando a eficácia do movimento das sapatas.
FIGURA 16 - SAPATAS DE ANCORAGEM FIxA COM UM CILINDRO DE RODA (wAGNER)
Sistema com cilindro único de roda (simplex)
Em um sistema com um só cilindro de roda de duplo efeito, a sapata dianteira, ou sapata 
primária, beneficia-se do efeito da auto-energização. Esse fenômeno resulta da fricção entre a 
sapata e o tambor; a força existente em uma extremidade dessa sapata produz uma segunda 
força que tende a arrastar e a empurrar a outra extremidade comprimida no raio da superfície 
do tambor. Graças à auto-energização, a pressão aplicada sobre a sapata no raio do tambor 
é mais importante que a força de abertura das sapatas imprimidas pelo cilindro de roda. Por 
outro lado, o efeito é contrário sobre a segunda sapata (traseira), e a pressão é então reduzida 
Fr
ei
os
 a
 T
am
bo
r |
 2
7
pelo sentido de rotação. Por conseguinte, o uso 
das guarnições é desigual, se comparado com 
o da sapata primária que habitualmente sofre 
um desgaste mais rápido, porque suporta um 
esforço de frenagem mais intenso.
Sistema com dois cilindros de roda 
(duplex)
Em um sistema de dois cilindros de roda de efeito 
simples, cada sapata sofre dupla influência. A 
extremidade da sapata sobre a qual o pistão 
pressiona sofre o efeito de auto-energização, 
e aquela de ancoragem sofre efeito inverso. O 
desgaste das sapatas é maior sobre as partes em que se aplica a auto-energização.A eficiência 
da frenagem em marcha para frente é melhor que sobre o freio com sistema simplex, mas inferior 
na marcha a ré, já que o efeito da auto-energização não está presente.
Ancoragem flutuante
 O segundo tipo de ancoragem, denominado de sapatas flutuantes ou sapatas interativas, não 
possui um ponto fixo de ancoragem no sistema. Quando os freios são aplicados e o automóvel 
está em marcha para frente, a sapata dianteira (primária) entra em contato com o tambor 
e é contraído pela força da fricção (figura 18). Sob o efeito da rotação, a sapata primária 
apóia-se sobre a sapata secundária, que gera em sua volta um movimento de rotação até que 
ela entre em contato com o ponto de ancoragem. Esses movimentos de rotação favorecem 
a auto-energização das duas sapatas, melhorando a eficácia da frenagem e distribuindo 
melhor o esforço para tal realização; dessa forma, podemos observar um uso mais uniforme 
das sapatas. Por outro lado, a necessidade de contato total com o jogo de sapatas dentro do 
sistema necessita de um maior curso do pedal de freio. 
FIGURA 17 - SAPATA DE ANCORAGEM FIxA COM DOIS CILINDROS DE 
RODA (wAGNER)
sapata 
primária
fechamento da 
sapata primária
PARA FRENTE
fechamento da sapata 
secundária pela sapata primária
PARA FRENTE
auto-energização da sapata
secundária
PARA FRENTE
LADO
DIREITO
LADO
DIREITO
FIGURA 18 - FASES DO FECHAMENTO DE UM FREIO COM SAPATAS FLUTUANTES (FORD)
FR
EI
O
S 
| 
 2
8
Cilindro da roda
 O cilindro de roda funciona como um pequeno 
macaco hidráulico: um fluido pressurizado 
empurra para o exterior do cilindro a gaxeta e o 
pistão, em cuja extremidade estão pressionadas 
as sapatas de freio; a amplitude do movimento 
é proporcional ao volume do fluido deslocado. 
É esse deslocamento que força as sapatas de 
freio a se pressionarem contra o tambor de 
freio. Existem diferentes modelos e diferentes 
diâmetros de cilindros de roda, que podem ser 
de efeito simples, de duplo efeito ou de duplo 
efeito com pistões de diâmetros diferentes. 
Um parafuso de sangria, situado no ponto 
mais elevado do cilindro, permite expulsar o 
ar aprisionado decorrente de algum trabalho 
de reparo no sistema de freios onde há a 
necessidade de esgotar o sistema hidráulico.
Os elementos de um cilindro de efeito simples 
são: um pistão, uma gaxeta, uma mola, um 
parafuso de sangria e um guarda-pó.
O cilindro de roda do tipo efeito duplo é mais 
empregado em freios modernos; conta com dois 
pistões, duas gaxetas, dois guarda-pós e uma só 
mola entre as duas gaxetas (figura 20).
O cilindro de roda do tipo efeito duplo com 
pistões com diâmetros diferentes às vezes é 
empregado em sistemas sem servofreio. Sua 
construção é semelhante à do cilindro de efeito 
duplo, mas a diferença de superfície dos pistões 
gera uma força desigual sobre as sapatas. Este 
sistema não é utilizado no Brasil.
Funcionamento do cilindro de roda
O funcionamento do cilindro de roda é relativamente simples. O espaço situado entre as 
gaxetas está sempre cheio de fluido. Quando aplicamos o pé sobre o pedal de freio, um 
volume adicional do fluido é impelido ao cilindro e empurra as gaxetas e os pistões para fora. 
O deslocamento dos pistões força as sapatas a friccionarem os tambores. A estanqueidade 
do cilindro é assegurada por gaxetas cuja forma obriga a pressão interna a forçar as bordas 
dessas gaxetas a se comprimirem contra a parede do cilindro. Em repouso, quando a pressão 
estiver relaxada, elas serão mantidas no lugar por uma mola e por uma pressão residual que 
ajudarão a garantir uma boa vedação.
pinoguarda-pó
pistão
gaxeta
cilindro
pino
guarda-pó
pistão
gaxeta
mola
parafuso de 
sangria
FIGURA 20 - COMPONENTES DE UM CILINDRO DE RODA DE EFEITO DUPLO 
(GENERAL MOTORS) 
de efeito simples gaxeta de duplo efeito
mola pistão
parafuso de sangria
guarda-
pó
pequeno diâmetro grande diâmetro
pistões de diâmetros diferente
FIGURA 19 - CILINDROS DE RODA (wAGNER)
Fr
ei
os
 a
 T
am
bo
r |
 2
9
Tambor de freio
O efeito de frenagem resulta diretamente da 
fricção das guarnições sobre a parede interna 
dos tambores. Essa ação produz calor, que os 
tambores devem absorver e dissipar rapidamente. 
Se o calor tornar-se excessivo, produzirá uma 
deformação no tambor e uma diminuição do 
efeito de frenagem, freqüentemente chamado 
fade. A superfície de fricção de ferro fundido deve 
permanecer redonda e lisa, apesar da dilatação. 
O cubo de montagem do tambor é habitualmente 
fabricado com ferro fundido no próprio tambor, 
com aço ou com alumínio (figura 21). Alguns 
tambores possuem aletas para dissipar o calor; 
outros são cercados por uma mola que atenua 
as vibrações. O tambor é ligado à roda por 
intermédio de um flange (normalmente com o 
cubo de roda) solidário ao tambor de freio.
Guarnições do freio (lonas)
As sapatas de freio servem de suporte às guarnições de fricção. O material empregado para a 
guarnição exerce uma grande influência sobre a qualidade da frenagem. Não existe guarnição 
“universal”, e a escolha dessa peça está ligada às características do veículo. 
A troca de uma guarnição por outra poderá se revelar perigosa e comprometer a segurança 
dos passageiros. De maneira geral, uma guarnição se compõe principalmente de:
fibras de reforço: que utilizavam, até recentemente, amianto branco (crysotile) ou silicato de 
magnésio, que se revelaram causadoras de doenças profissionais, tais como amiantose e 
mesotelioma; outros materiais fizeram sua aparição no mercado: fibras aramidas (kevlar), 
aço, vidro, cerâmica, grafite que resistem melhor ao uso e posssuem um coeficiente de 
atrito mais elevado.
elementos metálicos: desempenham a tarefa de dissipar o calor gerado durante o uso 
do material de fricção.
redutores de atrito: cumprem a função de contrabalancear a ação do abrasivo a fim de 
evitar que o material se torne agressivo ao disco.
catalizadores: consolidam a resina no seu processo de cura.
compostos orgânicos: em alguns casos, servem como aglomerantes ou material de liga 
entre os componentes.
abrasivos: fornecem o atrito.
corantes: melhoram a estética do material. 







tambor de freio
tambor de freio
ponta de 
eixo
cubo
parafuso
FIGURA 21 - TAMBOR DA RODA
FR
EI
O
S 
| 
 3
0
As lonas de freio, que equipam a grande maioria dos eixos traseiros dos automóveis, têm seu 
coeficiente de atrito calculado na engenharia levando-se em conta a relação da área de atrito 
entre lonas e tambor, peso, potência e a utilização a que se propõe ao veículo.
Além da escolha do material, a compactação dada à guarnição determinará as características 
do atrito e do desgaste. Se essa compactação for macia, o coeficiente de fricção será muito 
elevado, o que provocará um desgaste rápido e um risco de travamento precoce dos freios. Por 
outro lado, se for dura, tenderá a reduzir o coeficiente de atrito, impedindo consideravelmente 
o desgaste das guarnições. Este tipo de guarnição demanda um esforço adicional sobre o 
pedal de freio e proporciona uma frenagem menos eficaz, acelerando o desgaste das pastilhas 
usadas no eixo dianteiro.
A guarnição do freio deve igualmente dispor das seguintes características:
ser influenciada o menos possível pela umidade;
não absorver a poeira do tambor;
funcionar silenciosamente e sem odor quando aquecida e exigida;
possuir resistência ao fade;
dispor de rápida recuperação pós-aquecimento;
não apresentar retardado de fade;
reagir a uma mínima sensibilidade à velocidade;
possuir boa estabilidade de atrito durante a maior parte de sua vida útil;
apresentar um mínimo desgaste do material de fricção.
O superaquecimento pode acelerar a deterioração das guarnições e provocar o vidramento, 
o que reduzirá tanto a resistência à fricção quanto o efeito de dureza do pedal. Ambas as 
guarnições são freqüentemente usadas apresentando comprimentos diferentes. Veremos 
mais adiante, em pastilhas de freio, um texto que detalhará melhor as particularidades dos 
materiais de fricção das guarnições/lonasde freio e das pastilhas, que devem possuir as 
mesmas características.
Pó de amianto
Muitas guarnições e pastilhas de freios possuem em sua fabricação, ainda hoje, fibras de 
amianto que o atrito transforma em poeira tóxica. A exposição repetida e a inalação de pó 
de amianto constituem um perigo para a saúde. É importante tomar todas as precauções para 
evitar que a poeira acumulada sobre tambores das rodas e sobre os espelhos de fixação se 
espalhem pelo ar durante a limpeza a seco. A poeira suspensa no ar, liberada após uma limpeza 
com ar comprimido ou com uma escova seca, é extremamente perigosa. Por isso, atualmente, 
é recomendada a utilização de aparelhos especiais, evitando-se que a poeira permaneça 
suspensa (figura 22). A poeira deve ser colocada em sacos herméticos, mencionando-se 
a natureza do seu conteúdo antes de dispensá-la, respeitando-se as normas em vigor. Por 
conseqüência, é muito importante jamais utilizar uma pistola de ar para retirar a poeira dos 
freios, porque ela é muito mais perigosa quando se encontra em suspensão no ar.









Fr
ei
os
 a
 T
am
bo
r |
 3
1
Quando um aspirador equipado com um saco adequado para a recuperação de poeira não 
for utilizado, a limpeza deve ser efetuada com um líquido especial encontrado no mercado em 
forma de spray ou com álcool desidratado. Como esse procedimento pode colocar a poeira 
tóxica em suspensão no ar, recomendamos que a pessoa utilize uma máscara de proteção.
Existe também a possibilidade de proceder a lavagem utilizando pincel e solvente adequado 
(como o álcool), sempre cuidando para não levantar a poeira tóxica e inalá-la.
Quando temos que intervir sobre um sistema qualquer, é muito importante seguir à risca os 
métodos de manutenção e de reparação descritos pelo fabricante, uma vez que toda pessoa 
que ignora as recomendações enunciadas no manual de reparação pode comprometer sua 
segurança e a dos outros, bem como danificar o veículo.
FIGURA 22 - APARELHO DE RECUPERAçãO DAS POEIRAS DE AMIANTO FIGURA 23 - APARELHO QUE SERVE PARA LAVAGEM DOS ESPELHOS DE FIxAçãO
FR
EI
O
S 
| 
 3
2
OUTROS PERIGOS
Além dos riscos para a saúde ocasionados pela poeira de amianto, outros perigos se associam 
em procedimentos de reparação dos freios. Entre eles, mencionamos a desmontagem das 
molas de retorno, que possuem alta pressão. É necessário retirá-las e recolocá-las durante a 
manutenção dos freios (figura 24). A utilização de ferramentas especiais (figura 25) diminui 
muito os riscos de ferimentos nas mãos durante esse procedimento.
A manipulação do fluido de freio representa um outro perigo à saúde, especialmente para 
os olhos. A utilização de óculos de proteção é prescrita quando há um trabalho sobre o 
sistema de frenagem. 
O fluido de freio compõe-se de uma mistura de poliéster e de glicol que pode danificar a 
pintura do automóvel. Por essa razão, é preciso sempre enxaguar o local em que o fluido de 
freio tenha sido, acidentalmente, derramado.
Regulagem das guarnições (lonas) e das molas
 A folga entre o tambor e a guarnição destaca-se como um desgaste de extrema importância. Os 
sistemas de regulagem automática ou manual, devem prevenir uma regulagem adequada a fim 
de manter uma folga mínima entre a guarnição e o tambor, tal disposição garantirá sempre um 
pedal de freio com a altura correta para assegurar um bom funcionamento dos freios. As molas 
possuem grande influência na regulagem das guarnições; as molas de retorno são empregadas 
para devolver as sapatas ao seu alojamento, outras servem para reter as sapatas (conhecidas 
como molas centralizadoras) perto do espelho de fixação dos freios e compõem os dispositivos de 
regulagem automática que variam muito conforme os modelos oferecidos pelos fabricantes.
Os principais tipos de mecanismos de regulagem automática montados nos freios a tambor 
são os seguintes:
de regulagem única;
de regulagem progressiva para freios com ponto de ancoragem fixa;


FIGURA 24 - VISTA DE UM ESPELHO DE FIxAçãO DE FREIO 
TRASEIRO COM SAPATAS E COM MOLAS
FIGURA 25 - FERRAMENTAS ESPECIAIS PARA A RETIRADA E PARA A 
COLOCAçãO DE MOLAS
Fr
ei
os
 a
 T
am
bo
r |
 3
3
de regulagem progressiva para freios com sapatas flutuantes;
comandados pelo freio de estacionamento.
Mecanismo de regulagem única
O mecanismo de regulagem única (figura 26) é 
montado em certos freios a tambor dotados de 
ponto de ancoragem fixa. A regulagem única é 
efetuada desde que o coeficiente de desgaste 
entre as guarnições e o tambor seja atingido. 
Mecanismo de regulagem progressiva 
para os freios de ponto de 
ancoragem fixa
O segundo tipo de mecanismo de regulagem 
automática encontra-se também nos freios a 
tambor de ancoragem fixa. É efetuada uma 
regulagem progressiva durante a frenagem 
quando a folga de desgaste é suficientemente 
importante para permitir que a alavanca do 
mecanismo possa transpassar um dente da 
roda estrelada.
A regulagem se efetua dirigindo o veículo 
por uns três metros em marcha para frente; 
depois, fazendo marcha a ré, atuando sobre 
o pedal de freio para deter completamente 
o veículo. Os pistões do cilindro da roda 
separam as duas sapatas uma da outra. Sob 
o efeito desse movimento, a mola de retorno 
do parafuso do dispositivo de regulagem puxa 
a alavanca, que transpassa um dente da roda 
estrelada (figura 27).
Quando o desgaste das guarnições atinge 
um certo coeficiente em relação à regulagem 
precedente, a alavanca atravessa um dente e 
se engrena com a roda estrelada. Quando os freios estão soltos, o dispositivo de regulagem 
livra a alavanca, que gira para baixo e faz virar a roda estrelada, que afasta as sapatas. A roda 
estrelada é deslocada em um dente a cada vez que o desgaste das guarnições atinge um dado 
valor. Esse mecanismo de auto-regulagem mantém uma folga apropriada das sapatas, apesar 
do desgaste das guarnições. Ainda que o princípio de funcionamento permaneça o mesmo, a 
disposição dos componentes desse mecanismo pode variar de um fabricante para outro.


haste de apoio
haste de apoio
dispositivo de 
regulagem
FIGURA 26 - MECANISMO DE REGULAGEM úNICA (FORD)
mola do dispositivo 
de regulagem
haste de 
acionamento
roda 
dentada
sapata 
secundária
FIGURA 27 - MECANISMO DE REGULAGEM PROGRESSIVA DE UM FREIO DE 
PONTO DE ANCORAGEM FIxA (FORD)
FR
EI
O
S 
| 
 3
4
Mecanismo de regulagem progressiva para freios de sapatas flutuantes
O terceiro tipo de mecanismo de regulagem igualmente progressiva é montado nos freios de 
sapatas flutuantes (figura 28). Seus principais elementos são uma alavanca, um cabo e um 
guia. Uma extremidade do cabo é fixada na alavanca do dispositivo de regulagem e a outra 
é presa no eixo de ancoragem. O cabo passa por um guia solidário da sapata secundária. A 
regulagem se efetua automaticamente quando os freios são acionados durante a marcha a ré 
do veículo. A extremidade superior da sapata primária é forçada contra o eixo de ancoragem 
pelas forças do atrito (figura 28).
O cilindro da roda afasta tanto a extremidade 
superior da sapata secundária quanto o guia 
do cabo do eixo de ancoragem. Sob o efeito 
desse movimento, o cabo puxa a alavanca de 
regulagem para o alto, para cima do dente da 
roda estrelada. Quando a sapata secundária 
é usada em um certo coeficiente em relação à 
regulagem precedente, a alavanca atravessa 
um dente e se engaja na roda estrelada. 
Quando os freios estão soltos, a mola do 
dispositivo de regulagem puxa a alavanca 
para baixo, isto faz girar a roda estrelada para 
afastar as sapatas (figura 29).
Novamente a disposição dos componentes 
pode variar de um fabricante para outro; é assim que a alavanca ou as hastes desempenham, 
às vezes, a mesma função do cabo e da alavanca do dispositivo anterior (figura 30).
pino de ancoragem
guia
sapata 
secundária
cabo
dispositivo de 
acionamento
roda dentada
mola do dispositivo 
de regulagem
FIGURA 28 - MECANISMO DE REGULAGEM PROGRESSIVA DE UM FREIO DE SAPATAS FLUTUANTES (FORD)
FIGURA29 - AçãO DE UMA ALAVANCA SOBRE RODA ESTRELADA (FORD)
Fr
ei
os
 a
 T
am
bo
r |
 3
5
Mecanismo comandado pelo freio de estacionamento
Os mecanismos de regulagem comandados pelo freio de estacionamento funcionam de 
modo comparável àqueles de regulagem única. O mecanismo de recuperação da folga pode 
localizar-se na haste de acionamento do freio de estacionamento (figura 31); a separação 
das sapatas permite uma distância suficientemente importante para transpassar um dente 
da roda estrelada ou da cunha de regulagem, o que aproxima as sapatas do tambor.
alavanca de 
comando
alavanca do 
dispositivo de 
regulagem
alavanca
alavanca do 
dispositivo de 
regulagem
roda 
dentada
alavanca 
anti-ruído
alavanca 
anti-ruído
mola 
neutralisadora
mola 
neutralizadora
DISPOSITIVO QUE EVITA UMA REGULAGEM MUITO APERTADA DURANTE UMA DEFORMAçãO DO TAMBOR
DISPOSITIVO QUE EVITA UMA REGULAGEM MUITO APERTADA DURANTE UMA FREIADA BRUSCA
hastes
alavanca de 
articulação
hastes
alavanca de 
articulação
haste
alavanca de 
comando do 
reguladorroda 
dentada
alavanca de comando 
do regulador
mola 
antisobrecarga
articulação
roda dentada
FIGURA 30 - DIFERENTES VERSõES DE UM MESMO PRINCíPIO DE REGULAGEM (FORD)
 
alavanca
distância
alavanca do freio de 
estacionamento
mola de retorno da 
alavanca
FIGURA 31 - MECANISMO DE REGULAGEM COMANDADA PELO FREIO DE ESTACIONAMENTO (wAGNER)
FR
EI
O
S 
| 
 3
6
Freios de estacionamento
 Esta seção apresenta os principais tipos de freios de estacionamento e também o funcionamento 
de cada um deles. O freio de estacionamento apresenta-se como um freio de comando 
mecânico que imobiliza o veículo quando ele está estacionado; ele pode ser acionado com a 
ajuda do pé ou da mão e o seu comando é totalmente independente do circuito hidráulico.
Tipos de freios de estacionamento
Os freios de estacionamento freqüentemente mais empregados são:
o freio de estacionamento integrado aos freios do tambor traseiro;
o freio de estacionamento auxiliar a tambor, integrado com o sistema de freios a 
disco traseiro;
o freio de estacionamento sobre a transmissão, independente dos freios traseiros, também 
chamado freio da árvore de transmissão;
o freio de estacionamento sobre os freios do disco traseiro (o acionamento das pinças 
se faz mecanicamente).
Freio de estacionamento integrado aos freios do tambor traseiro
Quando se puxa a alavanca do freio de estacionamento, o cabo dianteiro levanta um 
equalizador que estende os dois cabos de freios traseiros. Esses cabos são fixados nas 
alavancas no interior dos tambores de freios traseiros (figura 32). A alavanca e as hastes 
empurram as sapatas e as guarnições contra os tambores e freiam o veículo. As sapatas 
são mantidas nessa posição até que relaxemos o freio por meio da alavanca, ou do pedal 
do freio de estacionamento.




ponto de 
ancoragem na 
alavanca
ponto de ancoragem 
no espelho de freio
ponto de 
ancoragem 
no eixo 
traseiro
FIGURA 32 - REPRESENTAçãO DE UM TIPO DE FREIO DE ESTACIONAMENTO (FORD)
Fr
ei
os
 a
 T
am
bo
r |
 3
7
freio a tambor 
vantagens
concepção simples e de grande confiabilidade;
o fenômeno de auto-energização, próprio deste tipo de freio, reduz todo o esforço, 
aumentando o efeito de frenagem;
seus elementos estão localizados no interior do disco de roda, ao abrigo de projeções 
externas;
facilidade de montar um freio de estacionamento de comando mecânico.
Desvantagens
a dimensão dos freios a tambor é limitada pelo diâmetro da roda;
a substituição das guarnições toma mais tempo que a de um freio a disco;
os dispositivos de regulagem automática dos jogos de guarnições são mais complexos;
a evacuação da poeira resultante da abrasão e do calor se faz com dificuldade;
tendência particular ao superaquecimento, também denominado fade, em decorrência 
do projeto construtivo.









FIGURA 33 - PEçAS DE UM FREIO DE ESTACIONAMENTO - PARTE DA RODA (GENERAL MOTORS)
eixo do 
mecanismo braço de 
reaçãosapata
alavanca do freio 
de estacionamento
FR
EI
O
S 
| 
 3
8
Pontos-chave
 O sistema de freio a tambor era utilizado no começo do século nos primeiros 
automóveis;
 O princípio de frenagem permaneceu o mesmo; somente os meios de aplicação 
modificaram-se com o tempo;
 Os principais componentes de um freio a tambor são duas sapatas, um tambor, um espelho 
de fixação, um came de acionamento e um dispositivo de regulagem;
 No momento da frenagem, o came comanda as sapatas, que entram em contato com o 
tambor, diminuindo a velocidade do veículo. O relaxamento do came força o retorno das 
sapatas para sua posição inicial;
 Distinguimos dois tipos de montagem de sapatas de freio:
de ancoragem fixa, com um ou dois cilindros de roda;
de sapatas flutuantes.
 O cilindro da roda age como um pequeno macaco hidráulico, seu deslocamento serve 
para pressionar as sapatas de freio sobre o tambor;
 As guarnições de freio devem possuir as seguintes características:
serem influenciadas o menos possível pela umidade;
não absorver a poeira do tambor;
funcionar silenciosamente e sem odor quando ocorrer aquecimento;
permanecer eficaz por um período razoável.
 Os sistemas de regulagem das guarnições deve garantir que elas mantenham-se a uma 
distância miníma do tambor;
 As molas são elementos fundamentais nos mecanismos de regulagem, devolvendo as 
sapatas ao seu lugar ou retendo-as perto do espelho de fixação;
 Os tipos de freios de estacionamento mais empregados são: integrado aos freios do tambor 
traseiro, integrado com o sistema de freios a disco traseiro, freio da árvore de transmissão 
e sobre os freios do disco traseiro.
















Fr
ei
os
 a
 D
is
co
 |
 3
9
Os freios a disco começaram a surgir em automóveis no início dos anos 50 
como um opcional, sendo instalados nos veículos com alto desempenho 
para a época. A principal proposta do freio a disco era dissipar melhor 
o calor, já que seus elementos de fricção ficavam expostos ao ar e, 
conseqüentemente, a retomada dos freios era muito mais rápida. 
Nesta aula você estudará as vantagens dos freios a disco, os diferentes 
tipos de freios a disco e funcionamento de cada um desses tipos, assim 
como a questão do fluido de freio e a das pastilhas de freio. 
FR
EI
O
S 
| 
 4
0
Fr
ei
os
 a
 D
is
co
| 
 4
1
FREIOS A DISCO
Princípio de funcionamento
 Quando aplicamos sobre o pedal do freio 
uma força, a pressão hidráulica proveniente 
do cilindros-mestre chega aos pistões da 
pinça e força as pastilhas a comprimirem os 
dois lados de um disco, girando juntamente 
com a roda de modo semelhante ao freio de 
uma bicicleta. Obtemos, assim, uma grande 
força de frenagem em decorrência do efeito 
de punho. O emprego de uma pastilha de 
cada lado do disco permite muitas paradas 
sucessivas sem diminuição da eficácia desses 
freios. Cada lado permanece limpo e seco em 
decorrência da rotação do disco de freio.
Encontramos os freios a disco em quase todos os 
automóveis, sobretudo nos eixos dianteiros e, às 
vezes, nos eixos traseiros. Encontramos também 
cada vez mais nos caminhões. Os freios a disco 
permitem uma frenagem muito mais uniforme, 
com menos tendência ao fade.
Funcionamento dos freios a disco
O princípio do funcionamento de todos os freios a disco é similar: consiste em imobilizar 
um disco entre duas pastilhas instaladas em uma pinça. A ação produzida é comparável 
àquela de duas paredes de uma morsa que comprimem uma peça. Como as pastilhas agem 
perpendicularmente ao disco em rotação, o fenômeno de auto-acionamento não existe, e a 
força de aplicação provém somente da pressão hidráulica. Para produzir uma frenagem eficaz, 
a pressão é muito importante, ela é a razão que explica a presença de pistões de grande 
diâmetro e o uso associado, na maioria dos casos, com um servofreio.
A técnica adotada para prensar as pastilhas contra 
o disco é ligeiramente diferente e varia conforme a 
pinça,que pode ser fixa ou flutuante. No primeiro 
caso, encontramos um pistão, às vezes dois, 
montados na pinça de cada um dos lados do 
disco. A pinça é fixada rigidamente na manga do 
eixo e não interfere no acionamento dos freios. 
A pinça deve ser centrada em relação ao disco; 
ou seja, a pressão exercida sobre as pastilhas é 
equivalente dos dois lados e o disco não deve 
sofrer nenhuma deformação lateral (figura 35).
porta pinça de 
freios
parafuso-guia
pinça de 
freios
pastilha 
de freio
parafuso 
guia
defletor 
guarda-poeira
disco
FIGURA 34 - ESQUEMA DE UM FREIO A DISCO (wAGNER)
FIGURA 35 - PRINCíPIO DO FUNCIONAMENTO DE UMA PINçA FIxA E DE 
UMA PINçA FLUTUANTE (FORD)
FR
EI
O
S 
| 
 4
2
No segundo caso, a força é produzida por um só pistão de um só lado. O pistão força a 
pastilha contra a superfície do disco e, por reação, a pinça se desloca e puxa a pastilha do 
lado oposto (figura 35).
O deslocamento da pinça flutuante se efetua sobre guias corrediças ou sobre as partes 
modeladas denominadas guia escorregador. Ao contrário dos freios a tambor, os freios a 
disco não contam com nenhuma mola de retorno. A tarefa de contrair o pistão, no repouso 
do pedal, é assumida pelo anel de vedação do pistão. Além de assegurar a vedação entre 
o cilindro e o pistão, o anel de vedação se deforma e realiza assim o retorno do pistão. 
Quando a pressão hidráulica diminui, o anel de vedação tende a retomar sua forma e 
age como uma mola de retorno para contrair o pistão (figura 36). Além disso, à medida 
que se usam as pastilhas, ocorre um deslocamento mais longo do pistão para recuperar 
automaticamente a folga em razão do desgaste.
Como a força exercida pelo anel de vedação é menor que aquela produzida pelas molas 
de retorno, é importante que as guias corrediças estejam em bom estado; caso contrário, 
as pastilhas continuarão friccionando o disco depois do repouso do pedal. Um guarda-pó 
inserido entre a pinça e o pistão impede a introdução de água ou de impurezas no interior 
do cilindro da pinça.
O deslocamento reduzido do pistão e a força limitada de retração do anel de vedação são dois 
fatores que tornam o funcionamento do pistão muito vulnerável à presença de corpos estranhos. 
Um guarda-pó não calafetado pode provocar, em curto tempo, um deslizamento difícil do 
pistão na pinça e um mau funcionamento dos freios tanto em acionamento como em repouso. 
Um pistão engripado limita a pressão sobre as pastilhas na frenagem ou dificulta o retorno das 
mesmas quando o pedal é desacionado. Essas irregularidades provocam um superaquecimento 
dos componentes e contribuem para uma demora na frenagem do veículo.
Tipos de freios a disco
 Existem muitos tipos de freios a disco, sendo que os mais empregados são os de pinça fixa e 
de pinça flutuante.
pistão pistão
o vedador se contrai ao 
retornar o pistão
pinça guarda-pó pinça
o vedador se deforma 
ao avançar o pistão
FIGURA 36 - AçõES DO ANEL DE VEDAçãO DO PISTãO (FORD)
Fr
ei
os
 a
 D
is
co
 |
 4
3
Freio a disco com pinça fixa
Os freios a disco com pinça fixa possuem dois pistões, ou mais, sendo um conjunto de cada 
lado do disco (figura 37). Esses pistões empurram as pastilhas sobre o disco, comprimindo-
as. Cada pistão recebe uma pressão hidráulica equivalente, e, quando é empurrado sobre 
as pastilhas, não gera nenhuma deformação lateral do disco. A pinça é mantida solidária à 
manga de eixo e somente os pistões se deslocam.
Freio a disco com pinça flutuante (punho)
Em um freio a disco, a superfície de fricção 
das pastilhas é muito menor que aquela de um 
freio a tambor. Isso ocorre porque empregamos 
um pistão mais grosso a fim de compensar a 
diferença de superfície e obter a mesma força. 
As pastilhas também são mais espessas. O 
freio a disco de pinça flutuante utiliza somente 
um pistão para exercer toda a pressão sobre 
as pastilhas, para obter uma pressão igual 
de cada lado do disco; a pinça flutuante 
comporta-se como um punho sobre um dos 
lados sobre qual é necessário colocar um apoio 
capaz de contrapor-se à força a ser aplicada 
do lado oposto da pinça (figura 38).
parafuso da 
pinça
molas pistão
pastilha
pastilha
meia-pinça
parafuso de 
retenção
lingüeta
anel
disco
guarda póanel
meia-pinça
FIGURA 37 - VISTA GERAL DE UM FREIO A DISCO DE SUPORTE FIxO
pastilha 
inferior
anel de 
vedação pistão
pressão 
hidráulica
pastilha 
exterior
parafuso da pinça
FIGURA 38 - ESQUEMA DE UM FREIO DE PINçA FLUTUANTE 
(GENERAL MOTORS)
FR
EI
O
S 
| 
 4
4
A pinça é instalada na manga de eixo sobre o disco; uma pastilha de freio é fixada no pistão 
e a outra é fixada na pinça. O fluido proveniente do cilindros-mestre age sobre o pistão, 
provocando um movimento da pastilha em direção ao disco. Quando a pastilha entra em 
contato com o disco, a pressão do fluido é exercida na superfície da pinça, arrastando e 
deslocando essa pinça até que a pastilha exterior entre também em contato com o disco. 
Nesse momento, a pressão age sobre as duas superfícies (pistão e pinça), assegurando o 
fechamento das pastilhas contra o disco, o que promove a frenagem. 
Freios a disco traseiro
 O uso de freios a disco traseiro tornou-se emprego comum. A construção e o funcionamento 
desses freios são parecidos com os de freios a disco montados na dianteira. Existe uma exce-
ção a esta regra: em certos veículos, a pinça fecha um mecanismo de comando de pastilhas, 
que, além de assegurar uma frenagem regular, desempenha também a função de freio de 
estacionamento (figura 39). A alavanca é comandada pelo cabo de freio de estacionamento, 
que é ligado ao mecanismo do freio dentro do alojamento da pinça. A alavanca provoca a 
rotação do eixo, que comporta três entalhes nas quais as esferas repousam quando o freio de 
estacionamento é desativado. Quando o eixo gira, as esferas saem dos entalhes e empurram 
o parafuso maciço em direção ao pistão, que empurra as pastilhas contra o disco. Quando a 
alavanca do freio está desativada, as esferas retornam para os entalhes e o pistão se retrai. O 
mecanismo do freio de estacionamento conta com um dispositivo encarregado de recuperar 
automaticamente a folga do desgaste das guarnições das pastilhas.
dispositivo de 
regulagem 
automática pistão
mecanismo do freio 
de estacionamento
alavanca de 
comando
eixo
esfera
fuso de compensação
FIGURA 39 - VISTA EM CORTE DE UMA PINçA UTILIzADA COMO FREIO DE ESTACIONAMENTO (FORD)
Fr
ei
os
 a
 D
is
co
 |
 4
5
Pistão de freios a disco
 Você sabe que a frenagem com os freios a 
disco resulta do atrito das pastilhas dispostas 
em cada lado de um disco. Esse atrito depende 
da pressão hidráulica aplicada sobre o pistão 
na pinça. Além do pistão, o freio comporta 
um guarda-pó e uma vedação específica, 
concebida de maneira a assegurar a vedação 
entre o pistão e o cilindro, e a agir como mola 
de retorno do pistão após a frenagem (figura 
40). A vedação se deforma quando ocorre 
o deslocamento do pistão pela frenagem e, 
quando a pressão diminui, ela retoma sua 
forma e age como uma mola, retraindo o 
pistão, o que afasta as pastilhas do disco.
Disco de freio
 O disco de freio é fabricado com ferro fundido 
cinzento, mas também com fibra de carbono, tais 
como os utilizados nos veículos de Fórmula 1 e 
nos carros superesportivos. Quanto aos tipos, 
podem ser dois: com forma maciça, usada nos primeiros carros com esse dispositivo e, atualmente, 
nos freios traseiros em modelos não muito potentes, que são bem menos exigidos. 
O disco ventilado se identifica como aquele que possui uma série de furos entre as superfícies de 
fricção para ajudar no resfriamento do disco; ou, ainda, pode dispor de vários furos ou rasgos na 
própria superfície dos discos que, conforme a velocidade do componente, aumenta sua ventilação 
que flui através desses orifícios, dissipando o calor do ar que circula pelo disco de freio (figura 41).
FIGURA 40 - AçãO DA JUNTA DO PISTãO DO FREIO A DISCO 
(GENERAL MOTORS)
vedadorguarda-pó
pistão
sem aplicação
freiosaplicados
freios desaplicados
disco ventilado em direção ao exterior
disco sólido
em direção 
ao exterior
FIGURA 41 - ESQUEMA DE UM DISCO VENTILADO E DE UM DISCO PLENO (wAGNER)
FR
EI
O
S 
| 
 4
6
Pastilhas de freio
 As pastilhas funcionam como um suporte de aço sobre o qual fixamos uma guarnição de fricção 
por colagem ou por rebites (em desuso). De acordo com a natureza do material empregado, 
a guarnição se classifica em duas categorias: semimetálica ou orgânica. 
A guarnição semimetálica é formada de materiais de fricção metálicos, sob forma de pó ou de 
partículas ligadas por resinas sintéticas. A primeira função do metal é a de assegurar uma boa 
transferência de calor, e a escolha depende parcialmente da quantidade de calor a ser dissipado. 
Habitualmente, os metais mais duros, como o ferro e o aço, são empregados sobre as pastilhas 
destinadas aos automóveis de caráter esportivo. Nos carros de passeio, a concentração de metais 
duros é inferior e fazemos o uso dos metais mais moles, como o cobre ou o bronze.
Para as guarnições orgânicas, os materiais de fricção são notadamente a cerâmica, o carbono 
e a fibra de carbono (usados em carros esportivos), já os aglutinantes são orgânicos.
A maior parte das pastilhas possui um dispositivo de aviso de desgaste, que pode ser sonoro 
ou eletromecânico. Quando a pastilha atinge uma dada espessura, um barulho estridente se 
faz ouvir na frenagem, ou um aviso luminoso se acende no painel do veículo.
Características essenciais das lonas e das pastilhas de freio
As lonas e as pastilhas de freio devem possuir determinadas características, de forma a 
garantir segurança e bom desempenho. São nove as características mais importantes e 
estão descritas a seguir:
Resistência ao fade
 Fade é o termo utilizado para designar o efeito de perda de atrito de uma lona ou de uma 
pastilha, provocado pelo calor gerado durante as frenagens.
Qualquer lona ou pastilha de freio, quando submetida a altas temperaturas, apresentará 
fade. Portanto, a principal diferença entre lonas e pastilhas de qualidade, e lona e pastilhas 
inferiores reside na resistência ao fade.
Assim, lonas e pastilhas de qualidade suportam temperaturas mais elevadas que lonas e 
pastilhas de baixa qualidade.Quando atinge o ponto de fade, a lona e a pastilha de boa 
qualidade perdem gradualmente sua eficiência, exigindo que o motorista passe a pressionar 
com mais intensidade o pedal do freio.
O fade gradual passa, assim, a ser um mecanismo de aviso, possibilitando, ainda, um controle 
adequado sobre o veículo.
As lonas e as pastilhas de baixa qualidade, por sua vez, ao atingirem uma temperatura 
elevada, apresentam o fade repentinamente e sem nenhum aviso, condição em que o motorista 
facilmente poderá perder o controle do veículo.
Fr
ei
os
 a
 D
is
co
 |
 4
7
recuperação
A recuperação consiste em uma característica das lonas e das pastilhas de voltarem rapidamente 
à condição original de atrito, depois de esfriar, quando submetidas a elevadas temperaturas. 
Somente lonas e pastilhas de qualidade repetem essa recuperação de atrito depois de qualquer 
condição severa de aquecimento.
GRÁFICO 1 - RESISTêNCIA AO FADE
FONTE: COBREQ. Apostila técnica automotiva. São Paulo, s.d. p.6.
GRÁFICO 2 - RECUPERAçãO
FONTE: COBREQ. Apostila técnica automotiva. São Paulo, s.d. p.6.
Existência de fade retardado
A existência de fade retardado apresenta-se como uma característica muito perigosa. Ela 
aparece durante o período de recuperação ou de esfriamento da lona e da pastilha. As lonas 
e as pastilhas começam a voltar à condição normal de atrito e, de repente, sem aviso, os 
freios retornam à condição de fade.
Esta característica, muito comum em veículos que utilizam lonas e pastilhas de baixa qualidade, 
pode acarretar sérios riscos aos condutores desses veículos.
temperatura do tambor (em °C)
co
ef
ic
ie
nt
e 
de
 a
tri
to lona ou pastilha de 
boa qualidade = 
resistência ao fade
lona ou pastilha de 
qualidade inferior= 
baixa resistência ao 
fade
temperatura do tambor (em °C)
co
ef
ic
ie
nt
e 
de
 a
tri
to lona ou pastilha 
de boa qualidade 
= recuperação 
rápida
lona ou pastilha 
de qualidade 
inferior = lenta 
recuperação
FR
EI
O
S 
| 
 4
8
Sensibilidade à velocidade
As características de atrito de uma lona ou de pastilha de qualidade não devem variar em razão 
da velocidade do veículo. As lonas e as pastilhas de baixa qualidade, quando submetidas a 
variações de velocidade, passam a frenar o veículo a distâncias cada vez maiores. Com as 
atuais condições de altas velocidades em algumas de nossas estradas, é importante o uso de 
lonas e pastilhas de qualidade, capazes de assegurar paradas em distâncias mínimas.
GRÁFICO 3 - ExISTêNCIA DE “FADE” RETARDADO
FONTE: COBREQ. Apostila técnica automotiva. São Paulo, s.d. p.6.
Estabilidade
A estabilidade é, sem dúvida, uma das características das lonas e das pastilhas de boa 
qualidade. É importante que as lonas e as pastilhas mantenham sempre o mesmo poder de 
frenagem ao longo de sua vida útil. As lonas e as pastilhas de baixa qualidade, apesar do 
desempenho satisfatório quando novas, sofrem ruptura química (desagregação) durante o 
seu uso, em virtude da utilização de aglomerantes (agentes ligantes) que não possuem boa 
resistência térmica.
temperatura do tambor (em °C)
co
ef
ic
ie
nt
e 
de
 a
tri
to lona ou pastilha de 
boa qualidade não 
apresenta “fade” 
retardado
lona ou pastilha de 
qualidade inferior 
apresenta “fade” 
retardado
GRÁFICO 4 - SENSIBILIDADE à VELOCIDADE
FONTE: COBREQ. Apostila técnica automotiva. São Paulo, s.d. p.7.
velocidade (km/h)
co
ef
ic
ie
nt
e 
de
 a
tri
to lona ou pastilha 
de boa qualidade 
= mínima 
sensibilidade à 
velocidade
lona ou pastilha 
de qualidade 
inferior = máxima 
sensibilidade à 
velocidade
Fr
ei
os
 a
 D
is
co
 |
 4
9
Sensibilidade à água
A sensibilidade à água é outra importante propriedade de segurança. Quando os freios, 
equipados com lonas e com pastilhas de qualidade, são submetidos a uma excessiva quantidade 
de água, uma garantida margem de atrito é assegurada por elas.
Já lonas e pastilhas de baixa qualidade promovem pouco ou nenhum atrito quando molhadas.
Mínima sensibilidade à umidade
Os efeitos da umidade atmosférica podem ser opostos aos da umidade excessiva. Baixo teor 
de umidade, como o orvalho, por exemplo, pode aumentar substancialmente o coeficiente 
de atrito nas primeiras frenagens. Esse detalhe é muito comum em lonas e em pastilhas de 
baixa qualidade é, geralmente, conhecido como “doença matinal”.
GRÁFICO 5 - ESTABILIDADE
FONTE: COBREQ. Apostila técnica automotiva. São Paulo, s.d. p.7.
quilometragem rodada (km)
co
ef
ic
ie
nt
e 
de
 a
tri
to lona ou pastilha de 
boa qualidade = 
estabilidade
lona ou pastilha de 
qualidade inferior= 
pouca estabilidade
GRÁFICO 6 - SENSIBILIDADE à ÁGUA
FONTE: COBREQ. Apostila técnica automotiva. São Paulo, s.d. p.7.
co
ef
ic
ie
nt
e 
de
 a
tri
to
lona ou pastilha 
de qualidade 
inferior= máxima 
sensibilidade à 
água
saturação seco
absorção de água
lona ou pastilha 
de boa qualidade 
= mínima 
sensibilidade 
à água
FR
EI
O
S 
| 
 5
0
Mínimo desgaste de lonas e de pastilhas
O uso de lonas e de pastilhas de boa qualidade está ligado não só à segurança, mas também 
à economia. O uso deve ser associado à quantidade de trabalho executado pelos freios. Uma 
lona ou pastilha que se desgasta muito rapidamente pode tornar o freio sensível e irregular. 
É por isso que os freios devem ser verificados periodicamente para inspeção de desgaste das 
lonas e das pastilhas.
Mínimo desgaste dos tambores e dos discos de freio
Questões de segurança em relação a tambores e discos são muitas vezes negligenciadas. O 
tambor é tão importante quanto a lona ao se frear um veículo. O mesmo cuidado se aplica 
à pastilha e ao disco. Ambos devem estar isentos de riscos (sulcos) e de pontos duros. Um 
tambor ou um disco muito fino deformam-se e nãopodem suportar o calor da frenagem. Uma 
lona ou uma pastilha de boa qualidade não danificam os tambores, nem os discos, porque 
não há em sua composição elementos prejudiciais.
GRÁFICO 7 - MíNIMA SENSIBILIDADE à UMIDADE
FONTE: COBREQ. Apostila técnica automotiva. São Paulo, s.d. p.8.
umidade (% umidade relativa)
co
ef
ic
ie
nt
e 
de
 a
tri
to lona ou pastilha 
de boa qualidade 
não é sensível à 
umidade
lona ou pastilha de 
qualidade inferior é 
sensível à umidade
GRÁFICO 8 - MíNIMO DESGASTE DE LONAS E PASTILHAS
FONTE: COBREQ. Apostila técnica automotiva. São Paulo, s.d. p.8.
quilometragem rodada (km)
de
sg
as
te
 (e
m
 m
m
) lona ou pastilha 
de boa qualidade 
desgaste lento
lona ou pastilha de 
qualidade inferior 
desgastam-se 
rapidamente
Fr
ei
os
 a
 D
is
co
 |
 5
1
Freio de estacionamento auxiliar empregado com um sistema de 
freios a disco traseiro
 O uso de freio a disco traseiro modifica o mecanismo tradicional do freio de estacionamento. 
Utilizamos habitualmente um disco, que integra um tambor, ou um dispositivo mecânico para 
fechar as pastilhas da pinça.
No primeiro caso, o centro do disco de freio forma um tambor específico para o freio de 
estacionamento. O funcionamento se compara àquele de um freio de estacionamento 
a tambor clássico, no qual o comando das sapatas se efetua mecanicamente por meio 
de um sistema de cabo (figura 42).
pinça
sapatas do freio de estacionamento
molas de retorno
disco
FIGURA 42 - FREIO DE ESTACIONAMENTO A TAMBOR INTEGRADO AO DISCO (CHRYSLER)
Freio de estacionamento com pinças integradas mecanicamente
 Encontramos também um sistema para os freios 
a disco traseiros cujas pinças e pastilhas são 
utilizadas tanto em freio de serviço quanto em 
freio de estacionamento. Um mecanismo espe-
cífico montado no interior de cada pinça fecha 
mecanicamente as pastilhas sobre o disco. Um 
parafuso interno de grande diâmetro exerce a 
função de compensar automaticamente a folga 
causada pelo desgaste das pastilhas (figura 
43). A alavanca é comandada mecanicamente 
por um cabo. O movimento dessa alavanca 
promove a rotação de uma peça que comporta 
três entalhes onde se localizam algumas esferas 
quando o freio está em repouso. Quando se 
liga o freio de estacionamento, a peça en-
talhada é acionada de modo que as esferas 
saiam dos entalhes e empurrem o pistão e as 
pastilhas de freio contra o disco. Quando o 
freio é desacionado, as esferas retornam para 
o entalhe e o pistão se retrai.
pastilha 
interna
anel de 
vedação
fuso de 
compensação
pastilha 
externa
disco
pistão
porca
alavanca 
do freio de 
estacio-
namento
FIGURA 43 - FREIO DE MãO COM SUPORTES MECâNICOS
FR
EI
O
S 
| 
 5
2
vantagens
O freio a disco apresenta muitas vantagens em relação ao freio a tambor:
a eficácia da frenagem é perceptivelmente superior;
o esforço sobre as pastilhas deforma muito menos a superfície de atrito;
o resfriamento do disco é melhor;
não existe o problema de centralização das sapatas, e as pastilhas se desgastam menos 
que no freio a tambor, comparando os dois sistemas aplicados em veículos idênticos;
o resfriamento dos cilindros de acionamento é melhor;
a manutenção é muito mais fácil, pois não existe necessidade de regulagem.






 Pontos-chave
 O freio a disco é muito mais utilizado na dianteira dos automóveis e, também, cada vez 
mais nos caminhões;
 O freio a disco oferece muitas vantagens, se comparado ao freio a tambor, seu 
funcionamento é simples, eficaz e sua manutenção é mais fácil;
 Na frenagem, a pressão hidráulica vinda do cilindros-mestre chega aos pistões da pinça 
e força as pastilhas a fecharem ambos os lados de um disco que gira com a roda;
 Dois tipos de freios a disco são empregados: os freios de pinça fixa e os freios de pinça 
flutuante;
 Os discos de freios a disco podem ser sólidos ou ventilados;
 A maior parte das pastilhas de freios a disco possui um dispositivo de aviso sonoro ou 
eletrônico que denuncia o desgaste desses componentes;
 O freio de estacionamento dos carros consiste em um freio de comando mecânico que 
imobiliza o veículo quando ele está estacionado;
 O freio de estacionamento pode ser integrado aos freios a tambor ou a disco traseiro, 
ou, ainda, ser independente, conforme os modelos dos carros.








O freio de estacionamento montado sobre a transmissão utiliza habitualmente uma cinta 
de freio exterior, e o tambor é solidário à árvore de transmissão. O fechamento da cinta 
de frenagem é comandado por um cabo e por uma alavanca. Hoje, esse sistema não é 
mais utilizado em automóveis.
C
irc
ui
to
 H
id
rá
ul
ic
o 
do
s 
Si
st
em
as
 d
e 
Fr
en
ag
em
 |
 5
3
O circuito hidráulico é constituído de quatro elementos principais: 
cilindros-mestre, cilindro de roda, canalizações hidráulicas e válvulas de 
controle de pressão. 
Nesta aula você estudará os componentes e o funcionamento do circuito 
hidráulico do sistema de freios, bem como os tipos de cilindros-mestre: 
simples, duplo e escalonado. Estudará também a válvula de retenção 
de pressão do cilindros-mestre, a válvula de pressão residual externa, a 
tubulação hidráulica e a tubulação flexível.
FR
EI
O
S 
| 
 5
4
CIRCUITO HIDRÁULICO DOS SISTEMAS DE 
FRENAGEM
C
irc
ui
to
 H
id
rá
ul
ic
o 
do
s 
Si
st
em
as
 d
e 
Fr
en
ag
em
 |
 5
5
Componentes do circuito hidráulico dos sistemas de frenagem
 Os principais elementos do circuito hidráulico são:
cilindro-mestre;
cilindros da roda;
canalizações hidráulicas;
válvulas de controle de pressão.
Desde o início dos anos 70, os circuitos de frenagem são divididos em duas seções 
independentes, eixo dianteiro e eixo traseiro (figura 44) ou em diagonal. Se uma anomalia 
acontece em uma das seções, a outra permanece funcionando. Além disso, empregamos 
compensadores de frenagem e limitadores de frenagem nesse tipo de circuito.




Os fabricantes de carros europeus foram os primeiros a usar o circuito em diagonal. Esse 
arranjo convém aos carros de tração dianteira, nos quais uma parte importante da carga 
repousa sobre as rodas dianteiras; com a divisão precedente, dianteira e traseira, dificilmente 
poderíamos frear o carro se acontecesse uma pane nos freios dianteiros. 
1
2
3
4
5
6
7
acionando o pedal de 
freio forma pressão no 
cilindros-mestre.
o servofreio amplifica a 
força de aplicação do freio.
o cilindro-mestre transforma a força 
aplicada pelo pedal em pressão hidráulica 
e envia para as tubulações de freio.
a válvula de frenagem 
divide a pressão entre 
os freios dianteiros e 
traseiros para uma 
frenagem equilibrada.
as tubulações de freio 
encaminham a pressão 
para os cilindros de roda e 
para as válvulas de freio.
a maioria dos freios a tambor são 
usados nas rodas traseiras, e alguns 
poucos nas rodas dianteiras.
os freios a disco podem ser 
utilizados nas rodas dianteiras 
ou traseiras.
FIGURA 44 - CIRCUITO HIDRÁULICO DE UM SISTEMA DE FRENAGEM (FORD)
FR
EI
O
S 
| 
 5
6
A repartição em diagonal (figura 45) permite uma frenagem mais uniforme, pouco importando 
o lado defeituoso. O dianteiro esquerdo e o traseiro direito funcionam juntos, da mesma forma 
o lado traseiro esquerdo e o lado dianteiro direito funcionam juntos. A divisão pode ser feita 
no cilindro-mestre duplo ou na válvula de efeito duplo, que reparte o fluxo do fluido de freio. 
Existem também outras divisões:
um circuito age sobre o eixo dianteiro e sobre o eixo traseiro e outro unicamente sobre 
o eixo dianteiro;
cada circuito age sobre o eixo dianteiro e sobre uma das rodas traseiras;
cada circuito age sobre o eixo dianteiro e sobre o eixo traseiro.



As pinças dianteiras das duas primeiras divisões devem contar com dois circuitos independentes, e 
as quatro pinças do terceiro tipo de divisão devem contar com dois circuitos independentes.
Cilindros-mestre
 Os cilindros-mestre transformam a força aplicada pelo condutor sobre o pedal de freio em 
pressão hidráulica,