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AUTOMOTIVA Sistemas de freios hidráulicos Sistem as de freios hidráulicos 9 788583 933939 ISBN 978-85-8393-393-9 Esta publicação integra uma série da SENAI-SP Editora especialmente criada para apoiar os cursos do SENAI-SP. O mercado de trabalho em permanente mudança exige que o profissional se atualize continuamente ou, em muitos casos, busque qualificações. É para esse profissional, sintonizado com a evolução tecnológica e com as inovações nos processos produtivos, que o SENAI-SP oferece muitas opções em cursos, em diferentes níveis, nas diversas áreas tecnológicas. Sistemas de freios hidráulicos Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) SENAI. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Sistemas de freios hidráulicos / SENAI. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. – São Paulo : SENAI-SP Editora, 2019. 112 p. : il. Inclui referências ISBN 978-85-8393-393-9 1. Automóveis - Mecânica 2. Automóveis – Freios – Manutenção e reparos I. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial II. Título. CDD 629.287 Índice para o catálogo sistemático: 1. Automóveis - Mecânica 629.287 SENAI-SP Editora Avenida Paulista, 1313, 4o andar, 01311 923, São Paulo – SP F. 11 3146.7308 | editora@sesisenaisp.org.br | www.senaispeditora.com.br automotiva Sistemas de freios hidráulicos Departamento Regional de São Paulo Presidente Paulo Skaf Diretor Superintendente Corporativo Igor Barenboim Diretor Regional Ricardo Figueiredo Terra Gerência de Assistência à Empresa e à Comunidade Celso Taborda Kopp Gerência de Inovação e de Tecnologia Osvaldo Lahoz Maia Gerência de Educação Clecios Vinícius Batista e Silva Material didático utilizado nos cursos do SENAI-SP. Colaboração Francisco J. Pacheco Hevia Ricardo Trava Revisão técnica Antônio Cirilo de Souza Gerson Félix Fraga Junior Rodrigo Dornelo Apresentação Com a permanente transformação dos processos produtivos e das formas de organização do trabalho, as demandas por educação profissional se multiplicam e, sobretudo, se diversificam. Em sintonia com essa realidade, o SENAI-SP valoriza a educação profissional para o primeiro emprego dirigida a jovens. Privilegia também a qualificação de adultos que buscam um diferencial de qualidade para progredir no mercado de trabalho. E incorpora firmemente o conceito de “educação ao longo de toda a vida”, oferecendo modalidades de formação continuada para profissionais já atuantes. Dessa forma, atende às prioridades estratégicas da Indústria e às prio- ridades sociais do mercado de trabalho. A instituição trabalha com cursos de longa duração, como os cursos de Aprendi- zagem Industrial, os cursos Técnicos e os cursos Superiores de Tecnologia. Ofe- rece também cursos de Formação Inicial e Continuada, com duração variada nas modalidades de Iniciação Profissional, Qualificação Profissional, Especialização Profissional, Aperfeiçoamento Profissional e Pós-Graduação. Com satisfação, apresentamos ao leitor esta publicação, que integra uma série da SENAI-SP Editora especialmente criada para apoiar os alunos das diversas modalidades. Sumário 1. Conceitos físicos 11 Energia 11 Energia cinética 11 Calor 12 Atrito 13 Compressão e aspereza 13 Escorregamento 14 2. Lei de Pascal 15 Conceito de Lei de Pascal 15 Compressibilidade 16 Incompressibilidade 16 3. Pressão atmosférica 22 4. Inércia, distribuição de esforços e estabilidade direcional 24 Inércia 24 Distribuição de esforços 25 Estabilidade direcional 26 5. Sistema de freio 27 Conceito de sistema de freio 27 Funcionamento do sistema de freio 28 Tipos de sistemas de freio 28 Componentes do sistema de freio 30 6. Servofreio 31 Conceito de servofreio 31 Função do servofreio 32 Componentes do servofreio 32 Funcionamento do servofreio 32 Manutenção e procedimentos de testes do servofreio 35 Possíveis defeitos no servofreio 37 Diagnósticos dos possíveis defeitos do servofreio 38 7. Cilindro mestre 40 Função do cilindro mestre 40 Tipos de cilindro mestre 40 Componentes do cilindro mestre 42 Funcionamento do cilindro mestre 42 Circuitos hidráulicos 48 Possíveis defeitos no cilindro mestre 51 Diagnósticos dos possíveis defeitos do cilindro mestre 54 8. Tubulações hidráulicas 56 Função das tubulações hidráulicas 56 Tipos de tubulações hidráulicas 56 9. Fluido de freio 58 Função do fluido de freio 58 Composição do fluido de freio 58 Tipos de fluido de freio 59 Ponto de ebulição do fluido de freio 59 Cuidados com o fluido de freio 60 Diagnósticos dos possíveis defeitos do fluido de freio 61 Sangria 62 10. Válvula reguladora de pressão 65 Função da válvula reguladora de pressão 65 Tipos de válvulas reguladoras de pressão 65 Componentes da válvula reguladora de pressão 66 Funcionamento da válvula reguladora de pressão 66 Manutenção da válvula reguladora de pressão 70 Diagnósticos dos possíveis defeitos da válvula reguladora de pressão 70 11. Freio a tambor 71 Descrição do freio a tambor 71 Tipos de freios a tambor 73 Componentes do freio a tambor 75 Acionamento do freio a tambor 75 Manutenção do freio a tambor 79 Diagnósticos dos possíveis defeitos do freio a tambor 80 12. Cilindro de roda 82 Componentes do cilindro de roda 82 Função do cilindro de roda 82 Funcionamento do cilindro de roda 83 Diagnósticos dos possíveis defeitos do cilindro de roda 83 13. Freio a disco 85 Histórico do freio a disco dianteiro 85 Discos de freio 87 Manutenção do disco de freio dianteiro 88 Diagnósticos dos possíveis defeitos do disco de freio 91 Pinça de freio 92 Pastilhas de freio 94 Mola antirruído 96 Funcionamento do disco de freio dianteiro 96 Freio a disco no eixo traseiro 96 Manutenção do disco de freio traseiro 100 Diagnósticos dos possíveis defeitos da pinça de freio 101 Diagnósticos dos possíveis defeitos das pastilhas de freio 102 14. Freio ABS 105 Referências 107 1. Conceitos físicos Energia Energia cinética Calor Atrito Compressão e aspereza Escorregamento Para entender o sistema de freios, é preciso conhecer um pouco de alguns con- ceitos físicos. Energia Para provocar o movimento de um veículo, é preciso fornecer-lhe energia. Por exemplo, para acelerar um ônibus elétrico, ele deve ter energia elétrica. No caso do veículo movido a combustão interna, a energia vem do combustível. Energia cinética Quando o veículo está em certa velocidade, ele possui um tipo de energia cha- mada cinética. 12 CONCEITOS FÍSICOS Figura 1 – Energia cinética. Calor Para frear um veículo, precisamos retirar dele a energia cinética. Esta transfor- ma-se em outra forma de energia, denominada calor. Logo, em um veículo, há dois tipos de máquinas: o motor, que transforma a energia do combustível em energia cinética, e o freio, que transforma a energia cinética em calor. É desta última máquina que vamos tratar. Figura 2 – Formas de calor. O calor gerado durante a frenagem de uma carreta carregada (de, aproximada- mente, 40 toneladas), a 100 km/h, gera calor suficiente para ferver 50 L de água. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 13 Atrito Toda vez que um corpo escorrega ou tenta escorregar sobre outro, aparece uma força chamada atrito que tenta impedir o escorregamento. O princípio de fun- cionamento de qualquer tipo de freio é o atrito entre dois corpos. Figura 3 – Formas de atrito. Compressão e aspereza A intensidade do atrito entre dois corpos depende de dois fatores: • compressão: quanto maior a compressão de um corpo contra outro, maior será o atrito; • tipo de superfície em contato: de modo geral, as superfícies mais ásperas causam mais atrito do que as mais lisas. Figura 4 – Compressão e aspereza. 14 CONCEITOS FÍSICOS Escorregamento Quando um corpo escorrega sobre outro, aparece calor. Esse fato pode ser com- provado de várias maneiras: • num dia frio, as pessoas esfregam asmãos para se aquecer. Se alguém movi- mentasse as duas mãos juntas, de modo que não houvesse escorregamento, não apareceria calor. Figura 5 – Formas de escorregamento. • duas pessoas, descendo por uma corda. Uma desce escorregando, a outra desce sem escorregar. A primeira queima as mãos. A segunda não queima. Figura 6 – Formas de escorregamento. 2. Lei de Pascal Conceito de Lei de Pascal Compressibilidade Incompressibilidade Conceito de Lei de Pascal Um recipiente de um formato qualquer contém um líquido ou um gás. Em deter- minado ponto, é produzido um aumento de pressão por um processo qualquer. Esse aumento de pressão é integralmente transmitido para todos os outros pon- tos e em todas as direções e sentidos. Essa propriedade dos líquidos e dos gases foi descoberta no século XVII por um cientista francês chamado Pascal. Por isso, essa propriedade dos líquidos e dos gases é conhecida como Lei de Pascal. Figura 1 – O aumento de pressão é transmitido para todos os pontos. 16 lEI dE PaSCal Compressibilidade Há certa porção de um gás – ar, por exemplo – dentro de um cilindro. Compri- mindo-o com o auxílio de um pistão, nota-se uma diminuição de seu volume. Por isso, diz-se que os gases são compressíveis. Figura 2 – Compressibilidade. Exemplos desse fato são comuns. É o que acontece quando se enche um pneu, ou quando o pistão de um motor comprime a mistura ar-gasolina. Incompressibilidade Se em lugar de um gás fosse colocado um líquido – água, por exemplo –, o resul- tado seria diferente. Comprimindo-o com o auxílio de um pistão, nota-se que seu volume não diminui. Por isso, diz-se que os líquidos são incompressíveis. Figura 3 – Incompressibilidade. Iv an N av ar ro S ar de lla /G lo ba lte c Ar (compressível) Força Força Volume Volume alterado Iv an N av ar ro S ar de lla /G lo ba lte c Força Volume Fluido Fluido incompressível Volume Força SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 17 Considere duas seringas de injeção interligadas por um tubo, como mostra a Figura 4. Supõe-se que o sistema esteja cheio de um líquido. Se um êmbolo fosse com- primido, o outro se deslocaria em sentido contrário. O aumento de volume na seringa B compensaria a diminuição do volume na seringa A. Figura 4 – Seringas interligadas por tubo. Se o sistema estivesse cheio de um gás em lugar do líquido, poderia se ter uma di- minuição do volume de A sem aumento do volume de B. Para isso, bastaria que o êmbolo B fosse mantido fixo enquanto o êmbolo A estivesse sendo comprimido. Figura 5 – Êmbolo B interrompido. O conceito de pressão pode ser aplicado sempre que a força que atua sobre um corpo estiver distribuída numa certa área. Define-se pressão como sendo o valor da força dividido pelo valor da área. 18 lEI dE PaSCal A área do êmbolo de uma seringa é 2 cm². Sobre o êmbolo, é aplicada uma força de 10 kgf. No interior da seringa, há um líquido ou um gás. O conceito de pressão pode ser aplicado a qualquer caso. A pressão aplicada vale: Figura 6 – aplicação do conceito de pressão. A pressão de um gás que está no interior de um cilindro vale 20 kgf/cm2. A área da tampa do cilindro vale 10 cm2. A força que o gás exerce na tampa vale: Figura 7 – aplicação do conceito de força. Na Figura 8, há o exemplo de duas seringas interligadas por um tubo. As áreas dos êmbolos estão indicadas na própria figura. O sistema está cheio de água. No êmbolo menor, é aplicada uma força de 10 kgf. Qual será a força no êmbolo maior? SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 19 Figura 8 – aplicação do conceito de força. Primeiro, calcula-se a pressão no êmbolo da seringa menor: Figura 9 – aplicação do conceito de força. Esse aumento de pressão é transmitido para todos os pontos. Logo, no êmbo- lo da seringa maior, o aumento da pressão também será 5 kgf/cm². Nesse êmbolo, calcula-se a força: 20 lEI dE PaSCal Figura 10 – aplicação do conceito de força. Se o êmbolo do cilindro menor se deslocar 3 cm, de quanto se deslocará o êm- bolo maior? Calcula-se primeiro o volume de água que saiu da seringa menor: A diminuição do volume de água na seringa menor deve ser igual ao aumento do volume de água na seringa maior. Isto porque, como visto anteriormente, a água é incompressível. Logo, o deslocamento do êmbolo da seringa maior será de 1,5 cm, pois: SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 21 Figura 11 – Cálculo do deslocamento do êmbolo. Num sistema com dois êmbolos interligados e cheios de um líquido qualquer, o de maior área (maior diâmetro) receberá a maior força, mas sofrerá o menor deslocamento. Figura 12 – Quanto maior o diâmetro do êmbolo, menor o deslocamento. Todo esse estudo sobre os fluidos é muito importante para saber a fundo como funciona um sistema de freio hidráulico. 3. Pressão atmosférica Pressão atmosférica é a força que a camada de ar que envolve a Terra exerce sobre sua superfície. No século XVII, um italiano chamado Torricelli conseguiu medir a pressão atmosférica. Determinou que, ao nível do mar, essa pressão vale 1,033 kgf/cm2. Para facilitar o cálculo, o valor será aproximado para: Esse número indica que, numa superfície qualquer (como uma mesa, por exemplo), o ar exerce uma força de 1 kgf em cada cm2. Se a superfície tiver 600 cm2 (área aproximada da superfície desta página), a força exercida pela atmosfera será de 600 kgf. A presença da pressão atmosférica só é percebida quando contraposta a outra menor. A seguir, serão apresentados alguns exemplos. Quando se toma refrigerantes de canudinho, diminui-se a pressão do ar no inte- rior do canudinho. O refrigerante sobe pelo canudinho porque é empurrado pela pressão atmosférica externa que é maior que a do interior do canudo. Figura 1 – Pressão atmosférica que atua sobre o canudo. Iv an N av ar ro S ar de lla /G lo ba lte c Maior pressão atmosférica Menor pressão atmosférica SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 23 Um desentupidor de pia é preso a um vidro. Quando o desentupidor é empurrado contra o vidro, o ar é expulso do interior, causando uma diminuição da pressão interna, ou, para usar a expressão habitual, criando-se um vácuo. A pressão at- mosférica externa mantém o desentupidor ao comprimi-lo contra o vidro. Figura 2 – Pressão atmosférica que atua sobre o desentupidor de pia. É possível realizar várias tarefas com o emprego da pressão atmosférica, desde que se possa utilizá-la contra outra pressão menor (o vácuo). Agora, observe o caso de um êmbolo que pode se mover no interior de um ci- lindro. Existindo pressão atmosférica dos dois lados do êmbolo, ele não vai se movimentar. Também não haverá movimento se existir vácuo dos dois lados dele. O êmbolo só vai se movimentar existindo pressão atmosférica de um lado e vácuo do outro. Figura 3 – Êmbolo no interior de um cilindro. Ri ca rd o Pa on es sa /G lo ba lte c Desentupidor Vidro Ri ca rd o Pa on es sa /G lo ba lte c 4,7 Lb/pol² 14,7 Lb/pol² Vácuo Pressão atmosférica 4. Inércia, distribuição de esforços e estabilidade direcional Inércia Distribuição de esforços Estabilidade direcional Inércia Um corpo em repouso só inicia o movimento se uma força atuar sobre ele. A tendência de um corpo em repouso é permanecer em repouso. Por outro lado, se um corpo estiver em movimento, só conseguimos fazê-lo parar aplicando uma força sobre ele. Se o corpo já estiver em certa velocidade, tende a manter-se nessa velocidade. A propriedade que corpos têm de tentar manter o seu estado de repouso ou de movimento é chamada de inércia. Exemplos dessa propriedade são muito co- muns, mas será discutido apenas o caso do veículo que está a certa velocidade e é obrigado a frear: • um veículo que está em certa velocidade freia bruscamente. Se os passagei- ros não estão usando cinto de segurança, eles tendem a continuar na mesma velocidade; • um caminhão que está em certa velocidade freia bruscamente. Se a carga não estiver convenientemente amarrada ao caminhão, ela tende a continuar na mesma velocidade.SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 25 Distribuição de esforços Em consequência da inclinação para a frente, a distribuição de esforços é alterada. Há um aumento da força nas rodas dianteiras e uma diminuição nas rodas tra- seiras. Suponha, por exemplo, que, em condições normais de marcha, metade do peso de um veículo estivesse nas rodas traseiras e metade nas dianteiras. Figura 1 – Veículo em condições normais de marcha. No caso de uma freada brusca, essa distribuição passaria a ser, por exemplo, 700 kg nas rodas dianteiras e 300 kg nas rodas traseiras. Essa diminuição do peso nas rodas traseiras faz com que elas sejam freadas com mais facilidade do que as da frente. É como se os freios tivessem que segurar um veículo mais leve atrás do que na frente. Assim, uma dada pressão hidráulica no sistema pode causar o travamento das rodas traseiras enquanto as dianteiras continuam livres. Figura 2 – distribuição em caso de freada brusca. 26 INÉrCIa, dISTrIBuIÇÃO dE ESFOrÇOS E ESTaBIlIdadE dIrECIONal Estabilidade direcional Quando um veículo não está freado, é mais fácil empurrá-lo para a frente do que para o lado. As rodas estabelecem, portanto, uma direção para a qual o movi- mento é mais fácil; é para isso que elas existem. Figura 3 – Veículo não freado. Mas, quando as rodas estão travadas, a dificuldade de movimentar o veículo para a frente ou para o lado é praticamente a mesma. É como se a roda não existisse. O veículo só se movimenta derrapando. E a dificuldade para forçar a derrapagem é aproximadamente a mesma em qualquer direção. Por isso, se acontecer de, numa freada brusca, as rodas traseiras serem travadas, o carro perde o controle. Não há mais uma direção preferencial de movimento. As rodas traseiras tanto podem derrapar de frente como de lado. Quando as rodas traseiras derrapam de lado, diz-se que o carro deu um “cavalo de pau”. Figura 4 – Travamento das rodas traseiras. Para sanar esse defeito, foi desenvolvida uma válvula reguladora de pressão. Ela é instalada no circuito hidráulico entre o cilindro mestre e os freios do eixo traseiro. 5. Sistema de freio Conceito de sistema de freio Funcionamento do sistema de freio Tipos de sistemas de freio Componentes do sistema de freio Conceito de sistema de freio O sistema de freio é um conjunto de componentes que, por meio da aplicação de uma força no pedal, vai multiplicá-la para diminuir a rotação ou até mesmo parar as rodas. Figura 1 – Sistema de freio. 28 SISTEma dE FrEIO Funcionamento do sistema de freio Quando um veículo se movimenta, as rodas giram e acionam o pedal de freio. Então, gera-se uma pressão no interior do cilindro mestre, que é multiplicada pela área interna e produz uma força capaz de desacelerar ou até parar as rodas de um veículo em movimento, transformando a energia cinética (movimento) em energia térmica (calor). Um carro que tenha os freios funcionando perfeitamente, mas esteja com os pneus desgastados e trafegando em uma pista molhada, quando tem seus freios acionados, diminui a rotação das rodas até que elas parem de girar. Mas não se pode garantir que o carro vai parar conforme o desejado. Figura 2 – Pneus desgastados em pista molhada. Para frear o carro de forma eficiente, deve-se ter: freios eficientes, pneus em bom estado e pista em boas condições. Cada componente tem uma função específica dentro do sistema, e a falha de um deles compromete a segurança dos usuários. Tipos de sistemas de freio O sistema de freio dos veículos leves é dividido em duas partes: mecânica e hidráulica. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 29 Acionamento mecânico O acionamento mecânico foi muito utilizado no passado por antigos automóveis e consistia no acionamento de dispositivos mecânicos como cabos, engrenagens e alavancas. Figura 3 – acionamento mecânico de freios. Ele tem pouca eficiência, e a velocidade de acionamento, da ação ao destino, demora algum tempo. Por isso, nos automóveis modernos, é utilizado no freio de estacionamento. Figura 4 – Freio de estacionamento. 30 SISTEma dE FrEIO Acionamento hidráulico O acionamento hidráulico é o sistema dos veículos leves que se chama freio de serviço. Trata-se de um sistema compacto de alta eficiência e respostas rápidas. Pode ser projetado conforme mostra o Quadro 1. Quadro 1 – Tipos de freio de serviço Tipos de freio de serviço Características Convencional Simples O acionamento é simultâneo nas quatro rodas. Duplo Diagonal Aciona primeiro as traseiras e depois as dianteiras. Paralelo Aciona primeiro as rodas dianteira esquerda e traseira direita, e depois a dianteira direita e a traseira esquerda. Controle eletrônico ABS (Antiblockiersystem) O acionamento é simultâneo nas quatro rodas, mas com o gerenciamento eletrônico atuando no sistema. Componentes do sistema de freio Os seguintes componentes formam o sistema de freio: servofreio, cilindro mes- tre, tubulações hidráulicas, fluido de freio, válvula reguladora de pressão, freio a tambor, cilindro de roda, freio de disco dianteiro e freio ABS. Eles são explicados em capítulos específicos neste livro. 6. Servofreio Conceito de servofreio Função do servofreio Componentes do servofreio Funcionamento do servofreio Manutenção e procedimentos de testes do servofreio Possíveis defeitos no servofreio Diagnósticos dos possíveis defeitos do servofreio Conceito de servofreio O servofreio é um equipamento que proporciona ao motorista maior conforto no acionamento do pedal do freio. Ele usa a pressão atmosférica quando os êmbolos do motor descem no tempo de admissão, gerando uma depressão no coletor de admissão que se encontra com uma mangueira que está interligada com o servofreio. Figura 1 – Servofreio. 32 SErVOFrEIO Função do servofreio O servofreio é um dispositivo instalado entre o cilindro mestre e o pedal de freio para permitir ao motorista frear o veículo com menor esforço físico. Componentes do servofreio A Figura 2 mostra os componentes do servofreio. Figura 2 – Componentes do servofreio. Funcionamento do servofreio O servofreio usa um diafragma colocado entre duas câmaras e funciona por diferença de pressão atmosférica entre elas. Ele depende muito da ação do mo- torista, pois funciona das seguintes formas: em repouso, aplicado, situação de equilíbrio, repouso do pedal. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 33 Em repouso A câmara dianteira está ligada ao coletor de admissão do motor por meio da válvula de retenção. O motor aspira o ar do interior do servofreio e, com isso, produz-se vácuo nas duas câmaras. O servofreio está em repouso quando: • o pedal está parado; • a válvula de entrada de ar está fechada; • a válvula de passagem do vácuo está aberta. Nesse momento, há vácuo constante nos dois lados do diafragma. Sem diferença de pressão, o conjunto mantém-se em repouso. Figura 3 – Servofreio em repouso. Aplicado Quando o pedal de freio é acionado, a câmara traseira recebe ar através da válvula atmosférica. Como há vácuo na câmara dianteira e ar na traseira, por diferença de pressão o diafragma é empurrado para a frente. Dessa forma, o diafragma move a haste de acionamento do cilindro mestre, so- mando sua ação à força aplicada sobre o pedal. Por isso, o motorista não precisa fazer muito esforço físico sobre o pedal do freio. 34 SErVOFrEIO O diafragma é forçado para aumentar a força na haste de saída. Figura 4 – Servofreio aplicado. Dessa forma, o diafragma move a haste de acionamento do cilindro mestre, so- mando sua ação à força aplicada sobre o pedal. Por isso, o motorista não precisa fazer muito esforço físico sobre o pedal do freio. Situação de equilíbrio Enquanto o pedal de freio é mantido em uma mesma posição, o servofreio fica em equilíbrio: não há entrada de ar ou de vácuo que alivie ou aplique mais carga no cilindro mestre. Isso ocorre porque a válvula de baquelite fica fechada em suas passagens interna e externa. Retorno do pedal Ao desaplicar a carga do pedal, a passagem de vácuo é abertaimediatamente. O ar da câmara traseira é extraído para a câmara dianteira e para o coletor de admissão do motor. A passagem de ar permanece fechada e a mola de retorno do diafragma leva-o à sua posição original. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 35 Figura 5 – retorno do pedal. Manutenção e procedimentos de testes do servofreio O servofreio não requer cuidados especiais de manutenção, que é feita somente quando o componente apresenta problemas e o primeiro sintoma é o pedal duro. Nenhum servofreio deve ser reparado, pois é composto de tampas lacradas. Em casos de avaria, ele requer a substituição de todo o conjunto. Deve-se verificar também a mangueira de vácuo, que pode estar obstruída; a válvula de retenção de vácuo e quando há vazamentos de ar. A seguir são apresentados procedimentos comuns na manutenção do servofreio. Testes de funcionamento 1. Com o motor desligado, pisar no pedal e liberá-lo várias vezes para consumir todo o vácuo do servo. 2. Depois, manter o pedal acionado e ligar o motor. Se o servo está funcionando corretamente, o pedal cede suavemente e mantém-se firme, sendo necessário menor esforço para manter o pedal pressionado. Além disso, o pedal de freio 36 SErVOFrEIO pode ser acionado cerca de três vezes com o motor desligado, utilizando o vácuo armazenado dentro dele. 3. Se durante o teste for percebido um ruído como assopro, há um vazamento interno no servofreio que pode ocorrer pelo diafragma ou pela válvula. Nesse caso, é preciso fazer o teste de vazamento de vácuo. 4. Para saber a quantidade de vácuo que o servo está retendo, utilizar o vacuô- metro e medir o valor com o motor em marcha lenta. Esse valor deve ser de aproximadamente 12 polegadas de mercúrio (304 milímetros de mercúrio) para veículos de passeio. Teste de vazamento 1. Acelerar fortemente o motor e soltar o acelerador para obter um maior valor de vácuo, aproximadamente 20 a 22 polegadas de mercúrio (508 a 559 milímetros de mercúrio), dependendo do tipo de motor e do local de instalação da man- gueira de vácuo no coletor de admissão. 2. Aguardar 90 segundos e pisar no pedal de freio por três vezes, que funcionará normalmente. Se não funcionar, verificar a mangueira de vácuo e a válvula de retenção de vácuo. Se for preciso, desmontar a mangueira. 3. Para verificar o funcionamento da válvula de retenção, soprá-la do lado da mangueira de admissão de vácuo. O ar não deve passar. Se não estiver funcio- nando corretamente, substituir a válvula por uma nova. Se estiver vedando o ar, o servofreio está com defeito e deve ser trocado. Válvula de retenção de vácuo 1. Desligar o veículo e acionar repetidamente o pedal de freio. A válvula de retenção de vácuo deve garantir três acionamentos antes de o pedal começar a ficar “duro”. 2. Com a peça em mãos, verificar a possibilidade de fluxo em apenas um sentido. Se houver fluxo nos dois sentidos, ou em nenhum, é necessário substituir a peça. 3. Verificar também o conector da válvula de retenção de vácuo no servofreio, pois a válvula pode estar ressecada e com vazamento. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 37 Desmontagem 1. Ao constatar um defeito no servofreio, retirar primeiramente o componente do veículo. Utilizar ferramentas adequadas, como chaves de boca, chave-estrela e as medidas corretas dos parafusos de fixação. 2. Substituir a peça por outra genuína. Montagem A montagem do servofreio é feita no processo inverso da desmontagem, obser- vando as seguintes recomendações: 1. Utilizar sempre o servofreio especificado para o veículo, observando diâme- tro externo, relações de força de entrada e saída, tipo de haste de acionamento e outras dimensões importantes para a montagem correta. 2. Não forcar a haste na hora da montagem no suporte, pois pode danificar o êmbolo de controle de força. 3. Tanto na desmontagem como na montagem, em nenhuma circunstância alterar a regulagem do parafuso de acionamento do cilindro mestre, o que pode danificar todo o sistema de frenagem. 4. Verificar se o anel de vedação do cilindro mestre na tampa do servofreio está em boas condições para não provocar vazamentos. 5. Não raspar o pistão primário do cilindro mestre (que fica fora da carcaça) na tampa do servofreio. 6. Sangrar o sistema nas rodas para evitar ar nas tubulações, no cilindro mestre ou em outros componentes do sistema. 7. Andar com o veículo e verificar se o freio está funcionando com eficiência e conforto. Possíveis defeitos no servofreio A seguir são apresentados procedimentos para a verificação de possíveis defeitos no servofreio. 38 SErVOFrEIO Pedal de freio duro 1. Verificar se a mangueira que vai do coletor de admissão ao servofreio não está obstruída. 2. Verificar se o motor está com compressão de acordo com os manuais de reparação. 3. Observar se o diafragma de borracha interno do servofreio está com trincas ou fissuras por causa de contaminação. 4. Ver se a válvula de retenção do vácuo está com defeito. 5. Verificar a entrada de ar falsa no coletor de admissão. Diagnósticos dos possíveis defeitos do servofreio A seguir, são apresentadas as causas e consequências de possíveis defeitos do servofreio, além da forma de correção. Quadro 1 – Possíveis defeitos do servofreio Diafragma interno rasgado Causas • Contaminação por combustível. • Contaminação por fluido de freio de má qualidade. • Fadiga da peça. Consequências • Pedal duro. Correção • Substituição do servofreio. • Regulagem do carburador. • Reparo ou substituição do cilindro mestre. Infiltração indesejada de ar Causas • Vedadores danificados ou gastos. • Válvulas com impurezas por causa da penetração por danos nos filtros. Consequências • Pedal duro. Correção • Substituição do servofreio. Válvulas internas danificadas ou alteradas Causas • Manutenção incorreta. (continua) SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 39 Válvulas internas danificadas ou alteradas Consequências • Freadas bruscas. Correção • Substituição do servofreio. Defeito insuficiência de vácuo Causas • Mangueira danificada. • Saída do coletor obstruída. • Motor com baixa produção de vácuo. Consequências • Pedal duro. Correção • Substituição da mangueira. • Limpeza da tomada de vácuo no coletor. • Verificação do funcionamento do motor. Válvula de retenção de vácuo danificada Causas • Contaminação por combustível. Consequências • Ao desligar o motor, o freio endurece. Correção • Substituição da válvula.• Regulagem do carburador. Filtros impregnados com impurezas não permitindo a entrada de ar no servofreio Causas • Veículo trafega em locais sem pavimentação ou empoeirado. Consequências • Pedal duro. Correção • Substituição dos filtros do servofreio. Haste de entrada ou de acionamento do cilindro mestre desregulada Causas • Manutenção incorreta. Consequências • Pedal longo. Correção • Regulagem da haste de entrada ou de acionamento do cilindro mestre. Cuidados • Regular o carburador do veículo ao trocar o servofreio. • Nunca utilizar gasolina, diesel, querosene ou qualquer outro derivado de petróleo para a limpeza dos componentes, pois eles atacam aqueles feitos de borracha. 7. Cilindro mestre Função do cilindro mestre Tipos de cilindro mestre Componentes do cilindro mestre Funcionamento do cilindro mestre Circuitos hidráulicos Possíveis defeitos no cilindro mestre Diagnósticos dos possíveis defeitos do cilindro mestre Função do cilindro mestre O cilindro mestre gera a pressão hidráulica no sistema que aciona os freios. Tipos de cilindro mestre Existem dois tipos de cilindro mestre: simples e duplo. Cilindro mestre simples O cilindro mestre simples possui uma única câmara que gera pressão hidráulica para acionamento das quatro rodas simultaneamente, ou seja, a pressão será dividida entre as quatro rodas, que acionam os freios no mesmo instante. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 41 Figura 1 – Cilindro mestre simples. Cilindro mestre duplo O cilindro mestre duplo possui duas câmaras, primária e secundária, que geram pressãohidráulica para acionamento das rodas conforme a construção do siste- ma (paralelo ou diagonal). Figura 2 – Cilindro mestre duplo. 42 CIlINdrO mESTrE Componentes do cilindro mestre A Figura 3 ilustra os componentes de um cilindro mestre duplo. No caso do cilindro mestre simples, basta que o êmbolo secundário seja desconsiderado. Figura 3 – Componentes do cilindro mestre duplo. Funcionamento do cilindro mestre A seguir são apresentadas as formas de funcionamento tanto do cilindro mestre simples como do cilindro mestre duplo. Cilindro mestre simples Quando o pedal do freio não está acionado, o sistema está em repouso. Todo o sistema está cheio de fluido de freio em uma pressão aproximadamente igual à pressão atmosférica. O fluido passa do reservatório para o sistema através do furo de compensação, e o respiro impede a formação de vácuo no caso de o nível do fluido baixar. Quando o pedal do freio é acionado, o êmbolo é empurrado e a gaxeta primária veda o furo de compensação. O líquido contido na região entre o cilindro mestre e as rodas é pressurizado e aciona os cilindros das rodas. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 43 Figura 4 – Funcionamento do cilindro mestre simples. Na câmara em frente à gaxeta primária, o fluido está pressurizado; na câmara atrás da gaxeta primária, o fluido está na pressão atmosférica, pois está em conta- to com o reservatório através do furo de alimentação. Por isso, a gaxeta primária é forçada para trás. A função da arruela protetora é proteger a gaxeta primária pa- ra que ela não seja danificada. Figura 5 – Funcionamento do cilindro mestre simples. Quando o pedal do freio é desaplicado, a força não age mais sobre o êmbolo. Logo, o êmbolo é empurrado para trás pela pressão hidráulica do circuito e pela mola de retorno. À medida que o êmbolo do cilindro mestre se movimenta para 44 CIlINdrO mESTrE trás, a pressão no circuito diminui. Isso permite que as molas de retorno das sa- patas empurrem de volta os êmbolos dos cilindros de roda. A volta dos êmbolos dos cilindros de roda causa o retorno do fluido para o cilindro mestre. Figura 6 – retorno do fluido para o cilindro mestre. No circuito, existem orifícios de pequenas dimensões que dificultam o retorno do líquido para o cilindro mestre. Como a mola de retorno do cilindro mestre força o recuo do êmbolo e os orifícios dificultam o retorno do fluido, a pressão na câmara da frente do êmbolo diminui, ficando menor que a atmosférica. A pressão na câmara atrás do êmbolo é igual à atmosférica, pois o fluido está ligado ao reservatório pelo orifício de alimentação. Para entender melhor o que foi explicado, pode-se, por exemplo, pretender re- tirar o líquido de um recipiente utilizando uma seringa. Se o furo da agulha for pequeno oferece dificuldade para o líquido entrar na seringa. Em consequência, se o êmbolo é puxado rapidamente, a pressão no interior da seringa diminui. É por isso que o êmbolo fica duro. A pressão externa (atmosférica) fica maior do que a interna, dificultando o movimento do êmbolo. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 45 Figura 7 – Pressão atmosférica maior do que a interna. Voltando ao cilindro mestre, sabe-se então que, em seu retorno, a pressão na câmara atrás do êmbolo se torna maior do que na câmara em frente. Essa dife- rença de pressão faz que o líquido atravesse por um orifício no êmbolo, flexione a gaxeta primária e passe para a câmara em frente do êmbolo. Figura 8 – diferença de pressão no retorno do cilindro mestre. O sistema descrito apresenta as seguintes características: • evita que, em uma segunda freada, o motorista sinta uma sensação de vazio, que causaria insegurança; • faz que, em uma segunda pisada, o pedal fique mais alto em razão do excesso de óleo no sistema. Quando o êmbolo atinge a posição de repouso, esse ex- cesso retorna ao reservatório pelo furo de compensação. Cilindro mestre duplo O cilindro mestre duplo consiste na união de dois cilindros mestres simples com o objetivo de aumentar a segurança. Se um falhar, o outro garante o funcionamento 46 CIlINdrO mESTrE parcial dos freios. Esse cilindro é composto de dois êmbolos que geram pressão em duas câmaras (primária e secundária), ou seja, se uma das câmaras tiver qualquer defeito, a outra câmara funciona normalmente. Figura 9 – Cilindro mestre duplo. Na Figura 10, é observada a existência de duas câmaras de pressão ligadas ao reservatório. Para cada uma, há um furo de alimentação e outro de compensação. Figura 10 – Cilindro mestre duplo. Cada êmbolo possui uma mola e sua elasticidade é diferente para ajudar no fun- cionamento do cilindro mestre. Geralmente, a mola do êmbolo secundário tem menor elasticidade, o que a deixa “dura”. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 47 Quando o freio é acionado, o pedal empurra o êmbolo primário. Quando o êm- bolo primário se movimenta, é criada uma pressão que aciona as rodas ligadas nesse circuito e, depois de pressurizá-lo, empurra o êmbolo secundário por meio da pressão do fluido. Essa pressão faz que o êmbolo do secundário seja acionado alguns segundos depois que o primário. Figura 11 – movimento dos êmbolos durante o acionamento do freio. Ao aliviar o pé do pedal de freio, a mola dentro do cilindro mestre faz que os êmbolos retornem e a gaxeta passe pelo furo de compensação, aliviando a pressão no circuito. Figura 12 – movimento dos êmbolos durante o acionamento do freio. 48 CIlINdrO mESTrE Como o retorno dos êmbolos é muito rápido, o fluido, nesse instante, passa por orifícios calibrados e não consegue preencher o espaço criado pelo retorno dos êmbolos, gerando vácuo nas câmaras de pressão. Então, as câmaras são abaste- cidas pelo furo de alimentação que está atrás dos êmbolos, e o fluido passa por gravidade entre a carcaça e as gaxetas, que se contraem no momento em que o êmbolo retorna à sua posição de descanso. Figura 13 – retorno dos êmbolos. Circuitos hidráulicos A legislação brasileira prescreve dois circuitos de freios para as rodas: paralelo (Figura 14) e diagonal (Figura 15). Figura 14 – Circuito de freio paralelo. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 49 Figura 15 – Circuito de freio diagonal. Atualmente, existem cinco tipos de circuitos de freios entre o cilindro mestre e as quatro rodas, atendendo à norma alemã DIN 74000:1992. Os circuitos são identificados pelas seguintes letras: II, X, HI, LL e HH. Essas designações são feitas em letras por causa das semelhanças dos circuitos entre o cilindro mestre e as rodas, conforme se pode ver nas Figuras 16, 17, 18, 19 e 20. • Distribuição II (paralelo) – distribuição dos eixos dianteiro e traseiro. Um circuito de freio atua sobre cada eixo. Figura 16 – distribuição II. • Distribuição X (diagonal) – um circuito de freio atua sobre as rodas dianteira esquerda e traseira direita. O segundo circuito atua sobre as rodas diantei- ra direita e traseira esquerda. 50 CIlINdrO mESTrE Figura 17 – distribução X. • Distribuição HI – distribuição dos eixos dianteiro e traseiro. Um circuito de freio atua sobre o eixo dianteiro e traseiro, e o outro circuito atua apenas sobre o eixo traseiro. Figura 18 – distribuição hI. • Distribuição LL – distribuição dos eixos dianteiro e traseiro, e do eixo dian- teiro e da roda traseira. Cada circuito atua sobre o eixo dianteiro e uma das rodas traseiras. Figura 19 – distribuição ll. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 51 • Distribuição HH – distribuição dos eixos dianteiro e traseiro, e do outro par de eixos dianteiro e traseiro. Cada circuito atua sobre o eixo dianteiro e sobre o eixo traseiro. Figura 20 – distribuição hh. Possíveis defeitos no cilindro mestre A seguir são apresentados procedimentos para a verificação de possíveis defeitos no cilindro mestre. Defeito no circuito da câmara primária Figura 21 – defeito no circuito da câmara primária. 52 CIlINdrO mESTrE Quando há um defeito no circuito do primário, o secundário ainda continua funcionando. Porque o sistema não aciona o secundáriopor pressão, mas por um batente que está alojado no fundo do êmbolo primário. Esse batente aciona o secundário por contato. O secundário ainda tem fluido por causa de uma divisão no reservatório de abastecimento, que isola uma câmara da outra. Defeito na câmara secundária Figura 22 – defeito na câmara secundária. Um defeito muito comum no cilindro mestre é a corrosão interna, gerada pela falta de manutenção periódica do fluido de freio. Como o fluido está satura- do com água, que é mais densa que o fluido, ela se aloja facilmente no cilin- dro mestre e ocasiona oxidações na parede interna do cilindro. Isso faz que o pedal de freio baixe lentamente. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 53 Figura 23 – Corrosão interna do cilindro mestre. Em alguns casos, pode-se encontrar um defeito de vedação na parte traseira do cilindro mestre. Às vezes, esse defeito demora a apresentar anomalias no sistema, pois costuma vazar uma quantidade muito pequena de fluido, e também é difícil de ser detectado, já que a parte traseira fica alojada no servofreio. O mecânico precisa ficar muito atento para diagnosticar esse defeito. Figura 24 – defeito de vedação na parte traseira do cilindro mestre. 54 CIlINdrO mESTrE Quando acontece qualquer vazamento de fluido no sistema de freio do veículo, o primeiro sinal que o condutor observa é a luz do painel de instrumento acender, avisando que o nível de fluido está abaixo do normal. Depois, o pedal do freio aumenta seu curso, ficando borrachudo. Por fim, o freio perde eficiência. Quando isso acontece, a primeira atitude é parar o veículo em um lugar seguro e verificar as causas da anomalia. Diagnósticos dos possíveis defeitos do cilindro mestre A seguir, são apresentadas as causas e consequências de possíveis defeitos do cilindro mestre, além da forma de correção. Quadro 1 – Possíveis defeitos do cilindro mestre Vazamento interno ou externo de fluido de freio Causas • Desgaste em virtude da ação do tempo. • Corrosão interna causada por uso de fluido de má qualidade ou contaminado. Consequências • Freio sem atuação.• Curso longo do pedal de freio. Correção • Substituição do cilindro mestre ou reparo quando não houver corrosão. Travamento dos êmbolos internos Causas • Corrosão interna do cilindro ou inchamento das gaxetas por causa do ataque de produtos derivados do petróleo ou de fluido de má qualidade. Consequências • Freio sem atuação.• Pedal do freio duro. Correção • Substituição do cilindro mestre ou reparo quando não houver corrosão. Furo interno de compensação obstruído Causas • Resíduos no fluido de freio. • Reparo de má qualidade. • Vedadores inchados. • Haste do pedal ou do servofreio desregulada. Consequências • Rodas travadas em virtude da existência de pressão residual no circuito. Correção • Limpeza do sistema, troca e reparo, se necessários.• Regulagem da haste do servofreio ou pedal. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 55 Cuidados • Substituir o fluido de freio conforme o manual do proprietário ou do fabri- cante do fluido. • Na substituição do reparo, não usar lixas, apenas esponja de aço fina. • Nunca utilizar gasolina, diesel, querosene ou qualquer outro derivado de petróleo para a limpeza dos componentes. • Não embuchar, brunir ou fazer qualquer operação que altere as características originais desse equipamento. 8. Tubulações hidráulicas Função das tubulações hidráulicas Tipos de tubulações hidráulicas Função das tubulações hidráulicas As tubulações hidráulicas garantem o transporte da pressão e o fluxo hidráulico para as rodas “instantaneamente” e com o mínimo possível de perdas e atrito. Tipos de tubulações hidráulicas As tubulações hidráulicas podem ser metálicas e flexíveis. Tubulações metálicas São tubulações construídas em parede dupla de tubo de aço, que pode ser com- binada com uma vasta gama de anticorrosivos/antiabrasivos, por exemplo: Nyal, alumínio e revestimento de poliamida; NyZinc, zinco e revestimento de polia- mida; NyGal, galfan e revestimento de poliamida; PVF. Esses tubos também podem ser fornecidos com um revestimento de polipropileno para proporcionar resistência contra abrasão. Figura 1 – Tubulação metálica. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 57 Tubulações flexíveis As tubulações flexíveis asseguram o livre movimento das rodas (sistema de sus- pensão), sem perdas de pressão ou fluxo hidráulico. São confeccionadas em borracha de parede dupla com tranças de náilon interna- mente. Uma das características da borracha é a permeabilidade parcial ao ar. Ela é atacada pelo fluido de freio, contaminando-o com umidade (do ar) e resíduos de borracha. Também podem ocorrer danos nos tubos flexíveis, formando válvulas no interior do duto do tipo one way. Figura 2 – Tubulação flexível. Sempre devem ser utilizadas ferramentas adequadas ao manuseio das conexões das tubulações. Figura 3 – Ferramenta para manuseio das conexões de tubulações. 9. Fluido de freio Função do fluido de freio Composição do fluido de freio Tipos de fluido de freio Ponto de ebulição do fluido de freio Cuidados com o fluido de freio Diagnósticos dos possíveis defeitos do fluido de freio Sangria Função do fluido de freio O fluido de freio transmite pressão derivada do cilindro mestre para os cilindros de roda ou pinça de freio. Ele também atua como lubrificante, prevenindo cor- rosão das peças. É um dos elementos mais importantes do sistema hidráulico. Quando o motorista pisa no pedal de freio, o fluido atua na linha hidráulica e aciona as sapatas/pastilhas de freio, executando a frenagem do veículo. Composição do fluido de freio O fluido de freio é um lubrificante sintético que contém solventes e aditivos para: • elevar o ponto de ebulição; • evitar a dilatação das borrachas; • elevar a viscosidade; • reduzir a perda por evaporação; SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 59 • garantir a lubrificação das peças; • impedir o congelamento; • estabilizar o pH; • evitar corrosão; • evitar oxidação. O fluido de freio é inspecionado segundo as normas regulamentadoras inter- nacionais, como as da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), da Society of Automotive Engineers (SAE) e do Department of Transportation (DOT). Suas principais características são a capacidade de não se comprimir e a de absorver água. Tipos de fluido de freio No mercado, existem alguns tipos de fluido de freio com características espe- cíficas. Por isso, ao fazer a manutenção, é preciso prestar muita atenção, já que um fluido de freio fora das especificações do fabricante pode ser um sério risco, pois o veículo em determinadas circunstâncias pode ficar sem freio. Os fluidos são classificados pela sigla DOT, uma classificação norte-americana, em: DOT 3, DOT 4 e DOT 5.1. Ponto de ebulição do fluido de freio O sistema de freios opera em alta temperatura, por isso o fluido tem elevado ponto de ebulição. Se o fluido de freio entra em ebulição, transformando-se em gás, perde grande parte de sua capacidade de transmissão de força. Isso pode tornar os freios parcial ou totalmente inoperantes durante uma aplicação prolongada dos freios, como descer uma serra. A Tabela 1 apresenta os fluidos de freio que estão disponíveis no mercado atual e suas características. 60 FluIdO dE FrEIO Tabela 1 – Fluidos de freio e seus pontos de ebulição em graus Celsius Fluido de freio Ponto de ebulição seco (ºC) Ponto de ebulição úmido (ºC) DOT 3 205 140 DOT 4 230 155 DOT 5.1 260 180 A diferença entre os fluidos é bem significativa; por isso, ao misturar o fluido, é preciso tomar muito cuidado, pois, se as características construtivas forem diferentes, podem provocar riscos, como a cristalização do fluido que entope o circuito ou até mesmo a falta de freio. Por isso, deve-se consultar o manual do fabricante do veículo ou o rótulo do fabricante do fluido. As características do fluido de freio estão relacionadas com o desempenho de todo o sistema de freios do veículo; portanto, não se deve utilizar uma versãodo produto que seja inferior à especificada no manual do veículo. Cuidados com o fluido de freio O fluido de freio é higroscópico, ou seja, tem a propriedade de absorver a umi- dade do ar chamada higroscopia. Em virtude dessa característica, o ponto de ebulição do fluido tende a baixar com o passar do tempo, formando bolhas que prejudicam a eficiência do sistema e acarretam falhas na frenagem. Ao lidar com o fluido de freio, deve-se tomar as seguintes precauções: • A troca do fluido de freio deve ser feita no período correto, segundo orienta- ção do fabricante do veículo e do fluido. Por causa dessa característica, o flui- do tem grande possibilidade de estar saturado de água e, consequentemente, abaixar o ponto de ebulição e aumentar a oxidação e corrosão. • Deve-se evitar completar o fluido de freio para não incorrer no erro de aplicar um fluido que não é compatível com o que está no veículo. • Ao manusear o fluido de freio, devem ser utilizados óculos e luvas de proteção. • Deve-se evitar que o fluido seja derramado na lataria do veículo. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 61 Como os fluidos de freio DOT 3 ou DOT 4 absorvem água, seu ponto de ebulição diminui. Já o DOT 5.1 não absorve água. Isso significa que o ponto de ebuli- ção permanece relativamente estável, mas também indica que qualquer água que entre em seu sistema de freio tende a formar bolsões de água pura, o que pode causar corrosão dos freios e, em um caso extremo, falhas de acionamento dos freios por causa da fervura da água. Há mais duas observações importantes sobre o fluido de freio: o DOT 3 e o DOT 4 corroem a pintura; portanto, deve-se evitar que respinguem no carro. Além disso, nenhum dos diferentes tipos de fluido de freio deve ser misturado, pois podem não reagir muito bem e corroer o sistema de freios. Diagnósticos dos possíveis defeitos do fluido de freio A seguir, são apresentadas as causas e consequências de possíveis defeitos do fluido de freio, além da forma de correção. Quadro 1 – Possíveis defeitos do fluido de freio Presença de água Causas • Falta de substituição do fluido. • Entrada de água nas operações de lavagem dos veículos ou outros. • Fluido de má qualidade. Consequências • Corrosão das peças metálicas. Correção • Substituição do fluido de freio.• Revisão de todo o sistema de freio. Baixo ponto de ebulição Causas • Fluido de má qualidade.• Fluido contaminado com água. Consequências • Com freios aquecidos, o veículo fica com frenagem deficiente. Correção • Substituição do fluido de freio. Viscosidade irregular Causas • Fluido de má qualidade. Consequências • Vazamento pelas gaxetas (baixa viscosidade).• Atuação lenta dos freios (alta viscosidade). Correção • Substituição do fluido de freio. (continua) 62 FluIdO dE FrEIO Bolhas de ar no sistema de freio Causas • Manutenção incorreta. Consequências • Pedal longo. Correção • Realização correta da sangria. Incompatibilidade com outros materiais do sistema Causas • Fluido de má qualidade. Consequências • Danos a outros componentes do sistema de freio. Correção • Substituição do fluido de freio.• Revisão de todo o sistema de freio. Cuidados • Utilizar fluido que atenda rigorosamente às normas nacionais e internacionais. • Substituir o fluido de freio conforme o manual do proprietário ou do fabri- cante do fluido. • Evitar contaminação com água nas operações de lavagem, troca de fluido etc. • Manter a embalagem sempre fechada e em ambiente seco. • Não reutilizar fluido que já tenha circulado pelo sistema de freio. Sangria O ar é um elemento compressível, isto é, pode ser comprimido; por isso, sua pre- sença no circuito hidráulico prejudica a eficiência do sistema. Um sinal evidente de que o ar está no circuito hidráulico é a alteração no curso do pedal: o pedal de freio fica com curso longo, borrachudo ou esponjoso. Antes de ser realizada a sangria, devem ser realizados alguns procedimentos: 1. Verificar se não existem vazamentos nas conexões ou nos componentes do sistema. 2. Verificar qual é o tipo de circuito hidráulico – circuito paralelo ou circuito diagonal. 3. Utilizar o fluido de freio indicado para o tipo de veículo. As Figuras 1 e 2 mostram a sequência de realização da sangria. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 63 Figura 1 – realização da sangria em circuito paralelo. Figura 2 – realização de sangria em circuito diagonal. Para os veículos equipados com sistema de freios ABS, a sangria deve ser iniciada pela roda mais próxima ao cilindro mestre e finalizada na roda mais distante. Depois da sangria, deve-se: • limpar os componentes que porventura se sujaram com o fluido; • verificar o nível de fluido de freio no reservatório, completando-o se necessário. Procedimentos para efetuar a sangria 1. Conectar ao parafuso sangrador uma mangueira transparente e imergir a outra extremidade em um reservatório contendo fluido de freio limpo. 64 FluIdO dE FrEIO Figura 3 – Procedimentos para efetuar a sangria. 2. Pisar no pedal de freio algumas vezes até sentir o circuito pressurizado. 3. Mantendo o pedal pressionado, abrir o parafuso sangrador para permitir a saída de fluido. Nesse momento, o pedal deve deslocar-se até o fim do curso. 4. Manter o pedal no fim do curso, fechar o parafuso sangrador e soltar o pedal. 5. Repetir a operação até que o fluido saia pelo sangrador sem a presença de bolhas de ar. 6. Não reutilizar o fluido coletado no reservatório. 7. Verificar frequentemente o nível de fluido no reservatório durante a sangria. 8. Caso tenha sido substituído ou feito algum reparo no sistema hidráulico do freio, iniciar a sangria pela roda onde foi feito o reparo, retomando, posterior- mente, a sequência anterior. 10. Válvula reguladora de pressão Função da válvula reguladora de pressão Tipos de válvulas reguladoras de pressão Componentes da válvula reguladora de pressão Funcionamento da válvula reguladora de pressão Manutenção da válvula reguladora de pressão Diagnósticos dos possíveis defeitos da válvula reguladora de pressão Função da válvula reguladora de pressão Essa válvula reduz a pressão nos freios traseiros em relação aos dianteiros e com isso evita o travamento das rodas traseiras numa freada mais brusca. Tipos de válvulas reguladoras de pressão Os tipos mais comuns de válvula reguladora de pressão são a válvula sensível à pressão e a válvula sensível à carga. No primeiro tipo, o acionamento da válvula se dá em função da pressão hidráulica no circuito. Na segunda, o acionamento depende da carga do veículo. 66 VálVula rEGuladOra dE PrESSÃO Figura 1 – Tipos de válvulas reguladoras de pressão. Componentes da válvula reguladora de pressão As figuras a seguir apresentam os componentes de dois tipos de válvulas regula- doras de pressão: a sensível à pressão (Figura 2) e a sensível à carga (Figura 3). Figura 2 – Componentes da válvula sensível à pressão. Figura 3 – Componentes da válvula sensível à carga. Funcionamento da válvula reguladora de pressão A seguir são apresentadas as formas de funcionamento tanto da válvula sensível à pressão como da válvula sensível à carga. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 67 Válvula sensível à pressão A válvula sensível à pressão pode ser instalada próximo ao cilindro mestre. Ela age somente nas rodas traseiras dos veículos, reduzindo ou bloqueando a pas- sagem de fluido de freio. Esse tipo de válvula funciona em posição aberta, posição de corte (fechada) ou posição de equilíbrio. • Posição aberta – a mola principal mantém o êmbolo no fundo da carcaça onde o pino de poliéster se apoia, mantendo-se afastada da vedação. O fluido tem passagem livre para o eixo traseiro. Figura 4 – Funcionamento da válvula em posição aberta. • Posição de corte (fechada) – à medida que o motorista aciona o pedal de freio, a pressão gerada no interior do cilindro mestre começa a atuar sobre a válvula reguladora de pressão. Nesse momento, a pressão passa pelo furo central da válvula chegando à parte inferiordo êmbolo, que possui área maior do que a parte superior. Quando a pressão for capaz de vencer a mola principal, o êmbolo e o pino de poliéster se deslocam para a parte superior, fazendo o corte momentâneo de fluido sob pressão para as rodas traseiras. 68 VálVula rEGuladOra dE PrESSÃO Figura 5 – Funcionamento da válvula em posição fechada. • Posição de equilíbrio – partindo da posição fechada, à medida que a pressão no cilindro aumenta, a pressão sobre o lado maior permanece constante; sobre a área menor, aumenta até que a força desse lado consegue empurrar o êmbolo de volta para o fundo. Dessa forma, a vedação fica aberta e o fluido do circuito traseiro volta a ser comprimido. A força sobre a face maior aumenta até conseguir fechar novamente a vedação. Para haver esse novo fechamento da vedação, o aumento de pressão no circuito traseiro deve ser menor do que no dianteiro, pois a pressão do lado traseiro atua sobre uma área maior. Assim, quando a vedação volta a fechar, a pressão no circuito traseiro fica menor do que no dianteiro. Figura 6 – Funcionamento da válvula em posição de equilíbrio. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 69 Válvula sensível à carga A válvula sensível à carga, como o próprio nome indica, controla a pressão no circuito traseiro em função da carga do veículo. É instalada no chassi do veículo e sua mola é fixada num suporte alojado na suspensão traseira. Esse tipo de válvula funciona da seguinte maneira: • Sem carga: o regulador em repouso permite que apenas uma pressão atinja os freios traseiros, evitando, assim, o travamento das rodas. Figura 7 – Válvula sem carga. A instalação da mola é feita de modo que quanto maior for a carga, maior será a tensão na mola. • Com carga: no funcionamento com carga, a suspensão tende a puxar a mola até a haste acionar o êmbolo, fazendo com que aumente o fluxo de fluido para a roda traseira, melhorando a frenagem. À medida que a carga do veículo aumenta, cresce a pressão do fluido que passa para o circuito traseiro. Figura 8 – Válvula com carga. 70 VálVula rEGuladOra dE PrESSÃO Manutenção da válvula reguladora de pressão Nas válvulas reguladoras de pressão sensíveis à carga, faz-se necessário sua regu- lagem. Deve-se consultar o manual de reparações para o correto procedimento de regulagem. Diagnósticos dos possíveis defeitos da válvula reguladora de pressão A seguir, são apresentadas as causas e consequências de possíveis defeitos da válvula reguladora de pressão, além da forma de correção. Vazamento de fluido de freio Causas • Desgaste em virtude da ação do tempo.• Corrosão interna causada por uso de fluido de má qualidade ou contaminado. Consequências • Freio inoperante.• Curso longo do pedal de freio. Correção • Substituição da válvula. Travamento dos êmbolos internos Causas • Corrosão da válvula ou inchamento das gaxetas por causa do ataque de produtos derivados do petróleo ou de fluido de má qualidade. Consequências • Travamento das rodas traseiras. Correção • Substituição da válvula. Cuidados • Substituir o fluido de freio conforme o manual do proprietário ou do fabri- cante do fluido. • Nunca utilizar gasolina, diesel, querosene ou qualquer outro derivado de petróleo para a limpeza dos componentes. • A válvula reguladora de pressão não deve ser eliminada do sistema ou sofrer qualquer outra operação que altere as características originais do veículo. 11. Freio a tambor Descrição do freio a tambor Tipos de freios a tambor Componentes do freio a tambor Acionamento do freio a tambor Manutenção do freio a tambor Diagnósticos dos possíveis defeitos do freio a tambor Descrição do freio a tambor Sabe-se que a função do freio é parar a roda. Para isso, há a necessidade de uma força oposta à rotação da roda. Figura 1 – Força oposta à rotação. Essa força oposta é conseguida pelo atrito entre duas peças. Por exemplo: um tambor vazio rolando pode ser freado por um dispositivo que aplique uma força em sua parede interna. É claro que o dispositivo tem de estar fixo, senão rola com o tambor. Conclui-se com isso que o freio é constituído de duas partes: uma que Ri ca rd o Pa on es sa /G lo ba lte c Rotação Movimento 72 FrEIO a TamBOr gira junto com a roda, que no caso do freio a tambor é o próprio tambor; e uma fixa ao veículo, que no caso do freio a tambor são as sapatas. O freio a tambor é basicamente composto das seguintes peças: tambor de freio, sapatas e espelho. O pneu, a roda e o tambor são peças que giram juntas, enquan- to as sapatas e o espelho são peças fixas ao chassi. Figura 2 – Componentes do freio a tambor. O tambor está preso à roda e gira junto com ela. No interior do tambor estão as sapatas, fixadas ao espelho e, portanto, ao veículo. Essas sapatas são recobertas de um material adequado ao aumento do atrito (lonas). Quando o freio é acio- nado, as sapatas são comprimidas contra o tambor. O atrito entre as peças causa diminuição da rotação das rodas. De acordo com a posição da sapata, ela é denominada primária ou secundária, como mostra a Figura 3. Figura 3 – Sapatas primária e secundária. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 73 Tipos de freios a tambor A seguir são apresentados dois tipos de freios a tambor: simplex e duplex. Freio a tambor simplex É utilizado principalmente nas rodas traseiras de veículos leves. Sua característica principal é permitir o movimento das sapatas em direções e sentidos variados. Isso porque, além do movimento contra o tambor, as sapatas têm liberdade de deslizar em seu apoio. Figura 4 – Freio a tambor simplex. Quando o freio é acionado, o tambor tenta arrastar as sapatas junto com ele. Elas só não giram junto com ele porque estão apoiadas no espelho pela placa de apoio. Figura 5 – Sapatas e placa de apoio. 74 FrEIO a TamBOr Na sapata secundária, a força de arrasto tem sentido contrário ao da força de acionamento (FA); logo, a força de arrasto e a força de acionamento tendem a se anular. Na sapata primária, a força de arrasto tem o mesmo sentido da FA; logo, a força de arrasto e a força de acionamento se somam. Figura 6 – Forças nas sapatas primária e secundária. Freio a tambor duplex É utilizado principalmente em veículos leves. As sapatas apresentam as seguintes características: • são acionadas em pontos opostos para cada sapata; • utilizam para apoio o próprio cilindro de roda. Figura 7 – Sapatas no freio a tambor duplex. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 75 Componentes do freio a tambor A Figura 8 apresenta os componentes do freio a tambor. Figura 8 – Freio a tambor. Acionamento do freio a tambor Sabe-se que as sapatas devem ser comprimidas contra o tambor. Isso exige uma força agindo sobre elas. A sapata de freio é o componente de freio de roda que é deslocado pelo cilindro auxiliar. Ela é revestida por uma guarnição que, em contato com a superfície de frenagem, diminui a velocidade da roda ou a imobiliza. As guarnições atualmente em uso são dos seguintes tipos: moldados e fabricados em bloco. Elas podem ser fixadas às sapatas por colagem, rebitagem ou vulcani- zação com cimento especial tratado termicamente. Para a fabricação de guarnições de sapatas de freios empregam-se: • resinas; • fibras sintéticas ou naturais; • limalhas (bronze, alumínio, aço, latão); • grafite; 76 FrEIO a TamBOr • pó abrasivo (alumina); • borracha em pó; • materiais inertes. Esses materiais são recozidos, tratados e vulcanizados por meio de calor e pressão para a obtenção de desenhos, textura, dureza, características de atrito etc. As guarnições devem ter, principalmente, as seguintes características: • coeficiente de atrito constante durante todo o tempo de sua duração em serviço; • recuperação completa dos efeitos da água e do óleo que venham acidental- mente a atingi-las; • resistência à compressão; • adaptação aos tambores de freio; • ausência de produção de riscos no tambor; • qualidade controlada durante a fabricação; • ausência de produção de ruídos durantea aplicação dos freios; • ausência de deslizamento no tambor; • duração bastante prolongada. É importante usar guarnições de boa qualidade nos serviços de recondiciona- mento de freio porque o freio influi decisivamente na segurança do veículo. To- das as vezes em que se substituir a guarnição de uma sapata, deve-se substituir a de todas as outras, pois, aproveitando-se alguma delas, mesmo que pareça estar em bom estado, compromete-se a distribuição correta da ação e frenagem pelas diversas rodas do veículo. A substituição de guarnições consiste em retirar a guarnição desgastada e colo- car uma nova. Para cravar as novas guarnições nas sapatas, deve-se selecionar cuidadosamente o rebite que vai ser usado. Os rebites mais utilizados atualmente são de latão ou alumínio, que, entre outras vantagens, produzem pouco dano se entrarem em contato com o tambor por causa do desgaste da guarnição. A cabeça do rebite deve ficar a dois terços da espessura da guarnição e o diâme- tro de seu corpo deve ser igual ao do furo da sapata. Na Figura 9, mostra-se um exemplo de guarnição de 4,8 milímetros de espessura e um furo de 4,8 milímetros SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 77 de diâmetro. Nele, a cabeça do rebite deve ficar a 3,2 milímetros de profundidade e o diâmetro do rebite deve ser de 4,8 milímetros. Figura 9 – Exemplo de guarnição. As sapatas são instaladas em um disco de aço chamado prato de freio, localizado junto ao tambor de freio. Figura 10 – Prato de freio. Montado no prato de freio, também está o conjunto antirruído. Sua função é impedir a vibração das sapatas durante a frenagem ao comprimi-las contra o prato de freio. 78 FrEIO a TamBOr Figura 11 – Conjunto antirruído. Quando o freio é desaplicado, as sapatas retornam à posição de repouso pela ação das molas recuperadoras. Figura 12 – molas recuperadoras. A Figura 13 mostra os principais componentes do freio de roda, incluindo: tambor de freio, sapata, conjuntos de molas de retenção das sapatas, guarnição, regulador, cilindro auxiliar e pino de retenção das sapatas. Figura 13 – Componentes do freio de roda. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 79 Manutenção do freio a tambor A manutenção do freio a tambor consiste em remover as sapatas de freio. Isso é realizado quando há necessidade de substituir suas guarnições. Nessa operação, devem ser realizados os seguintes procedimentos: 1. Utilizar ferramentas apropriadas para remoção e instalação do freio a tambor. 2. Limpar os elementos do freio de roda conforme a orientação do manual do fabricante. Por questão de segurança, utilizar apenas pincel para a limpeza a fim de evitar o acúmulo de poeira. 3. Inspecionar as sapatas, as guarnições e o tambor de freio quanto a empenos, ovalizações e desgastes, utilizando instrumentos apropriados. Figura 14 – remoção das sapatas. 4. Reparar ou substituir peças defeituosas. 5. Utilizar equipamento apropriado para remover as guarnições de freio. 6. Limpar a superfície de assentamento da guarnição. 7. Corrigir as irregularidades dos furos de cravação. 8. Cravar as guarnições nas sapatas de freio. 9. Fazer a rebitagem partindo do centro da guarnição para as extremidades. 80 FrEIO a TamBOr Figura 15 – rebitagem. 10. Regular as sapatas de freio conforme as orientações do manual do fabricante. Diagnósticos dos possíveis defeitos do freio a tambor A seguir, são apresentadas as causas e consequências de possíveis defeitos do freio a tambor, além da forma de correção. Quadro 1 – Possíveis defeitos do freio a tambor Freio desregulado ou com regulagem desigual Causas • Regulador automático defeituoso.• Manutenção incorreta. Consequências • Frenagem deficiente. • Curso longo do pedal de freio. • Tendência de o veículo puxar para um lado durante a frenagem. Correção • Substituição ou reparo do regulador. Molas de retorno das sapatas fracas ou quebradas Causas • Montagem incorreta das molas durante a manutenção.• Ação do tempo. Consequências • Ruídos. • Veículo com rodas presas. • Tendência de o veículo puxar para um lado durante a frenagem. Correção • Substituição das molas. (continua) SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 81 Regulagem dos freios Causas • Manutenção incorreta. Consequências • Rodas travadas. Correção • Ajuste correto do freio. Cuidados • Evitar danificar as sapatas durante as trocas de lonas. • Verificar a ação do regulador a cada 10 mil quilômetros. • Não utilizar tambores com diâmetro maior que o especificado. • Na troca de lonas coladas, substituir as lonas já coladas em novas sapatas. • O processo de colagem exige equipamentos sofisticados para garantir a per- feita fixação, portanto, só o fabricante está apto a executá-lo. 12. Cilindro de roda Componentes do cilindro de roda Função do cilindro de roda Funcionamento do cilindro de roda Diagnósticos dos possíveis defeitos do cilindro de roda Componentes do cilindro de roda Os cilindros de roda são basicamente constituídos de: • êmbolo, dependendo do tipo de cilindro de roda pode haver um ou dois êmbolos; • mola interna; • capas protetoras; • gaxetas. Figura 1 – Cilindro de roda. Função do cilindro de roda O cilindro de roda aciona as sapatas de freio por meio da pressão do fluido de freio gerada no cilindro mestre. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 83 Funcionamento do cilindro de roda Quando o freio é acionado, o fluido de freio pressiona os êmbolos que empurram as sapatas contra o tambor. Quando o freio deixa de atuar, a mola recuperadora das sapatas leva os êmbolos para a posição inicial, forçando o excesso de fluido a retornar. Figura 2 – Funcionamento do cilindro de roda. Diagnósticos dos possíveis defeitos do cilindro de roda A seguir, são apresentadas as causas e consequências de possíveis defeitos do cilindro de roda, além da forma de correção. Quadro 1 – Possíveis defeitos do cilindro de roda Vazamento de fluido de freio Causas • Desgaste em virtude da ação do tempo.• Corrosão interna causada por uso de fluido de má qualidade ou contaminado. Consequências • Freio sem atuação. • Curso longo do pedal de freio. • Tendência de o veículo puxar para um lado durante a frenagem. Correção • Substituição do cilindro ou reparo interno quando não houver corrosão. (continua) 84 CIlINdrO dE rOda Travamento dos êmbolos internos Causas • Corrosão interna do cilindro ou inchamento das gaxetas por causa do ataque de produtos derivados do petróleo ou fluido de má qualidade. Consequências • Freio sem atuação. • Pedal de freio duro. • Tendência de o veículo puxar para um lado durante a frenagem. Correção • Substituição do cilindro ou reparo interno quando não houver corrosão. Cuidados • Substituir o fluido de freio conforme o manual do proprietário ou do fabri- cante do fluido. • Na substituição do reparo, não usar lixas, apenas esponja de aço fina. • Nunca utilizar gasolina, diesel, querosene ou qualquer outro derivado de petróleo para a limpeza dos componentes. • O cilindro de roda não deve ser eliminado do sistema ou sofrer qualquer outra operação que altere as características originais do veículo. 13. Freio a disco Histórico do freio a disco dianteiro Discos de freio Manutenção do disco de freio dianteiro Diagnósticos dos possíveis defeitos do disco de freio Pinça de freio Pastilhas de freio Mola antirruído Funcionamento do disco de freio dianteiro Freio a disco no eixo traseiro Manutenção do disco de freio traseiro Diagnósticos dos possíveis defeitos da pinça de freio Diagnósticos dos possíveis defeitos das pastilhas de freio Histórico do freio a disco dianteiro A Figura 1 mostra um freio de bicicleta quando acionado. 86 FrEIO a dISCO Figura 1 – Freio de bicicleta. As sapatas são peças de borracha que aumentam o atrito. São comprimidas contra o aro por meio de cabos de aço que transmitem a força da mão do ciclista até a roda. A força de atrito causa a diminuição da rotação da roda. O freio a disco deve ser alvo dos mesmos procedimentos com as devidas adaptações.Em primeiro lugar, seria bastante inconveniente que o freio atuasse diretamente no aro da roda (1). Por isso, um disco é instalado na roda de modo a girar junto com ela. O freio atua no disco e no aro (2). Figura 2 – Freio atuando no disco e no aro. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 87 Em lugar dos tradicionais garfos dos freios de bicicleta, são utilizados êmbolos, acionados pela pressão hidráulica (3). No lugar dos cabos de aço, que transmi- tem a força da mão do ciclista até a roda, é utilizada a pressão hidráulica. No lugar das sapatas, são utilizadas as pastilhas que resistem mais aos esforços de um veículo (4). Figura 3 – Pastilhas e pressão hidráulica. Discos de freio Os discos de freio são componentes de alta precisão, fundamentais para o fun- cionamento do sistema de frenagem dos veículos. Fixados nas rodas, reduzem a velocidade quando recebem a fricção das pastilhas (ação de frear). Por serem submetidos a temperaturas e esforços extremos quando pressionados pelas pastilhas, é necessário que sejam muito resistentes. Eles podem ser sólidos ou ventilados. Figura 4 – Tipos de discos. 88 FrEIO a dISCO Nos veículos de elevada potência, em que as temperaturas geradas nos freios são muito elevadas, os discos necessitam de uma ventilação adicional a fim de se manterem arrefecidos, garantindo o maior coeficiente de atrito. Podem ser fundidos sob a forma de dois pratos metálicos, em vez de um só prato espesso, ligados de forma a permitir uma eficaz circulação do ar entre os discos e o con- sequente resfriamento rápido dos pratos. Manutenção do disco de freio dianteiro Os discos de freio devem ser verificados regularmente e trocados ou retifica- dos, desde que a espessura não exceda o recomendado pelo fabricante, em caso de desgaste. Nessa revisão, recomenda-se analisar o estado geral do produto e realizar a medição da espessura e do empenamento do conjunto disco-cubo- -rolamento. Medição da espessura do disco de freio dianteiro A espessura do disco deve ser medida com um micrômetro, como mostra a Figura 5. Figura 5 – medição do disco de freio. A espessura mínima vem gravada no disco. Se já estiver abaixo da especificada, é necessário substituir o disco. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 89 Medição do empeno máximo do conjunto disco-cubo-rolamento A medição do empeno requer um relógio comparador e uma base magnética, como mostram as Figuras 6 e 7. Figura 6 – medição do disco de freio. Figura 7 – medição do cubo de roda. Posicionar a ponta de contato do relógio comparador cerca de 5 milímetros abaixo da borda do disco de freio. Girar o disco vagarosamente e faça a leitura. Nos veículos leves a oscilação lateral do conjunto disco – cubo – rolamento não deve exceder 0,10 milímetro. Retífica Se houver margem de tolerância, deve-se fazer a retífica e medir o disco nova- mente para verificar se ele ainda está dentro da espessura mínima. Caso contrá- rio, ele deve ser substituído. No caso de retífica, deve-se atentar para os procedimentos corretos: 1. Terminada a retífica, ainda com o disco no torno, passar uma lixa de grana 150 para dar acabamento. Em seguida, lavar com água e sabão antes de instalá-lo no veículo. 90 FrEIO a dISCO 2. Nunca retificar ou trocar apenas um disco do carro. 3. Ao remover o disco, prender o flexível de freio com ferramenta adequada – pode ser um gancho feito de arame resistente. Isso impede que o flexível fique pendurado, evitando danos e vazamentos. 4. Não se esquecer de limpar as faces de contato (assentamento) entre o disco de freio e o cubo com uma lixa para remover qualquer oxidação ou rebarbas. 5. Ter sempre as mãos bem limpas para não contaminar as pastilhas. 6. Para discos novos, lavá-los com desengraxante para a remoção da película protetora. Figura 8 – retífica. Mesmo que o disco esteja dentro da tolerância, a retífica nem sempre garante que sua superfície fique totalmente livre de imperfeições, o que pode gerar ruídos e pulsações no pedal, além de abreviar a vida das pastilhas. Para evitar possíveis retrabalhos e insatisfação do seu cliente, a utilização de discos novos é sempre a melhor opção. Assentamento do disco Nos primeiros quilômetros depois da troca ou usinagem do disco de freio, é normal a redução da eficiência da frenagem, pois ainda não existe o contato total entre sua superfície e a pastilha de freio. SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 91 Recomenda-se que, durante essa fase, os freios não sejam utilizados de forma brusca, exceto em caso de emergência, pois pode provocar superaquecimento e azulamento dos discos. Diagnósticos dos possíveis defeitos do disco de freio A seguir, são apresentadas as causas e consequências de possíveis defeitos do disco de freio, além da forma de correção. Quadro 1 – Possíveis defeitos do disco de freio Superfícies desgastadas ou com sulcos Causas • Desgaste em virtude da ação do tempo.• Desgaste irregular por causa da pastilha não original. Consequências • Frenagem deficiente. • Curso longo do pedal de freio. • Ruído durante a frenagem. Correção • Substituição ou retífica do disco e substituição da pastilha. Empenamento Causas • Superaquecimento do disco.• Disco de qualidade inferior. Consequências • Trepidação no pedal de freio.• Pedal de freio longo. Correção • Substituição ou retífica do disco e substituição da pastilha. Superfície com acabamento irregular ou faces não paralelas Causas • Retífica do disco incorreta. • Disco de qualidade inferior. • Pastilhas de qualidade inferior. Consequências • Trepidação do pedal.• Ruído durante a frenagem. Correção • Substituição ou retífica do disco e substituição da pastilha. Cuidados • Na retífica, observar atentamente a espessura mínima do disco. • Sempre realizar a manutenção por eixo, e nunca em apenas uma roda. 92 FrEIO a dISCO • Garantir que as espessuras dos discos montados sejam rigorosamente iguais. • Evitar freadas contínuas e carregamentos impróprios do veículo, pois causam o superaquecimento dos freios, comprometendo seu desempenho. Pinça de freio A pinça de freio é um componente do sistema que está acoplado ao veículo e é responsável por receber a pressão hidráulica gerada no cilindro mestre e forçar as pastilhas contra o disco de freio para efetuar a diminuição ou até a parada das rodas em razão do aumento do atrito. Podem ser fixas ou deslizantes. • Pinças fixas – possuem dois êmbolos ou mais que atuam nos dois lados do disco. Nesse modelo, cada pastilha está apoiada em um êmbolo. Quando o freio é acionado, o êmbolo é empurrado pelo fluido hidráulico sob pressão. O êmbolo empurra a pastilha contra o disco. Figura 9 – Pinça fixa. Há também modelos de freio a disco fixo com três ou quatro êmbolos. No freio de três êmbolos, é instalado de um lado do disco um êmbolo de diâmetro maior; do outro lado, são instalados dois êmbolos de diâmetro menor. A condição para SISTEmaS dE FrEIOS hIdráulICOS 93 que as forças nos dois lados do disco sejam iguais é que a soma das áreas dos êmbolos menores seja igual à área do êmbolo maior. Nesse caso, cada pastilha é acionada por um ou dois êmbolos, como se observa na Figura 10. Figura 10 – Pastilha acionada. • Pinças deslizantes – possuem um ou dois êmbolos de um dos lados. A força é produzida em um só lado. Figura 11 – Pinça deslizante. Quando o freio é acionado, o fluido de freio é injetado sob pressão. Essa pressão atua tanto no êmbolo como na pinça. Supondo que esta última seja livre para se movimentar, pela ação da pressão hidráulica, o êmbolo se moveria para um lado enquanto a pinça se moveria para o outro. Na Figura 12, esses movimentos são exagerados para facilitar a visualização. 94 FrEIO a dISCO Figura 12 – movimentos da pinça e do êmbolo. A pinça flutuante é autocentrante e autoajustável, capaz de deslizar de um lado para o outro e mover-se para o centro cada vez que os freios são usados. Na pinça, estão instaladas as pastilhas, feitas de material próprio para apresentar coeficiente de atrito
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