Guia de pastilhas de travão
As pastilhas de travão são componentes chave de travagem nos carros modernos. Ajudam a desacelerar ou parar as rodas, o que as torna cruciais para uma condução segura. Se é proprietário de um automóvel, entusiasta, ou vendedor de peças de automóvel que procura saber mais sobre estes componentes, continue a ler. Este guia de pastilhas de travão tem o que procura.
O que são pastilhas de travão?
Para responder a esta pergunta, precisamos primeiro de ver como funcionam os travões num veículo motorizado. O sistema de travagem num automóvel ou camião é normalmente um mecanismo que empurra um material friccional para uma superfície.
Dois métodos são normalmente utilizados; travões de tambor e travões de disco. Nos travões de tambor, um sistema hidráulico empurra uma sapata de travão em direcção às superfícies interiores dos tambores.
Os travões de disco envolvem pastilhas que apertam um componente circular chamado rotor ou disco de travão. Com essa informação, podemos agora definir as pastilhas de travão.
Definição das pastilhas de travão
As pastilhas de travão nos sistemas de travagem dos automóveis são componentes que fazem contacto com os rotores de travão para parar as rodas ou reduzir a sua velocidade. Normalmente de forma rectangular, as pastilhas passam por um rotor em ambos os lados. Algumas pessoas também lhes chamam pastilhas de travão de disco.
Uma pastilha de travão típica compreende um pedaço de material de fricção montado numa placa de suporte metálico para apoio estrutural. Atrás da placa de suporte, um pedaço de material isolante é normalmente instalado para reduzir as vibrações.
Na realidade, é possível ver as pastilhas na maioria dos veículos sem sequer remover as rodas. São as peças mantidas nas pinças dos travões, como se pode ver neste diagrama do rotor e das pastilhas de travão.
A maioria dos carros tem duas pastilhas de travão em cada roda. Alguns deles têm mais de duas. Estes são, na sua maioria, veículos pesados ou de desempenho que necessitam de grandes forças de paragem. É também comum que as pastilhas de travão estejam apenas no eixo dianteiro, e os travões de tambor na traseira.
As pastilhas de travão vêm em tipos diferentes, cada uma com características de travagem únicas. Ao seleccionar o tipo a utilizar no seu veículo, estas propriedades desempenham um papel importante, como descobrirá em breve. Antes disso, vamos ver como as pastilhas de travão param um veículo.
Função da pastilha de freio
As pastilhas de freio fornecem a força friccional para desacelerar ou parar um veículo. Elas funcionam convertendo a energia cinética do carro ou caminhão em movimento em energia térmica, reduzindo assim sua velocidade. A energia térmica se dissipa no ar como calor, e as pastilhas de freio são projetadas para garantir que o processo ocorra de forma eficiente.
Para produzir a energia de parada, as pastilhas de freio são equipadas com uma superfície chamada pastilha ou lona de freio. A lona consiste de um tipo especial de material de fricção que pode suportar as condições adversas causadas pelas pastilhas de freio que se esfregam nas superfícies do rotor do freio. O trabalho das pastilhas de freio segue um procedimento simples, como explicado abaixo:
Ao pisar no pedal de freio, a pressão exercida pelo pé transmite em um fluido de freio através do cilindro mestre, mangueiras de freio, linhas de freio e para os pistões nas pinças de freio de cada roda. O sistema multiplica a pressão do pé para cerca de 30 vezes.
A pressão aplicada aos pistões os força a avançar. Como as pastilhas de freio são montadas nestes pistões, elas também se movimentam. A distância entre as pastilhas e o disco de freio é de apenas alguns milímetros, e pequenos movimentos fazem com que elas pressionem firmemente contra o rotor rotativo.
O rotor é feito de um material mais duro do que as pastilhas. Isto faz com que parte do material de fricção das pastilhas se esfregue, formando uma fina camada nas duas superfícies. A camada leva a que a almofada e o rotor fiquem juntos. O atrito resultante se opõe ao movimento do rotor, fazendo com que o veículo se desacelere ou pare.
Eficiência da pastilha de freio
Pastilhas e rotores de freio trabalham em conjunto para gerar o atrito de frenagem. Entretanto, o atrito quando as pastilhas apertam o disco de freio não deve causar o travamento das rodas. Ao invés disso, deve resultar em uma desaceleração gradual, mas firme. Muita pesquisa, portanto, é feita para formular os materiais a serem utilizados para o bloco de fricção.
Para uma operação adequada e segurança de acionamento, os materiais das pastilhas de freio devem satisfazer estes requisitos:
Fornecer um coeficiente de atrito alto o suficiente para parar um veículo, mas baixo o suficiente para evitar que as rodas travem.
Resistir ao desbotamento do freio mesmo quando operando em níveis de alta temperatura
Manter a eficácia ou recuperar rapidamente em condições de umidade ou água
Ser duro o suficiente para resistir ao desgaste e prolongar a vida útil da pastilha de freio, mas macio o suficiente para não desgastar o rotor muito rapidamente
Operar suficientemente silencioso e evitar o som irritante das pastilhas de freio, mas sem sacrificar a potência de parada
Produzir pó de pastilha de freio baixo
Oferecer um desgaste uniforme durante toda a vida útil da pastilha de freio
Ser leve o suficiente para a aplicação e economia de combustível necessária
Para garantir uma frenagem segura, os pesquisadores têm, ao longo dos anos, apresentado diferentes formulações de material de pastilhas de freio. As pastilhas utilizadas no carro de hoje têm normalmente entre 20 e 20 componentes diferentes, com cada uma servindo um propósito específico.
Embora suas proporções exatas variem entre fabricantes e tipos de pastilhas de freio, os materiais geralmente incluem o seguinte.
Abrasivos – óxidos metálicos, cavacos metálicos, quartzo e outros para fornecer as propriedades friccionais
Materiais ligantes – fibra de vidro, resina, fibra de carbono e vários outros para manter tudo junto.
Materiais estruturais – cerâmica, fibras minerais e outros materiais
Exemplos de enchedores incluem sucata de borracha, pó de carvão marinho, palha de aço e muito mais.
Estes determinam a vida útil das pastilhas de freio, desempenho e outras propriedades. Teremos estes materiais para pastilhas de freio explicados mais tarde. Primeiro, vamos ver sobre a estrutura de uma pastilha de freio.
Peças para pastilhas de freio
As pastilhas de freio para carros são projetadas mais ou menos da mesma maneira, exceto por algumas diferenças. Geralmente, elas costumam parecer idênticas. Sua estrutura, como já mencionado, consiste de uma lona de fricção, placa de apoio, calço e alguns outros componentes. O diagrama das pastilhas de freio acima ilustra as peças principais, que incluem:
Bloco de fricção – esta é a seção principal das pastilhas de freio; e a mais importante. Ela consiste em materiais que produzem atrito quando a pastilha entra em contato com o rotor do freio.
Subcamada – esta é a parte debaixo do bloco de fricção que aumenta a espessura do bloco. Embora feito de materiais fictícios, o subpavimento normalmente não entra em contato com o rotor. A sub-camada freqüentemente contém o indicador de desgaste da pastilha de freio.
Camada Adesiva – a camada adesiva da pastilha de freio contém os materiais que ligam a pastilha à placa de base. Diferentes fabricantes usam diferentes adesivos para esta camada a fim de proporcionar uma fixação permanente. Algumas pastilhas de freio não possuem esta peça e, em vez disso, se fixam mecanicamente à placa de apoio.
Placa base – Normalmente feita de aço, a placa fixa o bloco de fricção da pastilha de freio, ajudando a guiá-la ao frear. A chapa também dissipa o calor.
Calço – muitas pastilhas de freio têm um calço preso à superfície traseira da placa traseira. Muitas vezes feitas de metal ou uma combinação de borracha e metal, um calço de freio ajuda a amortecer as vibrações e reduzir o chocalhar das pastilhas de freio.
Ranhuras – a maioria das pastilhas de freio vem com um corte de ranhura no bloco de fricção. A ranhura permite a fuga de gases e detritos. Também ajuda a evitar o ruído de vibração das pastilhas de freio. O número de ranhuras pode ser um ou vários, dependendo da marca e do projeto específicos.
Os chanfros – as pastilhas de freio vêm com chanfros (as extremidades chanfradas) por vários motivos. Estes incluem guiar a pastilha até o rotor, ajudar na quebra da pastilha de freio e reduzir as vibrações.
Aba do pilar – também conhecida como orelha do pilar, esta parte se projeta em ambos os lados da montagem das pastilhas. Ela fornece um meio de fixar a pastilha de freio ao suporte da pinça, fixando-a para evitar movimentos laterais ao frear.
Outras peças – um kit de pastilha de freio contém acessórios de instalação. Estes incluem fixadores e outros componentes. Pinos e presilhas das pastilhas de freio ajudam a fixar firmemente a pastilha, reduzir vibrações e conduzir o calor para longe.
Diferenças de projeto das pastilhas de freio
A maioria das pastilhas usadas nos freios de veículos motorizados pode parecer semelhante. No entanto, isso muda quando são examinadas de perto. As principais diferenças entre as pastilhas de freio incluem:
Fixação da camada inferior – muitos fabricantes fixam o bloco de fricção por meio de adesivo. Outros são instalados mecanicamente usando altas pressões ou moldados na placa de base sob alta temperatura e pressão.
Sensor de desgaste – algumas pastilhas vêm com ranhura de desgaste no bloco de fricção. Quando a ranhura desaparece, a pastilha de freio fica desgastada. Outras apresentam uma peça em metal inserida no bloco de fricção da pastilha.
Uma pastilha de freio gasta expõe o metal, produzindo ruído e alertando sobre a necessidade de substituição. O sensor da pastilha de freio também pode ser uma tira de metal acoplada que raspa o rotor quando a pastilha se desgasta. O ruído resultante age como um aviso de desgaste excessivo.
Outra forma de ajudar a detectar o desgaste das pastilhas de freio envolve o uso de uma aba metálica para fechar um circuito. Incorporado ao material de fricção, o metal faz com que uma luz de aviso de pastilha de freio no painel de instrumentos apareça.
A espessura das pastilhas de freio varia entre marcas e modelos, com a profundidade padrão em torno de 10mm-12mm. Diferentes fabricantes também têm valores diferentes para a espessura mínima da pastilha de freio antes da substituição. Normalmente, não se deve permitir que o material de fricção se desgaste abaixo de 3mm.
Acabamento – algumas pastilhas de freio têm suas placas de base pintadas para protegê-las da corrosão. Outras são galvanizadas ou laminadas pelo mesmo motivo. Quando revestida, uma pastilha de freio não requer tinta, exceto por apelo visual.
