Almofadas de cerâmica: prós e contras, comentários
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Almofadas de cerâmica: prós e contras, comentários

Desde a criação dos veículos automotores, tornou-se necessário desenvolver um mecanismo que permitisse ao motorista parar o carro a tempo. No transporte moderno, isso não é mais um mecanismo, mas todo um sistema composto por um grande número de elementos diferentes que garantem a redução mais rápida possível na velocidade de um carro ou motocicleta.

O sistema de segurança ativa e passiva inclui muitos componentes, incluindo o freio. Seu dispositivo inclui uma linha ao longo da qual o fluido de freio se move, cilindros de freio (um principal com um amplificador de vácuo e um para cada roda), um disco (em carros econômicos, um tipo de tambor é usado no eixo traseiro, que você pode ler detalhe sobre em outra revisão), compasso de calibre (se o tipo de disco for usado) e almofadas.

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Quando o veículo desacelera (não se utiliza a frenagem com motor), o sistema de frenagem é acompanhado por forte aquecimento das pastilhas. O alto atrito e as altas temperaturas levam ao desgaste acelerado do material do elemento de contato. Claro, isso depende da velocidade do veículo e da pressão no pedal do freio.

Por essas razões, a pastilha de freio precisa ser substituída periodicamente. A operação de um veículo com elementos de freio desgastados mais cedo ou mais tarde levará a um acidente. O desgaste rápido dos componentes do veículo, a carga elevada durante a frenagem de emergência e outras condições incentivam os motoristas a pensar em adquirir sistemas de freio melhores. Entre eles está a versão em cerâmica.

Vamos considerar como esse sistema difere do clássico, quais são suas variedades e também quais são os prós e os contras de tal modificação.

A história dos freios de cerâmica

A própria tecnologia de fabricação de modificações cerâmicas do veículo surgiu na produção americana de autopeças. Apesar do fato de que muitas montadoras europeias também estão tentando dominar esse desenvolvimento, é o análogo americano que tem a máxima eficiência e confiabilidade. Este sistema de travagem está ganhando cada vez mais popularidade em todo o mundo. Esta tecnologia é frequentemente utilizada na montagem de veículos especiais: viaturas policiais, ambulâncias, caminhões de bombeiros. Como você pode ver, em alguns países essa tecnologia é reconhecida como a melhor em nível estadual.

Os primeiros freios foram desenvolvidos por engenheiros que fabricavam carruagens de cavalos de qualidade. Inicialmente, eram sapatos de madeira, que, com a ajuda de um mecanismo de alavanca, eram firmemente pressionados contra a parte externa do aro. Sim, esses freios funcionavam, mas eram perigosos. A primeira desvantagem era devido ao fato de que o material não resistia ao atrito prolongado e podia pegar fogo. A segunda desvantagem dizia respeito à substituição frequente de sapatos gastos. Terceiro, a estrada de paralelepípedos geralmente deforma o aro, fazendo com que o elemento de freio tenha contato ineficaz com a superfície, portanto, muito esforço foi necessário para diminuir o tráfego.

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O próximo desenvolvimento, que começou a ser utilizado no transporte, é um elegante calçado de metal com forro de couro. Este elemento ainda está em contato com a parte externa da roda. A qualidade da frenagem dependia de quão grande era o esforço do motorista na alavanca. Mas essa modificação também tinha uma desvantagem significativa: o pneu da roda no ponto de contato com o bloco se desgastava, o que tornava necessário trocá-lo com frequência. Um exemplo de tais sistemas é o Panhard & Levassor (final do século 1901), bem como um modelo idêntico de XNUMX.

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Um ano depois, o engenheiro inglês F.U. Lanchester registra uma patente para a primeira modificação do freio a disco. Como o metal era um luxo naquela época (o aço era usado principalmente para fins militares), o cobre era usado como pastilhas de freio. A condução de veículos com esses freios era acompanhada por muito ruído e as pastilhas se desgastavam rapidamente devido às propriedades macias do cobre.

No mesmo ano, o desenvolvedor francês L. Renault projetou um freio do tipo tambor, dentro do qual as pastilhas semicirculares estavam localizadas (para mais informações sobre como configurar tais freios, leia aqui) Quando o sistema foi ativado, esses elementos foram abertos, encostados nas paredes laterais do tambor por dentro. Os modernos freios a tambor funcionam com o mesmo princípio.

Em 1910, tal projeto foi reconhecido como o mais confiável de todos disponíveis na época (além dos listados acima, os freios de banda também foram testados, os quais foram instalados em carruagens puxadas por cavalos e em 425 modelos Oldsmobile que surgiram em 1902 ) Esses elementos foram instalados em cada roda. Ao contrário dos desenvolvimentos anteriores, este produto foi capaz de resistir a freadas fortes em um a dois mil quilômetros.

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A vantagem dos freios a tambor era que eles eram protegidos de influências ambientais agressivas em seus elementos individuais. A estrada naquela época estava longe de ser ideal. Freqüentemente, os carros foram expostos a solavancos severos, sujeira, água e poeira. Todos esses fatores influenciaram negativamente tanto a condição das rodas e do chassi quanto o desempenho das almofadas. Por estar fechado, o mecanismo foi protegido de tais influências. Além disso, o mecanismo implicava menos esforço por parte do motorista para parar o carro (modificações hidráulicas ainda não haviam sido desenvolvidas).

Apesar dessas vantagens, o mecanismo tinha uma séria desvantagem - não esfriava bem e, se a frenagem era ativada em alta velocidade, esse fator pode levar a um rápido desgaste das lonas de fricção. Mesmo os primeiros desenvolvimentos de freios a tambor consistiam em um grande número de unidades (50) e um grande número de peças (200). Este TS consistia em dois circuitos. O primeiro (traseiro) era acionado por pedal, e o segundo (bateria dianteira) - por uma alavanca manual. Pela primeira vez, o Isotta-Fraschini Tipo KM (1911) foi equipado com esse sistema de travagem.

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Vários tipos de sistemas hidráulicos foram patenteados entre 1917 e 1923. Eles são baseados no princípio de transferência de forças do cilindro de freio principal para o executivo através do fluido de freio (para detalhes sobre o que é, e quais propriedades desta substância, leia em outra revisão).

Após a Segunda Guerra Mundial, os fabricantes de automóveis equiparam seus modelos com unidades de potência mais potentes, o que permitiu que os veículos se desenvolvessem em velocidades cada vez maiores. Um exemplo disso é o Pontiac Bonnevile de 1958. Seu motor de combustão interna de oito cilindros e 6 litros permitia que ele acelerasse até 210 km / h. Os freios a tambor clássicos quebraram muito rapidamente e não conseguiram lidar com o aumento da carga. Especialmente se o motorista usasse um estilo de direção esportivo.

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Para tornar o transporte seguro, foram usados ​​freios a disco em vez de freios a tambor. Anteriormente, este desenvolvimento era equipado apenas com transporte de corrida, ferroviário e aéreo. Essa modificação consistia em um disco de ferro fundido, fixado em ambos os lados com pastilhas de freio. Este desenvolvimento provou ser eficaz, e é por isso que os fabricantes de automóveis equipam modelos premium e luxuosos com esses freios.

A diferença entre os sistemas modernos é que eles usam diferentes componentes e designs de calibradores (para obter detalhes sobre o que é, quais tipos existem e como funcionam, leia separadamente).

Mais de 25 anos atrás, o amianto era usado em sistemas de travagem. Este material tinha boas características. Sua peculiaridade é que ele é capaz de suportar altas temperaturas e forte atrito, sendo esta a principal carga que o forro enfrenta no momento do contato firme com o disco de freio. Por essa razão, essa modificação foi popular por muito tempo e poucos análogos poderiam realmente competir com este produto.

No entanto, o amianto, que faz parte dos revestimentos dos veículos, tem uma desvantagem significativa. Devido ao forte atrito, a formação de poeira não pode ser completamente eliminada. Com o tempo, ficou comprovado que esse tipo de poeira é muito prejudicial à saúde humana. Por esse motivo, o uso de tais almofadas diminuiu drasticamente. Quase todos os fabricantes em todo o mundo pararam de fazer esses produtos. Em vez disso, um material orgânico diferente foi usado.

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No final da década de 1990, engenheiros de vários fabricantes de automóveis começaram a considerar a cerâmica como uma alternativa ao amianto. Hoje, esse material é utilizado em sistemas de frenagem premium, que são equipados com carros esportivos, bem como em modelos com motor potente.

Características dos freios de cerâmica

Para apreciar as características dos freios de cerâmica, é necessário compará-los com o equivalente clássico, que é usado por padrão em todos os carros.

Quase 95% do mercado de pastilhas de freio é orgânico. Dependendo da tecnologia de fabricação, até 30 componentes podem ser incluídos no forro da última, que são mantidos juntos com uma resina orgânica. Independentemente da mistura de quais componentes um determinado fabricante usa, uma pastilha de freio orgânica clássica consistirá em:

  • Resina orgânica. Este material é capaz de fornecer uma fixação firme em todos os componentes do onlay. No processo de frenagem, o bloco passa a gerar calor, cuja temperatura pode chegar a 300 graus. Por causa disso, uma fumaça acre começa a ser liberada e o material queima. Esta condição reduz significativamente o coeficiente de adesão do forro ao disco.
  • Metal. Este material é usado como base para desacelerar um disco de freio giratório. Na maioria das vezes, o aço é usado para a fabricação desse elemento. Este material não se desgasta tão rapidamente. Esta propriedade torna eficaz um sistema de frenagem de orçamento. Mas também é uma desvantagem importante das pastilhas de metal - a frenagem intensiva leva ao desgaste rápido do próprio disco. A vantagem desse material é seu baixo custo e resistência a altas temperaturas. No entanto, também tem várias desvantagens significativas. Um deles é a má troca de calor com o disco de freio.
  • Grafite. Este componente é essencial em todas as almofadas orgânicas. Isso porque reduz o desgaste do disco de freio devido ao contato constante com o metal nas pastilhas. Mas sua quantidade não deve ultrapassar uma determinada porcentagem com a parte de metal. Almofadas muito macias formarão uma forte cobertura nas bordas. Para obter mais informações sobre como lidar com isso, leia separadamente.
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Portanto, as características das pastilhas orgânicas incluem baixo custo, operação eficiente em baixas velocidades, segurança do disco de freio com uso moderado do freio. Mas essa opção tem mais desvantagens:

  1. A presença de depósitos de grafite prejudica a aparência dos aros;
  2. Não é recomendável dirigir rápido e usar o freio no último momento, pois devido à alta temperatura as pastilhas podem "flutuar". Em tais situações, é melhor usar a frenagem do motor, mas a distância de frenagem neste caso será em qualquer caso mais longa (para saber como este parâmetro é medido, leia em outro artigo);
  3. A ativação frequente do freio de emergência acelera o desgaste do disco, pois o grafite rapidamente evapora do elemento e o metal começa a esfregar contra o metal.

Agora, para os recursos dos freios de cerâmica. Em primeiro lugar, a cerâmica comum não deve ser confundida com esse desenvolvimento. A tecnologia pela qual esses produtos são fabricados também é chamada de pó. Todos os componentes que compõem esse sapato são triturados até virar pó, de forma que todos fiquem firmemente conectados uns aos outros. Esse recurso não só evita o desgaste rápido das pastilhas com o uso frequente do freio, como também não forma depósitos de grafite nos discos (esse material está muito menos na composição dos freios de cerâmica).

Além do percentual de grafite, esses produtos também contêm menos metal. Mas em vez de aço, cobre é usado em tais almofadas. Este material remove melhor o calor quando os freios são aquecidos. Este recurso será prático para os motoristas que estão acostumados a dirigir de acordo com o princípio de “os freios foram inventados por covardes”, portanto, eles os utilizam no último momento. Embora não apoiemos essa abordagem para o manuseio de veículos, os freios de cerâmica podem evitar alguns acidentes que surgem quando as pastilhas não suportam cargas pesadas.

Outra razão pela qual as almofadas de cerâmica usam cobre em vez de aço é a maciez do metal. Devido a isso, o produto não se deforma durante o aquecimento crítico, o que aumenta significativamente a vida útil do elemento.

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Assim, ao contrário da matéria orgânica, a cerâmica não forma pó, o coeficiente de adesão do forro ao disco é muito maior, o que reduz significativamente a distância de frenagem do carro. Ao mesmo tempo, o sistema é capaz de suportar temperaturas suficientemente altas.

Diferenças entre freios de cerâmica

Aqui está uma pequena mesa para ajudá-lo a comparar as almofadas orgânicas com as de cerâmica:

Parâmetro de comparação:Orgânico:Cerâmica:
Geração de poeiramáximoo mínimo
Vida útilmédiamáximo
Aquecimento de discofortemínimo
Desgaste natural do discofortemínimo
Rangidos rangentesmédiamínimo
Condição de temperatura máximaGraus 350Graus 600
Eficáciamédiamáximo
Preçobaixoalto

Claro, esta tabela não reflete a imagem completa de todos os sistemas de freios que usam cerâmica ou produtos orgânicos. Uma viagem silenciosa com frenagem mínima em altas velocidades pode estender a vida útil das pastilhas e discos padrão. Portanto, essa comparação é mais sobre cargas máximas.

Os elementos executivos do sistema de freio incluem:

  • Discos de freio (um para cada roda, se o carro for equipado com veículo totalmente a disco, caso contrário, há dois na dianteira e os tambores na traseira);
  • Pás (seu número depende do tipo de veículo, mas basicamente são duas por disco);
  • Pinças (um mecanismo por disco de freio).

Conforme mencionado anteriormente, as pastilhas e os discos ficam muito quentes durante a frenagem. Para atenuar esse efeito, a maioria dos sistemas de frenagem modernos são projetados para serem bem ventilados. Se o carro for usado em condições normais, esse fluxo de ar é suficiente para que os freios façam bem o seu trabalho.

Porém, em condições mais difíceis, os elementos padrão se desgastam rapidamente e não atendem à sua tarefa em altas temperaturas. Por esse motivo, as empresas fabricantes de veículos estão introduzindo novos materiais que não perdem suas propriedades de atrito em altas temperaturas e também não se desgastam tão rapidamente. Esses materiais incluem uma almofada de cerâmica e, em alguns tipos de veículos, também um disco de cerâmica.

Durante o processo de fabricação, o pó cerâmico é combinado com aparas de cobre em pó sob alta pressão. Essa mistura é submetida a um tratamento de alta temperatura em um forno. Graças a isso, o produto não tem medo de um forte aquecimento e, durante o processo de fricção, seus componentes não se desintegram.

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Além dessas propriedades, o freio de cerâmica é capaz de:

  • Faça menos barulho e vibre menos durante a ativação do veículo;
  • Fornece um alto coeficiente de atrito em condições de temperatura muito mais altas;
  • Ação menos agressiva no disco de freio (isso é conseguido substituindo a liga de aço por cobre).

Tipos de almofadas cerâmicas

Antes de escolher as pastilhas de cerâmica para o seu veículo, deve-se observar que existem vários tipos. Eles são classificados de acordo com o estilo de pilotagem para o qual se destinam:

  • Rua - modo urbano com aumento de cargas no sistema de frenagem;
  • Esporte - estilo de pilotagem esportivo. Essa modificação é geralmente usada em carros esportivos que podem circular tanto em vias públicas quanto em vias fechadas;
  • Extreme - projetado exclusivamente para corridas extremas em pistas fechadas, por exemplo, competições de drifting (para mais detalhes sobre este tipo de competição, leia aqui) Freios de cerâmica nesta categoria não são permitidos em veículos que trafegam em estradas normais.

Se falarmos sobre o primeiro tipo de absorventes, eles são ótimos para o uso diário. As chamadas “cerâmicas de rua” não desgastam tanto o disco de freio de aço. Eles não precisam ser pré-aquecidos para andar. As almofadas da esteira são eficazes após o pré-aquecimento, portanto, não podem ser usadas para o uso diário. Por causa disso, o disco se desgastará muito mais.

Almofadas de cerâmica: prós e contras, comentários

Aqui estão alguns mitos comuns sobre o uso de cerâmica em carros convencionais:

  1. As pastilhas de cerâmica são projetadas exclusivamente para carros esportivos, porque um disco de freio convencional emparelhado com elas se desgasta rapidamente. Na verdade, existem modificações adaptadas para uso em máquinas convencionais. Estas são almofadas de cerâmica amadoras. Ao comprar novos consumíveis, é necessário esclarecer em que modo eles serão utilizados.
  2. O material de que a pastilha de freio e o disco são feitos deve ser idêntico. Ao desenvolver este tipo de pastilhas, os engenheiros os testaram especificamente em discos de freio de aço e os adaptaram para eles.
  3. A almofada de cerâmica desgasta o disco mais rapidamente. Afirmações em contrário não são uma jogada de marketing das montadoras. A experiência de muitos motoristas confirma a falácia dessa afirmação.
  4. A confiabilidade das pastilhas só se mostra em frenagens extremas. Na verdade, essa modificação mantém suas propriedades em uma faixa de temperatura muito mais ampla. Mas os freios convencionais em situações de emergência podem ser mais perigosos (devido ao superaquecimento, eles podem parar de frear). Quando selecionado corretamente, ele suportará a carga perfeitamente, dependendo do estilo de pilotagem.
  5. O custo é muito alto. Embora haja uma diferença em comparação com as almofadas convencionais, essa diferença não é tão grande que um motorista com uma renda média material não possa pagá-las. Dado que este elemento tem uma vida útil aumentada, o fim justifica os meios.

A cerâmica pode ser adquirida se o motorista freia com frequência em altas velocidades. Não é necessário instalá-lo em sistema de travagem convencional, uma vez que os elementos orgânicos convencionais com disco de aço suportam perfeitamente o modo urbano e a condução em estrada a velocidades médias.

Forças das pastilhas de freio de cerâmica

Se considerarmos as vantagens dos freios de cerâmica, os seguintes fatores podem ser distinguidos:

  • A cerâmica desgasta menos o disco devido à baixa composição abrasiva. Menos partículas de metal não arranham o disco, graças ao qual o produto tem uma longa vida útil. Naturalmente, quanto mais vezes você precisar trocar os elementos do sistema de freio, mais cara será a manutenção do carro. No caso das pastilhas de cerâmica, a manutenção programada dos freios tem um período prolongado.
  • Os freios de cerâmica são muito mais silenciosos. A razão para isso é o baixo teor de partículas de metal que arranham a superfície do disco.
  • Maior faixa de temperatura de operação. Os produtos podem suportar aumentos de temperatura de até 600 graus e resfriamento rápido, mas ao mesmo tempo não perdem suas propriedades. Os pads do tipo track têm este parâmetro ainda mais.
  • Menos poeira é gerada. Graças a isso, o motorista não precisa adquirir meios para limpar os aros das rodas dos depósitos de grafite.
  • Eles alcançam rapidamente o regime de temperatura necessário. Isso garante que o desempenho da frenagem não seja comprometido quando o pedal é pressionado novamente.
  • Com forte aquecimento, as almofadas não se deformam, o que elimina a necessidade de reparos frequentes do veículo.
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As pastilhas de freio de cerâmica são usadas com sucesso não apenas em carros esportivos. Esta modificação se provou bem nos sistemas de freio de caminhões.

Contras de pastilhas de freio de cerâmica

Em comparação com os pontos positivos, há muito menos desvantagens da cerâmica para freios. Por exemplo, um dos parâmetros que alguns motoristas usam para escolher a versão em cerâmica é a ausência de poeira. Na verdade, isso não é totalmente verdade. No processo de fricção das almofadas contra o disco, elas definitivamente se desgastarão, o que significa que ainda há formação de poeira. Só que não há uma quantidade tão grande, e mesmo em discos leves não é tão perceptível, porque contém muito menos ou mesmo nenhum grafite.

Alguns motoristas, escolhendo as peças de reposição, procedem apenas do preço do produto. Eles pensam: quanto maior o custo, maior a qualidade. Isso geralmente é verdade, mas não é o principal parâmetro de confiança. Portanto, se você selecionar a cerâmica mais cara, há uma grande probabilidade de que uma versão para um carro esportivo seja comprada.

O encaixe em um veículo padrão que normalmente é usado trará poucos benefícios e, em alguns casos, pode até causar um acidente, pois os eletrodos profissionais precisam ser pré-aquecidos antes de atingirem a eficiência máxima. Por isso, deve-se selecionar cuidadosamente as peças, partindo das condições em que serão utilizadas.

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Portanto, como você pode ver, os freios de cerâmica são mais confiáveis ​​e eficientes do que os clássicos. Muitos motoristas optam por este produto específico. No entanto, deve-se também levar em consideração o quanto o motorista costuma sobrecarregar o sistema de freios.

Os freios corretamente selecionados podem melhorar a segurança do transporte em um tráfego intenso, bem como reduzir a frequência de substituição das pastilhas durante freadas pesadas. Outro fator importante é que você deve escolher apenas produtos de fabricantes confiáveis.

Em conclusão, sugerimos assistir a alguns testes de vídeo de freios de cerâmica:

FREIOS DE CERÂMICA - POR QUE?

Perguntas e Respostas:

Por que os freios de cerâmica são melhores? Ótimo para pilotagem agressiva. Eles são capazes de resistir ao aquecimento de até 550 graus sem perda de eficiência. Pouca poeira e ruído. Não danifique o disco.

Como distinguir freios de cerâmica? O tipo de almofadas está indicado na embalagem. Salvo indicação em contrário, eles estão em altas temperaturas de operação. Eles custam muito mais do que almofadas regulares.

Quanto tempo duram as almofadas de cerâmica? Em comparação com as pastilhas convencionais, essas pastilhas são muito mais duráveis ​​(depende da frequência da frenagem repentina). As almofadas atendem de 30 a 50 mil com freios freqüentes.

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