O dispositivo e o princípio de operação do cilindro de freio principal

O elemento central do sistema de frenagem do veículo é o cilindro mestre do freio (abreviado como GTZ). Ele converte o esforço do pedal do freio em pressão hidráulica no sistema. Vamos considerar as funções do GTZ, sua estrutura e princípio de funcionamento. Vamos atentar para as peculiaridades de funcionamento do elemento em caso de falha de um de seus contornos.

Cilindro mestre: seu propósito e função

No processo de frenagem, o motorista atua diretamente no pedal do freio, que é transmitido aos pistões do cilindro mestre. Os pistões, agindo sobre o fluido de freio, ativam os cilindros de freio de trabalho. A partir deles, por sua vez, os pistões são estendidos, pressionando as pastilhas de freio contra os tambores ou discos. A operação do cilindro principal do freio é baseada na propriedade do fluido de freio de não ser comprimido sob a ação de forças externas, mas de transmitir pressão.

O cilindro mestre tem as seguintes funções:

• transmissão de força mecânica do pedal de freio usando fluido de freio para os cilindros de trabalho;
• garantindo uma frenagem eficaz do veículo.

Para aumentar o nível de segurança e garantir a máxima confiabilidade do sistema, é fornecida a instalação de cilindros mestres de duas seções. Cada uma das seções tem seu próprio circuito hidráulico. Nos veículos com tração traseira, o primeiro circuito é responsável pelos freios das rodas dianteiras e o segundo pelas traseiras. Em um veículo com tração dianteira, os freios das rodas dianteiras direita e traseira esquerda são servidos pelo primeiro circuito. O segundo é responsável pelos freios das rodas dianteiras esquerdas e traseiras direitas. Este esquema é denominado diagonal e é o mais amplamente utilizado.

O dispositivo do cilindro de freio principal

O cilindro mestre está localizado na tampa do servo do freio. O diagrama estrutural do cilindro de freio principal é o seguinte:

• habitação;
• tanque (reservatório) GTZ;
• pistão (2 peças);
• molas de retorno;
• punhos de vedação.

O reservatório de fluido do cilindro mestre está localizado diretamente acima do cilindro e é conectado às suas seções por meio de orifícios de desvio e de compensação. O reservatório é necessário para reabastecer o fluido no sistema de freio em caso de vazamento ou evaporação. O nível do líquido pode ser monitorado visualmente devido às paredes transparentes do tanque, onde estão localizadas as marcas de controle.

Além disso, um sensor especial localizado no tanque monitora o nível do líquido. Caso o líquido caia abaixo da taxa estabelecida, a luz avisadora localizada no painel de instrumentos acende.

A caixa GTZ contém dois pistões com molas de retorno e punhos de vedação de borracha. Os manguitos são necessários para vedar os pistões no alojamento, e a mola fornece um retorno e mantém os pistões em sua posição original. Os pistões fornecem a pressão correta do fluido de freio.

O cilindro mestre do freio pode ser opcionalmente equipado com um sensor de pressão diferencial. Este último é necessário para alertar o motorista sobre um mau funcionamento em um dos circuitos devido à perda de estanqueidade. O sensor de pressão pode ser localizado no cilindro mestre do freio e em uma caixa separada.

O princípio de operação do cilindro mestre do freio

No momento em que o pedal do freio é pressionado, a haste de reforço de vácuo começa a empurrar o pistão do circuito primário. No processo de movimentação, fecha o orifício de expansão, devido ao qual a pressão neste circuito começa a aumentar. Sob a ação da pressão, o segundo circuito inicia seu movimento, cuja pressão também aumenta.

Através do orifício de desvio, o fluido de freio entra no vazio formado durante o movimento dos pistões. Os pistões se movem enquanto a mola de retorno e os batentes na carcaça permitirem. Os freios são acionados devido à pressão máxima gerada nos pistões.

Depois de parar o carro, os pistões voltam à posição original. Nesse caso, a pressão nos circuitos passa gradativamente a corresponder à atmosférica. A descarga nos circuitos de trabalho é evitada pelo fluido de freio, que preenche os vazios atrás dos pistões. Quando o pistão se move, o líquido retorna ao tanque pelo orifício de desvio.

Operação do sistema em caso de falha de um dos circuitos

Em caso de vazamento do fluido de freio em um dos circuitos, o segundo continuará funcionando. O primeiro pistão se moverá através do cilindro até entrar em contato com o segundo pistão. Este último começará a se mover, por isso os freios do segundo circuito serão acionados.

Se ocorrer um vazamento no segundo circuito, o cilindro mestre do freio funcionará de maneira diferente. A primeira válvula, devido ao seu movimento, aciona o segundo pistão. Este se move livremente até que o batente atinja o final do corpo do cilindro. Devido a isso, a pressão no circuito primário começa a aumentar e o veículo é freado.

Mesmo se o curso do pedal do freio aumentar devido ao vazamento de fluido, o veículo permanecerá no controle. No entanto, a frenagem não será tão eficaz.