Platô, disco e rolamento de embreagem

O sistema de embreagem é composto por três componentes principais que são: o platô, o disco de embreagem e o rolamento. Além desses componentes ainda pertencem a esse sistema o garfo de embreagem, o cabo e o pedal de acionamento. A figura abaixo mostra a constituição completa do sistema.

Quando pisamos no pedal da embreagem, tencionados um cabo de aço, o qual movimenta o garfo de embreagem. Esse garfo, força o rolamento contra as molas do platô, que faz com que a sua placa de pressão recue, liberando o disco de embreagem. Desta forma, o volante irá girar livre e o disco ficará estático. Como a árvore primária da caixa de mudanças fica acoplada ao disco, praticamente fica desligado o câmbio do motor. Veja as figuras abaixo:

Funcionamento da embreagem

O sistema de embreagem tem por finalidade, “ligar” e “desligar” a transmissão de movimentos do motor para a caixa de mudanças (câmbio), possibilitando assim, iniciar o movimento do veículo de forma suave quando o mesmo estiver parado e permitir a passagem das marchas no câmbio de forma precisa, suave e eficiente.

Platô

Disco de embreagem

O sistema é composto por três elementos principais, o disco, o platô e o rolamento de embreagem.

Funcionamento da embreagem

Durante o funcionamento normal, o disco de embreagem é fortemente comprimido contra a face do volante do motor (disco rotativo que fica preso à árvore de manivelas ou virabrequim). Assim, com o motor em funcionamento o disco de embreagem gira solidário ao volante. No centro do disco existe um encaixe estriado onde fica acoplado a árvore piloto da caixa de mudanças (em alguns veículos a árvore primária do câmbio).

Quando o disco estiver em movimento, será transmitido o movimento para a caixa de mudanças via árvore primária.

Quando acionamos o pedal da embreagem, um sistema de alavancas acionado por meio de um cabo ou por meio de pressão hidráulica, empurra o rolamento da embreagem contra a parte central da membrana do platô, que atua como uma alavanca retirando a pressão do disco (afastando a placa de pressão do platô). Como o disco fica sem pressão, o mesmo ficará livre do volante, estabelecendo-se o corte da transmissão.

Abaixo segue a animação original. Clique no botão na parte baixa do lado direito para ver o funcionamento animado.

Vazamento no sistema de freio

O burrinho mestre a qual se refere é o cilindro-mestre dos freios (até hoje não descobri de onde vem esse apelido) e ele pode ser responsável por vazamentos sim, que pode ser externo (perceptível na visualização) ou interno. Quando há vazamento interno, existe a possibilidade do fluido estar passando para dentro do servo-freio.

Para identificar se o vazamento é no cilindro-mestre é muito simples. Basta isolá-lo do restante do circuito e fazer o teste.

Isolando o cilindro-mestre do circuito

Fazendo a sangria do cilindro-mestre

Desligue as tubulações que estão conectadas ao cilindro-mestre. Feche os orifícios com um sangrador que tenha a medida da rosca. Faça a sangria do cilindro-mestre para eliminar o ar acumulado.

Feito isso, acione o pedal (aplicação de força moderada) e aguarde. Se o pedal ceder, há problemas de vazamento interno ou externo no cilindro-mestre. Caso não ceda, o problema estará num outro ponto do circuito.

Vá ligando uma tubulação por vez, repetindo o processo. Em qual tubulação ceder, estará o problema.

Obs: Muitas vezes o pedal poderá ceder sem que haja vazamento no sistema hidráulico. Isso poderá ocorrer quando os tubos flexíveis dos freios estiverem com problemas e, ao se acionar os freios, devido a elevação da pressão no circuito, eles se dilatam, fazendo com que o pedal tenha o seu curso alterado.

Freios a tambor tipo simplex e duo-servo

Qual a diferença entre um sistema de freios a tambor do tipo simplex e duo-servo?

No sistema de freio a tambor tipo simplex, as sapatas de freio agem de forma independente.

As extremidades de ancoragem são livres para se movimentarem, deslizando sobre a ancoragem, daí a denominação flutuante. Essa flutuação resulta na centralização automática das sapatas no tambor.

É um freio com menor torque por força exercida pelo pedal de freio. Quando o veículo se movimenta à frente, a sapata primária é mais solicitada do que a sapata secundária, com isso damos à sapata primária o nome de sapata energizada e para a sapata secundária damos o nome de sapata desenergizada.

Com o veículo se movimentando à ré, a atuação das sapatas se inverte.

Nos freios tipo uni e duo-servo, o tipo de projeto é o mesmo, estando a diferença em que o uni-servo possui cilindro com um único êmbolo, tendo, portanto, ação unidirecional atuando sobre a sapata primária, fazendo com que o freio tenha ação de servo somente quando o veículo se movimenta para a frente.

Já o tipo duo-servo, possui cilindro com dois êmbolos, portanto, com dois sentidos de aplicação atuando sobre as sapatas primárias e secundárias. Desta forma, a ação de servo atua tanto no movimento para a frente como no movimento de ré. Esse freio é conhecido pela servo-ação da sapata primária sobre a secundária e vice-versa quando for duo-servo.

A pressão exercida contra o tambor por uma das sapatas é aumentada substancialmente pela servo-ação da outra sapata; por exemplo, quando o veículo se movimenta para a frente, temos:

Aplicando-se o freio, o movimento do tambor de freio tende a arrastar a sapata primária (energização); essa força de arraste é então aplicada à sapata secundária, por intermédio do conjunto de regulagem automática, adicionando-se a força aplicada pelo cilindro de freio.

Isto resulta numa multiplicação de forças e, conseqüentemente, numa diminuição do esforço por parte do motorista ao frear o veículo, daí a denominação servo.

Freios ABS

Uma vez que o leitor já teve oportunidade de conhecer o funcionamento básico de um sistema de freios convencional, agora podemos abordar um sistema de freios que cada vez mais vem se popularizando, dado o nível elevado de eficiência de frenagem que ele proporciona, significando mais segurança, que é a palavra de ordem atualmente na indústria automobilística mundial.

Apesar de toda sofisticação que atualmente emprega-se no desenvolvimento de sistemas cada vez mais precisos e eficientes – como a adoção de lógica Fuzzy nos algoritmos de processadores Intel que equipam algumas centrais eletrônicas – o princípio básico que rege o funcionamento de um sistema de freios ABS (Anti-lock Brake System) é simples, consistindo em garantir que cada ponto do pneu que está em contato com o solo mantenha-se estático.

Basicamente o que faz o carro parar quando se aplica pressão sobre o pedal de freio é o atrito entre o pneu e a superfície de rolagem. Quando em uma frenagem a roda trava, ou seja para de rodar, aquele ponto do pneu que está em contato com o piso passa a ter movimento em relação ao solo, diminuindo assim o coeficiente de atrito, que sendo simplista é o indicador de quanta força está sendo empregada no nosso caso para imobilizar o veículo.

Esta é a explicação do porquê um carro que tem suas rodas travadas em uma frenagem, percorre maiores distâncias para frear. Assim sendo o papel do ABS é fazer com que as rodas não travem e mais ainda, assegurar que os componentes do freio atuem até a iminência da travagem. Para se conseguir este efeito, os sistema convencional de freios recebe uma série de itens como:

  • Sensor de velocidade
  • Válvula
  • Bomba
  • Central de controle

 

 

Obviamente existem fabricantes diferentes que empregam tecnologias próprias em seus sistemas, porém um modelo básico consiste de sensores de velocidade localizados em cada uma das rodas – nos casos em que o sistema atua nas quatro rodas – ou no diferencial. Estes sensores tem o papel de verificar várias vezes por segundo (mais de 15 vezes) a velocidade de cada roda e comparar com a velocidade do carro. Quando a velocidade da roda cai em relação a do carro é que “entra em ação” o sistema.

OBS: O mesmo princípio utilizado para identificar o travamento das rodas nos freios ABS, é adotado de forma invertida em controles de tração e será abordado brevemente.

Os sinais coletados por estes sensores e enviados a central eletrônica são processados, fazendo com que entre em atuação as válvulas e bombas. Nos sistemas mais modernos, a pressão do fluído que vem do cilindro mestre pode ser reduzida ou mesmo interrompida através de diafragmas dentro da válvula, desta forma é como se o freio deixasse de atuar momentaneamente na roda, liberando-a portanto, e garantindo atrito suficiente.

No instante seguinte entra em ação a bomba, realimentando o sistema e garantindo que a pressão aliviada ou interrompida pela válvula retorne ao sistema, até que se observe nova desaceleração da roda. Esta operação se repete como já dissemos, 15 ou mais vezes por segundo, funcionando mais ou menos como se fossem enviados diversos pulsos ao sistema de freio, que são sentidos no pedal de freio, que nada mais é do que a abertura e o fechamento da válvula.

Aumentar a freqüência de cerca de 15 operações por segundo, garantiria maior eficiência ainda, porém a limitação é de ordem mecânica e não eletrônica, já que o sistema de pinças, bombas e até mesmo a inércia da roda não responde na mesma velocidade.

 

Há atualmente três classificações de ABS quanto as linhas ou canais que o sistema de freios possui:

  • Quadricanal – utiliza quatro sensores e saem quatro linhas com uma válvula cada, que alimentam individualmente de fluído o freio de cada roda. Este obviamente é o sistema mais eficiente devido ao controle da velocidade individual de cada uma das rodas impedindo que qualquer uma delas trave.
  • Tricanal – normalmente empregado em picapes e caminhões leves e até mesmo em alguns carros de passeio, utiliza-se de dois sensores e duas válvulas para cada uma das rodas dianteiras e uma válvula e um sensor instalado no eixo traseiro ou no diferencial (em veículos de tração traseira) para ambas rodas traseiras. A eficiência é menor do que o quadricanal e uma das rodas traseiras pode travar durante a frenagem, já que o sensor identifica o movimento das duas conjuntamente.
  • Unicanal – empregado ou nas rodas dianteiras ou nas traseiras (em picapes e utilitários de tração traseira), vale-se de apenas uma válvula e um sensor. Assim como a parte traseira do tricanal, pode apresentar travamento de uma das rodas, por monitorar a velocidade de ambas, diminuindo a efetividade do sistema.

Freios a Tambor

A maioria dos automóveis atualmente utiliza o sistema de freios composto por discos na dianteira e tambores na traseira (salvo alguns carros top de linha e importados que possuem freios a disco nas quatro-rodas). Nessa matéria trataremos dos cuidados com este vital item de seguraça. Na primeira parte abordaremos os freios a tambor.

Quando o freio é acionado, estando o carro em movimento, a concentração de peso do veículo é transferida para as rodas dianteiras (deslocamento do centro de gravidade), fazendo com que o sistema de freio necessite de mais potência na frente, como a que é proporcionada pelos freios a disco. Nem por isso deve-se deixar de lado a correta manutenção dos freios a tambor (que podem equipar também as rodas dianteiras em alguns carros mais antigos).

Outro ponto a ser observado é em relação ao freio de estacionamento (ou de mão) que normalmente tem atuação sobre as rodas traseiras e, portanto, no sistema a tambor. Por ser essencial para manter o veículo imobilizado no local estacionado, todo o sistema deve estar em boas condições, que inclui regulagem do mecanismo e lonas em bom estado.

Como muitos componentes do carro, as lonas de freio – usadas no sistema de freios a tambor – estão sujeitas a desgaste e devem ser trocadas a cada 40 mil quilômetros na maioria dos carros. Mas se você conduz seu veículo por estradas de barro e com muita poeira ou transitar freqüentemente por lugares alagados, este prazo cai pela metade.

Muitas vezes (por exemplo) o freio de estacionamento não está funcionando bem e a causa pode não ser o desgaste das lonas, e sim necessitar de uma simples regulagem para resolver o problema. Por isso, antes de optar pela troca das lonas toda vez que notar perda de eficiência, verifique se uma regulagem no cabo do freio de mão não é o suficiente.

Os tambores costumam apresentar dois defeitos: ovalização ou riscamento. O primeiro pode ser causado por resfriamento abrupto, aplicação do freio de estacionamento com muita força ou ainda aperto excessivo dos parafusos de roda, como era comum acontecer com os Fuscas mais antigos. Quando a superfície de atrito do tambor não gira como um círculo perfeito, existe ovalização, o que torna a frenagem irregular, produzindo vibração no pedal de freio e no carro.

Se o tambor for retificado, a ovalização é eliminada, embora o diâmetro interno do tambor aumente. Portanto, às vezes é preciso que a lona seja mais espessa em relação a original, para que os raios do tambor e da lona não fiquem diferentes, o que irá provocar perda da eficiência devido a menor superfície de contato. Porém cuidado, pois quantidades excessivas de retíficas deixam o tambor fino demais, tornando-o mais sensível ao calor, ovalizando-se com mais facilidade.

Já o riscamento é conseqüência do contato direto do patim com o tambor, quando as lonas gastam-se totalmente (patim é à parte do freio onde a lona é rebitada). A poeira em excesso também pode riscar, caso penetre no interior do tambor. Como no caso anterior o tambor precisará ser retificado, eliminando-se as imperfeições da superfície de atrito. O custo de sua manutenção é relativamente baixo, e o serviço pode ser executado em poucos minutos. Sua segurança deve estar em primeiro lugar, portanto, freios são uma questão importantíssima na planilha de manutenção de seu automóvel.