Freios

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Cálculos
Fundamentos de funcionamento e Leis físicas
Nesse ponto do curso descreveremos de maneira bem sucinta os fundamentos de funcionamento dos freios. Mas antes de iniciarmos, efetivei algumas consultas há várias definições e cheguei a uma conclusão bem simples;
“Freios são dispositivos que foram desenvolvidos para permitir o controle do movimento de rotação da roda de um veículo, de umamáquina ou equipamento, de modo a retardar ou mesmo interromper esse movimento e também impedir que o movimento seja reiniciado”.
E em termos de leis físicas, como é que os freios executam esse controle? Os Freios, ao atuarem, efetuam esse controle através da transformação da energia cinética do veículo, ou seja, a energia do veículo devida ao movimento, em energia térmica, que é dissipada na formade calor.

Figura - Ensaio de freio a disco em dinamômetro inercial.
Para termos uma noção do trabalho a ser efetivado pelo freio quando um veículo em movimento é freado, vamos primeiramente lembrar do princípio da Inércia, ou melhor;
F = M x a onde, M = massa do veículo em Kgf a = desaceleração imposta em m/s²
Todo veículo em movimento possui uma inércia determinada pela 1.a lei de Newton.Se esse veículo sofre uma desaceleração brusca, ou seja, efetua-se uma frenagem de emergência, a inércia será proporcionalmente maior, segundo a massa do veículo, ou a desaceleração imposta ao mesmo. Isso logicamente explica a influência do peso transportado pelo veículo sobre os freios. Ao observarmos a fórmula da energia cinética, veremos também a real importância da velocidade na transformaçãode energia cinética em térmica, ou seja, ao duplicarmos a velocidade de um veículo ao ser freado, quadruplicaremos a energia cinética a ser dissipada em calor.
Ec = ½ m x V² onde, m = massa do veículo em (Kgf) V = Velocidade do Veículo em (Km/h)
E como é que o Freio executa todas essas tarefas? Os freios de um veículo, que atualmente são encontrados em duas configurações (detalhes serão vistosmais adiante), ou seja, freio a disco e freio a tambor, são mecanismos que propiciam essa transformação de energia cinética em energia térmica, através do atrito induzido mecânica, hidráulica ou pneumaticamente aos pares de contato Pastilha X Disco, ou Lona X Tambor.

Figura - Freio a Disco

| Figura - Freio a Tambor |
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Esses freios são acoplados às rodas do veículo. Assim, a partirdo atrito da pastilha de freio com o disco de freio, e da lona de freio com o tambor de freio, ocorre o retardamento ou mesmo a interrupção do movimento do disco e do tambor de freio. Mas não para por aí. Essa á a primeira parte da ação de frenagem. Após a diminuição ou interrupção do movimento do disco e do tambor, o atrito dos pneus com o solo diminuem ou interrompem a velocidade do veículo.Entendido? Por isso que no projeto de um freio é tão importante o conhecimento do coeficiente de aderência pneu x solo, e do coeficiente de atrito pastilha x disco ou lona x tambor.
Dados básicos necessários para iniciarmos um projeto de freio
Para que possamos desenvolver um bom projeto de freio precisamos conhecer uma série de dados construtivos do veículo, ao qual os freios serão empregados. Nocaso de atualizações de freio em veículos de série a tarefa é mais simples, pois esses dados construtivos já são conhecidos. Porém, nos casos de veículos em desenvolvimento, essa aquisição pode ser um pouco mais complexa.
Hoje em dia os grandes fabricantes de freios possuem softwares especialmente desenvolvidos para efetivar com precisão os cálculos iniciais de freios e a seleção prévia do melhorsistema. Em todo caso, explicaremos rapidamente os dados básicos que se fazem necessários para iniciarmos a seleção de um sistema de freios. Vamos analisar preliminarmente a instalação de freios para um veículo de passeio, um comercial leve ou SUVs, mesmo porque, guardada as devidas proporções, os veículos comerciais levam em consideração os mesmos dados para essa seleção prévia, com exceção...
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