Um dos melhores discos de freio que podemos encontrar são os freios de cerâmica. Suas qualidades estão muito acima dos freios convencionais que a maioria dos carros carrega.
entre os seus vantagem são: sua maior resistência, menor peso e grande durabilidade. Embora existam muitas outras virtudes que a maioria desconhece. Quanto ao seu desvantagens, além de seu alto custo, o que significa que só os vemos em alguns carros esportivos, também existem outros contras que fazem mais de um se arrepender de tê-lo comprado.
tipos de freios
Um freio a disco é composto essencialmente pela pinça e pastilhas de disco. UMA disco de freio é um implemento bastante simples. Sua função é transformar a energia cinética do movimento linear do carro em calor quando ele é retido pela pinça e pelas pastilhas de freio (através do atrito). O material utilizado para a construção de um disco deve ter a capacidade de absorver e dissipar o calor, além de possuir resistência mecânica suficiente para suportar a força de aperto da pinça e o torque de frenagem. Ele também precisa transmitir uma quantidade adequada e controlável de fricção ao interagir com as pastilhas de freio.
Na fabricação de freios existem três tipos, embora neste artigo vamos nos concentrar em dois deles:
- Metálico, feito de ferro maciço.
- Carbocerâmicas ou cerâmicas (compostas por uma matriz cerâmica)
- Carbono puro (usado em competição)
Vantagens do aparelho cerâmico
É bem conhecido que o desempenho dos freios cerâmicos é superior ao do aço. Não importa se são perfurados, riscados ou outros desenhos para melhorar suas capacidades, a cerâmica sempre estará muito acima.
A sua principal qualidade é que têm um maior resistência à temperatura, de modo que não mostram sinais de esgotamento sob uso intenso. É por isso que é praticamente impossível que eles se deformem devido a um choque térmico muito repentino. Por isso, está equipado com carros desenhados para o circuito, supercarros ou, como extra, em carros de alta performance. Você pode ver os freios cerâmicos em ação no teste do Audi RS3 Sedan:
Por esta razão, e por outras propriedades do seu material, também são mais duráveis que os freios convencionais. Tanto que se costuma dizer que duram mais do que 300.000 km. No entanto, esse número é enganoso porque, dependendo de como é usado e do tipo de carro, sua duração pode ser bastante reduzida. Além disso, não estamos falando de 300.000 km no circuito, mas sim com condução normal.
Conforme adicionado, seu peso é metade dos de aço. O que traz outra vantagem extra para os carros esportivos que os transportam, que precisam justamente reduzir ao máximo seu peso. Essa vantagem é ainda mais acentuada em alguns casos, pois algumas marcas utilizam materiais leves como alumínio ou titânio para reduzir o peso de outras partes do freio.
freios cerâmicos também pode reduzir as distâncias de parada em alguns casos. Embora isso seja principalmente porque eles perdem muito menos poder de frenagem quando aquecidos.
A vantagem que a maioria desconhece tem a ver com o meio ambiente. aparelho de cerâmica produzir muito menos pó fino ao operar. Partículas muito pequenas que ficam suspensas no ar e que afetam a saúde das pessoas e até reduzem sua expectativa de vida.
Desvantagens do aparelho cerâmico
Você verá que essa lista é bem menor do que a das vantagens, mas não se esqueça que o aparelho cerâmico também tem suas contrapartes. A primeira e mais óbvia é o preço, que é muito maior do que a dos discos de freio normais.
A desvantagem que alguns compradores desconhecem ao optar por montar freios cerâmicos é que eles chiam com alguma frequência. Um som que pode ser um pouco irritante em carros usados para outra coisa que não corrida. Por exemplo, na linha RS da Audi ou nos modelos M da BMW.
Do que são feitos os aparelhos de cerâmica?
Embora sejam frequentemente chamados de aparelhos cerâmicos por simplicidade, é mais correto chamá-los de discos compostos cerâmicos. A palavra compósito refere-se ao fato de que o material cerâmico, o silício, é combinado com a fibra de carbono para aumentar sua resistência. Por isso são chamados também freios de cerâmica de carbono.
Para ser mais exato, a fibra de carbono é compactada em grande parte, mas deixa alguns poros por onde entra o carbeto de silício fundido, criando uma matriz cerâmica em seu interior. O resultado é um composto extremamente duro, resistente à abrasão e à temperatura.
como são feitos
Para criar o interior dos discos cerâmicos fibra de carbono é misturada com uma resina, é colocado em moldes em forma de disco e ele compacta com uma prensa com uma força de 20 toneladas mientras aquecido a 200ºC. Com isso, a fibra de carbono é compactada e a resina fica plástica.
Após o resfriamento dos discos, as partes ásperas são removidas e os orifícios de ventilação são feitos, para voltar a aquecê-los imediatamente no forno durante dois dias. Bem ali sua temperatura subirá para 1.000 graus progressivamente para produzir uma alteração química que converte o plástico em carbono.
O próximo passo é adicione pó de silicone fino ao disco e leve novamente ao forno por mais 24 horas. Bem ali vai aquecer gradualmente até 1.700ºC, para derreter o pó de silício fino em carboneto de silício. Um material extremamente duro que penetra pelos microporos do disco.
Agora é a hora de fazer algumas furos extras no interior, que é onde será inserido o copo necessário para poder montá-los. Mais tarde, uma camada de tinta protetora é adicionada para isolar o carbono do oxigênio na atmosfera. Um passo crucial, que impede que o oxigênio permita que o carbono queime em altas temperaturas. A tinta é curada em outro forno, deixando para trás um pó branco.
Finalmente, um robô polia a superfície dos discos e uma câmera analisa o disco em um nível microscópico para garantir que não haja manchas. Uma vez concluída esta verificação de qualidade, o copo é adicionado para que possa ser montado no carro. Como você pode ver, é um processo longo em que todas as etapas somadas ultrapassam uma semana para fabricar um lote de discos.
Esse tipo de material é denominado Carboneto de Silício Reforçado com Fibra de Carbono (C-SiC), cuja tradução para o espanhol é Fibra de carbono reforçada com carboneto de silício.
Tipos de aparelho cerâmico
Tal como acontece com muitos sistemas e invenções no mundo do motor, cada marca dá um nome diferente como parte de sua campanha de marketing. No entanto, em muitos casos as diferenças essenciais entre um e outro são mínimas ou inexistentes em termos de funcionamento e construção.
É o caso dos freios cerâmicos, que atendem por nomes como Ceramic Composite Material (CCM), Compósito de Matriz Cerâmica (CMC) ou Freios Carbono Cerâmicos (CCB). Nomes ainda mais específicos que incluem a marca como Porsche Ceramic Composite Brakes (PCB). Mas, em essência, estamos lidando com o mesmo tipo de freio com base na tecnologia descrita acima: Carbeto de Silício Reforçado com Fibra de Carbono (C-SiC).
O tipo de freio com o qual não deve ser confundido com freios Carbono-Carbono (C/C). São utilizados na aeronáutica, no transporte ferroviário e na Fórmula 1, pois são ainda mais resistentes. No entanto, sua temperatura ideal de operação é muito alta para acionar os freios dos carros de rua. Como o nome sugere, não são freios cerâmicos, pois possuem apenas carbono tratado de forma muito específica, o que leva ainda mais tempo para fabricar.
Vale a pena colocar aparelho de cerâmica?
os freios são um dos elementos mais importantes do nosso carro que pertencem à segurança ativa. Bons freios nos permitem parar o carro mais cedo e, dependendo do caso, evitar um possível acidente. Então, de acordo com esse raciocínio, o aparelho cerâmico será uma boa decisão se você tiver um orçamento. No entanto, isso não precisa ser assim.
Dadas as suas qualidades, só faz sentido colocar freios cerâmicos em um carro se vai ser usado muito intensamente. Ou seja, rodar em um circuito e praticar a condução com outro material mais fraco faria com que os discos superaquecessem. Uma situação extrema que normalmente só ocorre em competição ou em lotes de circuitos muito exigentes.
preço do aparelho de cerâmica
Os carros de produção mais acessíveis são os modelos que podem ser equipados como extra para sobre 10.000 euros. Embora esse gasto geralmente inclua peças de mais pistões, modificações no chassi para melhorar seu comportamento dinâmico e alguns detalhes estéticos.
Se formos ao outro extremo, uma das coisas mais caras nos carros de rua são os discos de freio carbono-cerâmicos do Bugatti Chiron. Substituí-los junto com as almofadas e pinças de titânio impressas em 3D custam mais de 50.000 euros.
Em síntese
Os freios cerâmicos são feitos de em cerâmica reforçada com fibra de carbono. Este compósito cerâmico, juntamente com o carbeto de silício, oferece grande resistência à abrasão, além de proporcionar grande dureza.
As origens dos freios cerâmicos vêm dos aviões e também da competição, oferecendo resultados muito bons. Este tipo de freios caracteriza-se por ter uma muito boa resistência ao desbotamento e, além disso, podem durar até quatro vezes mais que os freios de aço convencionais.
A temperatura que os freios podem atingir quando os usamos é 700 ° C, reduzindo sua eficácia. Felizmente, os freios cerâmicos não apresentam esse problema e são capazes de distribuir calor por toda a superfície do disco.
Em relação ao peso dos freios cerâmicos, pode-se dizer que são muito mais leve que os convencionais. Esse tipo de freio pode pesar a metade, o que nos proporciona uma economia significativa de peso.
No entanto, nem todas são vantagens nos freios cerâmicos. Esses freios possuem preço muito alto, tornando-os muito exclusivos e apenas carros esportivos de marcas como Ferrari ou Porsche equipam esse tipo de freio em seus veículos. O custo deste tipo de freios pode exceder 9.000 euros.
A fabricação de um disco de freio cerâmico é muito mais lenta que a de um normal, e pode levar quase um dia inteiro para fazer um único registro.
A vida útil dos discos de freio cerâmicos pode atingir quilómetros 300.000. Portanto, em muitos casos, esses tipos de freios não precisarão ser substituídos durante toda a vida útil do veículo.
Imagens – twin-loc, Andy Durst, Travis Isaacs, Yahya S., The359, Ben Ramirez, Bill Abbott, Razvan Orendovici