Teoria do freio - DICA

Um elemento muito importante para as motocicletas é o freio. Sem eles sua condução se tornaria praticamente impossível.

Todos os usuários de motos sabem que os freios servem para reduzir a velocidade da motocicleta. Porém, nem todos sabem que o sistema de freio converte em calor a potência gerada pela motocicleta. Em motocicletas de baixa cilindrada o sistema de freio poderá absorver até 4 vezes mais a potência do motor (no mínimo deverá absorver 30% a mais), por exemplo: uma moto de 80 cc que nos proporcione 8 CV de potencia máxima e pese 100 kg necessita de freios que possam absorver 30 CV para se freiar de maneira satisfatória. Entenda que se utilizarmos este mesmo freio numa motocicleta de 70 CV não impediremos o movimento das rodas e para tanto será necessário um sistema de freio mais eficiente, tendo no mínimo 30% a mais de capacidade de potencia do motor, ou seja, deverá no mínimo absorver 90 CV !

Já entendemos que o objetivo do freio é desacelerar a motocicleta de maneira eficiente. Vamos analisar a distribuição do peso na motocicleta. Em muitas motocicletas, a carga suportada pode chegar a 60% na roda traseira e 40% na roda dianteira, isto ocorre quando a motocicleta não esta variando o seu movimento e com apenas o piloto. Porém, quando acionamos o freio, ou seja, desaceleramos a motocicleta, o peso se desloca, devido a tendência de manter o movimento, e por tanto a uma transferência de peso da roda traseira para a roda dianteira.

Para realmente entendermos, vamos calcular a sobrecarga que suportará a roda dianteira, para isto vamos supor que uma motocicleta de passeio que pese 180 kg sendo transportada por um piloto de 70 kg, ou seja, 250 kg no total, tenha uma distância entre eixos de 1.300 mm e que seu centro de gravidade está posicionado a 500mm do solo, e aplicaremos uma desaceleração de 7m/s². Utilizando a fórmula a seguir descobriremos o excesso de carga suportada pela roda dianteira no momento da frenagem.

S=(P/g) x d x (C/D)

S = sobrecarga adicional à roda dianteria
P = peso da motocicleta
g = valor da aceleração da gravidade aproximadamente 9,81 m/s ²
d = valor da desaceleração da motocicleta
C = distância do centro de gravidade da motocicleta ao solo (metro)
D = distância entre os eixos (metro)

Aplicando a fórmula teremos:

S=(250/9,81) x 7 x (0,5/1,3)
S=68,30 kg
Sabendo que em condições normais 40% do peso da motocicleta estão localizados na roda dianteira e, portanto os outros 60% complementares estão localizados na parte traseira teremos:

Roda traseira: 250 x 60 /100 = 150 kg
Roda dianteira: 250 x 40/100 = 100 kg

Agora observe que no momento da frenagem houve um deslocamento de 68,60kg para a roda dianteira, portanto o peso suportado para cada roda será:

Roda traseira: 150 – 68,60 = 81,40 kg
Roda dianteira: 100 + 68,60 = 168,60 kg

Fica claro que na frenagem se “inverte os papéis”, a carga suporta pela roda dianteira é bem maior que a carga suportada pela roda traseira, em números basta calcular para verificar que 67,44% do peso total são suportados pela roda dianteira enquanto apenas 32,56% do peso total é suportado pela roda traseira.

Assim explicamos há necessidade de um freio dianteiro melhor elaborado do que o traseiro e também a importância de utilizarmos simultaneamente o freio traseiro e o dianteiro com um equilíbrio de forças aproximadamente de 30% (32,56%) e 70% (67,44%) respectivamente para uma frenagem ideal.

Como funciona o freio a disco

A tendência em manter a motocicleta em movimento, após acionarmos o freio, faz com a maior parte do poder de frenagem fique concentrado no freio dianteiro, isto ocorre devido ao deslocamento de peso (a tendência da motocicleta em manter o movimento faz com que o seu peso se “transporte” para frente).

Este fato nos leva a concluir que há necessidade de um freio dianteiro mais elaborado do que o traseiro na maioria das motocicletas, principalmente as mais velozes. Surgiu então o freio a disco que entre outras coisas possui melhor arrefecimento do que o freio à tambor, resultado assim melhor rendimento nas frenagens.

Seu custo de fabricação é maior que o freio a tambor e por este motivo não é preferível, por parte dos fabricantes, em motocicletas populares que visam o baixo custo de comercialização.

As figuras descrevem os principais componentes do sistema de freio à disco.

Ao acionarmos o manete ou o pedal do freio, o cilindro-mestre (figura 1 item “A”) transmitirá a nossa força para o fluído (através de um pistão localizado no interior do cilindro mestre, conforme descrição da figura), que por sua vez aplicará a força a um outro pistão, localizado no interior do cáliper (figura2 itens A e B). O cáliper pode conter mais de um pistão, que tem a função de empurrar a pastilha de freio (figura 2 item “I”) contra o disco fazendo a motocicleta perder a velocidade devido a este atrito.

Após o acionamento, a guarnição do pistão (item “C” da figura 3) será a responsável pelo retorno do pistão. No processo completo da frenagem, o pistão tenderá a avançar mais do que a recuar, e por tanto, mesmo com o desgaste da pastilha não será necessário ajustar o freio porque ele sempre retornará e manterá a pastilha com a mesma folga do disco.

Para um funcionamento correto e eficiente do freio, devemos inspecionar a espessura do disco de freio, trocar as pastilhas de freio observando o nível do fluido no reservatório, substituir os reparos (guarnições) do cilindro-mestre e do cáliper, substituir a mangueira de freio e também o seu fluído. Aconselho a substituir a mangueira de freio a cada 3 anos juntamente com as guarnições do cilindro mestre e do cáliper, o fluido a cada 1 ano, obviamente estes serviços podem ter seu período de manutenção adiantada se constatarmos deficiência na frenagem.

Após a substituição do fluido de freio, troca da mangueira ou alguma manutenção no cilindro-mestre, ou até mesmo por constatar ineficiência da frenagem, será necessário retirar o ar do sistema de freio, este ar são pequenas bolhas de ar que ao acionarmos o freio causam perda de eficiência na frenagem deixando o freio com aspecto “borrachudo”, é fácil de entender, quando acionamos o freio o pistão do cilindro mestre pressionará o fluido e também o ar que atuará como um colchão amortecendo a pressão aplicada.

Uma das técnicas de sangria consiste em acionarmos repetidas vezes o freio e em seguida devemos manter o freio pressionado enquanto abrimos e fechamos rapidamente o parafuso de sangria localizado no cáliper (item “E” da figura), as bolhas de ar serão empurradas para fora do sistema (é necessário colocar uma mangueira transparente no parafuso de sangria para observarmos o aspecto do fluído enquanto ele é retirado), devemos repetir o procedimento até que não tenha mais bolha de ar no sistema.

Sempre procure uma assistência técnica especializada, responsável pela marca da sua motocicleta, para realizar os serviços necessários no sistema de freios.

Biagio Ferrari/Instrutor técnico
Bibliografia: Biblioteca técnica y practica de la motocicleta vol. 1; Castro, Miguel de. - Biagio Ferrari