Funcionamento

1. Passagem de óleo
2. Deslocamento dos Componentes Internos
3. Influência do peso e velocidade
4. Fluido de freio
5. Disco de freio

Falaremos neste tópico da etapa 3.

4. Fluido de Freio

Introdução:

Vamos recapitular um pouco a história dos freios hidráulicos, para mais perfeita compreensão. A primeira aplicação de líquidos, para transmitir força, se deve a Pascal, quando descobriu que, ao aplicar uma pressão a um líquido contido num recipiente, esta transmitia igualmente a todos os pontos deste recipiente. Inicialmente, Pascal utilizou a água em suas experiências, porém, logo verificou que, para aplicações industriais e comerciais, o líquido a ser “comprimido” deveria possuir características que faltavam a água. A partir desta descoberta, surgiram várias inovações de ordem mecânica, para transmissão de pressão (força) aplicada aos líquidos contidos em recipientes fechados. Uma dessas aplicações foi o sistema hidráulico para frear veículos automotivos. Os freios hidráulicos apresentavam, no início, uma série de problemas. Os primeiros freios utilizavam couro cru para efetuar as vedações, e, para este tipo de material (couro) era possível utilizar como líquido, um óleo mineral leve.
Porém, para transmitir a pressão nos freios, era utilizado um tubo de borracha flexível. Ora, sendo incompatíveis o óleo mineral e a borracha, esta deteriorava-se. Pensaram então na utilização de um outro fluido. Experimentaram outros líquidos, mistura de glicerina e álcool, glicerina e água, porém, se verificou que esta mistura era altamente corrosiva e a glicerina se tornava gosmosa, produzindo emperramento do pistão e outras peças. Antes da 2ª Grande Guerra Mundial, não existia especificações para fluidos de freio. Em 1942, o Ministério da Defesa dos Estados Unidos, convocou a Sociedade dos Engenheiros de Automóveis (S.A.E.) e solicitou a ela que elaborasse especificações de um fluido, capaz de dar um bom resultado em qualquer condição de trabalho e em qualquer temperatura.

Características Fluido da Linha Especificado SAE
J.1703 A / ABNT
Aparência Límpido
Coloração Amarelo claro
Ponto de Ebulição 198°C 190°C
Variação do ponto de ebulição +1,0°C 3,0°C máx
Ponto de fulgor 105°C 82°C
Viscosidade a -10°C 574,0 *máx. 1.800 cSt
Viscosidade a +60ºC 10,3 *mín. 5.0 cSt
Neutralidade 8,2 7 a 11,5
Corrosão:
Ferro estanhado 0,01 0,2
Aço 0,05 0,2
Alumínio 0,09 0,1
Ferro fundido 0,04 0,2
Cobre 0,15 0,4
Latão 0,18 0,4
Neutralidade (PH) após corrosão 8,2 7 a 11,5
Efeitos s/ a borracha (70 horas a 120°C) 0,02” 0,055”
Tolerância c/ água 24 horas a -10°C Em ordem Não separar ou estratificar
Tolerância c/ água 24 horas a +60°C Em ordem
Evaporação % evap. 79,8 80,00
Aspecto do resíduo oleoso oleoso
*especificação ABNT – EB155

Características dos Fluídos de Freios

Ponto de Ebulição: É a temperatura na qual um fluido entra em fervura e começa emitir vapores. Exemplo: éter = 36°C – água = 100°C – álcool = 79°C – glicerina = 290°C. Todas as matérias primas utilizadas na fabricação de fluido devem ter alto ponto de ebulição, acima de 190°C. No caso de freio a disco, o ponto de ebulição deve ser acima de 232°C. Tal necessidade baseia-se no fato de que, quando utilizado um líquido com ponto de ebulição baixo, como por exemplo o álcool (79°C), na fabricação de fluido, faz com que usando-se os freios normalmente, o aquecimento gerado atinja a temperatura de fervura do álcool, havendo a formação de vapores, que são facilmente compressíveis. Isto provoca a falha total dos freios, já que a pressão hidráulica desse momento é inoperante, voltando a ser normal após o resfriamento do fluido, quando os vapores são condensados, restabelecendo a forma líquida e a pressão dos freios.
Estabilidade Térmica: É necessário que o fluido tenha uma estabilidade térmica boa, isto é, mesmo que este fluido fique exposto a temperaturas elevadas por tempo prolongado, não deve ocorrer quedas na temperatura no ponto de ebulição.
Ponto de Fulgor: É a temperatura em que uma porção do fluido aquecido emite vapores que são facilmente inflamáveis. Um fluido de boa qualidade deve ter um ponto de fulgor acima de 90°C. Em fluido para freios, o ponto de fulgor está relacionado diretamente com o ponto de ebulição.
Viscosidade: É o tempo, em segundos, em que uma quantidade de um líquido, sob temperatura predeterminada, leva pra fluir por um orifício, também preestabelecido. Um fluido para freios de boa qualidade deve possuir uma viscosidade tal que responda prontamente a ação dos freios nas diversas temperaturas de operação, mantendo-se dentro de uma faixa quer permita o funcionamento normal.
Efeitos sobre a Borracha: Considerando que os componentes de borracha estão em contato permanente com os fluidos de freio, fica evidente a necessidade de uma compatibilidade entre o fluido e a borracha. Um fluido de boa qualidade provoca um inchamento controlado das vedações (borracha), prevenindo, assim, possíveis vazamentos, porém, sem alterar a flexibilidade da borracha. Um fluido de má qualidade provoca desintegração da borracha, formando, dessa maneira, resíduos que podem obstruir as passagens e furos nas tubulações. Um fluido não apropriado pode aumentar a dureza da borracha, diminuindo sua capacidade de vedação.
P.H. e Corrosão: PH é uma unidade para determinar se um fluido apresenta reação ácida ou alcalina. O PH varia de 0 a 14, sendo que o nº7 é o neutro. Todo fluido deve ter um teor de alcalinidade controlada pelo PH de 7 a 11,5, portanto o fluido de boa qualidade deve possuir, na sua formação, aditivo que lhe dê a condição proteção contra oxidação dos componentes dos sistemas.
Tolerância com Água: Uma das características principais para fluidos de freios, é de ter a condição de absorver pequenas quantidades de água, permanecendo um fluido homogêneo, evitando a separação de gotículas de água que poderiam entrar em contato com superfícies metálicas, provocando corrosão e desgaste prematuro dos componentes. Operando em condições climáticas, temperaturas baixas, essas gotículas de água poderiam congelar e obstruir as passagens de óleo, provocando falhas no sistema de frenagem.
Compatibilidade: Todo fluido de boa qualidade deve possuir a propriedade de se misturar com outros fluidos. Uma observação importante e referente a compatibilidade, é a mistura de dois fluidos: um de boa qualidade e outro de má qualidade, sendo que o último contaminará o de boa qualidade, tornando o inadequado ao uso.
Perda por Evaporação e Resíduos: Um fluido, após longo período de utilização em temperatura elevada, poderá perder, por evaporação, somente 80% do seu volume inicial, sendo que os 20% restantes, deverão permanecer no estado líquido oleoso, e sem partículas abrasivas. A adição frequente das quantidades evaporadas, resultará na concentração de elementos prejudiciais ao sistema. Esses elementos são: ÁGUA E ACIDEZ: acidez é proveniente do álcool e do próprio óleo; a água é proveniente das quantidades dissolvidas no álcool.
Prova de Congelamento: O fluido de boa qualidade deve permanecer líquido, sem congelar, mesmo a baixa temperatura, e manter a sua viscosidade dentro de uma faixa em que o acionamento do sistema não fique comprometido.