Os freios das rodas contribuem para a sustentabilidade

Jul 31, 2023

FRANKFURT, Alemanha – A Continental publicou recentemente uma série de artigos em três partes no seu website apresentando a sua visão dos futuros sistemas de travagem. Abaixo está a segunda parte: Sistemas de Freios Hidráulicos para Mobilidade Futura – Os Freios das Rodas Contribuem para a Sustentabilidade.

Artigo um: O Futuro dos Freios – Sistemas de Freios do Futuro.

Qualquer que seja a arquitetura do sistema de freios do futuro, todos os carros continuarão a precisar de freios nas rodas. A necessidade de desaceleração, parada de emergência, estabilização, gerenciamento de paralisação e operação à prova de falhas torna os freios nas rodas indispensáveis. Contudo, além disso, os travões têm de contribuir para reduzir as emissões de CO2 e de poeiras. A eletrificação também trará um renascimento do freio a tambor. As pinças de freio, por outro lado, serão igualmente otimizadas para as condições específicas de eletrificação e para tipos específicos de veículos. O hardware de frenagem está tão em movimento quanto o software e a arquitetura.

A condução automatizada (AD) e a eletrificação colocam novos desafios aos travões – tal como a necessidade de maior sustentabilidade e menores perdas por fricção causadas pelo arrasto residual. A hidráulica pode tornar-se opcional a longo prazo – dependendo da estratégia de cada fabricante de veículos. Em vez disso, a atuação do freio eletromecânico oferece maior liberdade para definir a arquitetura do veículo. Ambos os tipos fundamentais de freio de roda, disco/pinça e freio a tambor, oferecem potencial para requisitos futuros e esse potencial pode ser aproveitado com atuação hidráulica ou eletromecânica. A Continental está a desenvolver soluções de travões de roda para novas arquitecturas de veículos e novos requisitos ambientais para travões.

Os freios das rodas acionados por motores elétricos facilitam a melhoria. Instalados no eixo traseiro, por exemplo, oferecem uma solução ideal para travagem regenerativa, independente da sensação do pedal do travão e da modulação da pressão hidráulica. A Continental está desenvolvendo atuadores eletromecânicos para pinças e freios a tambor: o e-caliper e o e-drum. A “inteligência” para controlar o motor de atuação elétrico pode ser integrada ao freio da roda, o que faz parte de uma tendência futura de “desintegração” e distribuição do sistema de freio.

A poeira gerada pela frenagem (abrasão de disco/tambor e pastilhas/sapatas de freio) é outro desafio para a indústria automotiva. No futuro, o objetivo é reduzir a emissão de partículas (PM) deste tipo de poeira, a fim de reduzir as emissões globais de partículas dos veículos. Para pinças, uma das abordagens atuais é aplicar um revestimento duro no disco de freio, o que reduz a abrasão. No entanto, esta solução é dispendiosa porque o revestimento é caro. Ainda assim, as pinças são uma escolha atractiva, especialmente no eixo dianteiro (FA) e para veículos com maior massa. Como os discos com pinças dissipam muito bem o calor devido ao seu design aberto, eles são perfeitamente adequados para fornecer uma potência de frenagem muito alta para desacelerar um veículo com muita energia cinética. Isto reflecte-se na experiência da Continental no desenvolvimento de pinças para discos com revestimento duro, que reduzem as emissões de partículas deste tipo de travão. Para reduzir também o atrito residual das sapatas de freio, que permanecem em contato com o disco após a ação de frenagem, está disponível um design de pinça com maior entreferro entre o disco e a pastilha, bem como uma solução para retração ativa da pastilha de freio. .

A redução do tamanho é outro caminho de inovação que a Continental está a seguir com as pinças. O potencial para uma maior redução do tamanho é resultado da eletrificação: num veículo elétrico equipado com um sistema de freio por fio, como o MK C1 ou o futuro MK C2, até 80 por cento de todos os eventos de desaceleração podem ser cobertos com frenagem regenerativa durante um estilo de condução normal. Assumindo que as ações de travagem são iniciadas de forma consistente com a travagem regenerativa, esta percentagem pode subir até 95 por cento. Por outras palavras, num veículo eléctrico com uma estratégia de travagem regenerativa optimizada, os travões das rodas quase nunca são utilizados para desaceleração. Esta alteração pode ser utilizada para reduzir o tamanho das pinças, o que economiza massa suspensa nas rodas e contribui para a eficiência do veículo. Dado que a utilização pouco frequente de uma pinça pode potencialmente causar problemas devido à corrosão dos discos de travão e às superfícies menos agressivas das pastilhas de travão, a Continental também está a preparar soluções para manter uma pinça totalmente operacional apesar de períodos de inatividade mais longos.