TÉCNICA | Se o travão de disco é melhor, por que ainda é empregue o tambor?
Se os travões de disco surgiram como evolução para os automóveis, por que ainda vemos tantos travões de tambor em diversos carros? O que chama mais atenção é o seu empego em pick-ups uso médias como a Toyota Hilux, já com preços algo consideráveis. Por João Lourenço
O travão de disco foi realmente uma evolução nos automóveis, mas nem tudo são vantagens. Na verdade, o travão de tambor detém certos benefícios, difíceis de serem superados.
Em qualquer veículo, o tamanho do sistema de travões — o diâmetro do disco ou tambor — é limitado pelo vão interno das rodas. Aliás, um dos principais motivos para o aumento dos aros de rodas, além da estética, foi a necessidade de unidades de travagem maiores, face ao crescimento da potência e velocidade máxima nos automóveis. Basta lembrarmos que um carro compacto com motor de 1,6 litros nos anos 80 tinha uma potência por volta de 80 cv e aerodinâmica de tipo “chinelo”, o que resultava numa velocidade máxima na faixa dos 160 km/h. Hoje, um carro do mesmo segmento tem 120 a 130 cv e pode chegar a 180 ou 190 km/h.
Aumentar a velocidade está diretamente ligado às leis da Física, como a famosa equação da energia cinética (Ec = mv²/2), em que Ec = energia cinética, m = massa (kg) e v = velocidade (m/s). A velocidade é elevada ao quadrado, ou seja, se dobrarmos a velocidade a energia cinética será quatro vezes maior. Na vida real, se um veículo hipotético precisa de 28 metros para travar de 80 a 0 km/h, precisará de 112 m de 160 a 0 km/h, considerando que os ambos os travões trabalhem da mesma forma, sem perda de ação pelo aquecimento. Indo mais ao extremo, a 240 km/h o mesmo veículo precisará de 252 m para parar — isto se os travões freios continuarem a agir perfeitamente.
O disco (foto acima) é superior em dissipação de calor e tempo de resposta; mais barato, o tambor tem maior área de atrito e serve bem a veículos de carga
VANTAGENS E DESVANTAGENS DO TRAVÃO DE DISCO
O problema é que os travões convertem energia cinética em calor por meio do atrito. É neste ponto que os travões de disco se encaixaram como uma luva nos automóveis de passeio, pois o grande problema de um sistema de travagem é dissipar o calor acumulado durante a frenagem — sobretudo em travagens fortes e consecutivas. Nesse aspecto, por estar exposto ao ar, com ranhuras e fendas (no caso do ventilado, mais comum hoje), o travão de disco consegue dissipar o calor para o ar ambiente de forma muito mais rápida e eficiente que o tambor.
Essa dissipação evita que o travão sofra perda acentuada de ação por superaquecimento, quando a temperatura do fluido de travões chega ao ponto de ebulição. Como o vapor é compressível, isso torna o travão muito menos eficiente por não transferir a pressão de travagem devida às pinças. Há também uma temperatura máxima para as pastilhas, acima da qual elas perdem boa parte de seu coeficiente de atrito, diminuindo a sua capacidade de tavagem. Outra vantagem do disco é o tempo de resposta: ao se libertar o pedal de travão, apenas se alivia a pressão das pastilhas ao disco. O que faz as pinças — e em consequência as pastilhas — se afastarem do disco e levar à própria oscilação lateral do disco.
Por outro lado, os travões de tambor têm uma área de contato do material de atrito muito maior que discos, o que lhes com menor tamanho gerar uma força de travagem superior. É por isso que ainda se adotam tambores em veículos comerciais e de carga no eixo traseiro. A atuação do travão traseiro em travagem de emergência (por ex. numa pick-up carga máxima, é maior que a do travão dianteiro, por conta do peso.
Outra vantagem do tambor é a simplicidade para integração do travão de emergência e estacionamento, algo um tanto complicado nos travões de disco, onde existe um mecanismo mais complexo. Muitas vezes recorre-se a uma pinça separada ou mesmo a um travão de tambor interno no cubo, só para essa função. Ou seja, é um sistema muito menos oneroso no caso do tambor.
TRAVÕES DE TAMBOR REDUZEM
OS CUSTOS NA PRODUÇÃO
Em automóveis de menor potência, o travão de tambor traseiro é escolhido tanto pelo fator custo quanto pela pouca atuação desses travões. Um hatch pequeno, por exemplo, tem torque de travagem de 10% ou pouco mais no eixo traseiro numa emergência, ocasião em que o peso se desloca para frente. O valor passa à casa dos 20% em sedans médios. Até certo ponto poderia-se considerar o travão traseiro desprezível, mas ele é muito importante para o controle direcional do veículo em travagem de emergência.
Sem travão traseiro, o veículo tende a ziguezaguear numa travagem forte, pois do ponto de vista técnico o centro de gravidade tenta passar o eixo dianteiro o tempo todo durante a travagem. Didaticamente, pense que você está a segurar a ponta de um cabo de vassoura (a sua mão seria o centro de gravidade) e que a outra ponta (o travão) está apoiada no chão.
Se você empurrar o cabo pelo chão, qualquer desnível no solo fará com que o cabo saia do seu controle, o que não ocorreria se você o puxasse. No caso dos travões, o dianteiro atua como a mão ao empurrar o cabo, ao passo que o traseiro é como se fosse puxado, trazendo estabilidade para o sistema. Desde que não cause o travamento desse eixo, o que faria perder as forças direcionais e o controle do veículo.
Com valores tão baixos de atuação dos travões traseiros, pode-se chegar à conclusão de que, caso haja perda de ação nos freios, será ocasionada nos travões dianteiros e não nos traseiros. Então, por que adotar freios a disco na traseira em carros?
O motivo é o tempo de resposta: como as “sapatas” estão afastadas do tambor por molas, há um certo atraso nesse sistema até que o fluido de travagem as movimente e aplique a pressão necessária. Em um hatch pequeno, essa diferença representa algo em torno de 2 m na distância total de frenagem a 80 km/h.
Portanto, o disco traz maior segurança — não pela capacidade de frenagem, mas pela resposta.
