Abra o capô. Olhe para o lado do motorista, perto do firewall. Aí está. Uma lata preta e redonda. Esse é o seu amplificador de freio. É o herói anônimo que torna a parada fácil.
Você não sente falta até que falhe. Então, o pedal parece levantar uma pedra.
A história explica por que esta parte existe. Décadas atrás, os carros funcionavam com freios a tambor. Esses sistemas mais antigos tinham vantagens mecânicas inerentes. Eles ofereceram sua própria ajuda. Você não precisava de ajuda extra. Você poderia pressionar e parar.
Hoje é diferente. Os freios a disco dominam as rodas dianteiras. Eles param melhor. Eles lidam melhor com o calor. Mas falta-lhes essa alavancagem natural. Sem assistência elétrica, dirigir um carro moderno seria um evento atlético. Você sairia com as pernas cansadas e as panturrilhas doloridas.
O impulsionador preenche essa lacuna. Multiplica a pressão do pé. Transforma uma pressão suave em uma parada brusca.
O servofreio é o recipiente redondo e preto localizado na parte traseira do compartimento do motor, no lado do motorista do carro.
Por que isso importa agora? Porque os padrões de segurança são mais elevados. As distâncias de parada são menores. Mas a física dos freios a disco não mudou. Eles ainda precisam de ajuda.
Considere a alternativa. Sem assistência de vácuo. Sem motor elétrico. Apenas músculos humanos contra pistões de metal. Você precisaria pressionar com centenas de quilos de força. Isso não é dirigir. Isso é levantamento de peso.
O amplificador de freio resolve esse problema. É simples. É eficaz. É necessário.
Seu carro não se importa se você notar. Simplesmente funciona. Até que isso não aconteça. Então você aprende exatamente o que ele faz.
Dentro da vasilha preta
Você pressiona o pedal. O carro desacelera. Mas quem realmente faz o trabalho pesado? Não são apenas os músculos das pernas. É o servofreio. Ou, como a indústria prefere chamar, o amplificador de vácuo.
Esta lata preta no compartimento do motor está fazendo o trabalho sujo. Ele pega a força relativamente fraca do seu pé e a amplifica. Bastante. Sem ele, parar um veículo moderno exigiria pernas de aço e muito suor. Estamos falando de centenas de quilos de pressão gerados por algo que você nem consegue ver ou sentir diretamente.
Esse algo é o vácuo.
Como o vácuo deixa você mais forte
O motor cria vácuo como subproduto do processo de combustão. Quando os pistões descem no curso de admissão, eles sugam ar para dentro dos cilindros. Isso cria uma área de baixa pressão no coletor de admissão. O servofreio aproveita este sistema.
É um conceito simples.
- Uma fonte de vácuo (geralmente o coletor de admissão) é conectada a um lado do booster.
- O outro lado é ventilado para a atmosfera.
- Um diafragma fica no meio.
Quando você não está pressionando o pedal do freio, o vácuo é aplicado em ambos os lados do diafragma. A pressão é igual. Nenhuma força é gerada. O sistema é neutro.
Pressione o pedal.
Uma válvula se abre. O ar atmosférico inunda um lado do diafragma. O outro lado permanece sob vácuo. Agora você tem um diferencial de pressão. A pressão mais alta empurra o diafragma. Este movimento é transferido para a haste do cilindro mestre.
Essa haste atinge o cilindro mestre. O cilindro mestre cria pressão hidráulica. Essa pressão viaja através das linhas até as pinças ou cilindros das rodas. As almofadas prendem os rotores. As sapatas da bateria pressionam a bateria.
O carro para.
Tudo isso acontece em milissegundos. E depende inteiramente desse vácuo oculto.
Por que você precisa disso
Pense em dirigir um carro sem assistência elétrica. Um carro antigo da década de 1950 geralmente tinha propulsores fracos ou inexistentes. Parar na velocidade da rodovia exigia força bruta. Você empurraria com tudo o que tinha. Suas pernas tremeriam.
Carros modernos? Você bate no pedal. O computador (e o aspirador) fazem o resto. O booster multiplica sua entrada por um fator de aproximadamente 4:1 a 5:1. Algumas configurações de alto desempenho vão mais alto. É por isso que uma pressão suave se traduz em uma parada brusca.
Mas aqui está o problema. Depende do motor.
Se o motor parar, você perde vácuo. O pedal fica difícil. Você ainda tem freios, mas precisa pisar no pedal para gerar pressão hidráulica suficiente manualmente. É possível parar. Simplesmente não é fácil. E não é para os fracos de coração.
O diafragma e as válvulas
Dentro do recipiente, as coisas estão apertadas. Você tem um grande diafragma de borracha dividido em duas câmaras. Uma câmara está conectada ao coletor de admissão através de uma mangueira. A outra é a câmara de energia.
Há também uma mola de retorno. Esta mola empurra o diafragma de volta à sua posição de repouso quando você tira o pé do pedal. Também garante que a válvula feche corretamente.
A própria válvula é o cérebro da operação. É um simples carretel ou válvula de pistão.
A anatomia da assistência
É apenas uma lata de metal. Parece enganosamente simples. No interior, porém, há um amplificador de vácuo trabalhando horas extras. Um diafragma divide a câmara. Uma haste central perfura bem no meio. Conecte a ligação do pedal em uma extremidade. Prenda o pistão do cilindro mestre no outro.
A lógica da válvula é brutal, mas eficaz. Você pisa no pedal. A válvula abre. O vácuo puxa um lado do diafragma. A pressão atmosférica empurra o outro. Você ganha músculos sem suar.
Mas o sistema não consiste apenas em aplicar força. Trata-se de mantê-lo. Ou perdê-lo.
O trabalho da válvula de retenção
Entre na válvula de retenção. Pequeno componente de latão ou plástico. Aparafusado na mangueira que vai até o coletor de admissão. Seu trabalho é binário. Apenas um caminho.
Quando o motor funciona. O vácuo flui. A válvula o mantém ali. Mantendo a assistência de freio carregada. Você pisa no acelerador. O vácuo permanece preso. Você consegue uma ou duas paradas bruscas, mesmo que o motor morra.
Se a válvula falhar? Espremer. Nada. Ou um pedal esponjoso que afunda no chão. É por isso que você o inspeciona durante a manutenção de rotina. Um som sibilante sob o capô geralmente significa que está queimado. Ou a mangueira está rachada.
Por que é importante
Você não pensa nessas peças até que elas quebrem. Então você está parado na calçada. À beira da estrada. Pé pressionado. Pedal firme. Sem ajuda. Sem assistência. Apenas ligação mecânica. E muita ansiedade.
O amplificador de vácuo multiplica o seu esforço. A válvula de retenção o preserva. Juntos, eles facilitam a parada. Separá-los? Você está de volta à idade das trevas. Literalmente. Antes dos freios elétricos. Antes de deslocamentos fáceis. Antes de dirigir com confiança na estrada.
Então verifique a válvula. Ouça o assobio. Certifique-se de que o recipiente esteja sólido. Porque quando você precisar dessa ajuda. Você não fará perguntas. Você só precisará dele para funcionar.
Olhe para aquela válvula de retenção. É uma porta de mão única para o ar. Sua única função é deixar o ar sair do amplificador de vácuo, mas evitar que ele volte. Por que isso é importante? Porque se o seu motor morrer ou uma mangueira de vácuo quebrar, você ainda precisará de freios. A válvula de retenção retém o vácuo no interior para que você possa fazer várias paradas antes que o booster fique sem vapor. Ficar sem gasolina na rodovia já é assustador o suficiente sem perder também a pressão hidráulica.
Como o Booster realmente funciona
O design é simples. Elegante, até. Necessita de uma fonte de vácuo para funcionar. Os motores a gasolina proporcionam isso naturalmente. O coletor de admissão retira o ar das câmaras de combustão, criando um vácuo parcial no plenum. Prenda uma mangueira no lugar certo e você poderá literalmente sugar o ar do recipiente.
Os motores diesel são diferentes. Eles não regulam a ingestão da mesma maneira, portanto não produzem aquele vácuo natural. Os veículos a diesel precisam de uma bomba de vácuo separada apenas para manter os freios auxiliares.
Quando você pressiona o pedal, uma haste passa pelo booster e entra no cilindro mestre. O motor mantém ambos os lados do diafragma sob vácuo parcial. Pise no pedal e a haste abre uma válvula. O ar entra em um lado do booster enquanto o outro lado permanece isolado do vácuo.
A pressão aumenta desse lado. O diafragma se move. Isso empurra a haste com mais força. O pistão do cilindro mestre recebe um empurrão. De repente, parece que aquele pedal leve tem algum músculo por trás dele.
Solte o pedal. A válvula fecha o ar externo. Ele reabre o caminho do vácuo. Ambos os lados do diafragma se equalizam. O sistema é reiniciado.
O amplificador de vácuo amplifica o esforço do pedal usando o vácuo do motor para mover um diafragma, que empurra o pistão do cilindro mestre.
Este mecanismo permite diversas aplicações de freio mesmo que o motor pare, contando com o vácuo armazenado preservado pela válvula de retenção. É uma rede de segurança mecânica envolvida em um sistema simples de pressão de ar.
Diagrama do freio de força
Junte os componentes novamente e você terá um sistema de freio elétrico funcional. O diagrama no início desta série mostra a mecânica interna de perto. Ele também mapeia onde essas peças ficam sob o capô ou perto do pedal.
Veja como o booster se conecta ao cilindro mestre. Observe a linha de vácuo que vai até o motor. Essa configuração cria a assistência que faz com que a parada de uma máquina de duas toneladas pareça leve. Sem ele, você estaria lutando contra cada centímetro de desaceleração.
A localização também importa. Na maioria dos carros, a montagem fica no firewall. Você pressiona o pedal. O reforço multiplica essa força. O cilindro mestre empurra o fluido através das linhas. As pinças são fixadas. Essa é toda a história em alguns passos.
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