Fading — e o que está exatamente por detrás disso?

Todos os motoristas já foram confrontados com essa situação: a ação da frenagem diminui subitamente de forma não intencional. O motivo dessa diminuição se deve ao aquecimento excessivo do sistema de frenagem, após a frenagem a altas velocidades ou contínua durante longas descidas de montanha. O perito chama "Fading" à redução da ação de frenagem devido a superaquecimento do sistema de frenagem.
 

Por que ocorre o Fading?
Do ponto de vista puramente físico, a energia de frenagem é convertida em energia térmica por atrito. A capacidade de dissipar esse calor é uma das características de qualidade de um bom sistema de frenagem. Os parceiros de atrito "disco de freio" e "pastilha do freio" estão expostos a cargas muito elevadas, dependendo do veículo, do estilo de condução e das características topográficas. Quanto maior for a temperatura no freio da roda, maior será a diminuição da ação de frenagem. Isso se deve ao fato de mudança e consequente diminuição do coeficiente de atrito. Devido ao menor atrito, não é mais possível converter tanta energia de frenagem.
Além disso, a estrutura do material do revestimento de atrito é submetida a cargas e temperaturas muito elevadas, podendo ocorrer a gaseificação de ligantes. A consequência é a formação de uma almofada de ar entre o disco de freio e a pastilha de freio, reduzindo ainda mais o coeficiente de atrito. Para manter o desempenho de frenagem, é necessária uma força de frenagem cada vez maior, o que também provoca o aumento da temperatura.
O Fading também ocorre especialmente em freios a tambor. Devido às características construtivas, o calor é dissipado com menor eficiência do que nos discos de freio.
O efeito indesejável do Fading pode ser contrariado construtivamente e com uma mistura especial de material para discos de freio e pastilhas de freio. Nesse campo, a HELLA pode recorrer a décadas de experiência em pesquisa e desenvolvimento.
 

Pastilhas de freio
As exigências impostas às pastilhas do freio modernas são elevadas. Elas devem ter um coeficiente de atrito elevado e estável, ser resistentes à pressão, ao cisalhamento, ao desgaste térmico, resistentes a temperaturas elevadas e não devem vibrar durante o funcionamento. Por outro lado, devem ser capazes de absorver e dissipar bem o calor. Esse último aspecto é crucial para evitar o Fading. Cada pastilha do freio (material de atrito) está sujeita a um comportamento de frenagem térmico específico — que varia consoante o veículo e a aplicação. Os especialistas da HELLA estão sempre desenvolvendo novas composições de revestimento de atrito e combinações de materiais para reduzir o Fading indesejado a uma temperatura máxima definida.
O fator decisivo para o funcionamento ideal é também a observância das instruções e do período de amaciamento dos discos e pastilhas de freio novos. O motivo: o Fading parcial também ocorre após a instalação de novas pastilhas do freio. Uma vez que as novas pastilhas ainda não estão adaptadas à superfície do disco de freio (ou tambor do freio), pode ocorrer um superaquecimento local durante uma frenagem de emergência. Outro motivo são os processos físico-químicos e a inclusão de pequenas partículas metálicas do disco de freio que também alteram as propriedades de atrito. Somente após o "amaciamento do freio" ou "acasalamento" entre a pastilha e o disco é que a pastilha do freio desenvolve sua ação otimizada.
Para encurtar o processo de amaciamento ou para o tornar basicamente desnecessário, é por vezes aplicada uma camada de atrito artificial (camada de amaciamento) durante a produção de pastilhas do freio.
 

Discos de freios
Devido à sua superfície, os discos de freio realizam, com cerca de 90 por cento, o principal trabalho de absorção e dissipação de calor. Quanto maior for o disco de freio, melhor será a dissipação do calor e o comportamento de Fading. Por norma, os discos de freio são fabricados em ferro fundido perlítico. Uma pequena adição, por exemplo de molibdênio ou cromo, garante a resistência ao desgaste. Um valor-alvo geralmente válido para a temperatura de superfície máxima dos discos de freio é de 600 °C. Os discos de ferro fundido ficam incandescentes a partir de cerca de 700 °C. Métodos de teste e controle dinâmicos são usados, por exemplo, para testar a resistência à fissura térmica e a resistência à temperatura.
Além de discos de freios maciços clássicos são usados, para uma melhor dissipação do calor, discos de freio perfurados, ranhurados ou perfilados. Os discos de freio ventilados internamente proporcionam uma melhoria significativa em termos de dissipação de calor e comportamento de Fading. Eles possuem aberturas de refrigeração dispostas radialmente, através das quais é dissipado adicionalmente calor.
Os discos de freio de duas peças (também designados por discos de freio compostos) oferecem inúmeras vantagens e usando diferentes materiais, o fluxo térmico é desacoplado do cubo da roda. Os discos de freio compostos foram especialmente desenvolvidos para veículos pesados e mais potentes. Eles consistem em um anel de atrito em ferro fundido e, por exemplo, um cubo do disco de freio em alumínio. Ambos os componentes estão ligados entre si por rebites, permitindo a dilatação axial do anel de atrito, independentemente do cubo do disco de freio. O uso de alumínio para o cubo do disco de freio permite uma poupança de peso de 15 a 20 %. A HELLA fornece esses discos de freio composto para vários modelos de veículos.
Nos freios de cerâmica de carbono, como os usados em esportes motorizados ou veículos de alto desempenho, o Fading é dificilmente um problema devido ao coeficiente de atrito, quase constante à medida que a temperatura entre os discos e as pastilhas aumenta.
 

Como pode o motorista evitar o Fading?
Apesar de todas as medidas preventivas, o Fading pode ocorrer em situações extremas e quando ocorre um superaquecimento dos freios das rodas. O que os motoristas podem fazer para evitar o Fading? Basicamente, existem algumas regras simples que ajudam prevenir o Fading. Em descidas longas o motorista deve reduzir a marcha e usar o freio do motor para aliviar o sistema de frenagem. Uma frenagem permanente deve ser evitada. Além disso, é aconselhável fazer uma pausa, de vez em quando, para permitir o esfriamento do sistema. Para poder confiar no seu sistema de frenagem, mesmo em situações extremas, deve usar sempre produtos de marca de alta qualidade em caso de reparo. A especialista em freios HELLA, é fornecedor de sistemas completos com competência em equipamentos originais, e dispõe de um portfólio com mais de 10.000 artigos cobrindo os segmentos de peças de desgaste, hidráulica de frenagem, fluidos e acessórios.