Freio de estacionamento elétrico

O freio de estacionamento eletromecânico tem a função de proteger o veículo imobilizado contra um deslocamento inadvertido. Além disso, ele cumpre com as disposições legais de possuir um segundo sistema de frenagem independente no veículo e funções de segurança e conforto adicionais.

O mecanismo do freio de estacionamento na Audi é composto por um motor de corrente contínua, uma engrenagem oscilante e um fuso. Os componentes estão diretamente instalados nas pinças do freio traseiras e permitem a transformação do movimento giratório do motor em pequenos movimentos ascendentes do êmbolo do freio. O motor de corrente contínua aciona a engrenagem oscilante através de uma transmissão por correia.

Aqui é também efetuada a primeira redução da rotação do motor de tração. A rotação é reduzida para 1:3 pela transmissão do acionamento por correia. A rotação é novamente reduzida através da engrenagem oscilante. Na saída da caixa de mudanças, a rotação foi graduada por um fator de 147 para a rotação de acionamento do motor de corrente contínua. Através de um fuso, que é diretamente acionado pela engrenagem oscilante, é realizada a conversão de um movimento giratório em um movimento ascendente.

No êmbolo de freio está situado um cilindro que pode efetuar movimentos vaivém no êmbolo. Para que o cilindro não possa girar dentro do êmbolo, ele foi sujeito a uma retificação plana em dois locais. Na extremidade dianteira do cilindro está comprimida uma porca que se desloca na rosca do fuso, assim que o fuso girar. O número de rotações do motor de corrente contínua é medido através de um sensor Hall e transmitido ao módulo de comando, o qual pode calcular o curso ascendente a partir dessa informação.

Assim que o freio de estacionamento for acionado, a porca é deslocada para a frente através do movimento giratório do fuso. O cilindro pressiona, então, juntamente com o êmbolo do freio, as pastilhas do freio no disco do freio.

Caso o freio de estacionamento seja solto, a porca gira para trás no fuso e o êmbolo do freio é descarregado. Devido à resiliência do anel de vedação, o êmbolo do freio se desloca para trás, tal como após um processo de frenagem normal.

Todo o sistema é adicionalmente composto por um módulo de comando com um sensor do ângulo de inclinação integrado, pelas lâmpadas de controle e pelo interruptor de acionamento no console central.

Para ativar o freio de estacionamento, o interruptor de acionamento é puxado; para liberar o freio, o interruptor é pressionado. O freio de estacionamento ativado é indicado através da lâmpada de controle no painel e no interruptor de acionamento. Uma particularidade aqui é a possibilidade de ativar o freio de estacionamento também com a ignição desligada. Porém, o freio somente pode ser solto com a ignição ligada.

O motor elétrico, um fuso, a mola helicoidal, a barra de equilíbrio, as polias inversoras do cabo, as engrenagens de plástico e os cabos de aço.

Se o freio de estacionamento for acionado, o motor elétrico aciona o fuso através das engrenagens de plástico. Através da rosca no fuso, a barra de equilíbrio é deslocada para a frente e para trás no fuso, para uma compensação à direita/à esquerda. Depende se o freio deve ser acionado ou solto. Na barra de equilíbrio estão fixadas as polias do cabo através de alavancas de ligação. Nas polias do cabo são engatados os cabos de aço para o lado direito e esquerdo. Se a barra de equilíbrio se deslocar no fuso durante o acionamento do freio de estacionamento, as polias do cabo giram para dentro e acionam os cabos de aço, que apertam o freio a tambor Duo Servo.

Se o freio de estacionamento for solto, o motor elétrico gira o fuso no outro sentido. A barra de equilíbrio é deslocada para trás e as polias do cabo giram para fora. Os cabos de aço são puxados para trás e o freio de estacionamento se libera. A força de retorno é alcançada pelas molas de retorno no freio a tambor Duo Servo.

A mola helicoidal está instalada para que a carga do freio de estacionamento, no estado acionado, não seja completamente aplicada nas engrenagens de plásticos. A mola helicoidal está instalada no fuso. Se o freio de estacionamento se encontrar acionado e o fuso tiver alcançado a posição de parada, a força de retorno tenta girar o fuso no sentido oposto. Graças a esse movimento giratório oposto, os primeiros enrolamentos da mola helicoidal são pressionados para fora, contra a carcaça. Assim, o fuso é mantido em sua posição e as forças de retorno são absorvidas pela mola helicoidal. Assim que liberar o freio de estacionamento, o fuso é acionado pelo motor elétrico, levando consigo a extremidade oposta da mola helicoidal. Desse modo, a mola é girada para dentro e solta da carcaça.

Para evitar corrosão nos tambores do freio e nas pastilhas, bem como para conseguir sempre a melhor eficácia possível, o sistema realiza uma primeira frenagem no modo de condução. Essa rotina de primeira frenagem é realizada aprox. uma vez por mês ou a cada 1.000 km. O processo de primeira frenagem é realizado automaticamente pelo sistema, sem que o motorista se aperceba do mesmo. Durante o processo de frenagem, o freio de estacionamento é acionado com aprox. 20% da força atuadora máxima. O desgaste provocado por esse processo de frenagem é extremamente reduzido. Com aprox. 300 processos de primeira frenagem, as pastilhas de freio se desgastem, no máximo, 0,5 mm.

Para isso, o Audi dispõe de uma chave Torx especial nas ferramentas de bordo. Em caso de emergência, a roda tem que ser desmontada. Com um lado da chave Torx é possível desaparafusar completamente o motor elétrico da pinça do freio, juntamente com a engrenagem oscilante. Com o outro lado, é possível girar o fuso para trás.

O BMW também possui uma haste de desbloqueio nas ferramentas de bordo. Ela é inserida por um tubo de guia em uma engrenagem, na unidade de ajuste. Girando a haste de desbloqueio no sentido oposto do relógio, é possível liberar o freio com o auxílio de uma chave fixa e do cabo da chave de fenda.

Importante:
Em caso de ausência de alimentação de tensão (bateria vazia), é possível que o veículo não se desloque mesmo com o freio solto. Nesse caso, o bloqueio de estacionamento da caixa de mudanças automática ainda se encontra acionado. Esse bloqueio também pode ser solto através de um desbloqueio de emergência.

Para isso, na área esquerda para os pés, abrir a tampa do desbloqueio de emergência. Puxando a cinta vermelha é aberta e bloqueada uma alavanca. O bloqueio de estacionamento está agora desbloqueado.

Após um desbloqueio de emergência, o freio de estacionamento eletromecânico é novamente colocado em funcionamento do seguinte modo:
O veículo deve imobilizar e a ignição tem que estar ligada. Acionar o interruptor para o freio de estacionamento eletromecânico três vezes em intervalos de aprox. 5 segundos. O sistema começa com o processo de inicialização. A posição de liberação é inicializada. Em seguida, é apertado o freio e a posição de frenagem é inicializada. A luz de controle acende em vermelho no display. O freio é solto e fica novamente operacional. A luz de controle apaga do display.

Em um Audi A8, para substituir as pastilhas de freio traseiras, é necessário usar um equipamento de diagnóstico adequado. Antes de ser possível desmontar as pastilhas de freio, é necessário deslocar o cilindro totalmente para trás, através da função "Ajuste básico" com o equipamento de diagnóstico.

Somente depois é possível pressionar o êmbolo do freio para trás. Após a substituição das pastilhas de freio, o cilindro é novamente deslocado para o êmbolo do freio com a função "Ajuste básico". Na função "Adaptação" é, em seguida, inserida a espessura das novas pastilhas de freio.

No BMW, a substituição da sapata do freio pode ser realizada sem um equipamento de diagnóstico.

Para controlar a ação do freio de estacionamento eletromecânico, tem que ser possível testar o freio em um dinamômetro para teste de freio.

O Audi A8 reconhece automaticamente esse teste. Assim que as rodas traseiras girarem, no dinamômetro de teste, com uma velocidade constante de 3–9 km/h, o modo de teste é detectado pelo módulo de comando após 3 segundos. É essencial que o borne 15 (ignição) se encontre ligado. O módulo de comando altera o comportamento de fechamento do freio de estacionamento para que, a cada acionamento do interruptor, o êmbolo seja ligeiramente deslocado para fora e o freio feche um pouco mais.

No BMW Série 7, o freio de estacionamento somente pode ser testado com o motor parado e a ignição ligada. Se o interruptor for acionado, o freio de estacionamento fecha relativamente rápido e não pode ser acionado de forma lenta e contínua, tal como em um freio de estacionamento manual.

Com o equipamento de diagnóstico também é possível consultar a memória de erros, tal como em outros sistemas elétricos. Consoante o equipamento de diagnóstico, é possível apresentar o funcionamento/estado de comutação de componentes individuais através de blocos de valores de medição (valores reais) ou acionar os componentes através do diagnóstico dos atuadores e controlá-los relativamente ao seu funcionamento.

Em caso de um reparo, observar as instruções de reparo, os valores de controle e torques de aperto específicos do fabricante do veículo. Após um reparo bem-sucedido, excluir a memória de erros e realizar um controle de funcionamento no dinamômetro para teste de freio.