Rotor Tech: Como escolher os freios a disco certos para suas necessidades (e orçamento)

Rotores ou freios a disco não são a parte mais sexy de um carro, mas se você tem dias de pista suficientes sob sua correia, então você provavelmente aprendeu da maneira difícil que nem todos os rotores são criados iguais e que o desempenho do rotor é extremamente importante se o seu objetivo é ter um pedal de freio confiável e consistente sob seu pé. Eu posso me lembrar de um decepcionante evento de Time Attack em Montreal onde nós quebramos um rotor no Camaro Z/28 do meu pai em 97 e tivemos que arrumar as malas cedo. Os rotores OEM daquele carro simplesmente não estavam à altura do stress térmico que lhes estávamos a atirar na pista de corrida.

Estes rotores de alta performance são incrivelmente avançados. Tenho certeza que todos vocês já viram rotores de carbono-cerâmica em carros esportivos de alto nível e até mesmo rotores de carbono-carbono em carros de corrida cheios de explosão. Como é que estes materiais alteram o desempenho do sistema de travagem em comparação com os bons velhos discos de ferro fundido? Como é que a estrutura interna das palhetas melhora o desempenho? Como funciona um disco flutuante de duas peças em comparação com um disco de uma peça? E o que se passa com todas as diferentes formas e frequências de ranhuras na face do disco? Graças aos conhecimentos técnicos fornecidos por Mark Vlaskis da Brembo North America e Yoni Kellman da DBA USA, vamos cobrir todos esses tópicos para que você possa fazer uma compra mais informada.

Como a maioria de vocês já sabe, o trabalho principal do rotor é fornecer uma superfície de acoplamento para as pastilhas de freio, para que quando você aplica os freios o material de fricção que compõe a pastilha seja espremido hidraulicamente contra os rotores pelas pinças de freio, convertendo o movimento para frente em calor à medida que o carro é desacelerado. Este calor é então irradiado para a atmosfera à medida que o ar flui através dos rotores (e do resto do sistema de travagem), completando a conversão da energia cinética em energia térmica. E como a maior massa do sistema de travagem, o disco toca um rolo vital na absorção e no escoamento de todo esse calor.

Eu fiz a maior parte das minhas corridas em veículos relativamente pequenos, leves e de baixa a média potência, como Hondas, Mazdas e Scions, por isso, para as minhas necessidades, tenho sido capaz de usar discos de freio de ferro fundido de alta qualidade sem problemas. Mas com o meu grande e gordo coupé Infiniti G35, o aumento para rotores de duas peças de maior diâmetro transformou completamente o desempenho do carro. Como Yoni da DBA USA explicou, “Do ponto de vista dos custos, um rotor de uma peça é capaz de satisfazer as necessidades da maioria dos motoristas na maioria dos casos e é rentável, particularmente quando o rotor usa materiais e design de alta qualidade e é emparelhado com pastilhas apropriadas para o uso pretendido do veículo.

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Os rotores de duas peças oferecem algumas vantagens significativas, no entanto, como a redução do peso, bem como uma melhor dissipação de calor, em parte a partir do chapéu de alumínio que funciona como dissipador de calor. Alguns rotores de duas peças também oferecem maior fluxo de ar através do rotor, devido ao desenho mais aberto onde a chapéu se encontra com a face do rotor. Outra grande vantagem é a capacidade de substituir apenas o anel do disco enquanto reutiliza a cartola central. Isto pode resultar em economia de custos em muitos casos”

Como Mark from Brembo acrescentou, “Não há realmente desvantagens na construção de duas peças a não ser o custo. A primeira vantagem da construção flutuante de duas peças é a redução do peso. Ao fazer a secção central do disco em alumínio, é possível poupar muito peso num local chave, uma vez que é ao mesmo tempo não suspenso e rotativo. Outra vantagem desta construção é a redução da transferência de calor para os rolamentos do cubo e das rodas do veículo. Embora o superaquecimento dos rolamentos de roda na utilização nas ruas não seja normalmente uma preocupação, certamente pode ser quando se conduz na pista de corrida. Mas a maior vantagem está no próprio carro alegórico. Os discos de freio devem lidar com níveis extremos de temperatura. Em alguns casos, as temperaturas dos discos podem exceder os 1100°F. Quando um material é aquecido ele se expande, e devido à grande variação de temperatura dos discos de freio, este efeito pode ser significativo. No caso de um disco não flutuante, nem todo o material se aquece uniformemente. A secção central do disco permanece relativamente fria em comparação com as superfícies de travagem. Esta diferença de temperatura provoca o desenvolvimento de tensões térmicas que levam ao empenamento do disco e do copo da superfície de frenagem, bem como ao aumento do potencial de fissuras. Com o sistema de flutuação total, o disco fica livre para crescer em relação ao sino, e pode permanecer reto e verdadeiro”

Outro elemento chave para o projeto do rotor é seu projeto de palhetas internas. Como Mark de Brembo indicou, “Não há um desenho de palheta ideal, ele pode variar dependendo da aplicação. Alguns projetos, como os discos de palhetas curvas direcionais, na verdade melhoram o fluxo de ar através do disco transformando-o em uma bomba centrífuga. No entanto, o custo de implementação disto é aumentado devido à necessidade de discos únicos para a esquerda e para a direita. A geometria interna das palhetas Brembo patenteada fornece quase todas as vantagens do fluxo de ar dos discos de palhetas curvas, podendo utilizar o mesmo disco tanto no lado esquerdo como no direito do veículo. Independentemente do design, as palhetas desempenham um factor importante para que o disco possa perder calor e assim manter o disco dentro da gama de temperaturas ditadas pela composição geral do sistema de travagem (ou seja A palheta Kangaroo Paw Vanes patenteada da DBA

Yoni da DBA ecoa o fato de que existem muitas filosofias diferentes para o projeto das palhetas. “No nosso caso, nós queríamos alcançar duas coisas quando criamos o nosso desenho patenteado de ventilação da Pata de Canguru. A primeira era uma alta área de superfície para a mais eficiente dissipação de calor à medida que o ar viaja através do rotor. A segunda era de alta resistência. Usando os pilares e postes especialmente distribuídos em nosso projeto da Kangaroo Paw, a carga colocada no rotor durante a frenagem e mudanças de calor é bem distribuída, o que reduz a distorção do rotor, e reduz o balonamento, que é um problema comum com rotores de palhetas retas e alguns projetos de palhetas curvas também”

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