travoes ceramicos Travões de cerâmica – Super eficácia

Sabemos que o tempo passa e por vezes nem damos conta. Parece que ainda foi ontem que os primeiros F1 usaram os discos de travão em carbono. Não passaram assim tantos anos quando na década de 80 haviam sido estreados pela primeira vez. Foram instalados nos Mclaren MP4, por decisão de John Barnard. Os discos em carbono apresentavam duas enormes vantagens.

A primeira dessas vantagens, é porventura a mais fundamental, é que os travões de disco em carbono praticamente não apresentam diminuição de eficiência com o aumento de temperatura das superfícies de atrito, fenómeno que, nos discos tradicionais em liga metálica, faz diminuir fortemente a sua eficiência. A segunda vantagem, não menos importante, é que os discos em carbono permitem uma enorme poupança de peso, porque são muito mais leves em relação aos de metal. A importância em desempenho e eficácia dos sistemas de suspensão, da redução num modelo automóvel dos pesos não suspensos é igualmente algo que os engenheiros muito ambicionam.

Mas tal como outras coisas, os discos em carbono não apresentam só vantagens, sendo o seu maior defeito a sua reduzida eficácia quando a sua temperatura não é muito elevada. Neste caso é preciso aquece-los antes de se iniciar uma prova. E se esta situação não tem grande importância em prova, uma vez que facilmente se aquecem durante a volta de apresentação, o mesmo não acontece num automóvel de uso diário. Não convém a um qualquer condutor descobrir que não tem travões quando deles necessita imediatamente apos ter saído com o seu automóvel do local onde se encontra estacionado.

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Esta é umas das razões (talvez a principal) porque não foram amplamente usados, mesmo em modelos mais desportivos dos automóveis de estrada. Outra desvantagem é a sua reduzida longevidade. Além disso são substancialmente mais caros, já que a sua produção é bem mais complexa, do que os discos em aço. A partir daqui foi um pequeno passo para ir do carbono à cerâmica, de forma a se ultrapassarem estas limitações.

Porém antes de se os discos de cerâmica, talvez seja necessário lembrar alguns conceitos que se tornaram fundamentais para o seu desenvolvimento e produção.

Comece-se por estabelecer o que é denominado por coeficiente de atrito. Quando existe atrito/fricção entre duas superfícies em movimento relativo, cria-se uma desaceleração na componente que se move, transformando-se energia cinética em calor. Se a pressão que causa o atrito for constante, o coeficiente de atrito é tanto maior quanto for a desaceleração verificada. É claro que esse coeficiente varia conforme os materiais em contacto e também com as suas temperaturas. Assim, em todos os sistemas de travagem procura-se que esse coeficiente seja tão elevado quanto possível sem que cause a imobilização da parte que se movimenta.

Daí que uma liga metálica sobre a qual trabalha um composto, tenha sido, e ainda seja, a mais comum das soluções de travagem.

Mas os metais são densos, isto é, são pesados e o seu coeficiente de atrito varia muito com a sua temperatura, sendo reduzido quando estas são muito baixas e nulo quando as temperaturas são demasiado elevadas, o que provoca o fenómeno chamado “fading”. O fading é a diminuição de eficácia por culpa do sobreaquecimento da travagem.

E é no lidar com o aumento de temperatura e com o coeficiente de atrito que a cerâmica há já algum tempo vinha a ser ensaiada componente para os discos de travão, já que apresenta nesse campo a vantagem de conseguir um coeficiente de atrito substancialmente mais elevado (cerca de 25%) do que os das ligas metálicas mas também mantém praticamente inalterado esse valor num largo espectro de valores de temperatura.

Resumindo, tanto a quente como a frio, um disco de cerâmica é sempre bem mais eficaz do que um metálico. Além disso, a vida útil de um disco cerâmico é muito mais longa, aí uns 300000 quilómetros, do que a possível a um metálico. Os discos são também muito mais leves, conseguindo uma redução em peso não suspenso superior a 50%.

Quanto ao preço… sim, são muito mais onerosos de produzir mas as vantagens que oferecerem são compensação vantajosa dessa sobrecarga financeira.

Segundo dados da Porsche, a eficácia destes travões cerâmicos é tal que, após 25 travagens consecutivas de 90% da velocidade máxima, o valor de coeficiente de atrito não desceu abaixo de 0.45, mantendo-se assim sempre superior ao valor máximo obtido nos clássicos travões metálicos.

Outra particularidade para esses excelentes resultados dos travões cerâmicos Porsche, é que integram um sofisticado sistema interno de ventilação que serve ainda para manter a superfície de atrito seca em caso de chuva ou transposição de charcos. É bom que se saiba que estes discos são inteiramente em cerâmica, sendo complexo o seu processo de fabricação. Em jeito de resumo, pode-se dizer que a partir de um disco-matriz em fibra de carbono, este é “cozido” num alto-forno com controlo digital e rigoroso da temperatura em cada ponto, sobre o qual é aplicado o silício que se torna na tal cerâmica, obtendo-se então o dito disco cerâmico.

Como se não bastasse, provocam menos 40% de desgaste nos pneus. O que significa que, a médio prazo, facilmente se recupera o investimento. Os intervalos de revisão alargados e o conforto superior em travagem são outras das vantagens comprovadas.

Os travões de cerâmica são vistos como o estágio de desenvolvimento mais avançado dos sistemas de travagem. Disponibilizados como equipamento de origem em variadíssimas marcas. São um componente de origem em todos os modelos que a Ferrari produz, estando já na segunda geração do seu desenvolvimento. É notável que a evolução destes compósitos tenha sido feita em tão poucos anos, tendo em conta a sua complexidade, mas os ganhos em inúmeros pontos aqui referidos valem esse investimento das marcas no seu desenvolvimento. Podem não ser para já uma opção mais barata que os discos em aço, mas o seu preço tem vindo a baixar consideravelmente, fruto da sua maior comercialização. E o seu contributo para a segurança activa é notável.

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Sérgio Gonçalves

Sérgio Gonçalves

A paixão pelos automóveis começou cedo e desde então tem andado de mãos dadas com o jornalismo nas suas mais variadas vertentes.

Produtor de conteúdos, com experiência em rádio, jornalismo online, jornalismo de imprensa e foto-jornalismo.
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