Freios ABS
O sistema de freios do tipo ABS (Antilock Brake System – Sistema de freio antibloqueio) é mais eficiente que os freios convencionais, a tambor ou a disco, pois não travam as rodas, o que evita o deslizamento dos pneus sobre o asfalto.
O espaço de frenagem, espaço necessário para que o veículo possa parar, é significativamente reduzido com o uso de freios ABS, o que torna esse tipo de equipamento mais seguro. Tendo isso em vista, em 2014, o Conselho Nacional de Trânsito (Contran) estabeleceu que todos os carros fabricados no Brasil devem conter airbag e freios ABS.
Espaço de frenagem
O espaço de frenagem é a distância necessária para que, após acionados os freios, um veículo consiga parar. O travamento das rodas faz com que os pneus deslizem sobre o asfalto, deixando o espaço de frenagem mais elevado. Os freios ABS trabalham com a diminuição da rotação das rodas e impedem seu travamento, assim, o deslizamento sobre o solo é impedido e o espaço de frenagem é reduzido.
A determinação do espaço de frenagem é feita por meio da equação de Torricelli:
Os termos dessa equação possuem a seguinte definição:
v = Velocidade final do móvel (m/s);
v0 = Velocidade inicial do móvel (m/s);
a = Aceleração (m/s2);
Δs = Espaço percorrido (m).
A velocidade final do automóvel após a frenagem é zero, a aceleração deve ser negativa, pois o veículo sofre uma desaceleração, e o espaço percorrido é justamente o chamado espaço de frenagem. Dessa forma, tem-se que:
A partir da definição da segunda lei de Newton e conhecendo a ideia de força de atrito, podemos determinar a aceleração da seguinte forma:
Sabendo que, nesse caso, a força normal (N) pode ser substituída pela força peso, pode-se substituir a definição anterior de aceleração na equação que determina o espaço de frenagem. Assim, teremos:
A grandeza representada por μ corresponde ao coeficiente de atrito, grandeza adimensional que caracteriza uma superfície, indicando se ela oferece muito ou pouco atrito. Se um objeto estiver em repouso sobre determinada superfície, o coeficiente de atrito será chamado de estático (μE). Se o objeto estiver movimentando-se, as forças de atrito possuirão menor valor e o coeficiente será definido como coeficiente de atrito cinético (μC).
Os valores dos coeficientes de atrito estático são sempre maiores que os valores do coeficiente de atrito cinético. Percebe-se que o esforço necessário para colocar um objeto em movimento é maior que aquele feito para mantê-lo em movimento, o que evidencia essa diferença. Dessa forma, podemos escrever que:
Caso exista deslizamento entre os pneus e o solo, o atrito será classificado como dinâmico, pois um único ponto do pneu é arrastado. Os freios ABS não permitem o travamento das rodas, assim, a cada instante, um ponto diferente do pneu está no solo, o que determina a existência de atrito estático. Perceba que o espaço de frenagem é inversamente proporcional ao coeficiente de atrito, sendo assim, o atrito estático, por ser maior, determina um menor espaço de frenagem.
O funcionamento dos freios ABS proporciona a prevalência do atrito estático, o que faz com que o espaço de frenagem seja reduzido, traz segurança aos passageiros dos veículos e evita acidentes de trânsito.