Ciência
   

Os Freios

 

Fonte: The Exploratorium's Science of Cycling

 

Os freio melhoraram a medida que os materiais e o Know-How da engenharia evoluíram. As primeiras bicicletas não tinham freios, o que aumentou a sua temerosa reputação. Para as bicicletas tornarem-se mais populares, um mecanismo efetivo para diminuição da velocidade e para a parada teve que ser inventado. Todos os freios, indiferentemente do mecanismo, têm uma coisa em comum, aumentam a quantidade de atrito (normalmente na roda), permitindo ao ciclista frear.

 

O Freio Tipo "Plunger"

O primeiro sistema de freio largamente usado era conhecido como "Plunger". Apareceu primeiro nas "rodas-altas" do século passado. O princípio do freio tipo "plunger" era simples: pressionado ou puxando uma alavanca, uma sapata de metal era pressionada contra o lado externo da roda, gerando atrito e parando a bicicleta. Os problemas com esse sistema incluía o desgaste excessivo da roda (não funcionava bem com pneus, mesmo quando a sapata de metal era revestida com borracha) e performance deficiente nas superfícies molhadas. A água diminuía o atrito entre a sapata de freio e a roda, diminuindo a capacidade de frenagem.

 

O Freio "Contra-Pedal"

Freio "Contra-Pedal"O freio contra-pedal é ainda muito usado em todo o mundo e aparece em várias bicicletas menos sofisticadas, tais como bicicletas "cruisers" (para lazer/transporte nas cidades) e bicicletas utilitárias. Também aparecem em algumas bicicletas de criança e triciclos. O freio contra-pedal funciona revertendo-se o movimento do pedal. O mecanismo de freio é localizado na parte interna do cubo da roda traseira e, quando acionado, expande-se contra as paredes internas do cubo, provocando atrito e parando a bicicleta. Esse freio é particularmente forte e tem a tendência de travar a roda traseira, quando acionado, provocando derrapagem.

 

Freio Tipo "Caliper" (de sapatas)

O freio mais popular para bicicleta de estrada e mountain bikes é o "caliper". O ciclista aciona esse tipo de freio pressionando alavancas, as quais puxam cabos que forçam sapatas contra os aros das rodas dianteira e traseira. Os freios "caliper" são leves e baratos, mas não são livres de problemas. Durante dias chuvosos eles levam o dobro da distância para parar a bicicleta, em relação à distância que levaria em dias secos. A água atua como lubrificante nas laterais dos aros.

Durante as descidas muito longas os aros podem aquecer, chegando ao ponto de fazer um buraco na câmara de ar, devido à temperatura.

É recomendável, quando se usa o freio "caliper", aplicar uma leve pressão nos freios e modular de forma controlada (pressionar e aliviar as alavancas repetidamente). A modulação controlada ajudará o freio a ter melhor performance, particularmente nos dias de chuva, removendo parte do excesso de líquido dos aros. Além disso, modular os freios assegurará que o ciclista não vai travar as rodas (quando as rodas param de girar o ciclista começa a perder o controle da bicicleta). Paul Doherty explica, "eu equilibro a frenagem entre a derrapagem da roda no chão e a "derrapagem" das sapatas dos freios. Exatamente como nos freios "anti-lock" (ABS) dos carros, eu quero manter a roda girando um pouco, para que eu possa controlar a bicicleta".

Balancear a frenagem entre as rodas dianteira e traseira também é importante. Paul explica, "a coisa mais importante a respeito da frenagem é que você quer parar rapidamente, sob controle, e não voar sobre o guidom. Quando estou andando de bicicleta e aplico os freios meu corpo tem inércia e tende a continuar indo em frente. Isso muda meu peso para frente, sobre a roda dianteira. Portanto, eu freio muito com a roda dianteira, mas se eu frear demais com a roda dianteira eu acabo sendo arremessado sobre o guidom. Então, a idéia é balancear a frenagem entre dianteira e a traseira, para se obter a máxima eficiência".

A campeã americana de cross-country, Ruthie Matthes, acha que o planejamento é a chave da frenagem efetiva, pelas razões que Paul citou. Ruthie disse, "nós temos a sorte, no nosso esporte, de poder pedalar no percurso antes das provas, para que possamos planejar nossas freadas". Ruthie continuou explicando sua técnica para frear em curvas fechadas. "O que eu faço quando estou competindo, se eu estou me aproximando de uma curva fechada, é frear antes da curva e, quando estou entrando acurva, soltar o freio dianteiro e usar apenas o traseiro".

 

Freios a Tambor e a Disco

Os freios a tambor e a disco são pouco comuns em bicicletas. O freio a tambor funciona com a aplicação de atrito através de uma sapata dentro de um tambor fechado. O tambor é integrado com cubo da roda. Esses tipos de freios geram muito calor e etiquetas de advertência são colocadas na parte externa dos cubos, alertando o ciclista para não tocar no cubo durante um certo tempo, depois que os freios são aplicados. Os freios a discos funcionam de modo muito semelhante aos freios "caliper", com um disco acoplado ao cubo. A principal vantagem é que o disco fica fora do "spray" da roda e, consequentemente, de qualquer líquido, sujeira ou outros materiais. Ambos os tipos de freio adicionam mais peso à bicicleta, principalmente o freio a tambor. Esses freios aparecem nas bicicletas profissionais de "downhill", onde o peso adicional não é uma preocupação e o acréscimo do poder de frenagem é essencial.

 

Calcule A Distância Mínima de Parada de uma Bicicleta

Sua Velocidade



Km/hr




Superfície


Concreto Seco
Concreto Molhado
Areia
Gêlo

Coeficiente de Aderência




Coeficiente de Rolamento

 Distância para Parar:


metros

ou


pés

 

Nota: Veja como a distância para parar uma bicicleta varia com a sua velocidade e com as características da superfície na qual se desloca.