As pinças de freio de dez pistões no eixo dianteiro do Cayenne Turbo S marcam um novo padrão no desenvolvimento de sistemas de frenagem de alta performance – e se unem, com isso, à longa tradição Porsche
Apesar de todo o cuidado, às vezes é necessário pisar fundo no freio. O efeito disso sempre surpreende os pilotos de um Porsche. Esse espetáculo potente e quase surreal de frenagem não é resultado do acaso, mas – desde o primeiro Porsche da fabricação de série com freios de discos, o 356 B Carrera 2 de 1962 – é uma filosofia posta em prática. “Em esportivos genuínos, a performance do motor e dos freios funciona como o yin e o yang”, afirma Donatus Neudeck, diretor do departamento de Freios, Hidráulica e Sistemas Acionadores da Porsche. “Nós determinamos o dimensionamento adequado dos freios a partir de muitos parâmetros, entre outros o peso do veículo, a distribuição de carga no eixo, a capacidade de aceleração e a velocidade máxima. Considerando a eficácia de arrefecimento e a dimensão das rodas, chega-se à configuração ideal de disco de freio, pinça e componentes restantes do freio.”
O objetivo dos engenheiros de desenvolvimento é oferecer em cada série a melhor performance de frenagem e estabilidade do segmento. Para o Cayenne Turbo S, isso também significa: independente do tamanho do disco de freio e do material escolhido, do arrefecimento de freios, dos pneus e do sistema de regulagem – somente a consideração permanente de todos esses componentes a cada passo permite alcançar, no final, um projeto geral harmonioso, balanceado e convincente. Assim, a Porsche assegura que o SUV freie como um carro esporte – desenvolvendo-o de modo tão coerente quanto um carro esporte.
“A configuração final do sistema de freios deriva-se de nosso Ciclo de Fade, um dos mais exigentes de toda a indústria”, explica Alexander Prahst, diretor de Desenvolvimento dos Freios de Cerâmica. Sendo composto por 20 frenagens, este ensaio extremo é executado na pista circular de alta velocidade de Nardò, na Itália. Durante o teste, os pilotos aceleram o carro de 90 a 230 km/h. E então, freiam. “Após 15 frenagens, os discos alcançam temperaturas de até 750 graus Celsius. A fim de comprovar a eficácia do arrefecimento, deixamos que esfriem até 150 graus entre a 15ª e a 16ª frenagem. Nas cinco últimas frenagens controlamos, então, se o nível de fricção foi modificado ou se os freios ainda trabalham exatamente da mesma forma que no começo do ensaio”, relata Prahst.
No novo Cayenne Turbo S, com 570 cv (419 kW) e peso bruto total máximo de 2.900 quilogramas, as exigências máximas elevaram a dimensão a um novo patamar no desenvolvimento de freios. Ele é o primeiro SUV de alta performance com pinças de freios de dez pistões no eixo dianteiro. Combinada com discos de cerâmica de série de 420 x 40 milímetros com tambor do freio em alumínio, essa inovação permite uma superfície de contato aumentada drasticamente para 165 centímetros quadrados. “Junto com o novo revestimento de fricção dos discos de freio, isso possibilita uma fricção extremamente uniforme e constantemente alta”, explica Prahst. Ao mesmo tempo, o peso do disco de freio foi reduzido de 9,8 a quase 8,5 quilogramas. “Tamanho e peso geram claramente conflitos de interesses. Assim, nas nossas variantes de alto desempenho, apostamos de forma consistente no PCCB [Porsche Ceramic Composite Brake], que diminui em até 30 quilogramas as massas em suspensão, melhorando assim a dirigibilidade”, diz Prahst.
Além disso, os engenheiros projetaram aerodinâmica e eixos para a maior entrada possível de ar de refrigeração para o centro do tambor do freio. Assim, os discos ventilados internamente conduzem muito eficientemente o calor através de canais de arrefecimento internos de padrão direcional. Neudeck demonstra a importância disso com um cálculo: “Quando freado a alta velocidade, o Cayenne Turbo S produz calor de fricção suficiente para fazer ferver, em apenas cinco segundos, dois baldes de água.”
O desempenho, os ruídos e o conforto compreendem outros conflitos de interesses. “Por causa de sua frequência natural, o disco age como um alto-falante projetando o som. Mas o cliente não aceita nas estradas tais ruídos tão normais em corridas. Por isso, desenvolvemos, em conjunto com os fabricantes, pastilhas que unem uma ótima performance de frenagem a baixos níveis de ruídos”, conta Neudeck.
Independentemente dessas pequenas diferenças, o desenvolvimento dos freios para o automobilismo e carros de série da Porsche já se dá há décadas de forma harmoniosa e inspiradora, desde os já citados primeiros freios a disco de série de 1962, originários do Porsche 804 da Fórmula 1. Por exemplo, em 1977, o 911 Turbo (Tipo 930) se apropriou, quase sem alterações, do sistema de freios do 917/30, o carro que participou de corridas de longa duração no ano de 1973.
O próximo passo para o aumento do desempenho de frenagem foi dado pela pinça fixa em alumínio de ligação axial, que se tornou padrão nas gerações de 911, tais como o 964 (a partir de 1988) e no 993 (a partir de 1993). As rodas de 17 polegadas permitiram ao 964 um aumento sensível no sistema de freios. Novamente, a tecnologia recebeu um empurrão do automobilismo. No Porsche 935 do grupo 5, a pinça de freio maciça com pastilhas sustentadas por pinos já foi utilizada no ano de 1976. No 993, o diâmetro dos discos de freio dianteiro continuou crescendo: chegou a 304 milímetros nos modelos básicos e a 322 milímetros no Turbo. Nesta época, a desaceleração máxima dos freios já era de mais de 1,2 g. Hoje, os discos dianteiros e traseiros do 911 básico medem 330 milímetros.
Os diversos freios da Porsche podem ser identificados na cor das pinças: as versões padrão são pretas, as pinças em S são, dependendo do modelo, prateadas ou vermelhas, e os freios PCCB são pintados em amarelo. No tamanho, o disco não pode passar de 420 milímetros em uma roda de 20 polegadas, o que também é o limite no Cayenne Turbo S – por causa da livre movimentação da corrente para neve das rodas de inverno de 20 polegadas. Qual é a tendência do desenvolvimento?
“No futuro, a Porsche continuará fidelíssima à sua estratégia na parte de freios”, promete Neudeck. “A tendência de veículos mais leves vem certamente ao encontro de nossa estratégia e a hibridização dos motores também irá reduzir, mais do que muitos imaginam, a carga sobre os freios. Constatamos nas corridas que o desgaste de pastilhas e discos do 911 GT3 R Hybrid foi reduzido em até 50%.” Mas há novos desafios. A partir de 2021, nos EUA, não se deve mais utilizar cobre nas pastilhas de freio. No momento, a parcela de cobre nas pastilhas ainda pode chegar a 35% – devido à altíssima absorção de calor e dissipação térmica homogênea, esse material exerce ainda hoje um papel importante nas pastilhas de freio de alta performance. “Nesta etapa, é preciso praticamente começar do zero”, diz Neudeck. “Mas já encontramos alternativas muito interessantes e está previsto que cumpriremos as regras bem antes do tempo necessário.” O próximo destaque da Porsche na área de freios já está a caminho.
Texto Christoph Reifenrath
Fotos Rafael Krötz
