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O pó fino dos freios do carro é considerado perigoso para o meio ambiente e a saúde. Técnico Há muito tempo existem soluções para o problema. Mas somente quando o Euro 7 chegar, eles também devem ser mais difundidos.
A indústria automotiva aguarda com entusiasmo por uma proposta de Bruxelas para definir tendências: a Comissão da UE deve apresentar um projeto específico para o futuro na primavera Abgasnorm Envie Euro 7. O conjunto de regras, que provavelmente entrará em vigor em 2025, provavelmente exigirá que os fabricantes de veículos, entre outras coisas, reduzam ainda mais as emissões de partículas dos carros. Apesar do Euro 6d e de um número crescente de carros elétricos atualmente, o problema está longe de ser resolvido.
As unidades são realmente mais limpas e, portanto, o poeira fina do trato de combustão diminuiu, mas a abrasão dos pneus e freios continua sendo um problema enorme e ainda sem solução. Médicos, cientistas, organizações ambientais e instituições oficiais apontam repetidamente os perigos para o meio ambiente e a saúde humana de partículas finas e ultrafinas. Agora, como parte do Green Deal, é provável que a UE concentre seus planos Euro 7 na questão do aumento das emissões de automóveis, expandindo assim a luta contra o material particulado para incluir pneus e freios.
Especialmente para este último, algumas soluções já foram desenvolvidas a ponto de estarem prontas para a produção em série. No entanto, eles só se tornarão mais difundidos quando os regulamentos vinculativos da UE realmente exigirem seu uso. A indústria fornecedora percebe um negócio correspondentemente grande e já está se posicionando para apresentar soluções adequadas aos OEMs. Existem várias abordagens diferentes para neutralizar o desgaste dos freios - com vantagens e desvantagens e custos diferentes.
Anos de problemas
Um dos beneficiários do Euro 7 poderia ser a empresa francesa Tallano com sua tecnologia de extração de Tamic. O fundador da empresa, Christophe Rocca-Serra, teve a ideia dessa solução quando se incomodava com as jantes sujas do carro ao visitar os clientes. A partir de 2012, ele trabalhou com um amigo para resolver o problema da sujeira, e rapidamente ficou claro que o pó fino dos freios é menos um problema estético e mais um problema de saúde.
A solução para ambos é a tecnologia de extração ativa que captura a poeira nos freios assim que ela ocorre. As pastilhas de freio devem ter um duto de sucção para isso, que é conectado a um mini aspirador de pó por meio de uma mangueira. Há uma turbina acionada eletricamente no compartimento do motor, que gera a pressão de sucção durante a frenagem para direcionar o pó fino para um filtro. Até 90 por cento do pó de freio deve ser absorvido pelo princípio Tamic, que ao mesmo tempo garante uma redução significativa nas emissões totais de pó fino.
“No caso dos carros, medimos emissões de poeira fina da frenagem que são seis vezes maiores do que os valores limite de poeira fina atualmente permitidos para o motor”, diz Bert Stegkemper, sócio-gerente da Alemanha, que ingressou na Tallano em 2014.
O sistema Tamic pode ser integrado em sistemas de frenagem convencionais com esforço gerenciável e, assim, contribuir significativamente para reduzir as emissões de poeira fina no tráfego rodoviário. Não há aumento significativo da massa não suspensa, a eletrônica é compacta e a manutenção é baixa. “O filtro tem que ser trocado a cada 30.000 quilômetros. Graças à trava de baioneta, ela pode ser desaparafusada com um movimento do pulso", diz Stegkemper. Ele coloca os custos adicionais para o fabricante de automóveis em uma média de cerca de 150 euros por carro.
Embora os custos possam parecer moderados, ainda não há fabricante de freio ou carro que use o sistema Tamic. Mas a crescente pressão para reduzir o material particulado com o Euro 7 joga Tallano nas cartas. Em 2021, a start-up um tanto desatualizada completou com sucesso outra rodada de financiamento e, segundo Stegkemper, está atualmente em negociações com vários players. Isso também inclui os operadores ferroviários, porque o sistema Tamic também pode tornar as ferrovias e os trens do metrô mais limpos. Stegkemper ainda vê um grande potencial de mercado aqui, porque há uma pressão crescente sobre municípios e operadoras ferroviárias para reduzir o congestionamento do tráfego nas estações de metrô ou estações de trem. Ao contrário dos carros, a tecnologia Tamic pode até ser adaptada aos trens existentes.
Pronto para a grande carreira
No entanto, a Tallano não fabricará sua tecnologia de limpeza para freios de veículos automotores. A start-up se vê como fornecedora de inovações com vários direitos de patente, mas não como implementadora. "Se um fornecedor da indústria automotiva vier amanhã e quiser nos comprar com a alavancagem apropriada, nosso know-how e alguns de nossos funcionários serão transferidos para eles. Nenhuma decisão foi tomada ainda. Acho que ainda estamos esperando um pouco pela regulamentação", diz Stegkemper.
O fabricante alemão de discos de freio Buderus Guss também espera que a proposta da Comissão Europeia reduza ainda mais o escopo das emissões de poeira fina: ", confirma Olaf Ley, chefe de vendas e desenvolvimento de aplicativos do fornecedor com sede em Breidenbach, Hesse.
Há anos, o fabricante de discos de freio produz o iDisc como uma solução pronta para o problema, que já pode reduzir as emissões de poeira fina dos freios do carro para o nível Euro 7. Ao contrário do Tallano, que absorve a poeira fina imediatamente após sua formação, o iDisc reduz drasticamente o desgaste dos freios e, portanto, a formação de poeira fina à medida que ela surge. Isso é possível graças a um disco de freio de ferro fundido cinzento essencialmente normal, ao qual é aplicada uma camada de metal duro e, opcionalmente, carboneto de titânio. A superfície resultante é muito dura e, portanto, particularmente resistente à abrasão. Isso deve resultar em 80 a 90 por cento menos emissões de poeira fina, o que corresponde aproximadamente ao nível da solução Tallano.
Na verdade, um freio de desempenho
Ao contrário da solução da França, o iDisc está no mercado há vários anos e atualmente está disponível como opção para alguns modelos da Audi e Porsche. Com o Porsche Taycan, custa uns impressionantes 3.000 euros extra como um "Surface Coated Brake". De qualquer forma, esta primeira geração iDisc não foi desenvolvida principalmente como uma solução para reduzir a poeira fina, mas como um freio de desempenho que é oferecido como uma alternativa barata ao freio de cerâmica significativamente mais caro.
"Além das vantagens em termos de desempenho, emissões de poeira fina e comportamento de corrosão, o iDisc oferece uma vida útil significativamente maior. Ele pode ser projetado como um componente vitalício e, portanto, contribui para a sustentabilidade e economia do veículo ao longo de sua vida útil”, Olaf Ley elogia seus discos de freio. No entanto, as emissões reduzidas de poeira fina até agora dificilmente foram levadas em consideração para fins de marketing para os freios revestidos.
os custos são reduzidos
Buderus Guss quer mudar isso com o iDisc II. Esta nova geração já saiu do pré-desenvolvimento e estão sendo realizadas conversas com os primeiros clientes sobre o desenvolvimento da série, especialmente no que diz respeito ao Euro 7. “Fizemos nossa lição de casa no lado do custo com o iDisc II. A geração anterior não se difundiu no segmento de volume porque um processo de revestimento muito caro é usado aqui. Agora temos um processo de revestimento alternativo. Temos também uma gradação, um kit de construção. Ainda oferecemos uma variante de desempenho que se aproxima da primeira geração em termos de propriedades.
Em seguida, temos uma variante Advanced para motores de combustão potentes e veículos híbridos. Há também uma variante de mobilidade elétrica com revestimento de camada única para veículos elétricos. O foco aqui é na proteção contra corrosão. A ferrugem é um grande problema nos carros elétricos, já que os discos de freio no eixo traseiro raramente são usados.” Na VW, esse problema de corrosão está sendo evitado com a instalação de freios a tambor no eixo traseiro dos carros elétricos, como o ID.3 e ID.4.
Custo versus Ambiente
No contexto do aperto do Euro 7, Buderus Guss está atualmente conversando com vários fabricantes de automóveis. Mas o iDisc II também não será barato, então provavelmente não será a solução ideal para todos os modelos. “Existem filosofias diferentes aqui, dependendo se o fabricante é orientado a custos ou tem um polegar verde.
Resta saber se os fabricantes de automóveis só usarão as novas tecnologias de redução ou prevenção de poeira de freio quando o Euro 7 for obrigatório, ou se eles, como pioneiros ambientais, as usarão independentemente dos requisitos legais. Os OEMs têm armazéns correspondentes para ambos os cenários. Devido ao seu comportamento inerente de frenagem, os carros elétricos provavelmente não precisarão de freios limpos, mas precisarão de um revestimento inibidor de ferrugem nas superfícies de atrito que estão sujeitas a pouco estresse.
Revestimento especial
Tallano e Buderus Guss não são os únicos que trabalham em soluções para reduzir a poeira fina dos freios. Entre outras coisas, o especialista em filtros Mann+Hummel desenvolveu um sistema de filtro passivo no qual o pó fino se acumula em uma caixa na parte superior do freio a disco. Semelhante à Buderus Guss, a empresa C4 Laser Technology, sediada em Freital, na Saxônia, utiliza um processo de revestimento para discos de freio que visa reduzir a formação de poeira fina por abrasão de freio.
Por fim, o Centro Aeroespacial Alemão (DLR) está desenvolvendo um freio a disco mecânico com rolamentos em banho de óleo como parte do projeto Zedu-1. O sistema fechado deve filtrar até 100% da abrasão. Será emocionante ver quais fabricantes escolherão quais soluções para quais modelos para poder superar o obstáculo Euro 7 em alguns anos.