Análise comparativa do efeito térmico e do desgaste sofrido por um material de fricção de freio a disco submetido a ensaios em bancada Krauss com variações de potência motora e condições operacionais

RESUMO Estudo que visa à análise comparativa dos efeitos térmicos e do desgaste sofridos pelo par tribológico de um sistema de freio durante ensaios realizados variando a potência motora de um banco de ensaio de freios. Como é conhecido, o mecanismo de freio é empregado para controlar a velocidade convertendo energia cinética e/ou energia potencial em energia térmica. Neste estudo, objetivou-se analisar os parâmetros de operação de um sistema de freio a disco para motocicletas utilizando-se um banco de ensaios baseado no procedimento Krauss, descrito pela norma ABNT NBR 6143/1995. Os ensaios experimentais foram conduzidos em duas etapas. Na primeira, o banco de ensaios foi equipado com um motor de 3cv de potência motora e utilizou-se um planejamento fatorial 23, em que os três fatores de controle considerados foram alterados deliberadamente em dois níveis cada. Para avaliar o desempenho do sistema de freio durante o processo de frenagem, analisaram-se três variáveis de resposta simultaneamente: temperatura final, coeficiente de atrito e desgaste das pastilhas de freio. Na segunda etapa, a potência motora foi aumentada para 10cv; analisou-se o efeito dos fatores pressão de contato e velocidade de escorregamento, que foram alterados em quatro níveis cada. Aqui foi analisada a variável de resposta desgaste das pastilhas de freio. Como resultado da análise comparativa realizada, foi possível constatar que os ensaios da segunda etapa mostraram um maior desgaste e aquecimento do material de atrito do mecanismo de freio estudado, o que promoveu redução do coeficiente de atrito em função do aumento da temperatura, especialmente acima de 300°C, fenômeno este conhecido na literatura como efeito fade de frenagem. ABSTRACT Study aiming at comparative analysis of the thermal effects and wear suffered by the tribological pair of a brake system during tests performed by varying the motor power of a brake test bench. As is known, the brake mechanism is employed to control speed by converting kinetic energy and/or potential energy into thermal energy. This study aimed to analyze the operating parameters of a motorcycle disc brake system using a test bench based on the Krauss procedure, described by ABNT NBR 6143/1995. Experimental tests were conducted in two steps. In the first one, the test bench was equipped with a 3hp engine of motor power and a 23 factorial design was used, in which the three control factors considered were deliberately changed at two levels each. To e