O FUTURO DOS FREIOS

A história da ZF em sistemas de freios remonta a mais de 50 anos, com mais de 3 bilhões de componentes produzidos em todo o mundo. Agora, a fabricante alemã dá um passo decisivo rumo ao futuro ao lançar um portfólio abrangente de soluções brake-by-wire (freio por fio), tecnologia que substitui a hidráulica tradicional por comandos eletrônicos e que já nasce preparada para funções de condução autônoma até Nível 4.

Mesmo em veículos definidos por software, totalmente conectados e eletrificados, nada substitui a importância de freios potentes e sobretudo confiáveis. A ZF — iniciais de Zahndradfabrik, fábrica de engrenagens — coloca-se como fornecedora desse alicerce, oferecendo três configurações possíveis: puramente elétrica, puramente hidráulica ou híbrida, de acordo com as demandas de cada fabricante e mercado. A proposta é entregar flexibilidade de projeto, menor complexidade construtiva e ganhos diretos em eficiência.

Como funciona um sistema de freios tradicional

O sistema de freios convencional atual, hidráulico, é composto por:

• Pedal do freio, normalmente atrelado mecanicamente a um servofreio (a vácuo do coletor de admissão ou de bomba de vácuo dedicada), que amplifica a força aplicada pelo motorista.

• Cilindro-mestre, que converte a força aplicada no pedal de freio em força hidráulica.

• Tubulações, que conduzem o fluido hidráulico até os freios nas rodas de maneira a acioná-los efetivamente, isso baseado nos princípios de 1- líquidos sáo incompressíveis e 2 – toda forca exercida num líquido se transmite em todas as direções.

• Pinças de freio, que pressionam as pastilhas contra os discos para gerar o atrito que resulta na força de frenagem ou tambores de freio para a mesma finalidade, mas por meio da sapatas.

• Sistemas auxiliares como ABS, controle de estabilidade e tração, que modulam a pressão de forma eletrônica.

Apesar da evolução, essa arquitetura depende do fluido hidráulico como meio de transmissão.

O que muda com o brake-by-wire

No freio por fio, o elo mecânico-hidráulico entre pedal e rodas deixa de existir. O pedal gera sinais eletrônicos que são interpretados por módulos de controle, e atuadores eletro-hidráulicos ou eletromecânicos aplicam a pressão nas rodas.

As vantagens imediatas são rapidez, precisão e integração simplificada com eletrônica embarcada. Para veículos híbridos e elétricos, abre-se a possibilidade de modular a mistura entre frenagem regenerativa e hidráulica (blending), com maior eficiência energética.

Exemplos de sistemas já em produção

Toyota/Lexus – freio controlado eletronicamente
Primeiro sistema de freio por fio em produção em massa, desde 2001. Nos híbridos Prius e Lexus, permite misturar automaticamente a regeneração de energia para os motores elétricos com a frenagem hidráulica, sem que o motorista perceba diferença.

Mercedes-Benz – SBC (Sensotronic Brake Control)
Usado no início dos anos 2000, foi um dos pioneiros em eletro-hidráulico. O pedal envia sinais a um módulo que controla a pressão do fluido. Antecipou o conceito moderno, mas teve problemas de confiabilidade e acabou descontinuado.

Alfa Romeo Giulia e Stelvio – IBS (Integrated Brake System)
Desenvolvido pela Continental, reúne servofreio, ABS e controle eletrônico em um único módulo compacto. Responde mais rápido ao pedal, reduz peso e aumenta a eficiência.

Audi e-tron e Q8 e-tron
Usam o mesmo módulo MK C1 da Continental (base do IBS). Essencial em suves elétricos grandes, porque garante frenagem forte e, ao mesmo tempo, aproveita bem a regeneração.

Porsche Taycan
Esportivo elétrico que prioriza a suavidade. Até certa força de pedal, o carro freia só pela regeneração; quando precisa de mais, aciona os freios hidráulicos. O motorista não sente a transição, mantendo o “feeling Porsche” característico.

Ferrari SF90 Stradale e 296 GTB
Híbridos de altíssima potência. O sistema calcula em tempo real quanta frenagem pode vir da regeneração e quanto precisa vir do hidráulico. O pedal simulado garante precisão e previsibilidade, mesmo em carros com mais de 800 ou 1.000 cv.

Honda/Acura NSX – Electro-Servo Brake
Sistema que combina regeneração e freio hidráulico sob comando eletrônico. Foi pensado para manter a resposta esportiva num híbrido, aproveitando ao máximo a energia recuperada.

GM (Silverado, Sierra, Cadillac, Corvette C8) – IBC (Integrated Brake Control)
Sistema da ZF que substitui o servofreio a vácuo e concentra funções de ABS e controle de estabilidade. Compacto e confiável, é hoje um dos freios por fio mais difundidos em veículos de alto volume.

BMW (X5, X7, Série 3 G20, M8) – Integrated Braking (IB)
Inspirado na experiência da marca na Fórmula E, integra booster e controle eletrônico em um só módulo. Permite ajustar o “feeling” do pedal de acordo com o modo de condução.

Hyundai, Kia e Genesis – IEB (Integrated Electronic Brake)
Criado para híbridos e elétricos. Um único módulo eletro-hidráulico comanda os freios e coordena a regeneração. Resultado: mais autonomia, menos peças e resposta rápida.

Land Rover Defender (L663) – IPB (Integrated Power Brake)
Fornecido pela Bosch, elimina o vácuo e usa atuadores eletrônicos para gerar pressão. O pedal não tem ligação direta, mas um simulador transmite sensação natural. Traz redundância de segurança, essencial em um off-road moderno.

Os três sistemas da ZF

1. Freio “seco”: o by-wire puramente elétrico

Na solução denominada dry (seca), desaparece completamente o fluido de freio. A pressão necessária para acionar as pastilhas contra os discos não é mais gerada por pressão hidráulica, mas por motores elétricos instalados diretamente nas rodas. O sinal do pedal percorre apenas caminhos eletrônicos.

O resultado é uma resposta mais rápida, maior eficiência na regeneração de energia em veículos elétricos e custos de manutenção reduzidos. Essa configuração ainda elimina praticamente o arrasto residual das pastilhas — conhecido como residual drag torque — aumentando o alcance dos elétricos e reduzindo emissões de partículas. Os veículos modernos estão ficando cada vez mais pesados, e é fundamental que a pressão ideal seja atingida no menor tempo possível.

• Resposta imediata.

• Regeneração de energia mais eficiente.

• Redução de custos de manutenção e eliminação do arrasto residual das pastilhas (residual drag torque).

• Menor emissão de partículas e maior alcance em elétricos.

• Arquitetura simplificada, com menos peças e montagem mais rápida.

2. Freio híbrido: o melhor dos dois mundos

Nos Estados Unidos, a tendência é a adoção de sistemas híbridos. Nessa configuração, o eixo traseiro utiliza freio dry (seco), enquanto o dianteiro permanece com solução hidráulica. Essa combinação atende especialmente caminhonetes e suves médios e grandes, que exigem elevadas forças de imobilizaçãoquando estacionados.

O freio de estacionamento eletromecânico convencional não é suficiente, mas a ZF desenvolveu uma versão eletromecânica capaz de assumir essa função no eixo traseiro. Em conjunto com um módulo de controle eletro-hidráulico, dispensa-se o servofreio a vácuo, com redução de complexidade sem abrir mão de desempenho e segurança.

Em janeiro de 2025, a ZF anunciou o primeiro grande contrato global para fornecer esse tipo de sistema híbrido a um fabricante internacional.

• Atende caminhonetes e suves médios e grandes, que exigem força de imobilização extra no estacionamento.

• EPB convencional não basta, por isso a ZF desenvolveu versão eletromecânica para o eixo traseiro.

• Em conjunto com módulo eletro-hidráulico, elimina-se o servofreio a vácuo.

3. Controle integrado de freio (IBC)

O cérebro da solução híbrida é o Integrated Brake Control (IBC), lançado em 2018 e já consolidado em diversas aplicações. Compacto, leve e adaptável a qualquer tipo de veículo, o IBC acumula funções de ESC (controle de estabilidade), reforço de frenagem e unidade eletrônica central (ECU) de programas de segurança ativa.

Além de operar com software próprio da ZF, o sistema pode integrar aplicações de terceiros, dispensando unidades de controle adicionais. Para os fabricantes, isso representa redução de peso, custos e complexidade.

A combinação do IBC com sistemas brake-by-wire oferece aos clientes uma solução pronta para o futuro, fácil de integrar em plataformas inovadoras e preparada para requisitos crescentes de segurança e desempenho.

• Integra ESC (controle de estabilidade), reforço de frenagem e unidade eletrônica em um único módulo.

• Compacto, leve e adaptável a qualquer tipo de veículo.

• Pode operar com software próprio da ZF ou de terceiros.

• Reduz peso, custos e complexidade, além de acelerar a integração em novas plataformas.

Futuro próximo: vantagens e desafios

Os freios by-wire estão se consolidando como padrão para a próxima geração de automóveis e comerciais leves. Mas a transição traz tanto oportunidades quanto desafios:

Vantagens técnicas

• Resposta de frenagem mais rápida e precisa.

• Melhor coordenação entre regeneração elétrica e frenagem mecânica.

• Arquitetura mais simples, leve e modular.

• Maior confiabilidade quando redundâncias eletrônicas são aplicadas.

Vantagens para o usuário

• Pedal com feedback ajustável conforme o modo de condução.

• Menor esforço físico, mais conforto e segurança.

• Manutenção reduzida (especialmente nos sistemas “secos”).

• Maior alcance em veículos elétricos.

Vantagens para o meio ambiente

• Redução de emissões de partículas por menor contato entre pastilha e disco.

• Maior eficiência energética graças à regeneração mais efetiva.

• Eliminação do fluido de freio nos sistemas “secos”, reduzindo resíduos químicos.

Dificuldades e contrapontos

• Percepção do motorista: a ausência de conexão mecânica direta pode alterar a sensação de pedal, exigindo calibração cuidadosa para não comprometer a confiança.

• Custo inicial: sistemas ainda mais caros que a hidráulica tradicional, com impacto no preço final do veículo.

• Complexidade eletrônica: dependência de software e sensores aumenta a necessidade de redundância e segurança cibernética.

• Aceitação no mercado: consumidores e oficinas precisam se adaptar a uma tecnologia menos tangível e de manutenção especializada.

Mais responsivos, sustentáveis e econômicos, os sistemas brake-by-wire são uma realidade em rápida expansão.

PM