Queremos que nosso carro ande bem, mas também que pare bem. E o responsável por pará-lo em condições seguras a qualquer velocidade é um sistema composto por vários conjuntos inter-relacionados, e não apenas o freio em si.
Quando pisamos no pedal do freio, acionamos o cilindro mestre, que vai pressurizar o fluido de freio, enviando-o até os cilindros das rodas, que por sua vez atuarão sobre as pastilhas de freio (no caso de freios a disco) ou das sapatas ou lonas (nos freios a tambor), freando as rodas. Basicamente é isso, mas tem muito mais tecnologia nisso. Vamos ver alguma coisa. Os primeiros veículos tinham freios mecânicos acionados por cabos ou varões e atuavam apenas nas rodas traseiras. Eram derivados diretamente das charretes e carruagens a cavalo e, para as velocidades da época, até que paravam o bólido após uma centena de metros. E só atuavam nas rodas traseiras, pois era crença generalizada que, caso se colocasse freio na dianteira, o veículo capotaria de frente.
Isto persistiu por muito tempo até que alguns engenheiros construíram um protótipo com freio nas quatro rodas e provaram que, além de não capotar de frente, parava muito melhor e em menos espaço. Ainda provaram que, devido à transferência de massa durante a freada (que faz a frente do carro baixar e a traseira levantar), o freio dianteiro deveria ser mais forte do que o traseiro. Por isso que a maioria dos carros tem os freios a disco mais eficientes na dianteira e tambor na traseira. Quando a configuração for de freio a disco nas quatro rodas, os traseiros são sempre menores.
Os freios a disco são mais eficientes do que os tradicionais a tambor porque proporcionam maior pressão das pastilhas sobre o disco, maior área de contato e muito melhor refrigeração, pois o disco fica exposto e pode ser ventilado internamente também, caso dos discos duplos.
Nos primeiros carros equipados com sistema hidráulico de acionamento, ao invés de cabos e varões mecânicos, o cilindro mestre era acionado diretamente pelo pedal e a força de frenagem dependia da pressão do pé do motorista. Isto significava muita força para parar o veículo na maioria das situações, o que gerava acidentes. Desenvolveu-se então um sistema auxiliar a vácuo, que amplificava a força do pedal, diminuindo o esforço. É o conhecido hidrovácuo, hoje largamente usado.
Outro desenvolvimento tecnológico foi fazer cilindros mestre com duplo circuito, independentes. Este sistema aciona duas linhas hidráulicas, uma para cada roda dianteira e a roda traseira oposta simultaneamente, formando um sistema em xis. Isto visa à segurança, pois em caso de falha de um dos sistemas, não se fica sem freio nem se perde o equilíbrio na frenagem, pois ainda teremos duas rodas brecando, uma de cada lado. Como temos a transferência de massas na frenagem, pode acontecer que as rodas traseiras travem por falta de peso ou excesso de pressão, reduzindo a eficiência. Hoje existe ainda uma válvula equalizadora localizada na traseira, que equilibra e regula a pressão do fluido de freio para as rodas traseiras em função da altura relativa ente a carroceria e a suspensão. Ao sentir que a carroceria está alta (pelo efeito de transferência de massa), automaticamente baixa a pressão hidráulica sobre os cilindros das rodas traseiras, evitando que estas travem.
Mas a última palavra é o sistema de freios eletrônico, chamado de ABS, que não deixa as rodas travarem nunca, possibilitando uma freada equilibrada e muito eficiente, mesmo em situações de emergência ou no limite, dentro de curvas. Isto se dá por ter sensores instalados em cada roda, que detectam se a roda parou de girar e o carro continua com velocidade, significando travamento. Neste caso, uma válvula é acionada eletronicamente e alivia a pressão hidráulica, liberando a roda o suficiente para continuar freando com eficiência.
Mas lembre-se que nada disto funciona bem se os pneus estiverem carecas ou descalibrados, pois são eles que em último caso fazem o contato físico entre o carro e o chão.