In questo articolo, tutto quello che c’è da sapere sul sistema frenante delle automobili, sia a combustione che elettriche o ibride.
L’importanza della sicurezza alla guida
Per guidare in tutta sicurezza l’auto, è fondamentale conoscere gli elementi costitutivi del veicolo e in particolare del sistema frenante.
Il freno è un meccanismo complesso utilizzato per ridurre la velocità di un veicolo, arrestarlo o mantenerlo fermo. L’impianto frenante di un’automobile si compone di una pompa idraulica sdoppiata comunicante con i freni che si possono distinguere in freni a tamburo e freni a disco. Questi elementi si trovano nella parte anteriore e posteriore del veicolo e lo sdoppiamento dei due circuiti garantisce una frenata di soccorso automatica.
Tipologie di sistema frenante
I freni a tamburo sono costituiti da un tamburo e da due ganasce, contenenti due pistoncini ad azione contrapposta. Premendo il pedale del freno questi pistoncini si allontanano provocando l’allargamento delle ganasce ricoperte da un materiale di attrito che esercitano forza sul tamburo dall’interno e determinano l’azione frenante.
I freni a disco invece sono caratterizzati dalla presenza di un disco sul quale una pinza che contiene le pastiglie frenanti esercita la sua azione. Il sistema frenante consente all’auto di decelerare ed arrestarsi, grazie all’attrito che le pastiglie generano sul freno. Quando si preme il pedale del freno si aziona una pompa idraulica che permette alla pinza di agire sulle pastiglie. Queste ultime, quando entrano in contatto con i dischi, generano attrito e rallentano il moto della vettura.
Un altro elemento che permette di bloccare il veicolo mentre sei in sosta è il freno di stazionamento, detto anche freno a mano. È presente su tutti gli autoveicoli ed è azionato dal conducente, ma mai durante la marcia.
Sistema antibloccaggio per sistema frenante
Su tutte le vetture è inoltre presente il sistema antibloccaggio dei freni, noto come ABS. Si tratta di un dispositivo elettronico che grazie a dei sensori, controlla la velocità di rotazione delle ruote e la velocità raggiunta dell’auto. L’ABS garantisce la massima forza della frenata a prescindere dalla pressione che il guidatore esercita sul pedale del freno e la massima aderenza delle gomme, migliorando così il controllo dello sterzo. Il sistema antibloccaggio impedisce alle ruote di bloccarsi e corregge la traiettoria del veicolo in caso di manto stradale rovinato o di frenate impreviste.
In caso di frenata d’emergenza, bisognerà continuare a premere con forza il pedale senza allentare la pressione. Quando l’ABS entra in azione si possono avvertire sul pedale una serie di piccoli colpi all’indietro, niente paura ma si tratta semplicemente della centralina idraulica che regola la pressione del liquido idraulico sui cilindri degli pneumatici.
Su ciascuna ruota è posizionato un sensore, che ne rileva ogni rotazione e lo converte poi in un dato digitale che invia alla centralina. Quando il sensore rileva lo slittamento di una o più ruote, la centralina elettronica interviene sulla pompa idraulica dei freni, togliendo potenza alla frenata. In questo modo le ruote saranno libere di girare. Con le nuove sofisticate evoluzioni dell’ABS si arriva fino a 40 modulazioni al secondo della potenza frenante.
L’ABS è fondamentale nelle fermate di emergenza, dove il rischio di bloccaggio è notevole a causa dell’elevata pressione sul pedale del freno. Per garantire la sicurezza della propria auto bisogna adottare un corretto stile di guida.
Funzionamento del sistema frenante
Come anticipato sopra, esistono due tipologie di freni: a disco e a tamburo. Per quanto riguarda i freni a tamburo, sono sempre meno usati sui nuovi modelli di auto, che montano perlopiù freni a disco, molto più sicuri ed efficienti.
I freni a tamburo sono costituiti da un tamburo e da due ganasce, contenenti due pistoncini ad azione contrapposta. Premendo il pedale del freno questi pistoncini si allontanano provocando l’allargamento delle ganasce ricoperte da un materiale di attrito che esercitano una forza sul tamburo dall’interno, determinando l’azione frenante. I freni a tamburo continuano ad essere molto utilizzati per biciclette e motorini.
Vantaggi e svantaggi dei freni a tamburo
I freni a tamburo presentano diversi svantaggi rispetto a quelli a disco. Hanno meno potere frenante e soprattutto si raffreddano più lentamente perché si trovano all’interno dell’auto e non all’esterno, come invece i freni a disco. I freni a tamburo hanno dalla loro un costo minore e un ciclo di vita mediamente più lungo.
Perché alcune auto montano i freni a disco davanti e quelli a tamburo dietro? Per due motivi: per contenere i costi. Costa molto meno produrre freni a tamburo rispetto a quelli a disco; per il trasferimento di peso. Quando si compie una frenata il carico si sposta in avanti ed è quindi necessaria la maggiore capacità frenante dei freni a disco per arrestare l’auto.
I freni a tamburo nelle auto elettriche
Le auto elettriche grazie alla frenata rigenerativa hanno meno bisogno di usare il sistema frenante. Usando poco i freni c’è però il rischio che questi possano rovinarsi più rapidamente. Hanno quindi bisogno di freni posteriori che durino più a lungo e non arrugginiscano.
Come funzionano i freni a disco? Ognuna delle quattro ruote è imbullonata (con 4 o 5 bulloni) su un disco in acciaio o in carbonio: la ruota e il disco gireranno insieme. La pinza dei freni è invece imbullonata alla carrozzeria dell’auto e rimane ferma, al suo interno ci saranno le pastiglie dei freni, una per lato, costituite da un materiale che genera un elevato attrito. Quando si schiaccia il pedale del freno, esse stringeranno il disco rallentandolo, fino a fermarlo.
Sostituzione delle pastiglie del sistema frenante
Le pastiglie dei freni sono fatte di un materiale che si consuma facilmente e vanno quindi periodicamente sostituite, anche se non c’è un chilometraggio preciso. Molto dipende infatti dal nostro stile di guida e dal tipo di strade che percorriamo. Se compi spesso frenate brusche e se freni a lungo su strade in discesa, la vita delle tue pastiglie ne risentirà sicuramente.
Sui modelli auto più recenti è presente una spia che si accende qualora le pastiglie siano troppo usurate. Se si ha bisogno di supporto, si può chiedere aiuto ad un esperto.
Ultima modifica: 30 Giugno 2022
