Se davvero ti prendi il tempo per pensarci, è piuttosto sorprendente che possiamo fermare il movimento in avanti di un'auto da quattromila libbre semplicemente premendo un pedale con un piede. Di tutte le cose che chiediamo ai nostri veicoli, fermarsi è la richiesta più importante di tutte. Allora come è possibile che così poco sforzo possa generare così tanti risultati? La risposta è l'idraulica.
L'idraulica utilizza liquido pressurizzato per creare potenza. Funziona perché i liquidi non possono essere compressi. Quindi, se provi a comprimere un liquido che si trova all'interno di un contenitore sigillato, si spingerà fuori su tutti i lati del contenitore, cercando un posto dove andare.
Pensa a spremere una bottiglia d'acqua di plastica. Se il tappo viene rimosso, l'acqua uscirà dalla parte superiore. Se il tappo è ben fissato, sarai in grado di spremere la bottiglia solo fino a quel momento. Poiché l'acqua non si comprime, l'idraulica ti impedisce di far crollare la bottiglia. Se lasci il tappo allentato e spremi la bottiglia con forza, la pressione idraulica farà saltare il tappo dalla bottiglia.
Quindi, quando premi il pedale del freno, stai pressurizzando l'intero sistema frenante, applicando i freni.
Il gioco finale di tutta questa pressione idraulica è l'energia cinetica. L'energia cinetica è creata dall'attrito e l'attrito è ciò che effettivamente ferma il veicolo. Tutte e quattro le ruote della tua auto sono dotate di un rotore del freno o di un tamburo del freno. Il rotore o il tamburo sono attaccati e girano con le ruote.
Quindi, quando il rotore o il tamburo rallenta, anche la ruota. Quindi, quando si azionano i freni, le ganasce o le pastiglie dei freni resistenti alle alte temperature premono contro il rotore o il tamburo creando attrito, rallentando e alla fine fermando l'auto.
Sui freni a tamburo le ganasce sono azionate da cilindri idraulici delle ruote. I freni a disco utilizzano pinze idrauliche. I cilindri ruota e le pinze sono i contenitori sigillati di cui abbiamo parlato prima.
Sono pieni di liquido dei freni. Quando il fluido è pressurizzato, spinge fuori su tutti i lati del contenitore, costringendo fuori un pistone che impegna le pastiglie o le scarpe. Proprio come la spremitura della bottiglia d'acqua ha fatto saltare il tappo allentato. Le pastiglie o le scarpe premono contro il tamburo o il rotore, fermando l'auto.
La forza che pressurizza i cilindri delle ruote e le pinze proviene dal cilindro principale. La forza che pressurizza la pompa principale proviene dal pedale del freno. Il che rende il tuo piede la forza iniziale che mette in moto tutta questa catena di eventi.
Il cilindro principale è un altro contenitore sigillato pieno di liquido dei freni. Quando si preme il pedale del freno si sta spingendo un pistone verso l'alto contro il fluido, pressurizzandolo. Questa pressione viene espulsa dal cilindro principale attraverso i tubi dei freni, proprio come quando abbiamo schiacciato la bottiglia con il tappo rimosso. Alcune sezioni delle linee dei freni sono in acciaio, altre sezioni sono in gomma. Le linee si attaccano al cilindro della ruota e alle pinze. Quindi pressurizzando la pompa freno, viene pressurizzato l'intero sistema frenante.
Quando il pedale del freno viene rilasciato, il pistone si ritira nel cilindro principale, scaricando la pressione. Ciò consente ai pistoni dei cilindri delle ruote e delle pinze di ritirarsi, rilasciando i freni.
Ecco la differenza tra freni a tamburo e a disco. Il tamburo Abrake ha la forma di una ciotola e gira con la ruota. Le ganasce dei freni si trovano all'interno del tamburo e vengono spinte contro il tamburo dai cilindri delle ruote.
I freni a disco utilizzano rotori che sono dischi di metallo pesante, di solito spessi circa un pollice. Anche loro girano con le ruote. Le pastiglie dei freni sono attaccate alla pinza, una su ciascun lato del rotore. Quindi, quando la pinza è pressurizzata, le pastiglie si bloccano sui rotori dall'esterno.
Ad ogni modo, è l'attrito che causa energia cinetica, fermando l'auto.
Tendiamo a non pensare molto ai nostri freni finché non smettono di funzionare. È facile dare per scontato che l'auto si fermi ogni volta che si preme il pedale del freno. Se hai mai avuto un guasto ai freni, non ti sentiresti mai più in quel modo. Avere il pedale del freno a terra senza nemmeno rallentare l'auto è un'esperienza che non dimenticherai mai.
Rumori insoliti dei freni o un pedale del freno basso sono i tuoi freni che ti avvisano che potrebbe succedere qualcosa di brutto. Quindi presta attenzione ai segnali di pericolo.
