Uno dei sistemi più sottovalutati in un'auto è l'impianto frenante. O, almeno, di solito sottovalutato. Quando all'improvviso hai bisogno di frenare nel traffico, stai sicuramente apprezzando il lavoro svolto dai tuoi freni.
La maggior parte delle persone ha una vaga idea di come funzionano i freni del proprio veicolo e probabilmente ne sa un po' sulle pastiglie dei freni. Ma il sistema frenante nel suo insieme è un meccanismo complicato e preciso che la maggior parte non capisce davvero. Avere un'idea migliore di come funzionano i freni di un veicolo e cosa prestare attenzione in termini di prestazioni è una parte importante per diventare un guidatore più esperto e sicuro.
Nozioni di base
Quando la tua auto viaggia in avanti (o indietro), c'è una grande quantità di energia in movimento. Per fermare l'auto, è necessario liberarsi di quell'energia. Scientificamente parlando, il concetto di base del sistema frenante di un'auto è un metodo per rimuovere l'energia cinetica (energia di movimento) per rallentare o fermare il veicolo. Oppure, detto più accuratamente, se ricordi una lezione di fisica che potresti aver frequentato al liceo o all'università, l'energia deve essere convertita perché tecnicamente non va via. I freni delle auto eliminano l'energia del movimento convertendola in calore attraverso l'uso dell'attrito.
I moderni sistemi frenanti sono idraulici. Ciò significa che operano utilizzando il fluido per svolgere il proprio lavoro. L'impianto frenante si avvia con il pedale del freno che si preme, si estende fino a un'asta di spinta che spinge un pistone nella pompa del freno. Il pistone forza il fluido idraulico in una serie di linee metalliche (tubi) e tubi flessibili, che alla fine applicano pressione a una pinza del freno o al gruppo del cilindro della ruota del freno che termina con le pastiglie dei freni che schiacciano i dischi dei freni o le ganasce dei freni che si espandono contro i tamburi dei freni.
Quella stessa fine del processo è dove l'attrito viene generato dal sistema per fermare l'auto. La parte centrale funge da moltiplicatore di forza; canalizzando la forza che spingi sul pedale del freno con il piede e ingrandendola in modo esponenziale.
Non è necessario conoscere tutti i dadi e i bulloni di come funziona l'impianto frenante, ma è bene capirlo l'idea di base. È anche una buona idea capire la differenza tra i due tipi principali di freni:freni a disco e freni a tamburo.
Freni a disco e freni a tamburo
Per molti anni, i freni a tamburo sono stati il tipo prevalente di sistema frenante utilizzato nelle automobili. Tra la fine degli anni '60 e l'inizio degli anni '70, molti produttori iniziarono a passare dai freni a tamburo ai freni a disco, che per alcuni aspetti sono superiori.
La maggior parte della potenza frenante proviene dalle ruote anteriori, quindi inizialmente i produttori tendevano a installare freni a disco nella parte anteriore e freni a tamburo nella parte posteriore. Da allora, un certo numero di automobili ad alte prestazioni sono passate a tutte le ruote con freni a disco. Tuttavia, molti veicoli di fascia media oggi utilizzano ancora i dischi davanti e i tamburi nel modello posteriore.
I due sistemi frenanti differiscono nel modo in cui funzionano esattamente, e di conseguenza hanno modi diversi di rompersi o usurarsi. È utile capire la differenza tra i due, dal momento che è piuttosto probabile che il tuo veicolo sia dotato di freni a disco e a tamburo.
Un freno a tamburo funziona trasferendo l'energia frenante in un tamburo rotondo, che ruota insieme al ruota. Quando si preme il pedale del freno, una serie di ganasce del freno, realizzate in un materiale resistente al calore, si espandono verso l'esterno e premono contro il tamburo rotante e rallentano la ruota.
Un freno a disco, al contrario, utilizza un sottile disco del freno circolare e una pinza del freno per applicare l'attrito, anziché un tamburo di metallo. Quando si preme il pedale di un sistema di freno a disco, la pinza del freno preme (insieme) da ciascun lato sul rotore del freno, con le pastiglie dei freni che entrano in contatto.
Il motivo per cui i freni a disco sono superiori ai freni a tamburo è che quando si esegue una frenata brusca, all'interno del tamburo di metallo può accumularsi molto più calore. Ciò alla fine può causare lo sbiadimento del sistema del freno a tamburo. Lo sbiadimento è quando il pedale del freno diventa spugnoso, qualcosa che di solito è causato dal calore in eccesso da qualche parte nel sistema. Ciò si verifica in genere in condizioni di frenata grave, come provare a frenare ad alta velocità in discesa. Al contrario, un freno a disco è aperto ed esposto all'aria, quindi il calore non si accumula come in un freno a tamburo.
Mentre i freni a disco sono migliori in condizioni estreme, i freni a tamburo lo sono notevolmente meno costoso. Per la maggior parte delle persone, un veicolo che utilizza freni a disco anteriori e freni a tamburo posteriori raggiunge un buon equilibrio tra economia e prestazioni. In genere, i veicoli ad alte prestazioni sono dotati e sono meglio serviti da freni a disco sulle quattro ruote.
Questa illustrazione mostra la differenza tra freni a disco e freni a tamburo.
Manutenzione dell'impianto frenante
Comprendere come funziona il sistema frenante è il primo passo per capire come i freni possono usurarsi o rompersi. Mentre i freni dovrebbero generalmente durare per un bel po' di tempo con un'ispezione e una manutenzione regolari, ci sono alcune aree che tendono a essere problematiche se qualcosa dovesse andare storto.
Conoscere quali sono queste aree e quali possibili segni di i problemi possono darti un preavviso in modo da poter stroncare i problemi sul nascere. Non vuoi finire in una situazione pericolosa a causa di freni poco performanti, in cui i tuoi freni ti lasciano cadere nel momento peggiore possibile. Di seguito sono riportati alcuni aspetti da tenere presenti sull'impianto frenante e sui problemi comuni.
Pastiglie e dischi dei freni
Le pastiglie dei freni sono il materiale di attrito resistente al calore che preme contro i rotori dei freni (dischi dei freni) per rallentare la ruota in un sistema di freni a disco. Le pastiglie dei freni sono progettate per resistere all'usura e ai danni causati dall'immenso calore e pressione che vengono applicati su di esse, ma nel tempo si usurano e devono essere sostituite, proprio come fanno i tuoi pneumatici.
La cosa bella sui freni a disco è che, su molte auto, di solito puoi controllarti per vedere se le pastiglie dei freni devono essere sostituite, almeno le pastiglie dei freni esterne, senza rimuovere le ruote. Puoi guardare attraverso i raggi o le fessure delle ruote per individuare il rotore del freno in metallo all'interno della ruota. Sul bordo esterno del rotore del freno si trova la pinza del freno e tra il rotore del freno e la pinza del freno ci sono le pastiglie dei freni.
Dovresti avere uno spessore di almeno un quarto di pollice per ciascuna pastiglia del freno. A quella soglia o al di sotto, è probabilmente il momento di entrare e farci rimuovere le ruote per dare un'occhiata più da vicino e possibilmente ottenere nuove pastiglie dei freni. Quando stai ispezionando le pastiglie dei freni, dovresti dare un'occhiata anche al rotore del freno. Se il rotore del freno è liscio, molto probabilmente va tutto bene. Se ci sono solchi o buche profonde nel rotore del freno, tuttavia, potrebbe essere il momento di sostituire il rotore del freno. La nostra ispezione professionale dei freni includerà la misurazione dello spessore del rotore del freno per essere sicuri che rientri nelle specifiche del produttore.
Naturalmente, ci sono alcune strutture delle ruote che non consentono di ispezionare le pastiglie dei freni dall'esterno, ed è necessario smontare le ruote per controllare i freni. Se hai ruote come queste, o se non ti senti a tuo agio nel controllare da solo le pastiglie dei freni, puoi sempre fare affidamento su di noi e portare il tuo veicolo in modo che i nostri esperti automobilistici certificati eseguano un'ispezione gratuita dei freni.
Inoltre, puoi tenere d'occhio (o orecchio) i seguenti segnali aggiuntivi che indicano che le pastiglie dei freni o le ganasce dei freni potrebbero essere usurate o danneggiate:
Vale la pena notare che lasciare che le pastiglie dei freni si consumino completamente può essere un errore costoso. Quando le pastiglie dei freni si consumano troppo, la frenata farà sì che il supporto metallico delle pastiglie dei freni o, in alcuni casi, le pinze dei freni urtino direttamente contro il rotore del freno. Questo è spesso indicato come metallo usurato. Ciò può causare danni sia alle pinze dei freni che al rotore del freno, ed entrambi sono significativamente più costosi da sostituire rispetto alla sostituzione solo delle pastiglie dei freni. Rimanere al passo con le condizioni delle pastiglie dei freni può farti risparmiare denaro a lungo termine. Pertanto, si consiglia di ispezioni periodiche dei freni. Se esegui regolarmente la manutenzione del tuo veicolo con noi, ti assicuriamo che controlliamo i freni nel nostro negozio ad ogni intervallo di manutenzione.
Ganasce e tamburi freno
Se le ruote posteriori della tua auto hanno freni a tamburo anziché a disco, i segnali di pericolo delle ganasce dei freni usurate sono leggermente diversi da quelli delle pastiglie dei freni usurate o dei rotori dei freni per i freni a disco. Tuttavia, ci sono sicuramente delle somiglianze tra i due.
Uno dei grandi segnali che le ganasce dei freni potrebbero essere prossime alla fine della loro vita sono strani rumori dalle ruote posteriori quando si frena. Raschiare o scricchiolare può significare che le ganasce dei freni sono usurate o compromesse in qualche modo. Di solito senti i rumori quando premi o rilasci il pedale del freno, ma nei casi peggiori puoi persino sentirli quando guidi e non premi il freno.
Come con freni a disco, un calo della reattività o delle prestazioni dei freni può segnalare che è necessario sostituire le ganasce dei freni. Un'altra area spesso colpita è il freno di stazionamento. Quando le ganasce dei freni sono usurate, le ganasce dei freni non riescono a fare presa sufficientemente sul tamburo del freno e il freno di stazionamento potrebbe non essere efficace.
Se si osserva una di queste cose, è il momento di ispezionare i freni e probabilmente hai bisogno di nuove ganasce dei freni.
Liquido dei freni
Come sistema idraulico, i tuoi freni si basano sul liquido dei freni, un tipo di fluido idraulico, per funzionare correttamente. Il liquido dei freni viene compresso dal pistone della pompa del freno per applicare forza alla pinza del freno per rallentare le ruote e, se il liquido dei freni non è in buone condizioni, non funzionerà correttamente. L'intero sistema frenante dipende dal liquido dei freni e nel tempo il liquido si degrada.
Il problema è che il liquido dei freni viene contaminato da una serie di impurità e umidità su migliaia di chilometri di guida. Alcune parti dell'impianto frenante, tra cui la pompa del freno, le pinze dei freni e i cilindri delle ruote dei freni, contengono gomma o plastica ed entrambe si degradano nel tempo. A poco a poco, le particelle di quel deterioramento si insinuano nel liquido dei freni.
Un altro problema è l'ingresso di acqua o altra umidità nell'impianto frenante. Questo produce corrosione e, man mano che la ruggine si consuma, si fa strada anche nel fluido. Per non parlare del fatto che il liquido dei freni stesso si consuma a causa di condizioni di compressione, espansione e pressione costanti all'interno del sistema frenante idraulico.
A un certo punto, il liquido dei freni non è all'altezza del compito di alimentazione i tuoi freni più e devi avere un lavaggio del liquido dei freni. Questo è il processo per rimuovere tutto il liquido dei freni e sostituirlo con un liquido nuovo di zecca.
Il liquido dei freni è estremamente tossico ed è meglio portare il tuo veicolo dai nostri esperti automobilistici certificati per avere il tuo freno fluido sostituito. Ti consigliamo di lavare il liquido dei freni ogni 30.000 miglia o due anni.
Ispezione di routine dei freni
È possibile tenere sotto controllo le pastiglie dei freni, i rotori dei freni e le ganasce dei freni. Se sei informato e vigile, puoi assicurarti di essere in grado di sostituirli quando necessario. Tuttavia, anche se stai seguendo le tue ispezioni personali, è comunque una buona idea far ispezionare periodicamente il tuo sistema frenante dai nostri esperti automobilistici certificati, sia che tu torni specificamente per un'ispezione dei freni o per la manutenzione ordinaria del veicolo in cui includeremo un'ispezione del freno.
Prima di tutto, non sarai perfetto nel rilevare alcuni dei problemi meno comuni con cose come lo spessore dei rotori dei freni o dei tamburi dei freni. Potresti essere in grado di individuare un rotore del freno molto danneggiato, ad esempio, ma uno più leggermente usurato o danneggiato, o uno che è usurato secondo le specifiche senza alcun segno esterno di danno richiede la misurazione con un micrometro e potrebbe essere oltre la tua capacità di rilevare . Se non viene rilevato, potresti finire per guidare fino a causare danni più significativi all'impianto frenante o, peggio ancora, incorrere in una situazione in cui i tuoi freni non sono completamente reattivi quando ne hai bisogno.
Oltre le parti dell'impianto frenante che puoi facilmente ispezionare da te, c'è tutto il resto dell'impianto, che non è facilmente accessibile. Perdite sui componenti del freno idraulico o danni alle linee o ai tubi del fluido idraulico non sono qualcosa che probabilmente sarai in grado di rilevare facilmente da solo. Allo stesso modo, qualsiasi problema più profondo nell'impianto frenante, come all'interno del cilindro principale, andrà oltre la capacità di controllo della maggior parte dei fai-da-te.
Assicurarsi di avere pastiglie dei freni non indossate è fantastico e dovresti assolutamente monitorarlo. Ma alcune parti dell'impianto frenante sono complesse e la quantità di calore, pressione e attrito a cui è sottoposto regolarmente significa che vorrai periodicamente un controllo professionale.
Sii sempre diligente nelle ispezioni e nella manutenzione dell'impianto frenante. Dopotutto, ci sono poche cose più importanti della possibilità di fermare il veicolo in un attimo. I problemi possono verificarsi sulla strada in un batter d'occhio e vuoi assolutamente che i tuoi freni siano in grado di rispondere rapidamente come te.
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