Le pinze dei freni sono essenziali per la capacità della tua auto di fermarsi e sono probabilmente una delle parti più importanti dei freni delle automobili. La maggior parte delle auto oggi ha i freni a disco, almeno per le ruote anteriori, comunque. Ma molte auto e camion ora utilizzano anche i freni a disco nella parte posteriore. In un sistema di frenatura a disco, le ruote dell'auto sono fissate a dischi di metallo, o rotori, che girano insieme alle ruote. Il compito della pinza è quello di rallentare le ruote dell'auto creando attrito con i rotori.
La pinza del freno si adatta al rotore come un morsetto. All'interno di ogni pinza c'è
una coppia di piastre metalliche legate con materiale di attrito -- queste sono chiamate pastiglie dei freni . Le pastiglie dei freni fuoribordo si trovano all'esterno dei rotori (verso il marciapiede) e le pastiglie dei freni entrobordo all'interno (verso il veicolo). Quando si preme il freno, il liquido dei freni dalla pompa freno crea pressione idraulica su uno o più pistoni nella pinza del freno, forzando le pastiglie contro il rotore. Le pastiglie dei freni hanno superfici ad alto attrito e servono a rallentare il rotore o addirittura a fermarlo completamente. Quando il rotore rallenta o si ferma, anche la ruota, perché sono attaccati l'uno all'altro.
Le auto e i camion più vecchi utilizzavano i freni a tamburo, in cui il movimento delle ruote è rallentato dall'attrito tra un tamburo rotante e le ganasce dei freni montate all'interno del tamburo. Questo attrito ha causato l'accumulo di calore e gas all'interno del tamburo, che spesso ha comportato una perdita di potenza frenante nota come dissolvenza del freno . Poiché le pastiglie dei freni nei sistemi di freno a disco sono esterne al disco anziché contenute all'interno di un tamburo, sono più facilmente ventilate e il calore non tende ad accumularsi altrettanto velocemente. Per questo motivo, i freni a tamburo sono stati ampiamente sostituiti nei veicoli moderni da freni a disco; tuttavia, alcune auto meno costose utilizzano ancora i freni a tamburo per le ruote posteriori, dove è richiesta una minore potenza frenante.
Esistono due tipi principali di pinze:pinze flottanti (o scorrevoli) e pinze fisse. Pinze flottanti muoversi dentro e fuori rispetto al rotore e avere uno o due pistoni solo sul lato interno del rotore. Questo pistone spinge l'intera pinza quando vengono applicati i freni, creando attrito dalle pastiglie dei freni su entrambi i lati del rotore. Pinze fisse , come suggerisce il nome, non si muovono, ma hanno pistoni disposti sui lati opposti del rotore. Le pinze fisse sono generalmente preferite per le loro prestazioni, ma sono più costose di quelle flottanti. Alcune pinze fisse ad alte prestazioni hanno due o più coppie di pistoni (o "pozzetti") disposte su ciascun lato del rotore, alcune hanno fino a sei coppie in totale.
Gli attrezzi speciali sono utili quando si lavora con le pinze dei freni, soprattutto quando si sostituiscono le pastiglie dei freni. Ne parleremo nella prossima sezione, quindi discuteremo i diversi tipi di pinze dei freni disponibili per i diversi tipi di veicoli.
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Le pastiglie dei freni non durano per sempre. Ogni volta che le pastiglie in un sistema di freno a disco entrano in contatto con il rotore rotante, si consumano leggermente. A poco a poco, queste parti del freno (le pastiglie) diventano sempre più sottili. Per compensare ciò, il pistone nella pinza fuoriesce dal cilindro cavo dove risiede all'interno della pinza. In questo modo, spinge le pastiglie dei freni usurate sempre più verso l'interno verso il rotore. Alla fine, le pastiglie dei freni dovranno essere sostituite con pastiglie nuove e mai indossate. Sfortunatamente, il pistone della pinza (che ora è quasi completamente esteso) rende difficile la rimozione e la sostituzione delle pastiglie. Il pistone deve essere reinserito nella pinza.
È qui che entrano in gioco gli strumenti speciali per le pastiglie dei freni. Il lavoro di uno attrezzo per le pinze dei freni consiste nel ritrarre il pistone o i pistoni nella pinza in modo che le pastiglie dei freni possano essere facilmente rimosse e sostituite. Il pistone non può essere semplicemente reinserito nella pinza perché è filettato, come una vite, e deve essere avvolto di nuovo. Sebbene sia possibile utilizzare, ad esempio, un paio di pinze per farlo, non è consigliabile . Puoi danneggiare anche il pistone, la pinza e le tue mani. Lo strumento della pinza del freno in genere si adatta al pistone a un'estremità e ha una maniglia all'estremità opposta che ne consente la rotazione. Mentre ruota, il pistone viene riavvolto nella pinza.
Anche le pinze flottanti devono essere riparate se i perni su cui scorrono iniziano ad attaccarsi. Questo di solito è causato da sporco o ruggine. Quando ciò accade, la pinza non può ritrarre completamente la pastiglia del freno dal rotore e l'attrito continua, anche quando il pedale del freno non viene premuto. Ciò può causare un'usura eccessiva della pastiglia, inefficienza nell'uso del carburante e persino la deformazione del rotore se si accumula abbastanza calore.
Fino a questo punto, la descrizione che abbiamo dato di una pinza freno non descrive completamente tutti i modelli. Nelle pagine seguenti esamineremo tipi più specializzati di calibri e vedremo come differiscono dai tipi più comuni.
Le moto sono più piccole delle automobili e quindi necessitano di meno potenza di arresto. Tuttavia, la capacità di rallentare o fermarsi è per certi versi ancora più importante su una moto che in altri veicoli. Come mai, potresti chiedere? Bene, dal momento che il guidatore è in gran parte non protetto, anche un piccolo piegamento del parafango può essere potenzialmente fatale. La prevenzione degli incidenti è fondamentale quando si guida una moto. Ma di che tipo di pinze freno ha bisogno una moto?
La risposta è relativamente semplice:piccola e leggera. A differenza delle pinze più grandi utilizzate su alcune auto e camion, le pinze dei freni delle motociclette devono essere mantenute piccole per evitare di appesantire la bici e di intralciare il pilota. Le pinze dei freni delle motociclette sono comunemente realizzate con materiali leggeri come l'alluminio, che ha anche il
ulteriore vantaggio di essere antiruggine. Alcune moto sono più grandi e potenti di altre; ovviamente, quelle bici hanno bisogno di più potenza di arresto. Molti più piccoli,
le bici meno potenti usano ancora i freni a tamburo, ma la maggior parte delle bici più grandi ora ha freni a disco, specialmente sulla ruota anteriore. Per aumentare la potenza di arresto, le pinze delle motociclette più potenti hanno in genere più pistoni. Alcuni hanno due o anche quattro pistoni, mentre altri possono avere fino a dodici pistoni in una singola pinza. Con il loro peso relativamente leggero, la maggior parte delle motociclette ha effettivamente più potenza di arresto di quella assolutamente necessaria, ma come accennato in precedenza, non è una cattiva idea quando si guida su un veicolo veloce e non protetto.
Su una moto, la pinza anteriore si attacca alla forcella -- il gruppo metallico che tiene in posizione le ruote anteriori e la sospensione e sostiene il manubrio. Fino a poco tempo, le pinze sono state fissate alle forcelle utilizzando bulloni che corrono ad angolo retto rispetto al rotore. Negli ultimi anni, con la crescente popolarità dei freni a disco radiali (una tecnologia iniziata sulle bici da corsa), le pinze sono state fissate più lontano dalla forcella utilizzando bulloni che corrono paralleli alla superficie del rotore. Queste pinze a montaggio radiale riducono la quantità di vibrazioni nella forcella causate dalle pinze a montaggio tradizionale.
Poiché tendono ad essere più esposte delle pinze delle automobili - e poiché la pinza è probabilmente la più cospicua di tutte le parti del freno della motocicletta - l'aspetto di una pinza per moto può essere importante per molti motociclisti. In effetti, le vernici per le pinze dei freni sono disponibili nei negozi di auto e possono essere utilizzate per personalizzare le pinze della tua moto. Naturalmente, la stessa vernice può essere utilizzata anche sulle pinze delle automobili. Tuttavia, gli esperti sconsigliano di mettere il cromo sulle pinze. Per quanto attraente possa essere, il cromo può far sì che la pinza trattenga il calore, il che produrrà una dissolvenza indesiderata del freno.
Successivamente, scopriamo quali caratteristiche rendono una buona pinza freno per camion.
Non si può negarlo:camion e SUV sono grandi, in alcuni casi eccessivamente grandi. Con quell'aumento delle dimensioni arriva un aumento dello slancio. Ciò significa che camion e SUV hanno bisogno di più potenza di arresto rispetto a un'auto. Allora, dove possono ottenere la potenza di arresto di cui hanno bisogno? Pinze freno per camion. La forza frenante di una pinza è determinata dalla sua forza di serraggio -- la quantità di forza che può applicare alla superficie di un rotore. Questa è principalmente una funzione del numero di pistoni e della superficie della pastiglia del freno (dove entra effettivamente in contatto con il rotore). Ovviamente una pinza con una forza di chiusura maggiore è in grado di rallentare o fermare un veicolo più facilmente e più velocemente di una pinza che ha una forza di chiusura inferiore.
Molti camion provengono dalla fabbrica con pinze flottanti di base che forniscono una potenza di bloccaggio sufficiente per il veicolo quando viene consegnato al rivenditore. Tuttavia, quando il camion viene personalizzato con pneumatici più grandi e accessori pesanti e quando viene portato a bordo un carico notevole, queste pinze installate in fabbrica potrebbero non essere sufficientemente potenti per fornire la potenza frenante necessaria al camion. Fortunatamente, c'è un sostanziale mercato degli accessori per le pinze dei camion. Dal produttore, un camion potrebbe avere pinze che forniscono circa 5.000 millimetri quadrati (7,8 pollici quadrati) di superficie tra i pistoni e il rotore. Una pinza aftermarket può più che raddoppiare la superficie, fornendo la forza di serraggio richiesta da un veicolo completamente personalizzato.
Più della maggior parte delle parti dei freni, le pinze dei freni dei camion devono affrontare molto calore. Il calore fa male ai freni perché può portare alla dissolvenza dei freni e alla riduzione delle distanze di arresto. Una buona ventilazione nella pinza è essenziale per prestazioni di frenata continue e costanti. Inoltre, una superficie più ampia del rotore del freno (o disco del freno) può anche aiutare a diffondere il calore su un'area più ampia.
Camion e SUV non sono gli unici veicoli che richiedono attrezzature frenanti speciali; tuttavia, le pinze di questi veicoli pesanti hanno un lavoro difficile da eseguire. Alcuni potrebbero anche dire che le pinze dei freni per autocarri dovrebbero essere considerate pinze dei freni ad alte prestazioni. Nella prossima sezione esamineremo alcune delle caratteristiche che le pinze dei freni ad alte prestazioni possono offrire ad altri veicoli.
I freni a disco sono stati originariamente sviluppati per le auto da corsa. Tutti sanno che le auto da corsa si muovono ad alta velocità, ma devono anche decelerare rapidamente. Agli albori delle corse, quando la maggior parte delle auto era dotata di sistemi di freno a tamburo, la dissolvenza dei freni ha portato a una serie di incidenti in pista. I sistemi di freno a disco sono stati ventilati meglio e, di conseguenza, hanno ridotto parte dello stress delle corse e del calore eccessivo
l'accumulo può causare -- a sua volta, riducendo (ma non eliminando) la dissolvenza del freno. Col tempo, questi potenti freni si sono ridotti a veicoli meno orientati alle prestazioni. Ora si trovano persino sulla maggior parte delle auto economiche. Tuttavia, le auto ad alte prestazioni sono ancora un mercato importante per freni migliori e più potenti e le variazioni sul design di base delle pinze dei freni aiutano questi freni a fornire una potenza di arresto superiore.
Ci sono alcune limitazioni a quanto i freni del veicolo e le sue pinze possono fare per fermare un veicolo; mentre possono essere in grado di fermare le ruote, spetta alla potenza di presa delle gomme fare il resto e le parti dei freni migliorate non possono aiutare oltre un certo punto. Tuttavia, ci sono diversi modi in cui le pinze dei freni possono essere (e sono state) migliorate. Alcune caratteristiche comuni che si trovano nelle pinze dei freni ad alte prestazioni includono:
Tutte queste tecnologie possono aumentare la potenza frenante fornita da una pinza. Per le auto più piccole che in genere non vengono guidate ad alta velocità, questa potenza frenante aggiuntiva non è davvero necessaria. Tuttavia, più un veicolo è veloce e potente, più beneficerà di pinze ad alte prestazioni.
