Quando si tratta di sicurezza di guida, niente è più critico di pneumatici e freni. Ecco una guida ai due tipi di freni per veicoli passeggeri, disco e tamburo. Spieghiamo come funzionano, come sono diversi e simili, perché potresti avere entrambi i tipi sullo stesso veicolo, che tipo di usura aspettarti e quali parti necessitano di manutenzione.
I freni a disco si trovano oggi sulla maggior parte dei veicoli. Sono montati sull'asse anteriore e spesso anche su quello posteriore. Per fermare una ruota (e la tua auto), un freno a disco utilizza una pinza dotata di pastiglie dei freni per afferrare un disco o un rotore che gira.
La pinza è un assieme montato sul veicolo con una staffa in modo da incorniciare il rotore. Sembra e funziona come un morsetto a C. Contiene:
Il rotore è realizzato in ghisa o in un composito acciaio/ghisa. È attaccato al mozzo della ruota e gira con la ruota. È la superficie a contatto delle pastiglie dei freni. Quando si preme sui freni, il liquido dei freni pressurizzato spinge contro i pistoni all'interno della pinza, costringendo le pastiglie dei freni contro il rotore. Quando le pastiglie dei freni premono contro entrambi i lati del disco, l'attrito interrompe la rotazione della ruota.
I rotori possono essere solidi o ventilati. Quelli ventilati hanno più superficie e possono dissipare più facilmente il calore.
I freni a tamburo sono un vecchio stile di freno, non comune nei veicoli di oggi. Quando vengono utilizzati è solo sull'asse posteriore.
Non usano le pastiglie dei freni come materiale di attrito. Invece di una pinza che blocca le pastiglie dei freni contro un rotore, un sistema di freno a tamburo ha un cilindro della ruota con pistoni che spingono le ganasce del freno contro l'interno di un tamburo rotante. Questo contatto rallenta e arresta la rotazione del tamburo del freno e della ruota.
Sebbene funzionino entrambi con la stessa idraulica di base, i due tipi di freni funzionano in modo diverso. I freni a disco sono più efficienti, forniscono una migliore potenza di arresto, dissipano il calore più facilmente e funzionano meglio in condizioni di bagnato, il tutto pur essendo meno complessi.
La maggior parte dei veicoli di oggi ha freni a disco su tutte e quattro le ruote. Alcuni modelli base hanno un disco sull'asse anteriore e un tamburo su quello posteriore, per contenere i costi.
In questi modelli, perché i dischi sono montati all'anteriore e i tamburi al posteriore? È dovuto a fattori di peso. Un tipico veicolo scarico è già circa il 10 percento più pesante davanti a causa del motore. Quindi, quando si preme il freno, il peso dell'auto si trasferisce all'anteriore. È necessaria più potenza frenante, rendendolo un lavoro per i freni a disco.
Ecco altre informazioni sul confronto tra freni a disco e freni a tamburo:
Le pastiglie dei freni a disco rallentano il rotore per attrito e si usurano con il normale utilizzo. Alla fine, diventano troppo sottili per funzionare correttamente. Stessa cosa per le ganasce dei freni a tamburo. Il materiale di attrito della scarpa si consuma e la frenata è compromessa.
Questi componenti devono essere controllati regolarmente. Non vuoi aspettare fino a quando pastiglie/scarpe si consumano fino al metallo e si macinano contro il rotore o il tamburo.
Altri elementi nell'impianto frenante sono altrettanto importanti da mantenere in buone condizioni. Il servizio di frenata di routine dovrebbe includere anche quanto segue.
L'impianto frenante deve essere controllato regolarmente per individuare eventuali perdite e il liquido deve essere sostituito ogni pochi anni (di solito durante la manutenzione dei freni). Qualsiasi perdita nel cilindro principale, nel serbatoio del liquido dei freni, nei cilindri delle ruote, nelle linee o nei tubi flessibili ridurrà la pressione idraulica creata quando i freni vengono attivati. Fondamentalmente, il sistema non è in grado di generare la forza sufficiente per creare potenza frenante. Noterai che devi spingere molto di più il pedale del freno per rallentare o fermarti.
Anche la sostituzione occasionale del liquido dei freni è essenziale. Questo liquido è specificamente formulato per prevenire la corrosione dei componenti idraulici dei freni. Ma la contaminazione da tempo e umidità può danneggiare la sua capacità di svolgere questo importante lavoro.
L'umidità che si infiltra nel liquido si mescolerà con il liquido dei freni, abbassando il punto di ebollizione. Anche se resiste all'evaporazione, è più probabile che il liquido dei freni bollisca e si trasformi in vapore quando diventa caldo. Ci sarà meno pressione nel sistema idraulico, causando un pedale del freno basso, forse molto basso.
Insieme all'umidità, è anche molto comune che impurità come ruggine, sabbia della strada o polvere dei freni entrino nel fluido, causando danni interni alle parti e riducendo le prestazioni di frenata.
Questi anelli di gomma impediscono al fluido idraulico di fuoriuscire e lo proteggono dall'umidità e dai contaminanti. Inoltre, fanno sì che il pistone torni nella sua posizione di riposo in modo che le pastiglie dei freni si disinnestino correttamente quando si rilascia il pedale del freno. Se ciò non accade, potresti riscontrare resistenza ai freni e usura prematura e il veicolo potrebbe tirarsi da un lato durante la frenata.
Le tubazioni dei freni sono tubi in acciaio che collegano la pompa freno ai tubi dei freni. Un pedale del freno spugnoso potrebbe significare che l'aria è entrata in una linea.
I tubi dei freni trasportano la pressione idraulica dalle linee dei freni ai cilindri delle ruote e alle pinze. I tubi dei freni in gomma si flettono, consentendo ai cilindri delle ruote e alle pinze di muoversi su e giù con le ruote rispetto al telaio del veicolo.
Se la gomma si consuma, il tuo veicolo potrebbe tirarsi da un lato durante la frenata o potresti persino avere una perdita di fluido e un'avaria ai freni. Se è presente un'usura all'interno del tubo, piccole particelle di gomma possono limitare il flusso del fluido, provocando una trazione o un trascinamento del freno.
La superficie del rotore può assottigliarsi in modo non uniforme a causa del mancato rilascio della pastiglia del freno, lasciando la pastiglia a contatto anche quando il pedale del freno non è attivato. Quando ciò accade, sperimenterai tremori o oscillazioni del volante quando freni.
I componenti dei freni sono costantemente esposti a detriti stradali e polvere dei freni. Il parapolvere impedisce alla sporcizia di entrare nel pistone della pinza. Se si guasta e non è in grado di svolgere il suo lavoro, possono verificarsi danni al pistone, causando resistenza ai freni, strappi e usura prematura.
I cilindri principali guasti possono perdere internamente. In questo caso, potresti ottenere un pedale basso o sbiadito senza perdita di liquidi visibile. La regolare manutenzione del fluido è importante per prolungare la vita del cilindro.
Quindi quale tipo di freno è migliore? Come per la maggior parte delle cose nella vita, la risposta è raramente chiara. I freni a tamburo presentano alcuni gravi difetti di progettazione:si surriscaldano troppo rapidamente, impiegano più tempo ad asciugarsi e sono in genere più pesanti dei freni a disco.
Allo stesso tempo, i freni a disco non possono essere utilizzati come freni di stazionamento perché si espandono a caldo e si contraggono a freddo. Se facessimo affidamento su di loro per un freno di stazionamento dopo averli usati, alla fine si raffredderebbero, si restringerebbero e perderebbero il contatto con il disco del freno. Ovviamente, avremmo un problema qui.
I due freni sono semplicemente diversi. I freni a disco sono la scelta più efficace e affidabile, ma hanno i loro limiti. I freni a tamburo non sono molto pratici, ma sono fondamentali per parcheggiare un'auto a meno che, ovviamente, tu non voglia tornare ai blocchi di legno su bastoncini.
Pertanto, i freni a tamburo si trovano spesso ancora nelle auto moderne. I produttori di solito equipaggiano le ruote anteriori con freni a disco poiché devono lavorare più duramente e freni a tamburo nella parte posteriore. Alcune auto sportive utilizzeranno freni a disco su tutte e quattro le ruote, ma hanno un freno a tamburo aggiuntivo per il parcheggio.
