I freni sono parte integrante di ogni autovettura, utilizzati per ridurre la velocità e impedire il movimento dopo l'arresto. La sicurezza di guida dipende dalla qualità dell'impianto frenante. Le auto utilizzano freni a tamburo e a disco. In cosa differiscono? Perché l'uso dei dischi è diventato così saldamente alla base dell'industria automobilistica odierna?
Confronto tra freni a tamburo e a disco
Entrambe le tipologie appartengono al gruppo dei freni a disco. La maggior parte dei produttori equipaggia le ruote anteriori di un'autovettura con freni a disco e le ruote posteriori con freni a tamburo. I freni a tamburo sono installati su camion e autobus, hanno un effetto di amplificazione indipendente e sono compatibili con la trasmissione pneumatica.
In precedenza, i sistemi frenanti a tamburo erano installati su tutte le ruote di un'auto. Il loro principio di funzionamento è il seguente: il pistone spinge la pastiglia verso l'esterno sotto la pressione del liquido freni. Il materiale d'attrito della pastiglia rallenta il tamburo rotante entrando in contatto con la sua superficie interna. I freni vengono applicati e l'auto si ferma.
Tuttavia, le capacità dei tamburi presentano dei limiti. Con il surriscaldamento, la loro produttività diminuisce. Ciò è particolarmente evidente ad alta velocità. L'efficienza diminuisce anche a causa del gas generato durante l'attrito tra pastiglia e tamburo. Gli specialisti hanno cercato di prevenire il surriscaldamento dei tamburi con l'ausilio di alluminio e alette di raffreddamento. Tuttavia, queste modifiche non hanno prodotto risultati significativi.
I meccanismi a disco sono sempre più utilizzati nell'industria automobilistica. La loro eccezionale stabilità si manifesta durante il funzionamento. Il principio di funzionamento differisce solo per il fatto che il materiale d'attrito non si trova nel tamburo, ma sui dischi. Se i freni si surriscaldano o se l'umidità penetra sulla superficie di attrito, l'efficienza frenante non diminuisce significativamente. Inoltre, sono più leggeri, si raffreddano più facilmente e rispondono più rapidamente alla pedalata.
I meccanismi dei freni a disco sono aperti, il che presenta vantaggi e svantaggi. Sporco, acqua, polvere, ovvero tutto ciò che ostacola il funzionamento dei tamburi, viene espulso dai dischi durante la rotazione. D'altra parte, questi elementi si depositano comunque sui dischi, contribuendo alla loro usura. Le parti sottili si rompono in condizioni estreme. I meccanismi delle ruote posteriori sono maggiormente soggetti a usura.
Attualmente vengono prodotti meccanismi a disco con funzioni aggiuntive. I dischi ventilati sono spesso installati sulle ruote anteriori. Hanno due superfici di attrito divise in parti da distanziali, che favoriscono ulteriormente la dissipazione del calore. Vengono prodotti anche dischi forati. I fori assorbono una maggiore quantità di sporco e ne impediscono l'accumulo tra i dischi. Questo aumenta la velocità di frenata.
Amplificatori di potenza e azionamenti
Gli azionamenti pneumatici sono ampiamente utilizzati nella costruzione di trattori, autobus e camion. La sua comparsa è associata all'intensificazione del traffico e all'aumento della velocità. La frenatura avviene tramite aria compressa. Ne vengono prodotti di tipo combinato: elettropneumatico (utilizzato nei rimorchi) e idropneumatico (carri a fusoliera lunga e locomotive elettriche).
I servofreni a vuoto furono inizialmente utilizzati nei treni elettrici. Attualmente sono installati su quasi tutte le auto moderne. Quando si preme il pedale del freno, la forza esercitata dal piede del conducente viene triplicata. La frenata avviene grazie alla differenza di pressione nelle due camere del servofreno.
Pertanto, oggi nell'industria automobilistica vengono utilizzati due tipi di freni. Alcuni automobilisti amatoriali ritengono ottimale combinare freni a tamburo e a disco nella stessa auto. Tuttavia, i dischi stanno gradualmente sostituendo i tamburi, poiché sono più moderni e di qualità superiore.
