Sostituzione di componenti del sistema frenante: Cosa considerare?

19 Giu 2023

Indipendentemente dal tipo, dalla classe, dalle dimensioni e dalla guida dell’auto, i freni ei loro singoli componenti devono essere sostituiti dopo un certo numero di chilometri.

In questo articolo, discuteremo quando è necessario sostituire i materiali consumabili dei freni e a cosa dovresti prestare particolare attenzione durante l’ispezione di questi componenti.

Freno a disco e sua capacità di carico

Il processo di frenata è sempre simile: l’energia cinetica dell’auto viene convertita in calore per attrito e successivamente rilasciata nell’ambiente.

Ciò che conta per l’utente, ovviamente è l’efficacia di questo attrito.

La durata di un disco freno e di una pastiglia freno, nonché la forza con cui sono in grado di frenare il veicolo, dipendono principalmente dai materiali di cui sono composti. In generale, la pinza e il disco sono quasi sempre realizzati in acciaio, mentre le pastiglie dei freni possono presentare un passo leggermente più ampio.

Certo, la composizione esatta è un segreto commerciale del produttore, ma conosciamo i materiali di base: il materiale d’attrito che entra in contatto con il disco è costituito da una miscela di leganti (es. resina), cariche (es. ossido di ferro), lubrificanti (es. grafite) e metalli (es. tessuto d’acciaio). Oggi, le pastiglie non devono necessariamente contenere solo acciaio, ma possono essere realizzate anche con materiali ceramici.

Inoltre, , ai giorni nostri, il sistema frenante deve fornire sia un raffreddamento attivo e passivo. A questo scopo, vengono utilizzati, ad esempio, fori e scanalature sui dischi dei freni o incavi praticati nell’alloggiamento del disco. Per illustrare la loro importanza, guardiamo il grafico della temperatura di due quadranti di 262 millimetri di diametro, dove l’unica differenza è la presenza del raffreddamento:

Variazione di temperatura di un disco del freno ventilato ((b), linea nera) e pieno ((a), linea rossa) del diametro di 262 millimetri sotto carico nel tempo (fonte: www.sciencedirect.com)

Certo, non si tratta solo di dischi freno in acciaio: negli ultimi decenni, i dischi freno carboceramici sono stati trovati anche nelle auto sportive di fascia alta.

Si potrebbe pensare che il quadrante ceramico in fibra di carbonio sia nato per la sua durata, anche se questo non era l’obiettivo principale. Nel motorsport, dovrebbe essere provato tutto ciò che può portare a qualsiasi risparmio. A metà degli anni ’70, in Formula 1 arrivò un’innovazione, grazie alla quale ogni gruppo ruota perdeva 10-12 kg (!), il che significava che il set completo pesava non più di 6 kg.

Sebbene la produzione di queste ruote sia estremamente problematica e comporti costi enormi, sono molto apprezzate negli sport agonistici.

Inoltre, è vero che resistono ai carichi termici molto meglio dell’acciaio e sono anche più durevoli.

Impianto frenante carboceramico Porsche (www.brembo.com)

Tuttavia, il loro prezzo non consente un utilizzo più diffuso nei veicoli disponibili in commercio.

Come funzionano i dischi dei freni?

I dischi dei freni funzionano in modo simile ai freni delle biciclette: quando si preme il pedale del freno, il fluido scorre attraverso i tubi e i pistoni, spingendo le pastiglie dei freni premano contro i dischi dei freni. Questo crea attrito, che fa rallentare e fermare l’auto.

Tuttavia, nel corso del tempo, l’attrito provoca un’eccessiva generazione di calore nei dischi dei freni, causandone la deformazione e l’usura. Ci sono alcuni segni che i dischi della tua auto devono essere sostituiti.

Segni di degrado dei dischi dei freni: come capire quando è necessaria la sostituzione?

Nella maggior parte dei casi, esiste un intervallo consigliato per la sostituzione dei freni. Tuttavia, è necessario tenere presente che l’operazione può avere un impatto significativo sulla data di sostituzione. Una frenata troppo aggressiva e troppo frequente può accorciare notevolmente la durata del disco.

Pertanto, si consiglia un’ispezione periodica durante il funzionamento. In questo capitolo, elenchiamo i segnali a cui prestare attenzione. Questo è nel nostro interesse sia dal punto di vista della sicurezza che economico.

Rumore, cigolii

Rumori insoliti durante la guida possono derivare sia dalle pastiglie che dai dischi dei freni. Nel primo caso, molto probabilmente sarà il suono dell’indicatore acustico di usura, il che indica che è necessario sostituire le pastiglie.

Nel caso dei dischi dei freni, il rumore di cigolio può indicare diverse situazioni: potrebbe essere dovuto a un problema di cordonatura (che di solito è accompagnato anche da una pulsazione del pedale durante la frenata), oppure potrebbe essere semplicemente un segno di normale usura. Quando il sistema frenante è completamente inefficace, il suono cigolante viene solitamente sostituito da un suono raschiante.

Aumento della distanza di frenata

È più difficile da misurare, ma un guidatore esperto può percepire un graduale aumento della distanza di frenata. Ciò significa che i dischi dei freni e/o le pastiglie dei freni hanno raggiunto il limite di usura in cui non funzionano più come previsto. Non appena ciò diventa evidente, si consiglia di controllare i freni e di sostituire i componenti necessari. Dal punto di vista della sicurezza alla guida, questi pochi metri, grazie ai quali possiamo successivamente fermare il veicolo in caso di frenata di emergenza, possono essere critici.

Vibrazioni

Quando si utilizza il freno, si può sentire il pedale del freno vibrare sotto il piede. Le ragioni di ciò sono generalmente duplici: mancanza del posizionamento richiesto durante l’installazione del rotore o danni alla superficie o alle scanalature sul rotore del freno.

Le scanalature di usura sono chiaramente visibili (fonte: www.pixabay.com)

Durante il funzionamento, il disco del freno diventa sempre più simile a un disco in vinile. Questo è normale, ma se le scanalature diventano troppo profonde, la quantità di vibrazione aumenterà con esse. In questo caso è consigliabile controllare anche l’impianto frenante.

Ispezione visuale

Prima di lunghi viaggi, e in generale a intervalli regolari, vale la pena controllare i dischi dei freni per danni visibili con una semplice ispezione visiva. Questa non è un’attività complicata e può essere molto utile. In questo caso, controllare la profondità delle scanalature, l’uniformità (inossidabilità) della superficie del disco, nonché il suo bordo.

Quando è necessario sostituire i componenti dei freni:

Come abbiamo notato in precedenza, i tempi di sostituzione dei dischi dei freni dipendono in gran parte da come vengono utilizzati. In generale, si può affermare che i dischi freno disponibili sul mercato sono in grado di svolgere il loro compito in un’autovettura a intervalli di circa 100.000-150.000 chilometri.

Per prolungare la vita degli scudi, dovremmo considerare quanto segue:

  • Frenata calma e ponderata
  • Guidare con prudenza
  • Frequente frenata del motore
  • Tenere puliti i freni

Fonte:

  • https://www.ymfcarparts.co.uk/blog/quando-cambiare-dischi-freno-su-cars-4-signs/
  • https://pixabay.com/photos/italy-naples-ansaldo-breda-tram-1520299/
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Disc_brake
RELATED POST

Lascia un commento