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Come funzionano i freni? Puntata 3, le vetture supersportive [Video]

di Massimo Clarke
Alla scoperta degli impianti frenanti per auto oggi: nelle vetture supersportive, straordinariamente performanti, ai freni è richiesto un un compito assai arduo
17 luglio 2020
Come funzionano i freni? Puntata 1, le auto piccole e medie [Video]
Come funzionano i freni? Puntata 1, le auto piccole e medie [Video]
Come funzionano i freni? Puntata 1, le auto piccole e medie [Video]
Come funzionano i freni? Puntata 1, le auto piccole e medie [Video]

Sulle auto di questo tipo, straordinariamente performanti, ai freni è richiesto un compito assai arduo. Al crescere delle prestazioni deve corrispondere infatti un potere decelerante via via maggiore. Inoltre questi modelli sono destinati a un impiego particolarmente spinto.

Le esigenze qui possono essere fondamentalmente riassunte in: massima potenza frenante, grande prontezza di risposta, ottima resistenza alle sollecitazioni intense e ripetute ed eccellenti costanza e modulabilità.

Per soddisfarle è necessario che le prestazioni dei dischi vengano ulteriormente migliorate, rispetto a quelle già assai buone delle vetture sportive di minore potenza. Si adottano pertanto dischi in ghisa flottanti, che costituiscono il massimo livello di evoluzione per quelli realizzati con tale materiale.

I dischi di questo tipo sono costituiti da una fascia in ghisa montata su una campana in lega di alluminio e vincolata a ruotare assieme ad essa. La fascia frenante però non è fissata rigidamente alla campana, ma rispetto ad essa presenta una lieve possibilità di movimento sia in senso radiale che in senso assiale.

Disco baffato flottante morso da pinza a sei pistonicini
Disco baffato flottante morso da pinza a sei pistonicini

Il principale vantaggio di questa soluzione è costituito dal fatto che la fascia frenante è perfettamente libera nelle sue dilatazioni, cosa che minimizza il rischio di distorsioni durante l’impiego, anche in condizioni limite.

Inoltre la fascia frenante, non più vincolata rigidamente, può disporsi in maniera ottimale tra le pastiglie in qualunque situazione.

Viene poi drasticamente ridotta la trasmissione di calore alla campana (e quindi al mozzo della ruota); ciò consente di realizzarla in lega di alluminio, il che assicura una considerevole diminuzione del peso.

Le pinze fisse a pistoni opposti assicurano prestazioni eccezionali, in particolare nelle più moderne esecuzioni, nelle quali vengono proposte in versioni non solo a quattro pistoni opposti ma anche a sei e, da qualche tempo, perfino a otto.

Rispetto alla soluzione a due pistoni opposti, più semplice ma oramai praticamente scomparsa dalla scena, si hanno vantaggi sensibili. Si possono adottare pastiglie più grandi, nel senso che “coprono” un maggior arco della fascia frenante, e su di esse la pressione può essere ripartita in maniera migliore.

A parità di diametro esterno del disco è possibile aumentare il raggio utile (distanza tra centro pastiglia e asse di rotazione); ciò consente di avere una maggiore coppia frenante con una stessa forza esercitata dalle pastiglie.

Si possono impiegare pistoni con diametri differenziati (minore dal lato di “entrata” del disco e maggiore dall’altro). In questo modo si possono ottenere una usura più uniforme del materiale d’attrito e quindi una maggiore durata delle pastiglie.

C’è anche la possibilità, in particolare con le pinze a sei e a otto pistoni di impiegare non due ma quattro pastiglie. Con tale soluzione raddoppia il numero dei bordi d’attacco (la cosa può essere vantaggiosa ai fini del “bite” iniziale) e può venire ridotto il rischio di distorsioni e di usura non uniforme delle pastiglie stesse.

Come i dischi, anche le pinze non sono tutte uguali. Anche con lo stesso numero di pistoni e con dimensioni analoghe possono infatti avere caratteristiche differenti e fornire prestazioni diverse.

Oltre al materiale impiegato sono fondamentali il disegno e il dimensionamento. Hanno una notevole importanza anche il processo di fabbricazione impiegato (che influenza la struttura del materiale) e la disposizione degli attacchi.

Le pinze devono abbinare la massima rigidezza a un peso ridotto. Per questo motivo si cerca di disporre il materiale solo dove effettivamente serve e solo nella quantità necessaria. Una struttura monoblocco è quindi vantaggiosa; per realizzarla occorre però una tecnologia molto avanzata.

Le fasi di lavorazioni di una pinza freno
Le fasi di lavorazioni di una pinza freno

Con uno stesso dimensionamento e con un identico disegno, le pinze forgiate e quelle ricavate dal pieno presentano caratteristiche meccaniche superiori rispetto a quelle ottenute per fusione. Gli attacchi radiali offrono vantaggi in termini di rigidezza e sono quindi preferibili nelle applicazioni più sportive.

Le pinze sono oggi disponibili in una ampia gamma di tipi, il che consente di soddisfare anche il pilota più esigente. Nella scelta ha una importanza non trascurabile anche l’estetica. Quando le ruote consentono di vedere i freni, un look racing può essere impagabile…

Per chi pur avendo dischi e pinze eccellenti è comunque alla ricerca di qualcosa di più, ci sono anche le tubazioni in treccia metallica, che sotto l’azione della pressione del liquido idraulico si dilatano in misura minore rispetto a quelle tradizionali.

Il minore assorbimento volumetrico di tali tubazioni migliora la prontezza di risposta e la modulabilità dei freni e fornisce al pilota un feeling più immediato e diretto.

Un disco in ghisa tradizionale con pinza a quattro pistoncini
Un disco in ghisa tradizionale con pinza a quattro pistoncini

Da sempre Brembo studia con particolare attenzione anche l’estetica dei propri prodotti che, dopo il montaggio sulla vettura, sono spesso ben visibili attraverso le razze delle ruote. Studi di design vengono condotti insieme alle case costruttrici dei veicoli equipaggiati, o secondo precisi input di design definiti internamente all’azienda.

Per gli “appassionati”, Brembo dispone anche di un ampio catalogo di componenti dell’impianto o kits per l’upgrade  dell’impianto frenante originale su vetture stradali (previa omologazione ove previsto dalle varie legislazioni nazionali), per l’uso quotidiano, o per i più esigenti, anche di versioni adeguate per l’impiego intensivo in pista.

Per gli automobilisti più esigenti sono stati realizzati kit upgrade in tre tipologie fondamentali, via via più performanti. Ciascuno di essi prevede pinze monoblocco, dischi, pastiglie ad alte prestazioni e tubazioni in treccia metallica. Il kit GT-R con pinze ricavate dal pieno e nichelate costituisce quanto di più tecnicamente evoluto è oggi disponibile per le auto nel campo degli impianti frenanti.

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