Con gli attuali sistemi frenanti di primo equipaggiamento una Ferrari, una Porsche, una Lamborghini o una Corvette sono in grado di frenare da 100 km/h a 0 in soli 2,2 secondi. Questo perché l’evoluzione degli impianti di frenatura permette oggi prestazioni che solo pochi anni fa apparivano fantascienza.
Ma com’è fatto un impianto frenante? Partiamo dalle basi.
| INDICE |
| Le componenti principali di un sistema frenante |
| Dischi compositi e sistemi frenanti integrati |
| La qualità della frenata dei sistemi Brembo |
| I 5 fattori di eccellenza di un impianto frenante Brembo |
Un impianto frenante è un sistema complesso composto da diversi elementi che, lavorando in coordinazione, permettono di rallentare e fermare un veicolo. Le componenti principali includono pedale, pompa, tubazioni, cilindretti, pinze e dischi o tamburi.
Il pedale, tramite un sistema meccanico, aziona la pompa dei freni, che a sua volta genera la pressione necessaria per azionare i freni stessi. Le tubazioni trasportano poi il fluido frenante dalla pompa alle ruote. I cilindretti azionano le pinze, facendo stringere i dischi o le pastiglie sui tamburi e producendo così forza frenante. I dischi (o tamburi) sono in sostanza superfici di attrito dove le pastiglie o le ganasce agiscono per decelerare o fermare la ruota. Anche le pastiglie o ganasce sono in pratica materiali di attrito che si sfregano contro i dischi o i tamburi, generando calore e rallentando la ruota.
Tra i produttori di sistemi frenanti, Brembo ha rivestito un ruolo notevole nell'evoluzione di questi dispositivi, sviluppando tecnologie come i dischi compositi e i sistemi frenanti integrati, soluzioni più efficienti e performanti.
I dischi compositi, come quelli utilizzati nelle Gran Turismo, hanno un cuore in alluminio per ridurre il peso e migliorare la dissipazione del calore. I sistemi frenanti integrati sono invece sistemi dove tutti i componenti sono ottimizzati per lavorare in sinergia, migliorando così le prestazioni complessive.
Altre importanti evoluzioni seguite da Brembo riguardano i dischi freno in carbonio-ceramica, che impiegano materiali più resistenti al calore e, anche in questo caso, sono meno pesanti rispetto ai dischi tradizionali, e i sistemi frenanti elettronici, che incorporano tecnologie elettroniche per migliorare il controllo e la modulazione della frenata.
In questo contesto, Brembo si distingue per l'approccio di sistema, che considera tutti i componenti dell'impianto frenante come parti integrate ed ottimizzate per lavorare insieme. Questo permette di ottenere un'elevata efficienza, comfort e durata nel tempo.
Brembo produce una vasta gamma di componenti e sistemi frenanti per vari tipi di veicoli, dai motori a benzina alle auto elettriche, e per diverse applicazioni, come le competizioni sportive e il mercato aftermarket.
Il successo degli impianti frenanti Brembo è dovuto a cinque cause che ne determinano le elevate performance.
Le dimensioni
Nelle prestazioni di frenata le dimensioni contano. La coppia frenante di un freno a disco è infatti il risultato del prodotto di tre fattori: il raggio efficace del disco, la clamping force (ovvero la forza di chiusura della pinza) e il coefficiente d’attrito.
Maggiore è il diametro del disco, maggiore è la coppia frenante. In altri termini, aumentando il diametro del disco, cresce il raggio efficace e quindi - mantenendo inalterate le altre variabili - si incrementa la coppia frenante.
Anche per le pastiglie freno la grandezza conta. La ragione va individuata nello scambio termico: una pastiglia più ampia favorisce lo smaltimento del calore e riduce la propensione dell’impianto frenante ad andare in fading (la perdita di efficacia dei freni a causa del surriscaldamento), permettendo di eseguire senza problemi più frenate ravvicinate rispetto ad una pastiglia più piccola.
Pure il numero e il diametro dei pistoni della pinza incidono in maniera direttamente proporzionale sulla coppia frenante. Entrambi agiscono sulla clamping force e quindi maggiore è l’idraulica della pinza, maggiore sarà la capacità della stessa di esercitare una forza sulle pastiglie e più performante sarà di conseguenza la frenata.
Proprio perché le dimensioni contano, per le vetture più sportive Brembo realizza impianti frenanti composti da pinze monoblocco a 4, 6 o 8 pistoni, per assicurare al pilota il massimo di rigidità e potenza frenante, associati a dischi ad alte prestazioni dai diametri decisamente generosi. I dischi freno Brembo (che possono essere in carbonio ceramico, per i modelli più esclusivi o flottanti, e co-fusi con fascia frenante in ghisa e campana in alluminio) sono tutti caratterizzati da una contenuta deformabilità assiale. Nei sistemi frenanti Brembo di queste vetture, inoltre, vengono spesso introdotte innovazioni relative ai materiali e alle tecnologie direttamente derivate dal mondo delle competizioni, dalla Formula 1 alle gare Endurance, passando per l’ex Parigi-Dakar.
La leggerezza
È evidente che non è possibile aumentare le dimensioni dell’impianto frenante a proprio piacimento, perché crescerebbe anche il peso delle masse non sospese e ciò si traduce in un decadimento delle prestazioni complessive della vettura. Quindi un’altra caratteristica degli impianti frenanti dell’azienda bergamasca è costituita dalla leggerezza, curata in ogni componente dell’impianto frenante.
Ad esempio i dischi carbo-ceramici Brembo pesano a parità di dimensioni circa la metà dei dischi tradizionali, permettendo quindi un vantaggio nella riduzione delle masse non sospese. Inoltre le pinze freno Brembo in alluminio sono in grado di garantire il miglior rapporto peso/rigidezza grazie a metodologie progettuali per ottenere l’ottimizzazione estrema delle forme e ad una laboriosa fase di testing (sia ai banchi che in strada). Le pinze conferiscono alle vetture vantaggi legati alla riduzione del peso e della coppia residua, che si traducono in minore consumo carburante e minori emissioni.
Il materiale d’attrito
Come detto, il coefficiente d’attrito incide sulla coppia frenante. A parità di dimensioni, la discriminante è dunque il materiale utilizzato. I dischi in carbonio ceramico, per esempio, vantano un coefficiente d’attrito superiore di circa il 12% rispetto alla ghisa.
A parità di materiale utilizzato, poi, risulta determinante per l’attrito esercitato anche la finitura superficiale del disco. I dischi forati e baffati assicurano fin dalle fasi iniziali della frenata un maggiore grip e una risposta più pronta ed efficace del sistema frenante rispetto ad un disco standard.
In termini di materiale d’attrito non va inoltre sottovalutata la mescola con cui sono realizzate le pastiglie. Brembo dispone di una struttura dedicata allo studio ed alla produzione di pastiglie freno, in grado di svilupparle con materiali progettati “su misura” per ogni singolo sistema frenante, garantendo il massimo grado di integrazione tra pastiglia, disco e pinza freno.
L’approccio sistemico
Come accennato, un impianto frenante è composto da diversi componenti che devono lavorare insieme con il più alto livello di integrazione ed efficienza possibile per garantire affidabilità, comfort e durata nel tempo. Brembo garantisce questa piena integrazione con il suo approccio di sistema, essendo uno dei pochi costruttori a realizzare al proprio interno tutti i componenti interessati all'azione frenante (dischi, pinze, pastiglie e portamozzi). Successivamente li assembla in moduli frenanti completi in grado di soddisfare tutti i requisiti richiesti.
La ripartizione della frenata
Infine, come nelle competizioni, anche in strada una frenata efficace non dipende solo dalle caratteristiche dell’impianto anteriore. Soprattutto per le auto più sportive caratterizzate da una ripartizione maggiormente equilibrata tra i due assi, l’impianto frenante posteriore riveste un’importanza tutt’altro che trascurabile. Brembo collabora con i più prestigiosi costruttori globali di auto con servizi di ingegneria integrata che accompagnano lo sviluppo dei nuovi modelli di vetture, curando anche l’impianto frenante posteriore nei minimi dettagli, in modo da ottenere un ottimo bilanciamento della frenata e spazi di arresto ridotti.
A questo riguardo Brembo propone ai guidatori più sportivi una gamma di prodotti in aftermarket per migliorare i freni della propria auto in termini di performance ed estetica. Per gli automobilisti più attenti alla sicurezza e alla qualità, invece, l’impresa lombarda propone una gamma completa di ricambi sempre in aftermarket (dischi, pastiglie, tamburi e ganasce), nati dall'esperienza nelle competizioni sportive e dalla collaborazione con le case automobilistiche.