Quando si tratta di sicurezza di guida, nulla 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 si possono avere entrambi i tipi sullo stesso veicolo, che tipo di usura aspettarsi e quali parti avranno bisogno di manutenzione.
Nozioni di base del sistema frenante
I freni a disco e a tamburo sono entrambi basati su un sistema di pressione idraulica., La frenata inizia con una forza meccanica: il piede preme il pedale del freno.
- Un pistone comprime il liquido dei freni all’interno del cilindro principale situato sotto il cofano del veicolo vicino al motore. Questo crea molta pressione idraulica, generando una forza molto più grande di quella del piccolo sforzo di premere sul pedale.
- La pressione viene trasferita attraverso il liquido dei freni attraverso le tubazioni dei freni, quindi attraverso i tubi flessibili dei freni (tubi flessibili) che collegano le tubazioni con i gruppi freno a ciascuna ruota.,
- Lì, i cilindri delle ruote convertono quella pressione idraulica in forza meccanica. Il materiale di attrito del freno viene spinto contro il disco o il tamburo del freno, rallentando o arrestando il veicolo.
Nozioni di base di freni a disco
Freni a disco si trovano sulla maggior parte dei veicoli di oggi. Sono montati sull’asse anteriore e spesso anche sul posteriore. Per fermare una ruota (e la vostra auto), un freno a disco utilizza una pinza dotata di pastiglie dei freni per afferrare un disco rotante, o rotore.
La pinza è un insieme montato sul veicolo con una staffa in modo che incornicia il rotore., Sembra e funziona come un c-clamp. Contiene:
- Pastiglie freno: piastre metalliche legate con materiale che fornisce l’arresto dell’attrito.
- Uno o due pistoni per spingere le pastiglie dei freni contro il rotore quando si frena.
- Una vite di spurgo per consentire la manutenzione dei freni e la sostituzione del fluido.
- Una guarnizione di gomma del pistone che impedisce la perdita del liquido dei freni e ritrae il pistone quando i freni rilasciano.
- Un parapolvere per tenere i contaminanti fuori dal cilindro.
- Clip anti-sonaglio che mantengono stabili le pastiglie dei freni.,
Il rotore è realizzato in ghisa o in composito di acciaio / ghisa. È attaccato al mozzo della ruota e gira con la ruota. E ‘ la superficie a contatto con le pastiglie dei freni. Quando si calpestano i freni, il liquido dei freni pressurizzato spinge contro i pistoni all’interno della pinza, forzando le pastiglie dei freni contro il rotore. Quando le pastiglie dei freni premono su 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.,
Due tipi di freni a disco
Esistono due tipi di freni a disco, che prendono il nome dal tipo di pinza freno utilizzata: flottante e fissa.
Una pinza flottante (chiamata anche scorrevole) è il tipo più comune. Ha uno o due pistoni. Quando vengono applicati i freni, la pastiglia interna del freno viene forzata contro il disco mentre, allo stesso tempo, il corpo della pinza si avvicina al rotore. Questa azione forza la pastiglia esterna del freno contro il rotore.,
Il design della pinza fissa ha uno o più pistoni montati su ciascun lato del rotore. La pinza stessa non si muove: è fissata rigidamente ad una staffa della pinza freno o al mandrino. Quando i freni sono applicati, solo i pistoni della pinza si muovono, premendo le pastiglie dei freni contro il disco.
Nozioni di base di freni a tamburo
Freni a tamburo sono un vecchio stile di freno, non comune sui veicoli di oggi. Quando vengono utilizzati è solo sull’asse posteriore.
Non usano pastiglie dei freni come materiale di attrito., Invece di una pinza che blocca le pastiglie dei freni contro un rotore, un sistema frenante a tamburo ha un cilindro della ruota con pistoni che spingono le ganasce dei freni contro l’interno di un tamburo rotante. Questo contatto rallenta e arresta la rotazione del tamburo del freno e della ruota.
Quale è meglio?
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 complesso.,
La maggior parte dei veicoli di oggi hanno freni a disco a tutte e quattro le ruote. Alcuni modelli di base hanno disco sull’asse anteriore e tamburo sul posteriore, per mantenere bassi i costi. In questi modelli, perché il disco viene messo sul davanti e il tamburo sul retro? È dovuto a fattori di peso. Un tipico veicolo scaricato è già circa il 10% più pesante davanti a causa del motore. Quindi quando colpisci i freni, il peso dell’auto si trasferisce davanti. Più potenza frenante è necessaria lì, che lo rende un lavoro per i freni a disco.
Ecco di più su come freni a disco e tamburo confrontare.,
Efficienza
Potenza di arresto. I freni a disco applicano più forza frenante più velocemente, con conseguente distanze di arresto più brevi.
Gestione del calore. Poiché sono esposti all’aria, i freni a disco si raffreddano meglio. I componenti del freno a tamburo non sono così esposti all’aria, quindi richiedono più tempo per raffreddarsi dopo la frenata. Ciò può causare la dissolvenza del freno, una perdita di potenza di arresto quando il materiale di attrito si surriscalda.
Prestazioni sul bagnato. I freni a disco funzionano meglio in condizioni di bagnato perché sono aperti all’aria e possono imbracciare facilmente l’acqua., Inoltre, i rotori vengono asciugati dai pad trascinando su di essi. Quando l’acqua entra all’interno di un freno a tamburo tende a rimanere intrappolato all’interno del tamburo, quindi ci vuole più tempo per asciugare il materiale di attrito.
Peso. I dischi sono più leggeri dei freni a tamburo progettati per applicare la stessa forza.
Freno di emergenza. Il freno di emergenza di un veicolo è applicato solitamente all’asse posteriore. Questa funzione è più facile da installare su un freno a tamburo che su una pinza o all’interno del mozzo di un rotore del freno a disco.
Manutenzione
Pulizia. I freni a disco sono autopulenti., Le pastiglie dei freni “puliscono” il rotore quando sono impegnate. I freni a tamburo sono chiusi e sono inclini a frenare la raccolta della polvere dalle scarpe, quindi hanno bisogno di una pulizia periodica.
Riparazioni. I freni a tamburo hanno più hardware e possono essere più complessi da riparare. Ma le ganasce dei freni a tamburo e i cilindri delle ruote in genere costano meno da sostituire rispetto alle pastiglie dei freni a disco e alle pinze.
Manutenzione
Dal momento che un sacco di calore è generato dal sistema di frenatura, un sacco può andare storto., L’atto di frenatura converte l’energia cinetica (in movimento) del veicolo in energia termica (calore), sottoponendo molte parti a temperature molto elevate.
Ciò significa molta usura anche in condizioni normali. Alcuni componenti dei freni dovranno essere sostituiti per tutta la durata di un veicolo. Non c’è un intervallo impostato per questo poiché dipende dal tuo stile di guida, dal clima e dalle condizioni della strada.
La soluzione è semplicemente quella di ottenere controlli regolari e sostituire pastiglie, scarpe e altri componenti prima che la frenata sia compromessa o altre parti vengano danneggiate.,
Materiale di attrito
Le pastiglie dei freni a disco rallentano il rotore attraverso l’attrito e si consumano con un uso normale. Alla fine, diventano troppo sottili per funzionare correttamente. Stessa cosa per le ganasce dei freni a tamburo. Il materiale di attrito sulla scarpa si consuma e la frenata viene compromessa.
Questi componenti devono essere ispezionati regolarmente. Non si vuole aspettare fino pastiglie / scarpe usura verso il basso per il metallo e macinare contro il rotore o tamburo.
Altri elementi del sistema frenante sono altrettanto importanti da mantenere in buona riparazione. Il servizio frenante di routine dovrebbe includere anche quanto segue.,
Liquido freni
L’impianto frenante deve essere controllato regolarmente per eventuali perdite e il fluido deve essere sostituito ogni pochi anni (di solito quando i freni sono sottoposti a manutenzione). 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 sono attivati. Fondamentalmente, il sistema non può generare forza sufficiente necessaria per creare potenza frenante. Noterai che devi spingere il pedale del freno molto oltre per rallentare o fermarsi.
Cambiare il liquido dei freni di tanto in tanto è anche essenziale., Questo liquido è specificamente formulato per prevenire la corrosione dei componenti idraulici dei freni. Ma la contaminazione del tempo e dell’umidità può danneggiare la sua capacità di fare questo importante lavoro.
L’umidità che si infiltra nel fluido si mescolerà con il liquido dei freni, abbassando il punto di ebollizione. Anche se resiste all’evaporazione, il liquido dei freni sarà quindi più probabile che bolle e si trasformi in vapore quando diventa caldo. Ci sarà meno pressione nel sistema idraulico, causando un basso — forse molto basso — pedale del freno.,
Insieme all’umidità, è anche molto comune che impurità come ruggine, sabbia stradale o polvere dei freni entrino nel fluido, causando danni interni alle parti e riducendo le prestazioni di frenata.
Guarnizioni
Questi anelli in gomma impediscono al fluido idraulico di fuoriuscire e lo proteggono da umidità e contaminanti. Fanno anche sì che il pistone ritorni nella sua posizione off in modo che le pastiglie dei freni si disinnestino correttamente quando si rilascia il pedale del freno. Se ciò non accade, si potrebbe verificare la resistenza del freno e l’usura prematura e il veicolo potrebbe tirare da un lato quando si frena.,
Tubazioni freno
Le tubazioni freno sono tubi in acciaio che collegano il cilindro maestro ai tubi freno. Un pedale del freno spugnoso potrebbe significare aria ha ottenuto in una linea.
Tubi flessibili
I tubi flessibili dei freni trasportano la pressione idraulica dalle tubazioni dei freni ai cilindri e alle pinze delle ruote. I tubi flessibili del freno in gomma si flettono, consentendo ai cilindri e alle pinze delle ruote di spostarsi su e giù con le ruote rispetto al telaio del veicolo. Se la gomma si consuma, il veicolo può tirare da un lato durante la frenata o si può anche ottenere la perdita di liquidi e guasti ai freni., Se c’è usura all’interno del tubo, piccole particelle di gomma possono limitare il flusso di fluido, causando un freno tirare o trascinare.
Rotori
La superficie del rotore può assottigliarsi in modo non uniforme dalla pastiglia del freno non rilasciando, lasciando la pastiglia in contatto anche quando il pedale del freno non è attivato. Quando ciò accade, si verificherà agitazione o oscillazione nel volante quando si frena.
Stivali antipolvere
I componenti dei freni sono costantemente esposti ai detriti stradali e alla polvere dei freni. Lo stivale antipolvere impedisce alla sporcizia di entrare nel pistone della pinza., Se non riesce e non può fare il suo lavoro, danni al pistone può verificarsi, causando resistenza del freno, tira e usura prematura.
Cilindro maestro
I cilindri maestri in avaria possono fuoriuscire internamente. In questo caso, è possibile ottenere un pedale basso o sbiadito senza perdita di liquido visibile. La manutenzione regolare del fluido è importante per prolungare la durata del cilindro.
NOTA: Ci sono diversi approcci al servizio del freno. Informati sul motivo per cui è importante mantenere più che le pastiglie dei freni o le ganasce dei freni a tamburo.
Take Away
I freni a disco e a tamburo sono costruiti in modo diverso, con vantaggi leggermente diversi., Il veicolo può avere entrambi o solo freni a disco. Entrambi funzionano come parte del sistema frenante idraulico. Questo è un sistema che è ad alta pressione, è soggetto a un sacco di calore e può essere compromessa da sporcizia della strada, aria, polvere dei freni e umidità.
È importante ottenere ispezioni regolari dei freni per mantenere tutto in condizioni di lavoro adeguate. Fare riferimento al manuale dell’utente per un programma consigliato. Ricordate che i suoni dei freni divertenti, odori o prestazioni sono indicatori è necessario per ottenere il vostro veicolo al negozio subito.
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