Breve introduzione ai freni a disco
I primi freni a disco vennero brevettati nel 1902 in Inghilterra da Frederick William Lanchester
I freni a disco consentono alla moto di rallentare fino a fermarsi(se si vuole), e sono una delle componentistiche più importanti della moto
I freni a disco sono costituiti in 6 parti:
- pompa freno;
- liquido dei freni;
- tubi;
- pinze;
- pastiglie;
- disco.
La pompa freno
La pompa freno trasforma la forza impressa sulla leva in pressione idraulica che va ad agire sul disco.
Il liquido freni
Il liquido freni trasferisce la pressione idraulica dalla pompa freno al resto dell’impianto frenante.
Esso ha diverse caratteristiche importanti per svolgere il proprio ruolo:
- si mantiene liquido in tutte le condizioni, senza evaporare con temperature elevate e, viceversa, senza ghiacciarsi con temperature troppo basse;
- non è corrosivo per i componenti dell’impianto frenante con cui entra in contatto;
- ha un livello di compressibilità molto basso, per evitare di perdere compressione dopo diverse frenante che porterebbero ad avere una forza frenante inferiore.
Come svantaggio ha però il fatto di essere igroscopico, cioè di assorbire umidità nel tempo, cosa che gli fa perdere le caratteristiche prima enunciate. Per rimediare a questo fenomeno bisogna sostituire il liquido freni periodicamente.
I tubi dell’impianto frenante
I tubi dell’impianto frenante trasferiscono la pressione dalla pompa freno alla pinza.
I tubi possono essere in gomma o in treccia. I tubi in gomma sono meno resistenti e disperdono più energia durante la frenata, viceversa i tubi in treccia sono molto più resistenti quindi riescono a trasferire più pressione alla pinza.
La pinza
La pinza possiede un meccanismo capace di trasferire la pressione dai tubi dell’impianto frenante ai pistoncini che vanno a stringere le pastiglie sul disco.
La pinza esercita la pressione in modo uniforme, e la forza frenante esercitata sulla leva della pompa freno viene moltiplicata alla ruota.
Le pastiglie
Le pastiglie subiscono la pressione dei pistoncini della pinza e vanno a stringere sul disco, rallentando la rotazione della ruota e quindi la velocità della moto.
Esse trasformano l’energia cinetica della moto in calore e per questo devono resistere ad alte temperature che possono raggiungere anche gli 800°C (MotoGP), per questo devono essere realizzate in materiali resistenti al calore come rame, acciaio, carbonio o altre leghe composte.
Il disco
Il disco trasferisce la resistenza creata dalle pastiglie alla ruota.
Sono solitamente in acciaio inox per resistere ad alte temperature e non ossidarsi.
Possono presentare baffature e forature per:
- evitare che si surriscaldino troppo;
- rimuovere i detriti derivanti dal consumo delle pastiglie;
- permettere una migliore evacuazione di acqua in caso di pioggia.
Il disco presenta pure una campana che è integrata e immobile nel disco fisso, mentre nel disco flottante la campana presenta una parte a se del disco e permette il movimento assiale e radiale, in alcuni casi, di quest’ultimo.
Il disco flottante è usato soprattutto nelle moto ad alte prestazioni perchè alle giuste temperature di esercizio riesce ad auto allinearsi con le pinze ed evitare vibrazioni e ondeggiamenti durante la frenata.
