Il sistema frenante: come funziona oggi e come si mantiene [VIDEO]

Sebbene si tratti di una delle componenti meno considerate quando si pensa alla propria auto, il sistema frenante è una di quelle parti di un’auto a dir poco fondamentale per la circolazione su strada. Se infatti sono gli pneumatici che permettono all’auto di percorrere km e il gruppo motopropulsore consentono di spostarsi, i freni sono la componente che permette di avere sempre il controllo dell’automobile. Nonostante, a livello tecnico, i freni sembrino pressoché invariati da diversi decenni, l’intero sistema frenante ha visto grandi innovazioni nel corso degli anni. Dall’introduzione, diventata ormai obbligatoria, dell’ABS (il sistema anti-bloccaggio dei freni) e dell’EBD, il ripartitore di frenata, che insieme al servofreno hanno permesso a tutti di poter operare al massimo il sistema frenante.

Oggi, invece, sebbene tutti questi sistemi siano ormai presenti su ogni auto e gli impianti frenanti siano ormai stabilizzati su due tecnologie prevalenti, i più semplici tamburi e i più potenti e diffusi dischi, c’è ancora spazio per le innovazioni. Soluzioni come il brake-by-wire, i sistemi integrati e l’ingresso sempre più prepotente della tecnologia tra sistemi di sicurezza alla guida attivi come gli ADAS hanno dato un’altra possibilità ai produttori di sistemi frenanti di innovare e creare nuove soluzioni. Scopriamo allora quali sono i sistemi frenanti di ultima generazione, quali vantaggi portano e se é ancora possibile fare piccoli lavori di manutenzione a casa.

Gli impianti frenanti di ultima generazione, tra IBS e brake-by-wire

Ad un primo sguardo, può sembrare come gli impianti frenanti siano rimasti pressoché invariati negli ultimi decenni. Dall’introduzione in larga scala del servofreno, che aiuta il guidatore ad esercitare una pressione massima sul pedale senza sforzarsi eccessivamente, fino all’installazione obbligatoria di uno dei sistemi di sicurezza più utili e geniali mai creati, l’ABS, il sistema anti-bloccaggio dei freni, sembra che non sia cambiato molto. A parte la coabitazione delle due tipologie di freni, a disco e a tamburo, con i secondi ancora presenti su diverse auto sull’asse posteriore, non abbiamo più visto soluzioni diverse come i freni entrobordo visti su diverse Jaguar e Alfa Romeo, o altre tipologie di freni.

La sfida degli impianti frenanti di ultima generazione si è infatti spostata dal componente frenante in sé al resto della componentistica, al circuito del liquido dei freni all’introduzione di nuove tecnologie come l’IBS e il Brake-by-wire, le ultime novità nel mondo dei freni. Partiamo dalla seconda tecnologia, quella del brake-by-wire, che abbiamo visto inizialmente nelle competizioni e oggi è proposto su diverse automobili di successo. In poche parole, questo sistema, che in italiano si traduce con “freni via cavo”, sostituisce tutta la complessa linea di condotti idraulici, pompe del servofreno e i chilometri di tubazioni che, dal nostro piede destro, vanno a influenzare la forza frenante.

Il brake-by-wire permette di sostituire il sistema idraulico dei freni con un sistema di centraline elettroniche e attuatori idraulici, comandati da un pedale del freno che, come abbiamo visto per l’acceleratore, ormai da anni “elettronico”, non comanda con la pressione il livello di pressione, ma manda un segnale elettrico che indica la quantità esatta di forza frenante che il sistema deve esercitare. Questo segnale viene mandato ad un sistema che include al suo interno pompa freno, servofreno e ABS, chiamati IBS, ovvero Integrated Braking Systems (sistemi frenanti integrati), che poi si occupano di trasformare il segnale inviato dal pedale in forza frenante.

Un esempio di un sistema brake-by-wire è l’MK C1, un sistema realizzato da Continental e montato, ad esempio, su Alfa Romeo Stelvio e Giulia. Un sistema frenante integrato permette quindi di avere in un solo modulo piuttosto compatto tutti i sistemi principali di un’auto, ovvero pompa freno, servofreno, ABS e anche l’ESP, comandato come sappiamo dall’intervento dell’impianto fino a pochi anni fa, gli impianti frenanti avevano un componente diverso per ognuno di questi dispositivi, aggiungendo complessità e peso.

I punti di forza di un sistema frenante integrato partono proprio dalla condensazione di diverse componenti in un unico impianto frenante, con una centralina e una pompa idraulica controllata elettronicamente, che permette di risparmiare in ingombri e pesi rispetto ad un sistema tradizionale. La tecnologia brake-by-wire, poi, aumenta la precisione dell’input dato al pedale, ne migliora i tempi di risposta in quanto non c’è bisogno di far “pompare” il pedale e attendere la risposta delle altre pompe, ma andare immediatamente ad azionare le pastiglie dei freni. In più, il feeling è migliore, in quanto per via della maggiore precisione di un pedale e una pompa freno a controllo elettronico è possibile modulare meglio la frenata. Non essendo poi collegato fisicamente alla pompa dei freni, il pedale del freno ha molte meno vibrazioni e da meno “sensazioni” al pedale, consentendo di avere un’esperienza più fluida e rilassata.

Le sfide degli impianti frenanti odierni

Il sistema brake-by-wire permesso dai sistemi IBS come il Continental MK C1, poi, ha un altro, enorme vantaggio: la compatibilità con gli ADAS e con le automobili elettrificate. Sulle auto elettriche e ibride, infatti, abbiamo una parte della frenata comandata dal freno a pedale che non aziona il sistema IBS, bensì la frenata rigenerativa, ovvero la capacità del motore elettrico di cambiare il suo verso di rotazione e generare energia, ricaricando la batteria con l’energia cinetica “raccolta”. Questo, che di per sé é un enorme vantaggio, si trasforma in una sfida complicatissima con un sistema frenante tradizionale, in quanto il pedale del freno deve comandare allo stesso tempo sia la frenata rigenerativa che quella con dischi e pastiglie.

Un sistema IBS con brake-by-wire permette così di programmare il freno per unire frenata rigenerativa e meccanica, minimizzando la differenza di feeling nel pedale. La presenza della frenata rigenerativa, poi, ha una grande potenza frenante, maggiore a volte di quella di un normale impianto tradizionale. Se pensiamo, infatti, che il motore elettrico si trasforma in un generatore, può generare la sua potenza inversa, arrivando a recuperare tutta la sua potenza in rilascio, spesso pari a 200 o 300 kW. Questa grande presenza della frenata rigenerativa ha portato e sta portando sempre più costruttori a ripensare i propri sistemi frenanti, alleggerendo il compito del rallentamento alla frenata rigenerativa. Per questo, i freni meccanici rimangono per ovvie questioni di sicurezza, ma possono essere più piccoli. Anzi: visto che, nella guida cittadina, la frenata rigenerativa basta e avanza a rallentare un’auto, stanno tornando in auge i freni a tamburo. Questi, meno efficienti ad alte velocità e con una potenza frenante limitata, si sposano bene alla presenza sull’asse posteriore con automobili con motore elettrico posteriore. Ancora, la loro natura “chiusa” alle intemperie rispetto al freno a disco, da un lato crea una minore resistenza al calore, dall’altro riduce molto la corrosione, fattore critico per auto nelle quali il freno “normale” può anche non essere usato per lunghi periodi di tempo.

In più, un sistema IBS come l’MK C1 di Continental è perfetto per l’utilizzo degli ADAS di ultima generazione. Con frenata automatica di emergenza, Cruise Control Adattivo e altri sistemi che permettono di evitare incidenti, infatti, è necessario che anche le centraline che gestiscono gli ADAS siano in grado di prendere in mano la situazione e azionare i freni. Questa soluzione, che con un impianto tradizionale sarebbe davvero complessa, è estremamente facile su un’auto con IBS e brake-by-wire. In questo modo, sia il conducente che gli ADAS possono inviare un segnale digitale alla centralina integrata come la Continental MK C1, permettendo all’automobile di rallentare. Un ultimo vantaggio dei sistemi IBS che non abbiamo ancora menzionato è la loro leggerezza. La capacità di condensare quattro o più sistemi notoriamente complessi e pesanti in un solo componente, che nel caso dell’MK C1 di Continental è poco più grande di una normale pompa dei freni, riduce il peso dell’auto, andando a ridurre anche i consumi e le emissioni.

Si può ancora fare la manutenzione dei freni da sé?

I sistemi frenanti odierni riescono ad unire leggerezza, sicurezza e capacità di adattarsi ad automobili elettrificate e sicure. Per questo, sorge spontanea una domanda: è ancora possibile effettuare da sé la manutenzione dei freni? Soprattutto con l’arrivo dei freni a disco, infatti, il cambio di dischi e pastiglie è uno degli interventi di manutenzione più importante, ma allo stesso tempo più alla portata di un amatore. Nonostante il livello di tecnologia sia arrivato a livelli molto alti, con sistemi che frenano autonomamente l’auto e che, già da diversi anni, monitorano l’usura delle pastiglie freno, è ancora possibile effettuare la manutenzione ordinaria di dischi e pastiglie.

Il trucco è comunque utilizzare non solo componenti di ricambio di alta qualità, ma anche di munirsi della giusta attrezzatura. Vista la delicatezza della materia (i freni sono infatti una componente che non compromette solo l’affidabilità dell’auto, ma anche la sicurezza, e in modo critico), è sempre bene seguire la procedura corretta e un’attrezzatura quanto più possibile professionale e di qualità. Per questo, sul sito della Ate, brand con storia secolare nel mondo dei freni e parte del Gruppo Continental dal 1998, è possibile cercare l’attrezzatura corretta per ogni lavoro principale, nonché ricambi Ate certificati per freni, frizioni e sistemi frenanti.

Vista la delicatezza dell’impianto frenante, è sempre una buona idea rivolgersi ad un professionista, che sa alla perfezione cosa sta facendo ed è in grado di eseguire riparazioni in fretta e con perizia. Come fare a trovare uno specialista in materia di freni? Anche in questo caso, il sito Ate permette di trovare quali officine sono autorizzate dal brand tedesco, ovvero che fanno parte del network Ate BrakeCenter. Questa rete di centri offrono prodotti e servizi di alta qualità per i sistemi di frenatura dell’auto. Il network Ate è formato da centinaia di centri specializzati, da officine selezionate e formate da Ate per fornire assistenza tecnica, installazione, manutenzione e riparazione dei prodotti. I centri autorizzati Ate BrakeCenter si possono cercare cliccando su questo link, che vi permette di trovare tra i più di 300 centri presenti in Italia quello più adatto alle vostre esigenze.

Continental e Ate danno poi la possibilità a officine e centri riparazione di entrare nella galassia BrakeCenter, aprendo alla possibilità per altri professionisti di accedere alla formazione necessaria per diventare un Ate BrakeCenter specializzato. In più, ci sono diversi servizi gratuiti ai quali un’officina certificata Ate può accedere, come formazione tecnica per aiutare l’officina a migliorare le proprie competenze e rimanere aggiornata sulle nuove tecnologie e sui prodotti; assistenza alla diagnosi dei freni e ad aiutare il cliente a scegliere i migliori prodotti più adatti alle sue esigenze; assistenza post-vendita per risolvere eventuali domande che cliente o officina potrebbero avere.

Per diventare officina Ate, è possibile trovare attraverso il sito ate-freni.it informazioni dettagliate sui prodotti, sui servizi offerti e su come diventare un Ate BrakeCenter. In alternativa, si pososno cercare i distributori ufficiali Ate sul territorio e contattarli, per chiedere se possono fornire informazioni utili su come diventare un Ate BrakeCenter e un supporto nel processo di candidatura.

Ecco il video dell’esperto di sistemi frenanti