Dopo aver descritto nel dettaglio i dischi, terminiamo l’argomento con gli altri due componenti. Le pinze freni sono formate in genere da due elementi tenuti assieme da due o più viti per una maggiore facilità di intervento e costi più bassi, oppure da un pezzo unico cosa che consente di avere maggiore rigidezza per un effetto frenante più omogeneo. Per motivi economici la pinza più diffusa è quella che ha un singolo pistoncino che può essere in allumino o acciaio che si muove all’interno di un cilindretto. Per maggiori prestazioni i pistoncini possono fino a raggiungere anche il numero di 8 e non è detto che non possano aumentare in futuro. Le pinze possono avere un numero di pistoncini variabile a secondo del tipo di utilizzo e della potenza frenante che si intende avere. Ci sono pinze freno a 4, 6 e fino ad 8 pistoncini. Di recente si sono anche viste pinze dei freni che avevano una forma curva per coprire una maggiore superficie del disco con un numero sempre maggiore di pistoncini.
I pattino o pasticche sono simili alle ganasce nell’idea di base, hanno una base metallica sulla quale è applicato uno strato di materiale d’attrito di varia composizione. A seconda dell’utilizzo a cui sono destinate il materiale di attrito può essere maggiormente aggressivo per una maggiore forza frenante o più conservativo per avere una maggiore durata. In ogni caso il materiale dei pattini deve essere attentamente scelto in funzione della sua compatibilità con quello del disco che deve andare a mordere. La forza di un impianto frenate non è data dalla sua potenza, ma quanto dalla sua efficienza. Un buon pilota o collaudatore sa che preservare i freni può fare la differenza netta in termini velocità e sicurezza, quindi bisogna limitare al massimo problemi per dischi, pinze e pattini dovuti ad un cattivo uso.
I dischi possono essere soggetti a vari tipi di difetti. Si possono deformare, per un riscaldamento eccessivo, soprattutto nella fase di raffreddamento che portano ad un rammollimento del metallo che può generare deformazioni permanenti, dette anche ovalizzazioni. Avere dischi ventilati riduce la possibilità che avvenga il fenomeno, ma non lo azzera. Per surriscaldamenti molto elevati possono comparire anche crepe che portano il disco a vibrare per effetto del passaggio della crepa al contatto con il pattino. Uno dei modi per capire che si sta surriscaldando il disco, è quello di tenere d’occhio il colore che assume la ghisa o l’acciaio dopo l’utilizzo. Se si nota una colorazione bluastra o addirittura nera in alcune zone, dovrebbe far suonare un campanello di allarme nel driver che dovrebbe portate ad un uso diverso del pedale del freno.
Uno dei difetti che maggiormente si vede sulle vetture per uso stradale è quello delle rigature che si verificano soprattutto quando si tengono i pattini più tempo del dovuto quando sono al limite di usura portando a contatto la base di acciaio che riga il disco. In questi casi se si cambia solo il pattino, quello nuovo avrà meno superficie di contatto per effetto di una superficie rigata o ondulata che toglie centimetri quadrati di utilizzo al pattino, quindi vanno cambiati anche i dischi. Unica soluzione per rigature poco profonde è quello di tornire il disco, ma per costo dell’operazione per vetture di medio livello conviene provvedere con la sostituzione. Infine per un utilizzo veramente troppo violento si può arrivare alla rottura dei dischi per effetto della dilatazione delle crepe per il calore eccessivo, queste posso allargarsi rapidamente fino alla rottura anche traumatica. Spesso si vede piloti di F1 andare lunghi in frenate violente in mezzo ad una nuvola nera proveniente dalle ruote anteriori per effetto della rottura dei freni.
Di solito la pinza è uno degli elementi che gli utenti danno sempre per scontato che funzioni sempre bene e non abbia problemi a differenza dei dischi. Invece il calore prodotto dall’impianto produce effetti negativi anche per questo componente. Per effetto della forza frenante e del calore, le pinze si possono deformare perdendo l’azione omogenea della spinta dei pistoncini. Questi andrebbero revisionati periodicamente pulendo le sedi e sostituendo le guarnizioni di tenuta dell’olio pena la pressione sul disco non omogenea dei singoli pistoncini con casi in cui una delle due ruote frena più dell’altra innescando problemi di instabilità in frenata. In più scegliere una pinza più grande con più pistoncini appare la scelta più logica per una forza frenante maggiore, ma questo anche se si usano materiali sofisticati portano ad aumentare il peso della massa non sospesa. Si vedono spesso costruttori che spostano le pinze freno avanti o dietro per tenere centrati talvolta le masse verso il baricentro o lasciare maggiore carico all’anteriore. In F1 si mettono verso il basso per abbassare il baricentro della vettura fruttando anche il peso della pinza.
I pattini o pasticche sono l’elemento che produce effettivo effetto frenante. Il loro attrito sviluppa calore che deve essere dissipato. Un pattino eccessivamente aggressivo per una maggiore forza frenante produce tanto di quel calore può innescare il fenomeno della cristallizzazione delle pasticche dei freni che a sua volta causerà l’ovalizzazione del disco. Uno dei difetti più fastidiosi è quando le pasticche fischiano, un problema dovuto allo sfregamento tra le pasticche dei freni e il disco che provoca quel fastidioso rumore, anche questo provocato dall’eccesso di calore che si produce, oppure da rigature presenti sul disco a contatto con la pasticca.
Spesso si usano smussare leggermente gli angoli delle pasticche freno dove si forma un leggero scalino che tende a fischiare quando va a contatto con il disco, oppure uno spray o paste che tendono a ridurre la durezza superficiale e la formazione di vapori tali da provocare il fastidioso fischio. Quando il fischio avviene a pasticche nuove, è perchè queste sono composte da una materiale frenante molto duro che causa un eccessivo attrito con disco. Il materiale frenante che ricopre le pastiglie dei freni in questo caso è troppo rigido spesso per un errata conservazione di stoccaggio in magazzini per lunghi periodi. Di solito le case che producono dischi freno più importanti hanno anche a catalogo svariate tipologie di pasticche per fruttare al meglio i due componenti con un livello di usura differenziato a seconda dell’aggressività della pasticca. Creare elementi ibridi composti da un disco di una marca e da una pasticca di un’altra con consistenza diversa comporta da parte dell’installatore o appassionato un livello di competenza che gli consente di tenere conto del materiale del disco e delle sue caratteristiche, e della pasticca per giudicarne la compatibilità e lo sfruttamento nel tempo senza spendere tanti soldi a vuoto.
Di recente sta passando l’idea spesso alimentata da alcuni istruttori di guida, che gli impianti frenanti moderni sono talmente potenti ed efficaci da non necessitare dell’uso del cambio per scalare marcia ed usare il freno motore per ridurre la velocità dell’auto dando una grossa mano all’impianto frenante. Questo potrebbe anche essere vero nei casi di estrema emergenza. Un impianto frenante moderno ha la capacità di frenare al massimo della sua forza in circa 40-50 metri da 100 km/h. Quindi se serve il massimo della forza frenante in emergenza, più essere utile sfruttare al massimo i freni per fermarsi nello spazio sicuro. Ma negli altri casi la maggioranza per un uso stradale, è sempre consigliabile scalare marce durante la frenata. Per limitare il surriscaldamento dei freni, è meglio avere frenate più intense per periodi più brevi.
Se il conducente usa anche il cambio questo tipo di frenate non limita nemmeno il confort per gli occupanti. Del resto nelle competizioni non c’è vettura di ogni categoria e pilota che produce una frenata prima di una curva o una variante senza usare le marce per rallentare il veicolo, anche in F1 dove le frenate sono da 6G come a Monza. Infine se ci ci si trova su una discesa, a prescindere dalla pendenza, è inutile tenere il pedale del freno premuto per tutta la durata della discesa per tenere sotto controllo la velocità del veicolo. Meglio decidere di scendere con la marcia adeguata e pur consumando più carburante tenere la velocità costante con l’uso del motore, preservando l’impianto frenante per casi di emergenza. C’è una legge non scritta che funziona da sempre. Una discesa si affronta con la sessa marcia con la cui si è affrontata quando si è fatta la salita. Da sempre come dimostra il grafico a lato, frenare bene, e frenare sempre per tutto il percorso è una delle cose più importanti per un driver. Per accelerare una F1 servono 1000cv, per frenarla in modo efficacie servono almeno 3000cv. Nelle prossime trattazioni i sistemi di ausilio alla alla frenata.
Daniele Amore