Freni ad attrito

FRENI AD ATTRITO:

A TAMBURO E A DISCO
Freni a tamburo: Ogni elemento frenante è costituito da un tamburo metallico, su cui è montata la ruota, all’interno del quale vi sono due ganasce (o ceppi) incernierate fra loro — in vario modo, secondo il tipo di freno — e fornite di guarnizioni di speciale materiale (ferodi) destinate a fare attrito contro la parete interna del tamburo.L’effetto frenante è ottenuto con l’allontanamento reciproco delle ganasce e il conseguente sfregamento dei loro ferodi sulla circonferenza interna del tamburo. Cessata l’azione frenante, una serie di molle richiama le ganasce in posizione di chiusura, sicché il tamburo e quindi la ruota vengono liberati. ` L’apertura delle ganasce può essere ottenuta nei seguenti diversi
modi.

Comando mediante un fluido. L’apertura delle ganasce è attuata direttamente mediante la pressione di uno speciale olio che agisce su uno o più pistoncini, ciascuno dei quali è collegato a una ganascia. Il
pistoncino o i pistoncini sono contenuti in un cilindretto che, secondo i casi, può essere a semplice o a doppio effetto.
Comando a cuneo. Nel tipo Simplex (vedi fig), l’apertura delle ganasce è attuata da un puntale a cuneo opposto al punto d’incernieramento delle ganasce. Nel tipo Duo—Duplex (vedi fig.), le ganasce non hanno punti d’incernieramento sul piatto portafreni, ma sono leggermente flottanti e vengono comandate da due puntali
a cuneo diametralmente opposti. Il puntale a cuneo determina l’apertura delle ganasce quando, in avanzamento, si inserisce fra i due pistoncini collegati ciascuno a una ganascia.
Comando a camma. L’apertura delle ganasce è attuata dalla rotazione di una camma (perno a oliva) diametralmente opposta all’incernieramento (vedi fig.).

Freni a disco. Ogni elemento frenante è costituito da una pinza che agisce su un disco metallico solidale alla ruota. Nella pinza vi sono due pastiglie (o pattini) munite ciascuna di una guarnizione di speciale materiale (ferodo) destinata a fare attrito sulla superficie del disco. L’effetto frenante si ottiene quando la pinza serra le sue pastiglie contro il disco. Cessata l’azione frenante, una serie di molle richiama le pastiglie in posizione di riposo, sicché il disco e quindi la ruota vengono liberati.
Il serraggio delle pastiglie viene comandato dall’azione di un fluido, e si possono avere le seguenti due versioni di freni a disco (vedi fig.):

- A semplice pistoncino (pinza flottante). Un pistoncino è montato su un solo lato della pinza flottante. Quando lo speciale olio agisce in pressione sul pistoncino, la pastiglia d’attrito direttamente interessata viene spinta contro il disco. Per effetto della contro spinta di reazione, la pastiglia d’attrito opposta viene anch’essa pressata contro il disco.



-A doppio pistoncino (ad azione contrapposta). Ci si avvale del1’azione contrapposta di due pistoncini, montati sui due lati della pinza. Sotto la pressione dello speciale olio, i due pistoncini comprimono le relative pastiglie d’attrito contro il disco.
Un autoveicolo può adottare il montaggio:
- di freni a tamburo su tutte le ruote (è il caso di molti veicoli industriali pesanti);
- di freni a disco su tutte le ruote (è il caso di alcune autovetture di media e grande cilindrata);
- di un sistema misto di frenatura, a disco sull’asse anteriore e a tamburo sull’asse o sugli assi posteriori, per sfruttare i vantaggi delle due soluzioni (è il caso della maggior parte delle autovetture e di alcuni tipi di autocarri e di autobus).




Il freno a tamburo garantisce un intervento assai efficace alle basse velocità. Lo smaltimento del calore prodotto dalla frizione fra ganasce e tamburo risulta però problematico, sicché, dopo un uso prolungato, si ha una diminuzione dell’efficacia frenante.
Il freno a disco, rispetto al freno a tamburo, è meno efficace alle basse velocità, ma presenta i seguenti vantaggi:
- azione frenante equilibrata, costante ed energica, anche a elevate velocità e dopo frenate ripetute;
- minore probabilità d’effetto fading, grazie alla facilità di smaltimento del calore;
- costante corsa del pedale del freno, dovuta al ricupero automatico del gioco; ·
- veloce eliminazione dell’umidità dal disco per effetto della ventilazione e facilità di espulsione della polvere, dell’acqua, del fango.

Con la periodicità indicata dalla Casa costruttrice, attraverso le apposite feritoie protette dai tappi, controllare:
- il gioco fra ganasce e tamburo, e, se necessario, provvedere a registrarlo secondo le indicazioni fornite;
- lo stato di usura delle guarnizioni d’attrito, provvedendo a sostituirle se il loro spessore sia ridotto al valore specificato dalla Casa.
- Controllare la condizione dei dischi.

Sugli autoveicoli dotati di sistemi più sofisticati di controllo operare come segue:

Freni a disco anteriori, La regolazione del gioco fra le guanizioni dei pattini e il disco avviene automaticamente e pertanto non necessita di·alcuna regolazione. Al lampeggiare dell’apposita lampadina spia, prevedere la sostituzione dei pattini entro 3.000 km. Se la lampadina spia non lampeggia e rimane accesa, provvedere immediatamente alla sostituzione dei pattini.
Freni a tamburo posteriori. Le ganasce sono a gioco autoregistrante. Attraverso le apposite feritoie, effettuare il controllo del gioco, che deve essere compreso nel valore indicato dalla Casa. Al lampeggiare dell’apposita lampadina spia, prevedere la sostituzione delle guarnizioni d’attrito entro 3.000 km. Se la lampadina spia non lampeggia e rimane accesa, provvedere immediatamente alla sostituzione delle guarnizioni d’attrito.

SISTEMI D’ATTUAZIONE DEI FRENI AD ATTRITO
DEGLI AUTOVEICOLI LEGGERI

Freno idraulico
Il sistema si compone di una pompa idraulica sdoppiata in due elementi, posti l’uno in serie all’altro, dotati ciascuno di un proprio stantuffo e di un proprio serbatoio alimentatore dell’apposito liquido e collegati, ciascuno con tubazione indipendente, agli elementi frenanti di un asse. Il pedale del freno è collegato al primo stantuffo.
La forza frenante è costituita dall’energia muscolare del conducente: l’effetto frenante è perciò proporzionale alla pressione esercitata dal conducente sul pedale del freno.
In caso di perfetta efficienza, l’impianto funziona come freno di servizio: premendo il pedale del freno, il primo stantuffo della pompa avanza comprimendo il liquido; questa pressione si trasmette, all’interno delle tubazioni, fino ai cilindretti delle ruote posteriori e, agendo sui pistoncini, determina l’azione frenante sull’asse posteriore. Contemporaneamente il primo stantuffo provoca l’avanzamento del secondo stantuffo, che mette in pressione il liquido degli elementi frenanti delle ruote anteriori, determinando l’azione frenante sull’asse anteriore.
Rilasciando il pedale del freno, questo viene riportato in posizione di riposo (completamente sollevato) da molle di richiamo eugualmente accade per gli stantuffi della pompa, i quali, ritraendosi, determinano il risucchio nei serbatoi di una parte del liquido; i pistoncini arretrano all’interno dei cilindretti e tutte le ruote vengono sfrenate.



In caso di avaria di una delle due sezioni, è lo stesso freno idraulico di servizio che, essendo sdoppiato in due circuiti idraulici indipendenti fra loro ma azionati entrambi dall’unico pedale del freno, fa le funzioni di freno di soccorso.
Se si rompe ad esempio il tubo che porta il liquido a una delle ruote anteriori, premendo il pedale del freno si fa avanzare lo stantuffo del primo elemento della pompa il quale comprime il liquido del proprio circuito idraulico determinando non solo la frenatura delle ruote posteriori, alle quali è collegato, ma anche l’avanzamento del secondo stantuffo. Quest’ultimo agisce sul liquido del circuito idraulico delle ruote anteriori non ottenendo però alcuna azione frenante su di esse, poiché tutta la pressione si scarica nel punto di rottura compromettendo il funzionamento degli elementi frenanti di questa sezione. Viceversa, in caso di avaria del circuito delle ruote posteriori, si otterrà un’azione frenante sulle sole ruote anteriori.
In caso di guasto di uno dei circuiti, il pedale del freno di servizio non offre resistenza alla pressione del piede e va a fondo corsa, dando l’immediata sensazione di non provocare alcuna azione frenante. Essa in realtà si verifica, anche se in modo meno sensibile che nella frenatura integrale, e continua solo se si mantiene
premuto a fondo il pedale del freno senza « pompare » su di esso.
Il freno di servizio e di soccorso idraulico a circuiti indipendenti viene realizzato in diverse versioni, oltre a quella sopra descritta (es.: a ruote incrociate, dove la ruota anteriore destra è abbinata diagonalmente alla posteriore sinistra e l’anteriore sinistra alla posteriore destra).
Le autovetture di piccola cilindrata di vecchia costruzione possono avere il freno di servizio con circuito unico per tutte le ruote.

Freno meccanico di stazionamento

Una leva, posta a portata di mano del conducente, tramite dei tiranti agisce su un comando a camma situato fra le ganasce dei freni a tamburo delle ruote posteriori (gli stessi usati per la frenatura idraulica di servizio). Tirando la leva verso l’alto si determina la frenatura delle ruote. La leva rimane fissa nella posizione di frenata, al grado di frenatura desiderato, mediante un settore dentato, nei denti del quale si innesta un arpioncino, collegato al dispositivo di sblocco a bottone posto sulla sommità della leva.
Per sbloccare la leva, bisogna tirarla ulteriormente verso l’alto e nel contempo schiacciare il dispositivo di sblocco a bottone (in tal modo l’arpioncino si alza, uscendo dai denti) riportando quindi la leva verso il basso in posizione di sfrenatura delle ruote.
Con la periodicità indicata dalla Casa costruttrice, o comunque se con la leva del freno a mano tirata a fine corsa il veicolo non risulta sufficientemente frenato, provvedere alla registrazione secondo le indicazioni della Casa.





Le autovetture di media e grande cilindrata e gli autocarri leggeri sono dotati di servofreno idropneumatico a depressione che coadiuva l’energia muscolare del conducente esercitando nel liquido degli elementi frenanti una pressione addizionale ottenuta sfruttando la differenza di pressione esistente fra la pressione atmosferica e la depressione prodotta:
- nel collettore di aspirazione, sugli autoveicoli equipaggiati con motore a scoppio;
- in un apposito serbatoio del vuoto ad opera di una pompa a vuoto generalmente azionata dal motore, sugli autoveicoli equipaggiati con motore Diesel (che, essendo ad aspirazione totale,presentano una depressione limitata nel collettore di aspirazione).

Rispetto ai circuiti non dotati di servofreno, la frenata cosi ottenuta è più equilibrata e, all’occorrenza, più istantanea e potente: a parità di sforzo sul pedale, l’efficacia della frenata si raddoppia. Il dispositivo è inserito nel circuito idraulico fra la pompa a stantuffo e i cilindretti degli elementi frenanti, ed è collegato al collettore d’aspirazione del motore, negli autoveicoli con motore a scoppio, o al serbatoio del vuoto, negli autoveicoli con motore Diesel. In caso di avaria del dispositivo o di avaria del motore, la frenatura si effettua nel modo convenzionale, cioè sfruttando la sola energia muscolare del conducente.

bene pp864 una guida davvero molto bella complimenti..!!

é l' introduzione per i Freni Pneumatici

...proprio bella..

Grazie

ragazzi una curiosità sui freni: mio padre mi disse che mooolto tempo fa si usava un sistema di freno con una corda arrotolata, ne sapete qualcosa???

dice che veniva usato sui camion!!

mmm di che anni parla tuo padre?

ee bho parla di parecchio tempo fa!!

potrebbe essere aspettiamo gli esperti del settore

Probabilmente si tratta del freno di stazionemento (freno a mano) prima che fosse pneumatico.
In pratica sull'albero di trasmissione c'era un tamburo che aveva la superfice d'attrito all'esterno ed era avvolto dal materiale d'attrito su di un suporto a fprma di C. Avvicinando le punte della C si stringeva il ferodo attorno al tamburo e l'attrito lo teneva fermo.
Questo sistema era anche usato normalmente come freno alle ruote nelle auto sino al 1910 circa.
C'è da dire che il comando dei freni fu a cavo sino agli anni 50' circa. Solo in seguito venne soppiantato dal più efficente comando idraulico.
Se trovo posto un'immagine

molto interessante Zingaro

Quoto zingaro , se non sbaglio ce n'era anche un altro comunque il funzionameno è quello.
Il freno a mano sulla trasmissione lo aveva anche il 300.

a me hanno raccontato di vecchi camion in cui uno che era con l'autista doveva scendere per frenare il rimorchio, è possibile?

Con macchine molto vecchie c' era uno in cabina e uno nel rimorchio a frenare. (ma saranno 60-70 anni fa )

Ancora oggi quando sganci il rimorchio quelli di 15-20 anni hanno un volantino dietro che tiene frenato quando si scarica l' aria , poi buona norma è mettere i cunei.
In questi quando stacchi la tubazione dell' aria rimangono frenati fino quando non tocchi una leva tu o si scarica l' aria (perdite)
Nei moderni credo che senz' aria si blocchino come il camion.

informazioni molto interessanti dalle quali deduco che mio padre non diceva del tutto una scemità!!

a ecco a cosa serve quel coso che vedevo dietro

ma come si blocca il camion altrimenti?

Sui camion (motrice , senza rimorchio) anzichè "tirare il freno a mano" c'è un manettino che scarica l' aria che prima comprimeva delle molle . Scaricata l' aria le molle scaricano tutta la loro forza sugli elementi d' attrito , frenando .
Quindi scaricando l' aria la macchina non si muove a meno di non sbloccarla svitando appositi bulloni posti dietro i cilindri a molla.
Le macchine molto vecchie (parlo dell' epoca dei 682) avevano un freno a mano sulla trasmissione che li teneva frenati .

I rimorchi un po' vecchi quando sono distaccati i tubi dell' aria sono frenati fino a che non scaricano l' aria contenuta nel loro serbatoio , dopodichè si sfrenano a meno di non girare un volantino dietro che fa da freno a mano.
Oggi credo che anche i rimorchi frenino come i camion.

Si, anche nei rimorchi quando si scarica l'aria restano frenati

I moderni però , i vecchi si sfrenavano di brutto!!

azz ma erano pericolosi..immagino siano tolto dalla produzione allora