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Brembo continua ad affinare la tecnologia dei freni a disco

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L'iconico produttore di freni mira ad espandere la sua presenza sul mercato con innovazioni ad alte prestazioni e mainstream.

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La tecnologia dei freni a disco idraulici è stata sviluppata in modo piuttosto approfondito nel corso dei decenni da quando i moderni freni a disco a pinza sono apparsi per la prima volta sulle vetture da corsa Jaguar di tipo C-Type per la 24 Ore di Le Mans. Ma questo non ha impedito a Brembo, leader del settore, di trovare aree in cui l'innovazione può ancora migliorare questa tecnologia consolidata.

Alcuni dei cambiamenti sono stati spinti dalla moda, in quanto le ruote sempre più grandi mostrano l'hardware dei freni come un nuovo elemento di stile, mentre altri sono guidati dalle prestazioni e dalla praticità.

Gli alloggiamenti delle pinze Brembo in alluminio fuso liscio e lucido hanno un aspetto migliore e sono più facili da pulire rispetto al ferro grezzo fuso. Le pinze dipinte di rosso che contraddistinguono il marchio sono diventate un accessorio di stile, come un quadratino da taschino per auto.

Un po' di quell'aspetto elegante è il risultato di una differenza funzionale. Le pinze Brembo sono spesso un unico getto, per la massima rigidità. Questo elimina sia la flessione che può verificarsi in caso di frenata brusca che le antiestetiche teste dei bulloni che tengono insieme le metà della pinza.

L'azienda continua a progredire, mentre le auto si evolvono e le sfide di frenata cambiano. Considerate le massicce pinze monoblocco a sei pistoncini impiegate dalla Ford Mustang Shelby GT500 Mustang Shelby 2020. I tre fori cilindrici opposti nella fusione delle pinze del freno anteriore hanno diametri sfalsati di 34 mm, 38 mm e 40 mm

Brembo scaglia i diametri per uniformare la pressione e l'usura degli enormi tamponi da 131,2 cm2, ha spiegato l'ingegnere Ben Pohl. "È possibile ottimizzare la pressione attraverso il pad barcollando", ha detto. Con pinze come quelle della Porsche Cayenne Turbo che hanno ben dieci pistoni, la dimensione esatta e la posizione dei cilindri diventa un problema matematico complesso. "Facciamo molta ottimizzazione della posizione e delle dimensioni del pistone", ha concluso.

L'azienda sta anche spingendo un passaggio a pinze fisse piuttosto che galleggianti che scorrono liberamente sui perni. "Un calibro fisso controlla il serraggio in modo più preciso", ha detto Pohl. "C'è un'isteresi nei calibri galleggianti" che provoca un ritardo nel movimento.

La flessione dell'alloggiamento della pinza può essere un problema, anche per le pinze monoblocco monoblocco, a causa della grande "finestra" aperta nella parte superiore che consente di accedere alla sostituzione delle pastiglie dei freni. Per compensare, le pinze anteriori della GT500 hanno una "barra di legatura" sopra il finestrino per rinforzare la pinza. Deve funzionare, perché Brembo dice che la pinza della GT500 è la più rigida.

Un altro modo per migliorare la risposta dei freni nei modelli ad altissime prestazioni è quello di aiutarli a liberarsi maggiormente del calore che generano convertendo l'energia cinetica in energia termica. La nuova pinza Dyadema di Brembo è destinata ad applicazioni ipercarsiche con un design che contiene condotti d'aria incorporati nell'alloggiamento della pinza. Molte auto da corsa e ad alte prestazioni convogliano l'aria di raffreddamento ai freni, ma una volta lì, l'aria passa semplicemente oltre la pinza. Il Dyadema contiene dei condotti che convogliano l'aria direttamente oltre i cuscinetti, aiutandoli a trasferire il loro calore all'aria che passa.

L'aria viene catturata dalla paletta di aspirazione rivolta in avanti, fatta passare attraverso la pinza attraverso le pastiglie e spinta in avanti dall'altro lato. Questo riduce la temperatura del liquido dei freni del 15%, secondo Brembo. La temperatura del fluido dei freni è la chiave metrica, perché se il fluido diventa abbastanza caldo da bollire introduce gas comprimibile nel fluido idraulico non comprimibile. Questo fa sì che il pedale del freno si senta morbido e si sposti più avanti ad ogni corsa, lasciando potenzialmente al guidatore la possibilità di pompare il pedale per ottenere la necessaria pressione del freno.

Brembo riconosce che non tutti noi guidiamo ipercars da mille cavalli per lavorare ogni giorno a velocità da pista, tuttavia, per aumentare la partecipazione del marchio nei segmenti di mercato mainstream, sta introducendo altre nuove tecnologie.

Ad esempio, i veicoli ibridi a trazione anteriore e i veicoli elettrici hanno ruote più strette rispetto ai modelli ad alte prestazioni e utilizzano ruote offset negative. Questi due fattori lasciano meno spazio al mozzo della ruota per le pinze freno Brembo in alluminio fuso a pareti spesse. Le pinze in ghisa hanno pareti più sottili, in modo da potersi inserire più facilmente in spazi ristretti.

La soluzione di Brembo è la pinza Flexira, che è una pinza ibrida alluminio/acciaio che applica il materiale ferroso solo alla parte dove lo spessore extra dell'alluminio è un problema. La fusione di alluminio in un unico pezzo funziona più o meno come prima, ma ora c'è un manicotto d'acciaio inserito sul lato posteriore dei cilindri dove si trovano i pistoni, rasando un po' di spessore da quella posizione chiave.

"La vera sfida è sigillare tutta l'idraulica, dall'alluminio all'acciaio all'alluminio", osserva Pohl. Come hanno fatto? "Attraverso molteplici iterazioni di ogni disegno", ha dichiarato. Provare e riprovare, per così dire.

Un altro dettaglio incluso con l'efficienza in mente per i veicoli elettrici è una molla triangolare che aiuta a spingere le pastiglie indietro dal rotore per ridurre la resistenza aerodinamica quando il freno non viene azionato.

Questi sono i tipi di miglioramenti di dettaglio che ci hanno permesso di migliorare continuamente qualcosa di apparentemente semplice come un circuito idraulico che applica la pressione per spremere il materiale di attrito ad un rotore in rotazione. Prossima fermata, secondo Pohl: freni a disco ad azionamento elettrico che eliminano il fluido idraulico.

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