Impianto frenante

Il sistema frenante di un camion moderno è composto da diversi elementi, che hanno tutti lo scopo di ridurre la velocità del veicolo, fino al completo arresto. Si può agire direttamente nel propulsore, come fa il freno motore, lungo la catena cinematica, come avviene con il retarder, e naturalmente sulle ruote, come i freni a tamburo e a disco. L’applicazione dell’elettronica consente l’utilizzo integrato di tali sistemi, che viene controllato automaticamente dall’elaboratore.

L’impianto frenante operante sulle ruote ha visto negli ultimi anni un intenso sviluppo tecnologico, che ha interessato soprattutto il controllo dell’intero sistema, grazie all’impiego dell’elettronica. Dai freni a tamburo si sta progressivamente passando ai freni a disco su tutte le ruote, che sono coadiuvati dai sistemi di antibloccaggio delle ruote (ABS) e, più recentemente, dai sistemi elettronici di frenatura (EBS) e dal controllo elettronico della stabilità (ESP). Questa evoluzione ha portato una maggiore sicurezza, grazie alla riduzione degli spazi d’arresto ed ad un migliore controllo del veicolo durante la frenata.

Nel freno a tamburo l’effetto frenante è originato da due pinze ricoperte da un materiale d’attrito che premono su un organo, il tamburo, solidale con la ruota. Il comando delle pinze avviene attraverso piccoli cilindri idraulici collegati direttamente al comando del freno. Il rilascio avviene per mezzo di piccole molle.

I freni a disco consentono una migliore dispersione del calore rispetto a quelli a tamburo, risultando più efficienti alle alte temperature di funzionamento. Al posto del tamburo è presente un disco in ghisa, anch’esso solidale con la ruota, sul quale agisce una ganascia dotata di “pastiglie” ricoperte da materiale d’attrito. Nel corpo della ganascia sono ricavati uno, due o quattro cilindretti dotati di pistoncini mobili, che hanno il compito di premere le pastiglie sul disco. Agendo sul pedale del freno, una pompa idraulica mette in pressione il circuito ed i pistoncini fuoriescono dai cilindri premendo le pastiglie contro i due lati del disco. Una variante è il sistema definito a pinze flottanti, costituito da un unico pistoncino mobile, che agisce su una sola pastiglia, mentre l’altra, in posizione contrapposta, resta fissa. L’efficacia del freno a disco dipende da diversi fattori, tra i quali spiccano il diametro del disco e la ventilazione del sistema. Meno considerata, ma non per questo ininfluente, è la compatibilità tra il sistema frenante del trattore e quello del semirimorchio, specie se si combinano freni a disco e a tamburo in presenza di un controllo elettronico della frenatura.

Un importante ausilio, ormai diffuso su tutti i mezzi pesanti, è l’ABS, acronimo di Anti Blockiert System, che impedisce il bloccaggio delle ruote durante la frenata. Una ruota bloccata, infatti, perde il suo potere sterzante provocando la perdita di controllo del veicolo. Attraverso una centralina elettronica collegata a sensori che misurano la velocità istantanea delle ruote, il sistema è in grado di valutare se una o più ruote sono prossime a bloccarsi; in questo caso, l’ABS riduce automaticamente la pressione nel circuito frenante e la ripristina non appena la ruota riprende il normale assetto. Questo ciclo può essere ripetuto più volte nel giro di un secondo, calibrando così l’effetto frenante ed evitando il completo bloccaggio della ruota.

L’evoluzione dell’ABS è l’EBS, il controllo elettronico della frenatura. È abbinato ai freni a disco ed integra le funzioni dell’ABS e dell’ASR (il sistema antipattinamento in accelerazione). Grazie al completo controllo dell’impianto, mediante un bus di campo (CAN) che collega tutte le centraline elettroniche presenti sul veicolo, l’EBS è in grado di attivare, quando occorre, anche i dispositivi ausiliari, per esempio freno motore e retarder.

Un ulteriore sviluppo è l’ESP (Electronic Stability Program), definito come il controllo elettronico della stabilità. È in grado di ridurre i rischi di sbandamento del veicolo nei repentini cambi di corsia. Il sistema entra automaticamente in azione quando il veicolo prende una traiettoria diversa da quella impostata dal conducente, agendo selettivamente sui freni del trattore, fino a riportare in assetto il veicolo. Il suo funzionamento è basato su sensori in grado di calcolare l’imbardata (rotazione del veicolo intorno al suo asse verticale), rollio e movimento delle ruote. Il bloccaggio selettivo delle ruote avviene mediante l’impianto ABS.