PINZE E POMPE FRENO RADIALI: - Teletu

PINZE E POMPE FRENO RADIALI:principi di funzionamento e vantaggi(Fonte: http://www.motoclub-tingavert.it/a1208s.html Pubblicato Martedì 18 dicembre 2007 da Simeo)In questo breve articolo tratteremo qualitativamente i principi di funzionamento e i vantaggi di Pinze Freno ePompe Freno RadialiPinze Freno RadialiI freni a pinze freno radiali assumono tale denominazione dalla tipologia di attacco della pinza alla forcella.Per capire insieme i vantaggi di un tale sistema partiamo dall'analisi di funzionamento di una pinza tradizionale.Una pinza freno tradizionale (altrimenti detta ad attacco trasversale) è fissata trasversalmente ad una staffaricavata o solidale alla forcella.In un tale sistema la staffa ancora la pinza solo nel punto superiore prossimo alla forcella, mentre il puntoinferiore rimane libero. Questo perché inevitabilmente, nel momento in cui le pastiglie entrano in contatto coldisco, il disco applica una torsione alla pinza nello stesso verso di rotazione.L'ancoraggio superiore consente di opporre la massima resistenza possibile al momento torcente (da cuiderivano i benefici della frenata), visto che è preferibile lavorare in condizioni di compressione e non ditrazione o torsione delle strutture.Per capire il perché di tale scelta procediamo con un semplice esempio.Immaginiamo di avere un disco in rotazione e di volerlo fermare con la mano (che rappresenta la nostra"pinza"). Provando a fermare il disco all'altezza del punto inferiore della pinza inevitabilmente la manotenderebbe ad essere trascinata fino a raggiungere il punto di battuta sulla forcella. A questo punto è evidenteche per poter esercitare una adeguata resistenza alla rotazione occorre, o realizzare un supporto ad hoc adaltezza del punto inferiore della pinza (soluzione scomoda e non sempre praticabile per via delle dimensioni deldisco), o decidere di fare perno direttamente contro la forcella (cosa che vediamo nell'illustrazione elogicamente preferita dai costruttori).

Tornando al problema, è evidente che, se l'estremità inferiore è libera, l'intera pinza potrebbe subire fortideformazioni durante la frenata. Le deformazioni applicate creano problemi visto che è compito della solarigidezza della pinza garantire il corretto posizionamento dei materiali di attrito sulla superficie del disco.Le maggior parte delle case costruttrici aggira il problema sovradimensionando gli impianti freno (dischi dimaggiore diametro e pinze più generose) che, purtroppo, contribuiscono all'incremento di peso del veicolo.Valida alternativa è invece offerta dalle pinze ad attacco radiale, visto che i massimi valori di rigidezzaammessi da un attacco trasversale non sono paragonabili a quelli ottenuti con un sistema pinze ad attaccoradiale (sebbene di dimensioni più contenute).Una pinza ad attacco radiale prende il nome dalla disposizione del sistema di ancoraggio alla forcella, appuntoradiale rispetto al mozzo.Meccanicamente l'accoppiamento radiale consente una maggiore rigidezza della pinza, che seguendo nella fasedi rotazione la rotazione del disco, è soggetta a minor stress meccanico, con conseguenti minori deformazioni.Nella pinza ad attacco radiale notiamo infatti che la parte inferiore della pinza non è più libera, ma ancorata allastruttura in maniera solidale. Le strutture sono inoltre realizzate secondo geometrie indeformabili se non perrottura, tipicamente alveo o triangolo.In altre parole possiamo assimilare pinza e forcella come un tutt'uno, il che si traduce in una molteplice serie divantaggi.Essendo priva di ogni sorta di vincolo trasversale, la pinza si adatta in maniera migliore alle piccole oscillazionidel disco in rotazione consentendo così alle pastiglie di occupare la massima superficie utile sul disco (cosa chenon avviene sempre con sistemi tradizionali); il tutto non fa che migliorare ulteriormente la frenata giovandoanche alla durata dei materiali d'attrito (che tendono a usurarsi in maniera uniforme).In altre parole, tale sistema consente di opporre una resistenza al momento torcente notevolmente superiore aquella offerta da un sistema tradizionale proprio perché riduce a minimo le deformazioni elastiche (cheassorbono energia al sistema frenante). Oltre a garantire un notevole incremento dell'azione frenante, il sistemaelimina eventuali corse a vuoto (derivate da un non corretto allineamento delle pastiglie, tipicamente indicatocome "recupero posizione") e scongiura eventuali riduzioni di efficacia frenante causati da stress di tipomeccanico/termico ( notevolmente abbattuti).

Infine, ma non in ultimo, i sistemi ad attacco radiale permettono di maggiorare il disco (entro certi limiti) conestrema facilità: basta adottare dei distanziali forcella di lunghezza superiore e il gioco è fatto (cosa non semprepraticabile nei sistemi trasversali, salvo in casi di modifiche radicali alla piastra supporto pinza/forcella).Tuttavia non è possibile passare da un sistema di pinze tradizionali ad uno dotato di pinze ad attacco radiale, apatto non siano disponibili forcelle aftermarket (specifiche per il modello in questione) dotate all'origine diattacchi pinza radiali.Pompe Freno RadialiLe pompe freno radiali offrono molteplici vantaggi sconosciuti alle pompe freno tradizionali; tra questitroviamo: la possibilità di incrementare il leveraggio o la possibilità di avere un cilindro di maggiorediametro, tutte caratteristiche non sempre ottenibili con pompe di tipo tradizionali.Ma il vero vantaggio nell'uso di pompe freno radiali risiede nella loro maggiore resistenza alla flessione, conconseguente riduzione di sprechi "energetici".Analizziamo una pompa freno di tipo tradizionale.Quando tiriamo la leva, la forza applicata dalla mano consente di avvicinare la leva al manubrio.Osserviamo che il pistone è posizionato parallelamente al manubrio, ed è affidata alla sola geometria della levail compito di "ruotare" il movimento applicato (in senso trasversale al manubrio) in modo parallelo almanubrio.

Inevitabilmente l'intero corpo della pompa freno è soggetto ad una torsione nel senso della trazione leva.Motivo di ciò risiede nel fatto che la pompa è fissata al manubrio mediante un supporto relativamente corto( per necessità geometriche di funzionamento del leveraggio, tenuto conto della lunghezza media di una mano).L'energia dissipata dall'impercettibile movimento della pompa, non è altro che energia sottratta al pistone, equindi, alla frenata.La possibilità di realizzare una struttura pompa più rigida sposa male con la necessità di ancorare spazialmentela stessa al manubrio (visto che si incrementerebbe inevitabilmente la luce leva/manopola).Le pompe freno radiali risolvono questo tipo di problemi.Una pompa freno radiale elimina ogni forma di torsione derivata dalla forza applicata alla leva (quindi ogniforma di spreco di "energia").

Questo grazie al fatto che ogni pressione sulla leva viene trasmessa in maniera radiale direttamente al pistonedella pompa disposto, questa volta, trasversalmente al manubrio (evitando così la "rotazione" di cui abbiamoaccennato prima).

In tal modo tutte le forze in gioco (in termini di avvicinamento leva/manubrio) assumono medesima direzione evengono concentrate unicamente sul pistone.Riducendo al minimo le dispersioni meccaniche (dovute alle torsioni del gruppo pompa), la pompa condisposizione radiale consente di trasmettere al pistone in maniera praticamente inalterata tutta la forza applicatanello "strizzare" la leva. I principali vantaggi per l'impianto freno sono: maggiore azione mordente e maggioremodulabilità/sensibilità dell'impianto.A questo va aggiunto la possibilità di adottare un pistone di dimensioni più generose (tipicamente in termini didiametro, con conseguente "potenziamento" dello stesso) e di poter regolare a piacere la distanza leva dalmanubrio (disassando opportunamente il cilindro rispetto al manubrio, problema solo in parte risolvibile conleve regolabili).Nella maggior parte dei casi è possibile provvedere alla sostituzione della pompa freno tradizionale con unaradiale: i vantaggi sopra esposti saranno subito fruibili.------------------------------------------------------------------------------------------------------------http://www.motorbrain.mrw.it