A uno freno a disco Per inventare un'automobile, prima di tutto doveva esistere un'automobile. Nicolas-Joseph Cugnot è considerato l'inventore dell'automobile. Nel 1769, il francese sviluppò un veicolo a vapore, precursore della "Benz Patent-Motorwagen Nummer 1", presentata da Carl Benz nel 1886. Curiosamente, lo stesso francese detiene anche il discutibile primato di essere stato protagonista del primo incidente automobilistico circa 250 anni fa. Nel momento in cui Cugnot guidò il suo veicolo a vapore contro il muro di una caserma a 4 km/h, l'ingegnere ebbe un'illuminazione. La propulsione in avanti è ovviamente essenziale per un'automobile, ma dei freni efficaci sono altrettanto importanti.
Quando la tecnologia automobilistica prese slancio alla fine del XIX secolo, inizialmente si prestò poca attenzione ai freni. C'era una buona ragione per questo: semplicemente non erano necessari. Dopotutto, l'attrito nella trasmissione delle prime automobili era così elevato che, nelle condizioni dell'epoca, i veicoli potevano essere rallentati a sufficienza anche senza freni. Inoltre, la velocità non era neanche lontanamente paragonabile a quella delle auto moderne.
Ciononostante, il ritmo dello sviluppo aumentò con la stessa rapidità della velocità delle automobili stesse. La potenza dei motori e il peso dei veicoli continuarono a crescere. Appena quattro anni dopo la presentazione dell'auto di Carl Benz, l'ingegnere britannico Frederick W. Lanchester inventò il freno a disco, per il quale ottenne un brevetto nel 1902. Tuttavia, sarebbero trascorsi ancora diversi decenni prima che il freno a disco diventasse una caratteristica standard di ogni automobile.
Freni su tutte le ruote
Nel 1920, le prime automobili con freni meccanici su tutte e quattro le ruote fecero la loro comparsa sul mercato. In questi veicoli, i conducenti dovevano ancora generare autonomamente l'intera forza frenante. Quattro anni dopo, furono introdotti i freni a tamburo a comando idraulico. Nel 1950, vennero introdotti i primi servofreni (a depressione).
La prima auto con freni a disco
La prima auto in Europa dotata di freni a disco è stata la Jaguar tipo C nel 1952, seguito dal Citroen DS nel 1955 e il Jensen541 Nel 1956, uno sviluppo seguì l'altro in rapida successione: il freno a disco idraulico con guarnizioni parziali fu presentato nel 1957. I precursori dell'ABS furono introdotti nel 1965 e il primo sistema ABS a controllo elettronico arrivò sul mercato nel 1978. Le moderne funzioni di assistenza alla guida, come il sistema di controllo della trazione o il programma elettronico di stabilità ESP, furono introdotte rispettivamente nel 1987 e nel 1995.
Freni moderni
Oggi i freni per autoveicoli sono componenti ad alta tecnologia che, in quanto elementi di sicurezza, sono soggetti a rigide normative internazionali uniformi, definite dagli standard ECE. Il marchio ECE è sinonimo di qualità nel settore automobilistico, grazie agli elevati requisiti richiesti alle caratteristiche dei componenti. Per ottenere l'omologazione ECE-R90, i produttori e i loro componenti devono soddisfare requisiti rigorosi.
Come funziona un freno a disco?
Il freno a disco assomiglia molto ai freni delle biciclette del passato, che utilizzavano le pastiglie. Questi freni erano dotati di una pinza che premeva le pastiglie contro la ruota. Con un freno a disco, invece, le pastiglie stringono il rotore anziché la ruota, e la forza viene trasmessa idraulicamente anziché tramite un cavo. L'attrito tra le pastiglie e il disco ne rallenta la rotazione e, di conseguenza, quella della ruota.
Un'auto in movimento possiede una certa quantità di energia cinetica e i freni devono assorbire questa energia per arrestarla. Come fanno i freni a farlo? Ogni volta che si preme il pedale del freno, i freni convertono l'energia cinetica in calore generato dall'attrito tra le pastiglie e il disco. La maggior parte dei freni a disco per auto è ventilata proprio per questo motivo. I freni a disco ventilati presentano una serie di alette tra i due lati del disco che pompano aria attraverso il disco per raffreddarlo. Nelle auto sportive, i dischi sono talvolta anche forati e i modelli più costosi montano persino dischi in ceramica.
