I freni sono ausili alla guida indispensabili: ma cosa racchiude il futuro relativo ai sistemi frenanti dell’auto? Scopriamolo insieme.

Il freno del futuro

Il futuro è qui? Ovviamente no, ma tutto evolve in fretta, e così succede anche per il sistema frenante delle automobili: forse oggi siamo alla vigilia della rivoluzione.

Perché? Gli impianti tradizionali sono quelli a freno idraulico, e non sono cambiati molto nell’ultimo secolo: piccoli grandi miglioramenti sono stati il passaggio dai freni a tamburo a quelli a disco, oltre all’aggiunta dei sistemi di frenatura antibloccaggio (ABS) e dei programmi elettronici di stabilità (ESP).

Le novità più recenti riguardano invece la frenatura a recupero energetico e i sistemi di frenata autonoma d’emergenza (AEB), tutte innovazioni futuristiche pensate per rendere i veicoli più sicuri.

Il passaggio dal sistema idraulico a quello elettrico trasforma l’impianto frenante del motore del futuro, e G.G.N. è pronta al cambiamento con i migliori ricambi.

L’evoluzione degli impianti frenanti

Il freno del futuro è creato grazie alla meccatronica e risponde all’esigenza sempre più impellente di avere veicoli più efficienti, interconnessi e intelligenti: inoltre, uno degli aspetti chiave dell’impianto frenante futuristico è il massimo recupero dell’energia, la riduzione del peso e delle emissioni.

I tradizionali sistemi a controllo meccanico saranno quindi progressivamente sostituiti con quelli a controllo elettronico: ma come è partita questa evoluzione?

La sfida è iniziata nel settore aerospaziale con la tecnologia Fly-by-wire (volo con filo) che ha visto i sistemi di controllo per sterzo, accelerazione e freni diventare completamente elettrici per migliorare enormemente l’affidabilità e ottenere dimensioni più compatte.

Finora, il settore automobilistico ha adottato il metodo dei sistemi a controllo elettronico solo nella tecnologia Throttle-by-wire (guida tramite fili), e presenta invece 3 soluzioni Brake-by-wire (freno con filo) per i sistemi frenanti:

• elettroidraulico
• interamente elettrico
• combinato elettroidraulico e interamente elettrico

Ecco come funzionano.

Come funzionano i sistemi di frenata futuristici oggi

Il primo sistema, quello elettroidraulico, elimina la necessità del servofreno usando sensori e attuatori che misurando la pressione applicata al pedale e la trasferiscono ai freni dal cilindro principale con il fluido idraulico e i cilindri secondari. Si tratta di un impianto che sfrutta centraline e potenti attuatori per aumentare molto la pressione finale esercitata sui freni (2000 psi vs 800 psi).

I veicoli che presentano questa tecnologia sono alcune Mercedes-Benz (esempio Classe E) che usano il sistema di controllo della frenata Sensotronic (SBC): esso però è durato solo 4 anni perché causava problemi di sicurezza in caso di avaria ed era troppo costoso in caso di difetti.

La seconda soluzione è l’impianto frenante interamente elettrico con centraline e attuatori fissati alle pinze dei freni di ogni ruota, che presenta anche sensori aggiuntivi in ogni pinza per mostrare temperatura, forza di serraggio e  posizione dell’attuatore. I tempi di reazione dei sistemi sono di 90 m/s rispetto a 300 m/s per un impianto frenante idraulico tradizionale. Una delle aziende leader nell’adozione di impianti frenanti elettrici è Brembo.

Il terzo sistema unisce i due sistemi e usa parti elettroidrauliche sull’assale anteriore ed elettriche su quello posteriore, ed è in uso sui veicoli con freni anteriori più grandi, inadatti al montaggio di componenti interamente elettrici direttamente sulle pinze.

I freni del futuro: attuali limiti

Il principale ostacolo all’uso dei sistemi futuristici Brake-by-wire, la cui tecnologia è rimasta in fase di sviluppo per gli ultimi 15 anni, deriva dalla scarsa fiducia nella mancanza di un collegamento diretto dal pedale a tutti e quattro i freni, per poter rallentare o arrestare completamente il veicolo in caso di guasto del sistema frenante. Inoltre, questi sistemi infatti possono aver necessità anche di disporre di un’alimentazione a batteria separata da quella principale, come sistema di sicurezza in caso di avaria.

Il potenziale dei sistemi freno futuristici? La possibilità di integrare programmi di stabilità e avanzamenti dell’ABS permette alla tecnologia Brake-by-wire di essere addirittura più sicura dei tradizionali sistemi frenanti idraulici.

Ma gli ostacoli da superare nel campo della sicurezza in caso di avaria sono molti, e quindi il futuro dei sistemi frenanti dipenderà dalla capacità dei sistemi Brake-by-Wire di soddisfare le normative dei regolamenti internazionali relativi ai veicoli stradali.