Cos'è freno a tamburo?

Freno a Tamburo

Il freno a tamburo è un tipo di freno in cui la forza frenante viene applicata da ceppi o ganasce che premono internamente contro la superficie interna di un tamburo rotante. È un sistema più datato rispetto al freno a disco, ma è ancora utilizzato in alcune applicazioni, in particolare sull'asse posteriore di alcune autovetture e su veicoli commerciali più pesanti.

Componenti Principali:

  • Tamburo: Un cilindro metallico rotante fissato al mozzo della ruota. Funge da superficie di attrito per le ganasce.
  • Ganasce (o Ceppi): Due superfici curve rivestite di materiale d'attrito. Vengono spinte contro il tamburo per rallentare o fermare la rotazione.
  • Cilindretto Freno: Un piccolo cilindro idraulico che spinge le ganasce verso l'esterno quando viene applicata la pressione del liquido dei freni.
  • Molla di Richiamo: Riporta le ganasce in posizione di riposo quando il pedale del freno viene rilasciato.
  • Piastra di Supporto: Fornisce una base per il montaggio del cilindretto freno, delle ganasce e delle molle.
  • Sistema di Regolazione: Mantiene la corretta distanza tra le ganasce e il tamburo man mano che il materiale d'attrito si consuma. Diversi sistemi di regolazione esistono, alcuni manuali ed altri automatici.

Principio di Funzionamento:

Quando il pedale del freno viene premuto, la pompa freno invia pressione idraulica al cilindretto freno. Questo spinge le ganasce verso l'esterno contro la superficie interna del tamburo. L'attrito tra le ganasce e il tamburo converte l'energia cinetica in calore, rallentando o arrestando la rotazione della ruota. Quando il pedale del freno viene rilasciato, le molle di richiamo ritraggono le ganasce, rilasciando la pressione sul tamburo e permettendo alla ruota di girare liberamente.

Vantaggi:

  • Costo inferiore: Generalmente più economici da produrre rispetto ai freni a disco.
  • Effetto servo (auto-energizzante): In alcuni design, la rotazione del tamburo aiuta ad applicare ulteriore forza frenante. Questo può ridurre lo sforzo necessario sul pedale.
  • Protezione da contaminanti: Il design chiuso del tamburo offre una certa protezione da sporco, acqua e detriti.
  • Durata: Il materiale d'attrito delle ganasce tende a durare più a lungo rispetto alle pastiglie dei freni a disco in alcune applicazioni, specialmente se utilizzati principalmente per il freno di stazionamento.

Svantaggi:

  • Smaltimento del calore inferiore: Il design chiuso rende difficile la dissipazione del calore, il che può portare al fading dei freni (perdita di efficacia a causa del surriscaldamento).
  • Minore potenza frenante: Generalmente meno potenti dei freni a disco, soprattutto in condizioni di frenata ripetuta o intensa.
  • Maggiore suscettibilità al fading: Il surriscaldamento può causare una diminuzione dell'attrito tra le ganasce e il tamburo, riducendo l'efficacia della frenata.
  • Manutenzione più complessa: La sostituzione delle ganasce è spesso più complessa rispetto alla sostituzione delle pastiglie dei freni a disco.
  • Peso superiore: Solitamente più pesanti dei freni a disco.

Tipi di Freno a Tamburo:

Esistono diverse configurazioni di freno a tamburo, tra cui:

  • Simplex: Un solo cilindretto freno aziona entrambe le ganasce.
  • Duplex: Due cilindretti freno azionano le ganasce.
  • Servo: Utilizza l'effetto auto-energizzante per amplificare la forza frenante.
  • Duo-Servo: Una versione più avanzata del sistema servo.

Applicazioni:

Mentre i freni a disco sono diventati lo standard per le ruote anteriori delle autovetture, i freni a tamburo sono ancora comunemente utilizzati sulle ruote posteriori di alcune auto più economiche, sui rimorchi e sui veicoli commerciali pesanti (autobus e camion), in particolare per il freno di stazionamento (freno a mano).