Sono i freni a tamburo la scelta migliore per le auto elettriche?

L’utilizzo dei freni a disco è un argomento di vendita per molti brand di automobili, ma i freni a tamburo hanno più senso per le auto elettriche? Mentre le auto elettriche iniziano a prendere piede, è interessante considerare questa possibilità. Vediamo perché i freni a tamburo potrebbero essere più adatti alle auto elettriche.

Come funzionano i freni a tamburo
Il meccanismo dei freni a tamburo consiste in un tamburo collegato alla ruota che ruota con essa. All’interno ci sono le ganasce dei freni, rivestite di materiale antifrizione che svolgono la funzione di frenaggio. In seguito, c’è un cilindro che contiene alcuni pistoni collegati alle ganasce.

L’idea è semplice: quando si preme il pedale del freno, la forza esercitata dal piede viene amplificata attraverso un meccanismo idraulico. Ciò avviene grazie a un servofreno che moltiplica la forza e trasferisce la pressione idraulica alle ruote attraverso delle condutture riempite di liquido frenante. La pressione raggiunge il cilindro delle ruote che spinge i pistoni verso l’esterno e, di conseguenza, le ganasce freno e il rivestimento antifrizione. Il rivestimento antifrizione entra in contatto con le pareti interne del tamburo che rallentano il movimento della ruota e fermano l’auto.

Un meccanismo semplice ed efficace, ma cosa c’è che non va?
Questo meccanismo ha alcune pecche intrinseche. Poiché si tratta di un meccanismo chiuso che dipende dalla frizione, il calore generato durante l’uso dei freni viene trattenuto all’interno del sistema. La mancanza di dissipazione del calore può portare a un rapido surriscaldamento dei freni. Inoltre, in condizioni di bagnato, l’acqua potrebbe accumularsi nel tamburo, compromettendo l’efficacia dei freni.

Quindi, i freni a disco sono migliori?
In alcuni casi, sì. I freni a disco garantiscono una sensazione di pedalata più reattiva e una maggiore capacità di frenata rispetto ai freni a tamburo. Inoltre, sono più leggeri e grazie al loro design aperto permettono una rapida dissipazione del calore. Sono più duraturi in condizioni di utilizzo intensivo rispetto ai freni a tamburo e, pertanto, la maggior parte delle auto a motore a combustione interna dispone di freni a disco su tutte le ruote.

Tata Punch.EV dispone di freni a disco su tutte le ruote:
Tuttavia, i freni a disco hanno un design più complesso con più componenti e richiedono più manutenzione rispetto ai freni a tamburo. Sono più costosi da installare e più costosi da mantenere.

Quindi, qual è la migliore scelta per le auto elettriche?
Dal momento che le auto elettriche sono diventate sempre più comuni, la percezione delle auto è leggermente cambiata. Le auto elettriche vengono solitamente considerate veicoli da punto A a punto B con bassi costi di gestione. Ma in relazione ai freni, c’è un aspetto importante delle auto elettriche che le differenzia dalle auto a motore a combustione interna: il freno rigenerativo. Grazie al sistema di recupero dell’energia di frenata, la maggior parte del freno viene gestita dal motore stesso. Ciò solleva alcune possibilità di miglioramento per il sistema di frenata a disco su tutte le ruote.

Solitamente, i freni posteriori forniscono circa il 30% della forza frenante, mentre la maggior parte della frenata è gestita dai freni anteriori. Considerando anche il fatto che i freni meccanici posteriori vengono utilizzati meno spesso nelle auto elettriche, il riscaldamento e l’usura dei freni non rappresentano un problema significativo. Inoltre, i freni a disco anteriori si occupano maggiormente della frenata meccanica. Quindi, con un sistema di freni a tamburo posteriori e la manutenzione adeguata, il rivestimento antifrizione non richiederà sostituzioni per molto tempo.

Dato che le auto elettriche si concentrano pesantemente sull’aspetto ambientale, c’è anche da considerare la polvere dei freni che influisce su questo argomento. Fino al 55% dell’inquinamento stradale è costituito da particelle non-espulse, di cui circa il 20% è rappresentato dalla polvere dei freni. Queste particelle possono danneggiare i polmoni tanto quanto i gas di scarico.

A causa della configurazione aperta dei freni a disco, la polvere dei freni viene rilasciata direttamente nell’atmosfera. Ma poiché i freni a tamburo hanno un design chiuso, la polvere dei freni viene raccolta all’interno del tamburo e può essere rimossa durante la normale manutenzione.

Dalla teoria alla realtà
Non si tratta solo di teoria, alcuni produttori hanno cominciato ad utilizzare freni a tamburo sulle loro auto elettriche. Ad esempio, Volkswagen sta utilizzando freni a tamburo posteriori su ID.3 e ID.4 EV, in vendita a livello internazionale. Ecco un estratto dal comunicato stampa del 2024 di Volkswagen ID.4 per gli Stati Uniti: “Il sistema di freni ID.4 utilizza una combinazione di freni a disco sulle ruote anteriori e freni a tamburo posteriori; la differenza è dovuta alle esigenze specifiche delle auto elettriche. Poiché le auto elettriche utilizzano il freno rigenerativo, i freni posteriori vengono utilizzati molto meno rispetto ai veicoli a motore a combustione interna convenzionali, inoltre ci sono vantaggi di attrito nell’utilizzo dei freni a tamburo.”

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FAQ

1. Come funzionano i freni a tamburo?
I freni a tamburo consistono in un tamburo collegato alla ruota che ruota con essa. All’interno del tamburo ci sono le ganasce dei freni, rivestite di materiale antifrizione che svolgono la funzione di frenaggio. Quando si preme il pedale del freno, la forza esercitata viene amplificata attraverso un meccanismo idraulico che trasferisce la pressione alle ruote.

2. Quali sono le pecche dei freni a tamburo?
I freni a tamburo possono surriscaldarsi rapidamente a causa della mancanza di dissipazione del calore. Inoltre, in condizioni di bagnato, l’acqua potrebbe accumularsi nel tamburo compromettendo l’efficacia dei freni.

3. I freni a disco sono migliori dei freni a tamburo?
In alcuni casi, i freni a disco sono preferibili perché offrono una sensazione di frenata più reattiva, una maggiore capacità di frenata e una rapida dissipazione del calore. Tuttavia, sono più complessi, richiedono più manutenzione e sono più costosi da installare e mantenere rispetto ai freni a tamburo.

4. Qual è la migliore scelta per le auto elettriche?
Considerando il sistema di frenzata rigenerativa delle auto elettriche, i freni posteriori vengono utilizzati meno rispetto alle auto a combustione interna. Pertanto, i freni a tamburo posteriori con una corretta manutenzione possono essere una scelta adatta. Inoltre, i freni a tamburo raccolgono la polvere dei freni all’interno del tamburo, riducendo l’impatto ambientale.

5. Ci sono produttori che utilizzano freni a tamburo sulle auto elettriche?
Sì, ad esempio Volkswagen utilizza freni a tamburo posteriori nelle loro auto elettriche come ID.3 e ID.4 EV. Questo è dovuto all’utilizzo del freno rigenerativo che riduce l’uso dei freni posteriori.

Key Terms:
– Freni a tamburo: sistema di freni che utilizza ganasce e un tamburo collegato alla ruota per frenare il veicolo.
– Freni a disco: sistema di freni che utilizza un disco collegato alla ruota e pinze freno per frenare il veicolo.
– Freno rigenerativo: sistema di recupero dell’energia di frenata che sfrutta il motore dell’auto elettrica per frenare il veicolo e generare energia.
– Surriscaldamento: aumento eccessivo della temperatura dei freni che può comprometterne l’efficacia.
– Dissipazione del calore: processo di dispersione del calore generato durante l’uso dei freni.
– Manutenzione: attività periodica per mantenere in buone condizioni e garantire il corretto funzionamento dei freni.

Related Links:
– Volkswagen
– Tata Motors