Pinze freno, cosa sono e come funzionano

Le pinze freno, spesso sottovalutate, sono un elemento fondamentale del sistema frenante di ogni veicolo. Trasformano la pressione idraulica generata dal pedale del freno in una forza d’arresto controllata e sicura, garantendo la tua sicurezza su ogni tipo di strada. Vediamo le diverse tipologie e l’importanza della loro manutenzione.

Come funziona il sistema frenante

Il sistema frenante si basa su un principio idraulico: premendo il pedale del freno, si aziona un pistoncino all’interno del cilindro maestro che spinge il liquido dei freni. Questo fluido incomprimibile trasmette la pressione ai cilindri secondari posizionati dentro le pinze freno, i quali a loro volta premono il materiale frenante (pastiglie freno) contro il disco, generando l’attrito necessario per rallentare o fermare il veicolo.

Componenti fondamentali del sistema frenante:

• pedale del freno: elemento che il conducente aziona per iniziare il processo di frenata, convertendo la forza meccanica del piede in una pressione idraulica;
• cilindro maestro (o pompa freno): dispositivo idraulico che amplifica la pressione generata dal pedale, spingendo il liquido dei freni nel circuito;
• liquido dei freni: fluido incomprimibile con un elevato punto di ebollizione, trasmette la pressione idraulica in tutto il sistema;
• tubazioni e flessibili: condotti in metallo o gomma rinforzata che trasportano il liquido dei freni dal cilindro maestro alle pinze;
• pinze freno: dispositivi meccanici che, azionati dalla pressione idraulica, esercitano una forza sulle pastiglie freno tramite uno o più pistoni;
• pastiglie dei freni: componenti realizzati in materiale d’attrito ad alta resistenza termica, progettate per generare una forza di attrito e dissipare il calore prodotto durante la frenata;
• dischi dei freni: componenti circolari in metallo, solitamente ghisa o acciaio, saldamente collegati al mozzo ruota. Durante la frenata, le pastiglie freno esercitano una pressione su questi dischi in rotazione, generando l’attrito necessario per decelerare o arrestare il veicolo.

Tipologie di pinze freno

Esistono diverse tipologie, ognuna con caratteristiche specifiche che influenzano le prestazioni, il costo e l’applicazione ideale sui vari impianti frenati:

• galleggianti (o flottanti): ampiamente utilizzate nelle auto di produzione, si distinguono per la loro semplicità costruttiva e affidabilità. Il corpo della pinza può scorrere lateralmente su guide o perni, è composto da uno o due pistoni idraulici situati sul lato interno. Sono economiche, di semplice manutenzione e offrono prestazioni adeguate per la maggior parte delle applicazioni stradali. Tuttavia, in condizioni di guida sportiva o ad alte prestazioni, potrebbero presentare limiti in termini di dissipazione del calore e resistenza al fading (fenomeno di riduzione dell’efficacia frenante a causa del surriscaldamento);
• fisse: rappresentano l’evoluzione tecnologica delle pinze freno, offrendo una potenza, una precisione e una resistenza al fading superiori. Sono montate rigidamente al montante della sospensione, e sono dotate di più pistoni (da due a sei, o anche di più) disposti su entrambi i lati del disco. Questa configurazione garantisce una distribuzione più uniforme della forza frenante, migliorando le prestazioni in condizioni di utilizzo intenso. Sono la scelta ideale per auto sportive, vetture da competizione, ma il loro costo elevato, la complessità costruttiva e la necessità di una manutenzione più accurata le rendono meno comuni nelle auto utilitarie;
• ad anelli: come quelle utilizzate da Brembo, rappresentano una soluzione con tecnologia avanzata per applicazioni ad alte prestazioni. Grazie all’utilizzo di anelli elastici di tenuta al posto delle tradizionali guarnizioni, offrono vantaggi in termini di compattezza, leggerezza, rigidità e dissipazione del calore, risultando ideali per le competizioni. Tuttavia, per il loro costo elevato e la manutenzione più frequente sono meno adatte all’utilizzo quotidiano su strada.

Manutenzione e sicurezza

La manutenzione regolare dell’impianto frenante è fondamentale per garantire la tua sicurezza su strada. Alcuni controlli possono essere effettuati autonomamente, mentre altri richiedono l’intervento di un’officina specializzata.
Controlli fai da te:

• livello del liquido dei freni: verificare regolarmente il livello del liquido dei freni nella vaschetta, assicurandosi che sia compreso tra i segni di minimo e massimo. Un livello basso potrebbe indicare una perdita nell’impianto frenante o nell’impianto della frizione (se il veicolo utilizza lo stesso liquido per entrambi i sistemi);
• perdite di liquido: ispezionare attentamente l’area attorno alle ruote, alle pinze freno, alle tubazioni e al pedale del freno per individuare eventuali perdite di liquido. Anche una piccola perdita può compromettere l’efficacia della frenata e richiede un intervento immediato;
• usura delle pastiglie: controllare lo spessore delle pastiglie dei freni, utilizzando una torcia per illuminare l’interno della pinza attraverso le razze del cerchio. Se lo spessore del materiale d’attrito è inferiore a 2 mm, è necessario sostituirle. Pastiglie usurate possono ridurre la potenza frenante, aumentare la distanza di arresto e danneggiare i dischi;
• stato dei dischi: osservare attentamente i dischi dei freni per individuare eventuali rigature profonde, deformazioni, scalini o crepe. Un disco danneggiato o usurato può compromettere l’efficacia della frenata e deve essere sostituito per mantenere la sicurezza su strada.

Manutenzione in officina:

• sostituzione del liquido dei freni: il fluido frenante assorbe umidità dall’ambiente, riducendo il suo punto di ebollizione e aumentando il rischio di formazione di bolle di vapore (vapor lock) che compromettono la frenata. Per questo motivo la sostituzione va fatta ogni 2 anni o 60000km, da un meccanico qualificato, in quanto è consigliabile utilizzare attrezzature specifiche per lo spurgo dell’impianto frenante;
• controllo e pulizia delle pinze freno: un meccanico qualificato può verificare il corretto funzionamento delle pinze freno, controllando lo stato dei pistoni, delle guarnizioni e delle guide. La pulizia e la lubrificazione periodica delle pinze sono essenziali per prevenire il grippaggio dei pistoni e garantire un movimento fluido;
• sostituzione di componenti usurati o danneggiati: se durante i controlli si riscontrano componenti usurati o danneggiati, come pastiglie, dischi, tubazioni o pinze freno, è fondamentale sostituirli tempestivamente per garantire la sicurezza del veicolo.

Sintomi di pinze freno difettose:
Prestare attenzione a questi segnali è fondamentale perché potrebbero indicare un problema alle pinze freno:

• rumori anomali durante la frenata, come stridii, cigolii o grattamenti, potrebbero indicare una pinza bloccata o malfunzionante;
• vibrazioni al pedale o al volante durante la frenata sono spesso segno di dischi freno ovalizzati, causati da un surriscaldamento, probabilmente per una pinza bloccata;
• perdita di efficienza frenante, con la necessità di esercitare una maggiore pressione sul pedale per ottenere la stessa decelerazione, potrebbe indicare un malfunzionamento a una delle pinze freno;
• surriscaldamento delle ruote o odore di bruciato proveniente dai freni, potrebbe indicare una probabile pinza bloccata;
• sbandamento del veicolo da un lato durante la frenata indica un malfunzionamento al sistema frenante di una o più ruote, come una pinza grippata o una perdita di liquido dei freni.

Costo della manutenzione e sostituzione

Il costo della manutenzione e della sostituzione delle pinze freno può variare notevolmente a seconda del tipo di veicolo, della marca e del modello delle pinze, e della complessità dell’intervento. In generale, è consigliabile preventivare una spesa di alcune centinaia di euro per la sostituzione delle pastiglie e dei dischi, e di diverse centinaia di euro per la sostituzione delle pinze freno stesse.

Personalizzazione delle pinze

La personalizzazione delle pinze freno è diventata un trend popolare, soprattutto tra gli appassionati di auto sportive e i giovani che desiderano dare un tocco racing al proprio veicolo. Vernici o cover dal design accattivante possono trasformare le pinze freno in un elemento estetico distintivo, richiamando l’atmosfera delle competizioni automobilistiche.
Tuttavia, è fondamentale ricordare che le pinze freno raggiungono temperature elevate durante la frenata, potendo superare anche i 200°C in condizioni di utilizzo intenso. Per questo motivo, è essenziale scegliere prodotti di qualità, specificamente progettati per resistere a tali temperature e all’usura.