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Dischi freno composti: una soluzione per ridurre peso e consumi dell'automobile

 
Qual è la differenza tra dischi integrali e dischi composti (a due pezzi)?
I primi sono costituiti da un unico pezzo in ghisa mentre i dischi a due pezzi sono composti da due elementi separati: la fascia frenante in ghisa e la campana in alluminio o acciaio. Questi due componenti possono essere fissati tra loro in vari modi:
  • tramite bussole di fissaggio, nel qual caso si dicono flottanti
  • tramite perni in acciaio, nel qual caso si dicono chiodati (es. veicoli premium BMW)
  • tramite fusione, nel qual caso si dicono co-cast (cofusi).
 
Dischi freno composti: una soluzione per ridurre peso e consumi dell'automobile 

Vantaggi dei dischi a due pezzi: riduzione del peso


Utilizzando una campana in alluminio (o in acciaio) invece di quella in ghisa, è possibile ottenere una riduzione complessiva del peso del disco pari a circa 15%.
Tale riduzione potrebbe apparire poco significativa ma nei fatti influenza fortemente i consumi, le performance e l’handling dell’auto. Il motivo sta nel fatto che il disco fa parte delle masse non sospese dell'auto, masse che influenzano in maniera significativa il comportamento del veicolo.
 
Le masse dell'automobile

Vediamo qual è la differenza tra masse non sospese e masse sospese:
  • le masse non sospese sono quelle la cui distanza con il terreno non varia, come ruote, gomme, freni, mozzi, semiassi, molle e ammortizzatori
  • le masse sospese sono tutte le masse del veicolo che stanno sopra le molle della sospensione, come telaio, motore, carrozzeria, cambio.
 
Il rapporto tra masse sospese e non sospese è un parametro fondamentale per definire il comportamento di una vettura e per garantire un comfort minimo deve essere pari almeno a 5: le utilitarie hanno un rapporto di poco superiore al 5, mentre le auto di fascia superiore possono superare il 7.
Valori elevati comportano anche una maggiore precisione e stabilità, riducendo i contraccolpi provocati dalle imperfezioni del terreno.
 
 

Performance e riduzione delle emissioni


Le ruote e i dischi freno sono masse che impegnano maggiore potenza del motore in virtù del loro moto rotatorio. Riuscendo a diminuire il peso delle masse non sospese, aumenta la potenza disponibile e diminuiscono i consumi, ottenendo così una riduzione delle emissioni, obiettivo fondamentale per le auto del futuro.
 
Ma non solo le prestazioni dell’auto possono migliorare. Anche le prestazioni dell’impianto frenante traggono vantaggio nell’utilizzo, per esempio, di un disco flottante. Le bussole di fissaggio tra la campana e la fascia frenante donano una maggiore elasticità al sistema, riducendo le possibili deformazioni plastiche dovute alle elevate temperature. La fascia frenante, che subisce un forte riscaldamento, in questo tipo di dischi si può dilatare senza deformarsi, evitando così deformazioni permanenti e tensioni.
 
I dischi chiodati e flottanti, solitamente adottati dalle auto di alta gamma più potenti e sportive, possono trovare applicazione anche su auto meno performanti, apportando miglioramenti rilevanti alla capacità di frenatura dell’impianto, alle performance e alle emissioni dei veicoli.

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