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Freni del futuro: Sistema frenante e ricambi

 

Parte 3. Progettazione dei freni del futuro ed effetti sul mercato

 
Concludiamo questo viaggio nel futuro dei sistemi frenanti con alcune considerazioni sugli effetti che le tendenze attuali avranno nella progettazione dei freni del futuro e sugli effetti che riguarderanno il mercato delle parti di ricambio, in cui Brembo gioca un ruolo chiave grazie al suo impegno nello sviluppo tecnologico, nella ricerca e nell'aggiornamento continuo.
 
Negli ultimi anni, il peso delle vetture ibride ed elettriche è aumentato considerevolmente, come è possibile vedere nella fig. 3 che illustra tre modelli equivalenti per prestazione ma diversi per tipo di alimentazione della Golf VII. Il modello a benzina è il più leggero ma ha un elevato livello di emissioni di co2, mentre il modello ibrido e quello elettrico hanno un peso considerevole, quasi 300 kg superiore a quello del modello a benzina. Questo incremento di peso è dovuto essenzialmente alla presenza di batterie molto pesanti, il cui peso incrementa anche le sollecitazioni termiche a cui l’impianto frenante viene sottoposto.

Come dovranno essere progettati, quindi, i freni di domani? Quali parametri dovranno soddisfare?

Analizziamo qui di seguito le esigenze delle auto future in termini di impianti frenanti, e in particolare la frenata rigenerativa che le auto elettriche utilizzano in maniera significativa in aggiunta alla frenata tradizionale per attrito.
 
 

La frenata rigenerativa nelle auto ibride ed elettriche

 
Il freno rigenerativo permette di fare meno ricorso al freno tradizionale nelle automobili ibride ed elettriche. Si ipotizza pertanto un ridimensionamento dell’impianto frenante, con l’utilizzo di dischi più piccoli. Tuttavia, i freni devono fornire la massima performance anche senza frenata rigenerativa, che in talune condizioni non può funzionare, per cui andranno valutati gli aspetti relativi alla sicurezza.

Si dovrà inoltre eliminare la rumorosità dell'impianto frenante, in funzione della ridotta rumorosità delle auto elettriche.
 
 

Coppia residua, corrosione, attrito e design

 
Anche l’eliminazione della coppia residua è un altro aspetto determinante, poiché la presenza di coppia residua, in un veicolo elettrico, può compromettere l’equilibrio energetico del sistema e, quindi, la percorrenza chilometrica.

Inoltre, l’utilizzo meno frequente dei freni ad attrito in un’auto elettrica può provocare un'eccessiva corrosione dei dischi e delle pastiglie dei freni e il coefficiente d’attrito deve essere mantenuto stabile, anche se l'impianto frenante ha subito lunghe fasi di inattività.

In generale, possiamo riassumere dicendo che i freni per i veicoli elettrici richiedono uno sviluppo dedicato, e sarà necessario uno sforzo innovativo nel campo della prevenzione della corrosione, dei materiali di attrito e del design leggero.
 
 

Effetti sul mercato

 
La maggior parte dei costruttori presenti sul mercato ha ampliato negli ultimi anni la gamma di modelli e di tipi di motorizzazione messi a disposizione dei consumatori.

Il mercato globale è ancora sostanzialmente basato per il 98% su auto con motori a combustione interna, mentre la fetta delle auto elettriche o ibride rappresenta oggi ancora una percentuale irrisoria. Pur non sapendo esattamente quanto crescerà quest'ultima percentuale, sappiamo che si tratterà di un aumento significativo che porterà a una varietà ancora maggiore e a una maggiore diversificazione di modelli rispetto a quelli attuali.
 
 

Conclusioni

 
Riassumendo, ricordiamo che i fattori che influenzeranno il mercato futuro dell’automobile saranno principalmente:
  • l’ecologia che porterà nuovi regolamenti con i mercati emergenti che daranno un contributo importante in questo campo
  • le nuove tecnologie, l’elettrificazione dell’auto, le scelte strategiche dei costruttori e la presenza sul mercato di nuovi player
  • la nuova generazione di utenti, la connettività dei sistemi e i nuovi livelli raggiunti della tecnologia nella guida autonoma.
 
Questi cambiamenti possono avvenire in maniera molto veloce, così come è stato per il mondo della comunicazione, dove siamo passati in tempi brevissimi dal telefono fisso allo smartphone, dalla carta al computer, dal giornale ad internet, dalla comunicazione tra persone ai social. Tutto in poco meno di 15 anni.

I cambiamenti sono veloci quando una serie di nuove tecnologie convergono in nuovi prodotti, per cui aziende e professionisti devono essere pronti a cogliere e seguire il cambiamento, ma anche a saperlo guidare con le proprie competenze, per cogliere le nuove opportunità di mercato.

In definitiva, l'aspetto più importante è quello della conoscenza e la conseguente capacità di sviluppare le nuove tecnologie richieste dal mercato, così come fondamentali saranno la possibilità di accedere ai dati e alle informazioni, la capacità di offrire nuovi prodotti e servizi, la digitalizzazione, la professionalizzazione e soprattutto la capacità e la voglia di studiare e restare aggiornati con l’evoluzione di tempi. 

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