T e C N i C a  

  f r e n i   p o s t e r i o r i :   a v a r i a   d e l l ' a u t o -  r e c u p e r o   d e l l ' u s u r a 

 

 

Dedichiamo questo articolo ad una avaria che molto spesso affligge le Alfa Romeo a trazione posteriore di qualche anno fa, soprattutto quelle dotate di retrotreno a ponte De Dion. Innanzitutto, però, sarà bene "ripassare" molto brevemente quali siano i componenti fondamentali utilizzati in un classico impianto frenante con servofreno. Tutti gli impianti frenanti di impostazione moderna sono dotati di due circuiti idraulici indipendenti che (separatamente) azionano i freni anteriori e i freni posteriori oppure che (separatamente) azionano il freno anteriore destro insieme al freno posteriore sinistro e il freno anteriore sinistro insieme al freno posteriore destro (in pratica, con una disposizione a X). Si tratta di una soluzione ovviamente adottata per motivi di sicurezza: se si guasta un circuito frenante, resta sempre attivo l'altro, garantendo un'efficacia almeno parziale dell'impianto. Per lo stesso motivo, la pompa (detta anche "cilindro maestro") azionata dal guidatore tramite il pedale è suddivisa in due "camere" indipendenti collegate ai rispettivi circuiti. Lo speciale liquido impiegato nell'impianto è contenuto in un serbatoio apposito e, per mantenere nel tempo prestazioni ottimali, esso (avendo caratteristiche igroscopiche, cioè assorbe l'umidità dell'aria) deve essere interamente sostituito almeno ogni due anni. Per amplificare l'intensità dello sforzo esercitato sul pedale dal guidatore, viene poi utilizzato il servofreno. Di solito, oggi si impiegano servofreni a depressione, così definiti perché utilizzano la depressione creata dal motore a benzina nei condotti di aspirazione a valle della farfalla. Nei motori diesel (i quali non hanno la farfalla), invece, la depressione necessaria è fornita direttamente da una pompa (detta "depressore") azionata dal motore. E' anche obbligatorio disporre di un circuito separato per l'impianto di stazionamento (cioè il freno a mano), di solito azionato da un sistema meccanico con cavetti metallici. Da notare, poi, che il bloccaggio delle ruote posteriori in frenata farebbe perdere il controllo della vettura e quindi viene solitamente utilizzata una valvola che limita la pressione del liquido tenendo conto del carico che grava sulle ruote posteriori. Ebbene, quando si preme il pedale del freno, il liquido agisce sui pistoncini che, scorrendo nei cilindretti, spingono con forza le guarnizioni d'attrito (dette "pastiglie" nei freni a disco e "ganasce" nei freni a tamburo).

 

 

Nei freni a disco, i cilindretti sono ricavati direttamente nel blocco metallico della pinza, mentre nei freni a tamburo sono componenti separati. Premesso tutto ciò, torniamo adesso all'avaria oggetto del nostro discorso. 

Iniziamo col dire che il campanello d'allarme di questo inconveniente è rappresentato dal rapido decadimento dell'efficacia del freno a mano. La causa di tutto deve ricercarsi nel malfunzionamento del meccanismo che, incorporato nelle pinze freno posteriori, svolge l'importante compito di compensare la progressiva quanto inevitabile usura delle pastiglie, mantenendo costante la distanza tra la loro superficie e quella del disco, nonostante la sempre maggiore diminuzione dello spessore del materiale d'attrito. In pratica, a seguito di questa avaria, la distanza tra le pastiglie e il disco aumenta sempre più (in modo proporzionale al consumo delle pastiglie), causando il progressivo allungamento della corsa del pedale e della leva del freno a mano (che, ovviamente, agisce proprio sull'assale posteriore). Il problema è tanto più fastidioso se si pensa che le limitate dimensioni del servofreno di solito impiegato sulle Alfa afflitte da questo inconveniente portano ad impiegare necessariamente pastiglie "tenere", allo scopo di limitare lo sforzo del guidatore sul pedale. Questa avaria, inoltre, non incide negativamente solo sul regolare funzionamento del freno a mano, ma è lo stesso comportamento dinamico della vettura in fase di frenata a risultare pesantemente compromesso. Come ciò possa accadere è facile comprenderlo esaminando la struttura dell'impianto frenante di queste vetture.

 

(1) leva di rinvio del freno a mano - (2) fune del freno a mano - (3) guaina freno a mano - (4) luce di arresto - (5) vite di spurgo - (6) pastiglie - (7) pinze freno - (8) dischi freno - (9) presa di depressione - (10) condotto di depressione del servofreno - (11) pompa freno - (12) serbatoio liquido freni - (13) leva freno a mano - (14) spia luminosa di livello minimo liquido freni e di usura pastiglie - (15) interruttore spia luminosa freno a mano - (16) correttore di pressione ruote posteriori - (17) servofreno - (18) pedale - (19) interruttore luci stop - (20) perno regolazione spinta freno a mano - (21) dadi per regolazione corsa freno a mano - (22) spia freno a mano inserito 

 

Dal cilindro maestro (collegato alla "padella" del servofreno e collocato sotto il serbatoio dell'olio) si diramano le due tubazioni principali dei due circuiti idraulici indipendenti. Quando si preme il pedale del freno, la prima tubazione ad essere rifornita è quella che invia il liquido in pressione verso i freni posteriori e solo un istante dopo viene alimentata la tubazione che aziona i freni anteriori. Ebbene, è proprio la durata di questo "istante" che viene negativamente influenzata dal malfunzionamento delle pinze dei freni posteriori: infatti, in caso di guasto del meccanismo che recupera automaticamente l'usura delle pastiglie, queste ultime si trovano troppo distanti dal disco freno e il primo tratto di corsa del pedale non ha effetto utile ai fini del rallentamento della vettura perché serve solo per inviare una quantità di liquido tale da mettere in contatto le superfici d'attrito. In definitiva, il primo tratto della corsa del pedale è a vuoto. La conseguenza di tutto ciò è la necessità di registrare periodicamente le pinze posteriori allo scopo di non far peggiorare, dunque, non solo l'efficacia del freno a mano ma anche gli spazi d'arresto. Ai fini di una migliore comprensione del discorso, sarà certamente utile esaminare da vicino la struttura di ciascuna delle due pinze (tutte prodotte dall'azienda tedesca ATE-Teves) afflitte da questo importante inconveniente. 

 

  

La pinza è costituita da due parti unite tra loro da lunghi bulloni. Ogni semipinza è formata da un cilindro (8 o 12) nel quale si trova un pistone (6 o 11) e dal dispositivo di registrazione automatica che, se si guasta, obbliga ad una periodica regolazione manuale della distanza tra la pastiglia (9 o 10) e il disco del freno (24). Tale distanza, che può essere misurata utilizzando uno spessimetro, non dovrebbe infatti superare in ogni caso (anche con pastiglie molto usurate) gli 0,16/0,2 mm. Sulla semipinza destra (12) si trova anche il dispositivo meccanico del freno a mano che agisce sul pistoncino (11). Il cavo metallico (17) viene agganciato alla leva di comando (18): azionando tale leva si provoca la rotazione della camma (16), che a sua volta spinge verso il disco la vite di regolazione (14) e il pistoncino (11) ad essa collegato (24). Poiché il disco non può retrocedere, la forza esercitata dalla leva sul pistoncino (11) impedisce la rotazione del semiasse e quindi della ruota. Quando si allenta il freno a mano, la molla (13) e un'altra molla collocata esternamente alla pinza fanno ritornare la vite di regolazione (14) nella posizione originaria. La parte idraulica della pinza, invece, riceve i comandi dal predale del freno tramite il liquido che giunge dal raccordo (25). L'incremento di pressione nel liquido durante la frenata fa sì che i pistoncini annullino i giochi S1 e S2 e spingano le pastiglie contro il disco provocando a ogni intervento un leggero consumo delle guarnizioni d'attrito e causando quindi il graduale incremento delle distanze S1 e S2. Il meccanismo automatico di regolazione serve appunto a ripristinare la distanza originaria. Tale sistema è costituito da un pezzo "trascinatore" (20) che viene spostato in senso assiale rispetto al disco in virtù del serraggio esistente tra il cono (7) e la bussola (21). Quest'ultima è a sua volta fissata al pistoncino tramite l'anello di sicurezza (22). Il nottolino (4) avvitato sulla vite del registro viene girato dalla scanalatura inclinata e contemporaneamente compie un piccolo spostamento assiale. Questo movimento è piccolissimo e per compensare una notevole usura delle pastiglie sono necessarie numerose "pompate" sul pedale del freno. Quando la pressione del liquido diminuisce (la frenata è terminata), i due pistoncini (6 e 11) si allontanano dal disco per effetto della molla (5) e per la spinta generata dall'elasticità dell'anello di tenuta (22). Se i freni venissero azionati per errore prima di montare le pastiglie, l'anello eviterebbe la distruzione del meccanismo di regolazione. Per registrare la pinza manualmente, si devono utilizzare le viti (2) e (26) che sono accessibili dopo aver svitato i tappi (1) e (27). Nell'immagine che segue è appunto visibile la pinza della ATE-Teves con evidenziati i due dispositivi a vite sui quali bisogna intervenire per riportare nella norma i giochi fra le due pastiglie e il disco: la distanza tra ogni guarnizione d'attrito e la relativa faccia del disco non dovrebbe superare gli 0,15 mm.

 

 

Per eseguire correttamente la registrazione manuale, si procede secondo quanto segue. Dopo aver svitato il tappo di protezione, si inserisce fra la pastiglia relativa a questa semipinza e il disco uno spessore di 0,1 mm. Si ruota poi in senso antiorario la vite di registrazione con testa a brugola fino a fare arrivare in battuta la pastiglia.

 

 

Dopo aver serrato quanto basta la vite a esagono incassato, si deve stringere il controdado esterno che ha il compito di bloccarla in posizione. Bisogna poi ricordarsi di togliere lo spessore calibrato, precedentemente inserito tra disco e pastiglia, e di riavvitare il tappo di protezione.

 

 

Per regolare la distanza dell'altra pastiglia (cioè, quella azionata direttamente dalla leva del freno a mano), si deve infilare lo spessore di 0,1 mm fra questa pastiglia e il disco. Dopo aver azionato il solo freno a mano, bisognerà ricontrollare la distanza.

 

 

Sulle cause dell'avaria che colpisce il meccanismo del recupero automatico dell'usura delle pastiglie posteriori e che costringe a eseguire piuttosto spesso la regolazione manuale non si è mai riusciti a fare piena luce. All'epoca, gli interventi concertati dall'Alfa Romeo e dalla ATE-Teves avevano dato luogo alla continua messa a punto di serie di pinze sempre nuove, ciascuna serie contrassegnata da pennellate di vernice di diverso colore (blu, giallo, nero...), ma il problema era destinato sempre a ripresentarsi. Infine, ricordiamo che questo problema riguarda anche le Alfasud, le quali montavano le pinze "incriminate" sull'avantreno (avantreno che poi altro non era che il retrotreno delle altre Alfa montato all'inverso: non a caso, sulle Alfasud il freno a mano agiva sulle ruote anteriori e non su quelle posteriori).

 

 

giugno 2004

 

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