Qual è la funzione delle ganasce dei freni?

La ganascia del freno è il componente principale di un freno a tamburo. È una parte metallica a forma di ferro di cavallo- alla quale è attaccato materiale di attrito (pastiglie dei freni). Quando si preme il freno, questo si apre e stringe la parete interna del tamburo del freno che ruota con la ruota, sfruttando l'attrito per rallentare o fermare il veicolo.

Una tipica ganascia del freno è composta da due parti principali:

• Ferro da scarpe:Questo è lo scheletro della ganascia del freno, solitamente stampato da una piastra di acciaio, che fornisce resistenza strutturale e supporto.
• Rivestimento di attrito:Comunemente note come "pastiglie freno", sono costituite da materiale-resistente alle alte temperature e-ad alto attrito fissato alla ganascia del freno. Sono le parti che effettivamente partecipano all'attrito e generano la forza frenante e si usurano gradualmente con l'uso.

Le ganasce dei freni fanno parte di un sistema di freni a tamburo. Questo sistema comprende principalmente: tamburo freno, ganasce freno, pinze, molle di ritorno, ecc.

• Inizio della frenata:Quando si preme il pedale del freno, il fluido idraulico viene spinto verso le pinze dei freni delle ruote.
• Diffusione della scarpa:Sotto la pressione idraulica, i pistoni delle pinze dei freni spingono su entrambi i lati, spingendo le estremità superiori delle due ganasce del freno, facendole vincere la tensione delle molle di ritorno e allargarsi verso l'esterno.
• Frenatura ad attrito:Le guarnizioni di attrito delle ganasce dei freni divaricate premono saldamente contro la parete interna del tamburo del freno, che ruota in sincronia con le ruote.
• Generazione di attrito:Tra le ganasce e il tamburo del freno si genera un'enorme forza di attrito. Questa forza di attrito impedisce la rotazione del tamburo del freno (cioè della ruota), convertendo così l'energia cinetica del veicolo in energia termica, ottenendo decelerazione o arresto.
• Uscita in frenata:Quando si rilascia il pedale del freno, il fluido idraulico nelle pinze scompare e le molle di ritorno riportano le due ganasce del freno nella loro posizione originale, separandole dalla parete interna del tamburo del freno. L'attrito si ferma e le ruote riprendono a ruotare liberamente.

In base alla loro struttura e distribuzione delle sollecitazioni, le ganasce freno vengono generalmente classificate in due tipologie:

• Scarpa principale:Durante la frenata, il senso di apertura della ganascia del freno coincide con il senso di rotazione del tamburo del freno. Sotto l'influenza dell'attrito, questo tipo di ganascia genera un effetto "auto-amplificante", facendo sì che eserciti una forza maggiore contro il tamburo del freno, con conseguente maggiore prestazione di frenata.
• Scarpa seguente:Il suo senso di apertura è opposto al senso di rotazione del tamburo del freno. L'attrito fa sì che esso tenda ad allontanarsi dal tamburo del freno, con conseguente riduzione delle prestazioni di frenata.

In un tipico sistema frenante a doppia-ganascia principale, le due ganasce del freno sono generalmente una ganascia principale e una successiva, oppure in alcuni progetti ad alte-prestazioni viene utilizzata una struttura a doppia-ganascia principale per migliorare le prestazioni di frenata.

Vantaggi:

• Elevata forza frenante: in particolare l'effetto "auto-amplificante" del pattino anteriore, che consente una maggiore forza frenante rispetto ai freni a disco sotto la stessa forza, quindi comunemente utilizzati sulle ruote posteriori dei veicoli pesanti (come camion e furgoni).
• Basso costo: struttura relativamente semplice, costi di produzione inferiori.
• Può funzionare anche come freno di stazionamento: la funzione di parcheggio (freno a mano) può essere facilmente ottenuta tramite un semplice meccanismo a cavo.

Svantaggi:

• Scarsa dissipazione del calore: poiché è racchiuso all'interno del tamburo del freno, il calore generato durante la frenata non viene dissipato facilmente, portando facilmente allo sbiadimento del calore e alla riduzione delle prestazioni di frenata durante la frenata continua.
• Scarso drenaggio e rimozione dei detriti: se entrano acqua o fango, è difficile drenare, compromettendo le prestazioni di frenata e accelerando l'usura.
• Risposta lenta: la struttura determina una risposta frenante più lenta rispetto ai freni a disco.
• Manutenzione scomoda: la sostituzione delle pastiglie dei freni è più complessa della sostituzione delle pastiglie dei freni a disco.

Le ganasce dei freni sono l'attuatore principale dei tradizionali freni a tamburo, che funzionano secondo il principio dell'attrito. Sebbene siano stati gradualmente sostituiti da freni a disco con prestazioni più elevate-nelle autovetture più recenti (soprattutto sulle ruote anteriori), sono ancora ampiamente utilizzati sulle ruote posteriori di molte auto economiche e nei veicoli commerciali grazie ai vantaggi derivanti dall'elevata forza frenante, dal basso costo e dalla facilità di azionamento del freno a mano.

Quando senti "le pastiglie dei freni devono essere sostituite", se la tua auto ha freni a tamburo, stai sostituendo le guarnizioni di attrito sulle ganasce dei freni.