Soggetti:
- Freno di stazionamento
- Freno a tamburo come freno di stazionamento
- Freno a disco come freno di stazionamento
- Combinazione di freno a disco e freno a tamburo
- Freno di stazionamento elettromeccanico con motorino elettrico sulla pinza freno
- Freno di stazionamento elettromeccanico con cavi freno al motore elettrico
Freno di stazionamento:
Il freno di stazionamento è spesso chiamato “freno a mano” perché in molte auto la leva deve essere tirata a mano. L'immagine sotto mostra il freno di stazionamento con leva del freno a mano, cavi dei freni e freni a tamburo. Quando il conducente alza la leva del freno a mano, un meccanismo interno blocca la leva e la mantiene sollevata. Quando si aziona la leva, il cavo del freno a mano anteriore viene tirato. I cavi del freno a mano sinistro e destro sono collegati al cavo del freno a mano anteriore tramite una staffa di compensazione. La fascia di compensazione permette di assorbire il gioco; pensa a un cavo del freno a mano allungato o a un meccanismo regolato in modo errato nel tamburo del freno. Se per questo motivo un cavo è più lungo dell'altro, la staffa di compensazione risulterà storta. Tuttavia, entrambi i cavi dei freni verranno tesi allo stesso modo quando si aziona la leva del freno a mano.
Il cavo del freno a mano anteriore è collegato alla staffa di compensazione tramite un dado di regolazione. Possiamo girare questo dado di regolazione per i seguenti motivi:
- Regolare il freno a mano. Ciò può essere necessario se, ad esempio, la leva del freno a mano deve essere tirata verso l'alto di otto tacche prima che i freni siano bloccati.
- Smontaggio dei cavi del freno a mano, del meccanismo del freno a mano nei tamburi dei freni o della pinza del freno. Spesso non è possibile smontare alcune parti senza allentare i cavi.
La spiegazione sopra riportata si riferisce al comune freno di stazionamento a cavo. Oggigiorno esistono anche altre versioni, come i cavi del freno di stazionamento azionati con il piede e il freno di stazionamento elettrico. In questa pagina vengono descritte le diverse versioni del freno di stazionamento.
Freno a tamburo come freno di stazionamento:
Se un'auto è dotata di freni a tamburo sull'asse posteriore, qui è integrato un meccanismo del freno di stazionamento. Quando si tira il cavo del freno a mano (vedere la freccia rossa a sinistra del cavo), la leva blu scuro nell'immagine in basso viene tirata verso sinistra. La leva si innesta nel segmento del freno destro (azzurro) e spinge la guarnizione del freno contro il tamburo del freno (giallo).
Il distanziale bianco è collegato alla leva blu scuro e al segmento del freno sinistro (azzurro). A questa viene trasmesso il movimento della leva, in modo che anche la guarnizione di questo segmento del freno venga premuta contro il tamburo del freno.
Quando si rilascia il cavo del freno di stazionamento la molla sul cavo del freno a mano riporta il cavo interno nella posizione iniziale. IL Le molle tirano nuovamente insieme i segmenti del freno e le guarnizioni, in modo che le guarnizioni del freno si stacchino dal tamburo del freno.
A causa dell'usura del tamburo del freno, il diametro interno aumenta leggermente. Ciò fa sì che i segmenti del freno si spostino ulteriormente verso l'esterno per entrare in contatto con il tamburo del freno. Durante la manutenzione e le riparazioni dobbiamo rimuovere il tamburo del freno dall'asse. Nella maggior parte dei casi non è possibile smontare il tamburo senza ripristinare i segmenti del freno.
Il meccanismo contiene una rotella zigrinata o un fermo che deve essere ruotato indietro o spostato con un cacciavite piatto. L'immagine mostra il movimento del cacciavite per ruotare la rotella zigrinata. Ruotando da un lato la rotella zigrinata i segmenti si avvicinano l'uno all'altro; il distanziale diventa più piccolo e le molle dei segmenti del freno tirano i segmenti l'uno verso l'altro. Una volta ruotata abbastanza indietro la ruota zigrinata è possibile rilasciare il tamburo del freno.
Durante l'installazione dobbiamo ovviamente girare la rotella zigrinata nella direzione opposta in modo che i segmenti tornino nella posizione corretta.
Freno a disco come freno di stazionamento:
Un'auto dotata di freni a disco posteriori può essere dotata di un meccanismo di freno di stazionamento. L'immagine seguente mostra la pinza con la leva del freno di stazionamento. La leva è collegata tramite un cavo alla leva del freno di stazionamento all'interno. Quando il conducente aziona la leva, la leva sulla pinza del freno ruoterà e muoverà un meccanismo interno. Il freno di stazionamento utilizza lo stesso pistone del freno di servizio, azionato dal circuito frenante idraulico. Quando si aziona il freno, il pistone del freno preme la pastiglia interna contro il disco del freno. La "pinza freno flottante" viene tirata attraverso i perni di guida verso il lato del pistone del freno, in modo che anche la pastiglia esterna venga tirata contro il disco del freno.
Leggi di più qui freno a disco.
Quando si aziona il freno di stazionamento, la leva del freno di stazionamento viene girata tramite il cavo del freno. L'albero di comando e il disco a camma sono collegati alla leva e ruotano con essa. Inoltre, questo albero di comando effettua una corsa laterale che garantisce che la pastiglia venga premuta contro il disco del freno. Il movimento della corsa laterale è causato dal fatto che il disco a camma ruota lungo tre sfere con la parte sempre più spessa durante la rotazione. Quando il conducente aziona il freno di stazionamento con ancora più forza, il disco a camme spingerà l'asta di spinta ancora più in fuori.
Il compito del dado di regolazione e della molla di compressione è quello di assorbire l'usura delle pastiglie dei freni. Una volta usurate, le guarnizioni dei freni diventano più sottili e il dado di regolazione assorbe questo gioco come un "meccanismo autoregolante". Quando si sostituiscono le pastiglie dei freni, il pistoncino del freno deve quindi essere ruotato indietro utilizzando uno speciale attrezzo di ripristino.
Combinazione di freno a disco e freno a tamburo:
I paragrafi precedenti descrivono due diversi tipi di sistemi frenanti: il freno a tamburo e il freno a disco. In queste versioni il freno di servizio (azionato idraulicamente tramite il pedale del freno) è abbinato al freno di stazionamento.
Numerosi produttori di automobili (tra cui BMW e Opel) combinano questi sistemi frenanti sull'asse posteriore. Il disco freno funge da freno di servizio. La parte interna del disco freno funge da tamburo per il freno di stazionamento. Ciò è chiaramente visibile nella figura nei segmenti dei freni. Il cavo del freno aziona il meccanismo del freno a tamburo per rallentare o frenare il disco del freno. bloccare.
Si può vedere anche un meccanismo di funzionamento alternativo. Il conducente aziona il freno di stazionamento premendo il pedale del freno di stazionamento. Questo pedale si trova all'estrema sinistra del montante anteriore.
Quando si aziona il pedale del freno di stazionamento, un meccanismo di bloccaggio garantisce che il pedale rimanga premuto. Premendo con più forza il pedale lo si sposta verso il basso con più “click” e si blocca con più forza il freno di stazionamento.
Per rilasciare il freno di stazionamento, il conducente deve tirare la leva di rilascio. La leva è collegata al meccanismo dietro il pedale del freno di stazionamento tramite il cavo di rilascio. Il freno di stazionamento verrà immediatamente rilasciato completamente e il pedale si solleverà nuovamente nella sua posizione estrema.
Un meccanismo simile può essere implementato anche senza leva di sblocco. Toyota e i veicoli dei produttori americani, tra gli altri, sono dotati di freno di stazionamento a pedale con rilascio automatico. Con il freno di stazionamento attivo, il conducente può sbloccare il meccanismo premendo nuovamente il pedale.
Freno di stazionamento elettromeccanico con motorino elettrico sulla pinza freno:
I veicoli possono essere dotati di freno di stazionamento elettromeccanico. Il conducente può azionare il motorino elettrico delle pinze dei freni posteriori tramite un pulsante sul cruscotto. Inoltre, il veicolo può anche attivare il meccanismo del freno di stazionamento quando è fermo in salita. Questa funzione è chiamata “hill hold”. L'ECU aziona automaticamente il freno di stazionamento durante la sosta e la partenza, in modo che il veicolo non si sposti. Il conducente può rilasciare il piede dal pedale del freno.
Le pinze freno posteriori sono dotate di un meccanismo elettromeccanico che trasferisce la rotazione del motore elettrico al pistoncino del freno.
Il motore elettrico aziona l'ingranaggio che è collegato ad una piastra basculante tramite una trasmissione a cinghia dentata. Un mandrino è fissato alla piastra inclinabile. Il mandrino è essenzialmente un ingranaggio a vite senza fine che può ruotare in senso antiorario o orario; questo dipende dalla direzione in cui gira il motore elettrico. Un grande dado del mandrino è avvitato sul mandrino; il dado dell'alberino preme contro l'interno del pistone del freno. La rotazione del mandrino provoca lo spostamento del dado del mandrino verso l'interno o verso l'esterno.
Le immagini sottostanti mostrano il freno di stazionamento elettrico a riposo (a sinistra) e bloccato (a destra). L'alberino è attorcigliato, facendo sì che il dado dell'alberino spinga il pistone del freno contro la pastiglia. Poiché viene utilizzata una pinza freno flottante, entrambe le pastiglie vengono spinte contro il disco freno. In questa situazione il freno è bloccato.
Non appena il freno di stazionamento viene rilasciato, il motore elettrico guida il mandrino attraverso il meccanismo per ruotare nuovamente il dado del mandrino. Il dado del mandrino non ritrae il pistone del freno; queste parti non sono attaccate tra loro. Il pistone del freno viene riportato nella sua posizione di riposo dalla guarnizione deformata.
Nella maggior parte dei casi, il freno di stazionamento viene azionato manualmente premendo un pulsante sul cruscotto, oppure tramite comando automatico non appena si disinserisce l'accensione. Lo schema seguente mostra i componenti elettrici della VW Passat 3C.
La centralina del freno di stazionamento (J540) riceve un segnale tramite l'interruttore del freno di stazionamento (E538) quando viene azionata dal conducente. In tal caso, il cavo di alimentazione nella parte inferiore dell'interruttore interno (rosso) è collegato alla connessione del segnale dell'unità di controllo (filo verde). Non appena la ECU riconosce una tensione di alimentazione su questo collegamento, sa che l'interruttore è stato azionato.
La centralina fornisce una tensione di alimentazione ai motori elettrici delle pinze freno. Questi fili sono mostrati blu e marroni nel diagramma. La polarità può essere invertita per ruotare i motori nella direzione opposta.
Oltre al segnale dell'interruttore del freno di stazionamento, la centralina del freno di stazionamento (J540) riceve anche informazioni da altri componenti:
- Computer ABS (J104) per trasmettere la velocità di guida. Il freno di stazionamento non può essere azionato o può essere azionato solo in misura limitata durante la guida. Il freno di stazionamento può anche fornire una soluzione per la frenata di emergenza e la funzione di autohold.
- sensore posizione frizione (G476): il conducente deve azionare il pedale della frizione per rilasciare il freno di stazionamento.
- Interruttore Autohold (E540): se il veicolo è dotato di Autohold, il freno di stazionamento si inserisce automaticamente quando si ferma in salita. Per questa funzione vengono utilizzati i segnali del computer ABS e il rilevamento dell'angolo di piega.
La centralina del freno di stazionamento fornisce al quadro strumenti (J285) le informazioni per controllare la spia/spia di errore e il cicalino.
Freno di stazionamento elettromeccanico con cavi freno al motore elettrico:
In un'altra versione del freno di stazionamento elettromeccanico non ci sono motori elettrici fissati alle pinze dei freni, ma uno posizionato centralmente sulla carrozzeria, all'altezza dell'asse posteriore.
L'attuatore del freno di stazionamento è collegato alle pinze dei freni tramite cavi dei freni. Sotto questo aspetto il sistema presenta somiglianze con un freno di stazionamento azionato manualmente.
Il conducente aziona questo attuatore premendo il pulsante sul cruscotto. La centralina del freno di stazionamento attiva il motore elettrico per tendere o rilasciare i cavi del freno a mano.
Quando si parcheggia in pendenza, un controllo automatico controlla l'attuatore, in modo che il veicolo non possa spostarsi.
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