a cura della redazione - 11 maggio 2019

I segreti dell'impianto frenante: la pompa

Come funziona e da quali componenti è costituito il sistema frenante delle nostre moto? Meglio una pinza assiale o una radiale? Un disco fisso o flottante? E perché? Vi spieghiamo, pezzo per pezzo, l'impianto cui affidiamo la nostra sicurezza ad ogni staccata, iniziamo dalla pompa freno
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Le moderne motociclette ci hanno abituato a rallentare in spazi ridottissimi con la semplice pressione di un dito su una leva. Parole come radiale, flottante e tubazioni aeronautiche sono entrate nel gergo di qualunque motociclista, ma che cosa significano veramente? Senza entrare nel dettaglio del funzionamento di un sistema ABS (controllato dall'elettronica), qui di seguito vi spieghiamo come è fatto e come funziona un impianto frenante idraulico a disco (quelli a tamburo, con comando meccanico, si possono ormai considerare preistoria, in questo campo, e sono applicati solo ad alcuni scooter o moto di piccola cilindrata). Un impianto frenante è composto da pompa (assiale o radiale), tubazioni (in gomma o treccia metallica), pinza (assiale o radiale), pastiglie (organiche o sinterizzate) e dischi (fissi o flottanti). E naturalmente il liquido, che definisce il sistema idraulico. Vediamoli uno dopo l'altro, iniziamo dalla pompa, nei prossimi giorni vi parleremo di liquido, pinze, dischi, pastiglie e tubi.

Tutto parte dal pompante

Il principio di funzionamento dell'impianto frenante di una moto è molto semplice. Consiste infatti nel mettere in pressione un fluido quasi incomprimibile, trasferendo così la forza dalla leva alle pastiglie, che conseguentemente comprimono il disco, rallentandone la rotazione. Quindi l’energia cinetica dell’intero veicolo viene dissipata sotto forma di calore, a causa dell’attrito tra pastiglie e dischi. A monte dell'impianto è presente la pompa del freno che, nel caso di impianti frenanti anteriori, è posizionata sul manubrio. È composta da un corpo in alluminio (o in altra lega leggera) che contiene un pompante, al quale viene trasmessa la forza applicata dalle nostre dita per mezzo di una leva. Scorrendo nella sua sede, il pompante raccoglie olio dalla vaschetta e lo spinge lungo le tubazioni fino alle pinze, muovendo dei pistoncini collegati alle pastiglie. L'impianto frenante è quindi basato sul principio fisico del torchio idraulico.

Parametro di fondamentale importanza è il diametro del pistoncino, poiché permette di determinare il fattore di moltiplicazione della forza applicata alla leva. In sintesi, un pompante di diametro maggiore permette di aumentare la potenza frenante a discapito della modulabilità. È quindi necessario trovare il giusto compromesso tra le due cose, in particolare sulle moto destinate ad un uso stradale. Le pompe freno posso essere distinte in due famiglie in base al posizionamento del pompante: assiali e radiali. Le pompe assiali hanno l'asse del pompante parallelo a quello del manubrio. Durante il loro funzionamento, il vettore della forza cambia direzione, a causa della rotazione della leva. La forza trasmessa al pistoncino quindi dipenderà dall'angolo tramite il suo coseno. La risposta della pompa dunque non è lineare. Le pompe radiali, invece, hanno il pistoncino posizionato trasversalmente rispetto al manubrio. Ciò permette di mantenere costante la direzione della forza quando si aziona la pompa. Durante la rotazione della leva, la forza trasmessa al pistoncino resterà praticamente costante, ottenendo un comportamento lineare. Il principale vantaggio di questo tipo di pompe sta nel fatto di avere una maggior modulabilità della frenata, utilissima sia in pista che su strada, restituendo dunque un miglior feeling generale. Le pompe freno radiali vengono identificate da due cifre (ad esempio 16x18 o 16x20). La prima si riferisce al diametro del pompante, espresso in millimetri. Variandolo, si va a modificare il rapporto tra le aree che definisce la forza che viene applicata alle pastiglie. Quindi, determina sia la potenza frenante sia la modulabilità della frenata. Il secondo invece rappresenta la distanza tra il centro di rotazione della leva e l'asse del pompante, anch'essa espressa in millimetri. Nel caso di interasse minore, permette di avere una potenza frenante maggiore fin dal primo istante di azione della leva. Una misura maggiore, permette invece di avere una frenata più morbida e progressiva.

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