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TKART magazine Tecnica | Impianto frenante del kart: le diverse filosofie tecniche e costruttive a confronto
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IMPIANTO FRENANTE DEL KART: LE DIVERSE FILOSOFIE TECNICHE E COSTRUTTIVE A CONFRONTO

Gianluca Covini
04 Dicembre 2023 • 18 min. lettura
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Meglio un disco freno autoventilato e forato di uno baffato? Le pinze ad attacco radiale sono da preferire a quelle con attacco laterale? E le pompe freno: quali sono più indicate per il karting, quelle ad azionamento diretto o mediante leva? Per avere finalmente risposta a questi (e a tanti altri) quesiti, ecco la guida definitiva che spiega le varie scuole di pensiero presenti nel nostro sport, per quanto riguarda la progettazione e la realizzazione di dischi, pinze, pompe e liquidi dell’impianto dei freni

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Nella progettazione di un impianto frenante, la scelta di un concetto tecnico piuttosto che di un altro può influire in maniera significativa sul funzionamento dell’impianto stesso, sul feeling che questo dà al pilota e sulla durata delle sue parti. Sul mercato sono presenti differenti concept tecnici perché, con tutta probabilità, ogni costruttore ha adottato il proprio nel passato per poi, evoluzione dopo evoluzione, omologa dopo omologa (cosa sono le omologhe? Leggi “Dossier | Omologazioni FIA: cosa sono, a cosa servono, quanto durano…la guida definitiva!), non lasciarlo più, magari anche solo per logiche di marketing e di fidelizzazione/abitudine dei propri clienti. Succede quindi che i progettisti dei vari costruttori molte volte si trovino ad avere dei “paletti” imposti, sui quali devono progettare un impianto che funzioni nella maniera migliore possibile. 

Dal punto di vista del pilota, invece, è impossibile affermare a priori che una soluzione sia meglio di un’altra. Dipende infatti da come è stato progettato l’impianto, dal grado di sviluppo e da come gli altri componenti lavorino in sinergia per far funzionare al meglio tutto il sistema. Ma come orientarsi in un mercato così variegato, nel quale, oltre ai componenti specifici e di primo impianto offerti da ciascun costruttore, si aggiungono anche quelli aftermarket? Per aiutarti a operare scelte quanto più consapevoli, ci occupiamo di descrivere le scelte costruttive più comuni - evidenziando i pro e i contro - inerenti i principali componenti dell’impianto frenante: dischi, pinze, pompe frenanti e liquido dei freni.

Nota della redazione
In questo articolo analizziamo le scelte progettuali e costruttive generali e più comuni, al netto di dettagli specifici intrapresi da ciascun costruttore.

Scelte tecnico-costruttive che offrono i propri pro e contro per quanto riguarda i principali componenti dell’impianto frenante: dischi, pinze, pompe frenanti e liquido dei freni
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L’impianto frenante del kart (qui rappresentato uno di un kart shifter, quindi con un disco freno al posteriore e due all'anteriore) è composto da diversi componenti (pinze, freno, pompa, tubi, pastiglie, ecc...), ciascuno dei quali può avere alla base una diversa filosofia costruttiva. Per esempio, il disco freno può essere pieno o autoventilato, forato e/o baffato; la pompa può avere un comando diretto o tramite leva; il circuito dell’olio può essere realizzato per liquido a base glicolica o siliconica. E così via. È importante conoscere il perché di determinate scelte tecniche, tenendo però a mente che tra la teoria e la pratica c’è di mezzo un’infinità di fattori!

Disco pieno liscio
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Il disco pieno e liscio è la variante più semplice e più economica del disco freno, adatta ai kart più piccoli, come i MINI. È generalmente più pesante, a parità di diametro e spessore, rispetto a quelli autoventilati e/o forati. Molto diffuso in passato, con il tempo è caduto in disuso ed è sempre più raro reperirlo nei negozi o sui campi di gara.
Disco autoventilato liscio
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Il disco autoventilato è molto comune, soprattutto nelle auto. La ventilazione è ottenuta tramite canali passanti radiali, dal centro del disco fino al bordo, che permettono il passaggio dell’aria la quale consente di asportare calore, dall’interno verso l’esterno, durante la rotazione del disco stesso. Lo spessore “utile” di un disco autoventilato è ovviamente minore rispetto a quello di un disco pieno, perché la parte centrale è cava, quindi la sua durata è sulla carta minore.
Disco autoventilato forato
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Un disco autoventilato e forato, rispetto alla precedente tipologia analizzata, aggiunge una serie di fori sulla superficie che va a contatto con la pastiglia. Il numero dei fori è variabile, così come la loro disposizione: ci sono “pattern” semplici e altri più complessi. La foratura della faccia del disco ha due scopi: il primo è quello di agevolare l’asportazione del calore, permettendo il passaggio dell’aria attraverso lo spessore del disco stesso; il secondo è quello di permettere lo scolo dell’acqua in caso di pioggia e, quindi, una più rapida asciugatura durante la rotazione. Il continuo passaggio dei fori sulla superficie della pastiglia accelerano, però, il processo di asportazione del materiale, aumentando l’usura della pastiglia stessa.

Disco freno
Il primo elemento che mettiamo sotto la nostra lente di ingrandimento è il disco freno (nell’articolo “Tecnica | I segreti del disco freno”, puoi approfondire maggiormente il funzionamento e i concetti alla base della sua costruzione), il quale, nel tempo, è stato oggetto di numerosi esperimenti e varianti proposti dai vari progettisti, tutti finalizzati alla risoluzione delle due problematiche principali che ne influenzano le prestazioni: il surriscaldamento (provocato dalla forze coinvolte nel processo di frenata, per approfondire “Tecnica | La dinamica della frenata”) e i depositi di residui (per esempio delle pastiglie) che con il tempo, accumulandosi, rischiano di influire negativamente sull’attrito tra pinza e disco. Oggigiorno, i dischi più prestazionali sono dotati di particolari lavorazioni meccaniche: forature sulla faccia del disco, per permettere una dispersione del calore più uniforme e un miglior smaltimento dell’acqua in caso di pioggia, oppure scanalature radiali, per facilitare lo smaltimento delle polveri e dei detriti provenienti dallo sfregamento. Un’altra caratteristica tipica dei dischi del freno più performanti è la presenza di canali radiali, che durante la rotazione fungono da passaggio di aria per asportare calore, per questo motivo vengono chiamati "autoventilanti". Il montaggio del disco può infine essere rigido oppure flottante, cioè libero di muoversi, di pochi millimetri, in senso radiale. Con quest’ultimo tipo, il contatto tra pastiglia e disco avviene in modo più simmetrico e uniforme.

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