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I freni a tamburo sono un tipo di sistema frenante che sfrutta l'attrito generato dalle pastiglie dei freni quando sfregano contro un tamburo del freno rotante a forma di cilindro. Questa forza frenante o attrito converte l'energia cinetica in energia termica e decelera il veicolo.
Il tamburo del freno, il cilindro della ruota (centro del freno), i pistoni all'interno del cilindro della ruota, le ganasce, le pastiglie e le molle di ritorno costituiscono l'impianto frenante a tamburo. Sono una parte complessa di un sistema frenante e richiedono più manutenzione rispetto ai freni a disco.
Ganasce dei freni
Un tamburo del freno è il componente centrale di un sistema frenante, presente su molti veicoli. Contiene un paio di ganasce del freno lunghe e ricurve che vengono spinte verso l'esterno contro l'interno del tamburo per generare attrito, che rallenta e ferma il veicolo.
I tamburi dei freni sono realizzati in ghisa, alluminio o talvolta una combinazione di questi materiali. La loro superficie interna è rivestita con un materiale ad alta resistenza come grafite, metalli in polvere o gusci di anacardi frantumati.
Quando si preme il pedale, la pressione idraulica proveniente dal cilindro della ruota spinge le ganasce del freno verso l'esterno contro la superficie interna del tamburo. L'attrito tra le guarnizioni e il tamburo genera molto calore.
Questo calore viene dissipato dal tamburo del freno e impedisce il surriscaldamento e lo sbiadimento delle guarnizioni. Tuttavia, ciò significa anche che il processo di frenata richiede più tempo e uno sforzo maggiore. Ciò può causare una diminuzione della fiducia del conducente e può rappresentare un pericolo per la sicurezza dei conducenti.
Cilindri delle ruote
I cilindri delle ruote sono una parte vitale del sistema frenante idraulico. Si trovano al livello superiore di ciascuna ruota e il loro compito è spingere le ganasce dei freni a contatto con un tamburo rotante.
Ciò genera attrito, che rallenta o ferma il veicolo. Non appena si preme il pedale del freno, un cilindro principale trasferisce la forza a una coppia di pistoni all'interno di ciascun cilindro della ruota.
Il liquido dei freni forzato spinge quindi ciascuno di questi pistoni all'esterno del cilindro, costringendoli a premere contro il tamburo del freno, fermando la ruota.
I cilindri delle ruote in genere incorporano due pistoni, ma alcune configurazioni dei freni a tamburo utilizzano un cilindro a pistone singolo nella parte superiore del tamburo e un altro nella parte inferiore collegato a una ganascia del freno. Indipendentemente dal tipo utilizzato, i cilindri delle ruote più vecchi possono rompersi o rompersi sotto pressione e ciò può limitare gravemente la loro capacità di applicare i freni. L'umidità può anche accumularsi all'interno dei cilindri delle ruote, causando perdite e corrosione.
Molle di ritorno
I freni a tamburo utilizzano la pressione idraulica per generare attrito, che rallenta o ferma un veicolo. Sono utilizzati nelle autovetture e negli autocarri leggeri, nonché in alcuni camion di grandi dimensioni, in particolare quelli con trazione posteriore.
L'impianto frenante a tamburo è composto da un cilindro della ruota, ganasce e molle. Il liquido dei freni idraulici pressurizzato apre i pistoni a destra e a sinistra del cilindro della ruota su entrambi i lati e spinge contro le ganasce per applicare i freni.
Le ganasce dei freni sono pezzi metallici a forma di mezzaluna con guarnizioni all'esterno e un alto coefficiente di attrito all'interno. Il pistone sul cilindro spinge le ganasce per applicare i freni e la molla di ritorno tira indietro le ganasce.
Le ganasce del freno in un gruppo freno a tamburo sono mantenute in posizione da piccole molle elicoidali fissate da perni che si estendono attraverso la piastra di supporto e si bloccano in un pezzo di copertura. Se sono molto corrose, le molle potrebbero rompersi o sfaldarsi provocando lo scivolamento delle ganasce e causando possibili danni al tamburo o al sistema frenante.
Pastiglie dei freni
Le pastiglie dei freni sono progettate per afferrare i rotori dei freni, creando attrito che rallenta o ferma il veicolo. Una volta premuto il pedale del freno, una pompa freno invia il liquido dei freni alle pinze dove uno o più pistoni comprimono le pastiglie dei freni contro il rotore del disco per produrre la forza di serraggio necessaria per arrestare il veicolo.
Esistono vari tipi di pastiglie freno, da quelle non metalliche a quelle completamente metalliche. La pastiglia migliore per le tue particolari esigenze di frenata dipende dal tipo di veicolo e dal tipo di guida che fai. Alcune pastiglie sono più aggressive e durevoli di altre e richiedono una maggiore pressione sul pedale del freno per generare lo stesso livello di coppia frenante.
