Di recente, tutti avranno sentito parlare dei due incidenti di guasto ai freni dello Xiaomi SU7 in pista, con alcune persone che dicono che l'SU7 non è un'auto da corsa, chi gli ha permesso di correre in pista? Utilizzando lo standard per le auto da corsa, non stai solo facendo il prepotente con l'auto. Altri dicono che molte auto civili corrono sulle piste da corsa, ma non tutte vanno contro il muro.
Di chi sia la colpa per l’incidente dell’arrampicata sul muro non è ciò di cui stiamo discutendo qui. La risposta ufficiale di Xiaomi è che l'incidente di arrampicata sul muro è avvenuto a causa del degrado termico dei freni e dell'eccessiva usura. Parliamo di come si è evoluto nel corso degli anni l'impianto frenante della vettura.
Nei tempi antichi, quando le persone guidavano carrozze trainate da cavalli, il rifornimento veniva fatto sostanzialmente tirando, la svolta veniva fatta sostanzialmente afferrando, il suono del clacson veniva fatto sostanzialmente con la bocca e la frenata veniva praticamente fatta con la gamba, ovviamente, la gamba del cavallo. . Più tardi, in innumerevoli lezioni di lacrime e sangue, le persone finalmente si resero conto che se fossero andati in discesa, fare affidamento esclusivamente sul freno della gamba del cavallo non solo sarebbe stato uno spreco di energia, ma la persona avrebbe potuto anche essere in pericolo.
Nacque così il primo sistema frenante, in cui le persone utilizzavano un pezzo di legno come guarnizione del freno e lo sfregavano contro la ruota per fornire potenza frenante. Anche se a volte il legno fumava quando veniva azionato il freno, era comunque sufficiente per le carrozze che si muovevano più lentamente. In effetti, una struttura simile viene utilizzata ancora oggi, come il freno a cerchione delle biciclette, anche se la superficie di attrito è stata cambiata dal pneumatico al cerchione, il principio è simile.
Da quando nel XVIII secolo apparve la macchina a vapore, la potenza dei veicoli passò dagli animali alle macchine e la velocità diventò sempre più veloce, ma i freni non cambiarono molto. Fino all’inizio del XX secolo il principio del sistema frenante per carrozze, treni e le prime automobili era sostanzialmente lo stesso di quello delle carrozze trainate da cavalli. Qual è stato il risultato? Anche il terreno pianeggiante è diventato difficile da gestire! Fortunatamente, nel 1900 apparve un genio, William Maybach. Ha progettato il primo freno a tamburo automobilistico. Hai familiarità con questo, vero? Fino ad ora, alcuni camion e autovetture di fascia bassa utilizzano ancora i freni a tamburo.
Accadde così che solo due anni dopo, nel 1902, un altro genio, Frederick William Lanchester, progettò il primo freno a disco, che è la struttura del freno utilizzata da oltre l'80% delle auto oggi, incluso lo Xiaomi SU7. Pensavi che il freno a disco fosse apparso decenni dopo rispetto al freno a tamburo? In realtà non è stato così. Poiché il freno a disco ha requisiti più elevati per il materiale delle pastiglie dei freni, i primi freni a disco utilizzavano pastiglie di ferro e pastiglie di rame e il rame si usura molto rapidamente. Immagina di prepararti con gioia per un viaggio in famiglia, portando semi di girasole, birra, carte da gioco e tre set di pastiglie dei freni. Non sarebbe un po' deludente? Pertanto, finché i materiali e la tecnologia di produzione non fossero stati migliorati, il freno a disco non avrebbe potuto essere reso popolare.
Tuttavia, il freno a tamburo non è esente da problemi. La sua scarsa capacità di dissipazione del calore e la tendenza a subire un decadimento termico sono difetti strutturali che non possono essere modificati, e lo stesso vale oggi per i freni a tamburo. Pertanto, con il miglioramento dei materiali e della tecnologia di produzione, le persone hanno iniziato a prendere in considerazione nuovamente il freno a disco. Il primo materiale popolare per le pastiglie dei freni era l'amianto, ma questo materiale ha un difetto fatale: non è ecologico. Le sottili fibre di amianto che si consumano possono essere inalate nei polmoni e causare danni irreversibili. Di conseguenza, le tegole in amianto che erano molto comuni quando ero giovane non sono più disponibili. Allo stesso tempo, poiché l'amianto è un materiale isolante, ha una scarsa conduzione del calore e le pastiglie dei freni si riscaldano rapidamente dopo l'attrito, rendendo difficile il raffreddamento.
Successivamente furono introdotte le pastiglie dei freni semimetalliche, che sostituirono l'amianto nelle pastiglie originali con lana d'acciaio per aumentarne la durezza. Tuttavia, questa volta la dissipazione del calore è stata eccessiva e le pastiglie dei freni si sono riscaldate dopo pochi passi. L'impianto frenante era sempre ad alta temperatura, causando un deterioramento estremamente rapido delle guarnizioni in gomma, dei tubi flessibili e degli altri componenti delle pinze.Inoltre, l'acqua contenuta nel liquido dei freni si trasformerebbe in gas a temperature elevate, provocando l'ammorbidimento dei freni. Inoltre, le fibre metalliche delle pastiglie dei freni sfregherebbero l'una contro l'altra, generando rumore alle basse velocità e provocando la facile ruggine delle pastiglie in caso di pioggia.
Alla luce di questi difetti, è emersa una nuova generazione di prodotti, pastiglie freno a basso contenuto di metallo. Come suggerisce il nome, contengono meno fibra metallica, quindi la loro resistenza all'usura non è altrettanto buona, ma le loro prestazioni di frenata sono migliori delle pastiglie freno semi-metalliche e il rumore è inferiore. Di solito vengono utilizzati nelle auto che danno priorità al comfort. Successivamente furono introdotte pastiglie dei freni a base ceramica, utilizzando fibre ceramiche come materiale di rinforzo. Si tratta di una pastiglia freno di fascia alta, con una buona resistenza al calore, quindi la stabilità dell'attrito è buona e il rumore è basso perché non c'è metallo. La mancanza di metallo significa anche che sul mozzo della ruota non rimarrà polvere metallica, che sarà difficile da pulire. Lo svantaggio è evidente: è costoso!
Tuttavia, i freni in ceramica non sono i più costosi, sopra c'è un fratello maggiore: i freni a base di carbonio. I freni a base di carbonio includono carbonio-ceramica e carbonio-carbonio, uno è un composto di fibra di carbonio e fibra ceramica e l'altro è tutto in carbonio. Sebbene i due abbiano proprietà leggermente diverse, entrambi non presentano difetti in generale: buona conduzione del calore, resistenza alle alte temperature, forte potere frenante, più leggeri e più resistenti all'usura, quindi i freni a base di carbonio sono fondamentalmente equipaggiati sulle auto da corsa, di fascia alta auto sportive o aerei. Ad essere onesti, hanno poco a che fare con la gente comune.
Oltre alle pastiglie dei freni, gli ingegneri si sono impegnati anche nei dischi dei freni a disco. In termini di materiali si è passati dalla ghisa, leghe, materiali organici fino ai materiali più avanzati in fibra di carbonio e in termini di struttura si è passati dall'originale disco singolo a modelli successivi con canali di ventilazione, fori e scanalature per una rapida dissipazione del calore e la rimozione della polvere dei freni, migliorando gradualmente le prestazioni di frenata.
Avendo parlato così tanto dei freni a disco, sembra che i freni a tamburo non abbiano alcuna possibilità di tornare alla ribalta. Ed è vero... Perdono la loro struttura. Sono più pesanti, meno efficienti nel raffreddamento e non offrono la stessa comodità in frenata rapida e continua dei modelli con freno a disco. Inoltre non sono compatibili con funzionalità high-tech come l'ABS. Ma i freni a tamburo hanno i loro vantaggi. Innanzitutto, hanno un forte potere frenante. Due pattini, uno nella direzione del tamburo rotante e l'altro contro di esso, creano un effetto autobloccante in frenata. Più si frena, più la pastiglia fa presa sul tamburo, ed è qui che vincono sulla propria struttura. Inoltre, sono più economici. Negli ultimi anni non ci sono state grandi spese a parte qualche modifica al materiale di attrito. Quindi i freni a tamburo sono molto popolari nelle auto di fascia bassa e nei camion pesanti. Non si preoccupano delle scarse prestazioni di raffreddamento, poiché possono spruzzare acqua sui freni dei camion pesanti. Ehi, hai detto che avresti realizzato una versione Redmi con freni a tamburo e ci avresti messo sopra il sistema di spruzzatura dell'acqua per camion pesanti. Sarebbe veloce in pista!
