Chiacchiere sulla frenata...

[ilnaco]

Su internet, sui forum, su testate giornalistiche si parla spesso di quanto freni una macchina. In particolare è opinione diffusa che freni migliori equivalga a spazi di frenata inferiori, anche nella singola frenata. Ora io mi chiedo: se i freni di qualsiasi macchina moderna sono tranquillamente in grado di far arrivare la ruota al bloccaggio in una singola frenata, e quindi far intervenire l'abs, come fanno dei freni più potenti a far fermare la macchina prima, se il limite in quel momento è dato dalle gomme(principalmente)? Si vedono spessissimo questi video dove appaiano 2 o più auto, ad una velocità prestabilita, e le fanno inchiodare. A me, più che un test sui freni, mi sembra un test sul grip degli pneumatici, sull'assetto, sul baricentro, sulla massa totale e anche un bel po' sui tempi di reazione dei piloti che hanno eseguito il test... o mi sfugge qualcosa che non so? Io credo che i vari upgrade ai freni servono per ridurre il fading (che però su nessuna carretta omologata può manifestarsi con una sola frenata) e migliorare il feeling col pedale, ma per il momento sono solo mie supposizioni. Voi che ne pensate?

C'è un fattore non indifferente, che non hai considerato:
arrestare completamente una ruota che gira a 10km/h è una cosa
arrestare completamente una ruota che gira a 100km/h è un'altra.
Che a suoa volta è completamente diverso che frenare a 180km/h in fondo ad un rettilineo in pista.

Quando guidavo solo macchine stradali, anche io mi ero sempre chiesto "ma che serve potenziare i freni, se con tutte le auto che ho riesco a bloccare comunque le gomme?" ma la realtà è che le riesci a bloccare solo in condizioni di bassa velocità.

Se vai a staccare forte in fondo ad un dritto devi pestare veramente forte per arrivare a bloccare. Se l'impianto ha pastiglie economiche probabilmente non riesci a bloccare fino a che l'auto non decelera in maniera significativa.
Ad esempio, su strada, se son con l'xc60 (2000kg di barcone) se freno forte non arrivo a bloccare se non sotto i 70km/h. Ma tra i 150 e i 70 è veramente pauroso perchè rispetto alle auto leggere "non frena". 

Poi ovviamente vale tutto quello detto fino ad ora:
le gomme ovviamente fanno molto la differenza
l'olio fa molta differenza (dopo che ha raggiunto temperatura di esercizio)
tubi in treccia e brakestopper fanno la differenza su na/nb
il ripartitore di frenata, in pista, fa la differenza ecc ecc

Un buon impianto frenante, come detto dagli altri, non si misura solo in "capacità di fermare la macchina" ma anche in base a quanto riesci a modulare il pedale e quanto regge la fatica in montagna ed in pista.
Percui limitarsi a valutare un impianto frenante nel "ferma la macchina in X metri" è ovviamente una gran ca...

[zef]

Infatti chi ha guidato una moto in pista sa che è fondamentale dosare la frenata correttamente.
Ciò che spiega quanto indicato sopra è il trasferimento di carico verso l'asse anteriore durante la fase di frenata che è proporzionale alla quantità di moto (massa per velocità)
Quindi arrivando forte si trasferisce un enorme massa alle ruote che aumenta enormemente il grip consentendo forti decelerazioni senza inchiodare.
Verso la fine della frenata si deve allentare la pressione sia per non inchiodare, sia (maggiormente nella moto) per ristabilizzare l'assetto per l'inserimento in curva .
Sempre per la moto si deve fare attenzione al retrotreno che dovrebbe galleggiare per garantire la direzionalità

[em98]

Su internet, sui forum, su testate giornalistiche si parla spesso di quanto freni una macchina. In particolare è opinione diffusa che freni migliori equivalga a spazi di frenata inferiori, anche nella singola frenata. Ora io mi chiedo: se i freni di qualsiasi macchina moderna sono tranquillamente in grado di far arrivare la ruota al bloccaggio in una singola frenata, e quindi far intervenire l'abs, come fanno dei freni più potenti a far fermare la macchina prima, se il limite in quel momento è dato dalle gomme(principalmente)? Si vedono spessissimo questi video dove appaiano 2 o più auto, ad una velocità prestabilita, e le fanno inchiodare. A me, più che un test sui freni, mi sembra un test sul grip degli pneumatici, sull'assetto, sul baricentro, sulla massa totale e anche un bel po' sui tempi di reazione dei piloti che hanno eseguito il test... o mi sfugge qualcosa che non so? Io credo che i vari upgrade ai freni servono per ridurre il fading (che però su nessuna carretta omologata può manifestarsi con una sola frenata) e migliorare il feeling col pedale, ma per il momento sono solo mie supposizioni. Voi che ne pensate?

C'è un fattore non indifferente, che non hai considerato:
arrestare completamente una ruota che gira a 10km/h è una cosa
arrestare completamente una ruota che gira a 100km/h è un'altra.
Che a suoa volta è completamente diverso che frenare a 180km/h in fondo ad un rettilineo in pista.

Quando guidavo solo macchine stradali, anche io mi ero sempre chiesto "ma che serve potenziare i freni, se con tutte le auto che ho riesco a bloccare comunque le gomme?" ma la realtà è che le riesci a bloccare solo in condizioni di bassa velocità.

Se vai a staccare forte in fondo ad un dritto devi pestare veramente forte per arrivare a bloccare. Se l'impianto ha pastiglie economiche probabilmente non riesci a bloccare fino a che l'auto non decelera in maniera significativa.
Ad esempio, su strada, se son con l'xc60 (2000kg di barcone) se freno forte non arrivo a bloccare se non sotto i 70km/h. Ma tra i 150 e i 70 è veramente pauroso perchè rispetto alle auto leggere "non frena". 

Poi ovviamente vale tutto quello detto fino ad ora:
le gomme ovviamente fanno molto la differenza
l'olio fa molta differenza (dopo che ha raggiunto temperatura di esercizio)
tubi in treccia e brakestopper fanno la differenza su na/nb
il ripartitore di frenata, in pista, fa la differenza ecc ecc

Un buon impianto frenante, come detto dagli altri, non si misura solo in "capacità di fermare la macchina" ma anche in base a quanto riesci a modulare il pedale e quanto regge la fatica in montagna ed in pista.
Percui limitarsi a valutare un impianto frenante nel "ferma la macchina in X metri" è ovviamente una gran ca...

discorso interessantissimo, ci pensai tempo fa, visto che l'energia cinetica è in funzione della massa e del QUADRATO della velocità, significa che il lavoro che fanno i freni per portare una macchina da 180 a 160 è molto superiore rispetto al lavoro che fanno gli stessi freni sulla stessa macchina per portarla da 80 a 60. Alla fine conclusi che le staccate ad alta velocità che si fanno in pista sono molto più dure per l'impianto frenante rispetto alle staccate che si fanno in montagna. Mi misi a ragionare in termini di calore però, non ho pensato alla coppia negativa che devono esercitare i freni per raggiungere il limite della gomma

[em98]

Premetto che i test dei giornalisti non li guardo nemmeno, troppe variabili non considerate per anche solo pensare che siano attendibili.


Per valutare un impianto frenante, a mio avviso, vanno tenute in considerazione molti fattori (gomme escluse)
- la capacità di portare le ruote al bloccaggio (o intervento dell'ABS) non è indice di un impianto freni sufficientemente dimensionato, e tanto semplice quanto economico fare dei freni come sulle utilitarie del gruppo FIAT (e non solo) dove basta una leggerissima pressione sul pedale per avere una frenata anche eccessiva per il normale uso stradale, con la conseguenza di non riuscire a modulare, e in caso di una frenata di emergenza non abbiamo altre possibilità se non affidarci all'ABS. inoltre se provate vedrete che questi impianti, più di tanto non frenano, sono limitati.

- la modulabilità, cosa ormai sconosciuta a molti, per fare dei freni modulabili si deve per forza di cose avere un pedale che richiede una forza progressiva per essere premuto, arrivando anche a 30-40kg in casi limite, ma purtroppo se un costruttore di auto vende un'auto con un pedale che richiede questa forza riceverà troppe critiche "non frena" "il pedale e duro" etc... 
oggi l'utente medio non sa frenare, ed è quello che va accontentato, anche volendo i costruttori non potrebbero fare un impianto come piace a me* 

- infine l'ABS, ho provato auto con ABS (economici) che intervengono molto prima del bloccaggio, altre (gamma medio/alta) invece dove è stato settato correttamente e lavora come dovrebbe, un attimo prima del bloccaggio. 
questo perchè sulle auto "economiche" tutto il comparto sospensioni è fatto al risparmio, se vado a tarare correttamente l'ABS e poi le geometrie vanno per i cavoli sui, mi ritroverò con i freni impazziti, doppio risparmio per i costruttori.

Ora uno sguardo ai freni delle Mx5
NA 115, sottodimensionati, difficili da modulare.
NA90-131 NB 1.6 dimensionati giusti e con ABS, che però e degli anni 90, ovvio che oggi la tecnologia offre di meglio.
NBFL sport, generosamente dimensionati con lo stesso ABS
NC dimensionati giusti e con ottimo ABS 
ND sottodimensionati per uso pista, su strada ottimi (brembo esclusi) e con ABS molto eccellente

Bella discussione. Seguo, aggiungendo che la mia NB non frena, ma rallenta, con qualsiasi gomma provata

Dischi, pastiglie, olio, tutto a posto?
chiedo perchè quando ho comprato la mia NB una delle prime cose che ho voluto testare sono i freni, di proposito sono andato in montagna a fare staccate prima dei tornanti, a cercare larghe curve dove provare a frenare anche in curva, e mi ha sorpreso, per essere molto efficiente e precisa (per uso stradale) anche il ripartitore trovo sia tarato correttamente, sempre privilegiando la sicurezza.


*
oggi che sulla mx5 ho elaborato il motore avevo necessità di freni più potenti e modulabili, quindi ho rifatto tutto come piace a me.
il risultato e molto buono, riesco a portare quasi sempre la frenata al limite del bloccaggio, e raramente blocco le ruote (non ho ABS)
però devo ammettere che il pedale richiede anche 35-40kg di forza, infatti dopo 30 minuti di pista scendo con il polpaccio destro dolorante (non sono più giovane )

Wow bella spiegazione, in particolare il discorso sulla modulabilità, devo dire che non mi sono mai piaciuti i freni che inchiodano con 2 kg, e poi con un freno più consistente è più facile fare il tacco punta, almeno per me.

[em98]

Estrema sintesi di cosa riduce gli spazi di frenata singola (senza considerare la resistenza all'affaticamento):

- curva di aderenza degli pneumatici
- ripartizione del peso statica
- altezza del baticentro
- ripartizione di coppia frenante

Tralascio l'aderenza che ha effetti ovvi.

Più peso ci sarà dell'assale posteriore e più questo potrà frenare. Le porsche 911 infatti sono sempre state campionesse di frenata. Questo deriva dalla semplice capacità di sfruttare meglio l'aderenza delle 4 ruote. Tale Ing. Cimatti, storico della Ferrari, ora in Lotus, una volta commentò la Bentley Continental GT ai loro creatori dicendo: "avete fatto una fantastica auto a 4 ruote motrici e 2 ruote frenanti" proprio per l'eccessiva percentuale di peso anteriore.

Più il baricentro è alto più carico viene trasferito davanti in frenata, limitando l'efficacia dell'assale posteriore.

La ripartizione di coppia frenante deve essere tale da poter sfruttare correttamente l'aderenza a disposizione degli assali, altrimenti non si satura la capacità di aderenza degli pneumatici.

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da questo deduco quindi che una macchina a trazione anteriore è svantaggiata rispetto a una posteriore in frenata, no? 
Comunque interessante notare che nelle 4 motivazioni che hai citato, solo una ha a che fare con i freni. Quindi adesso cito un esempio. Ho visto un video in cui facevano una prova di frenata fra una mx5 nd 2.0 (senza brembo) contro una 124 abarth (che ha i brembo) frenando da 150 (mi pare) a 0. Il test lo vince la 124 e il pilota dice "eh vabbè ma con i brembo..." quindi ora possiamo dire che la differenza non l'hanno fatta i freni?

[alex zanardi]

da questo deduco quindi che una macchina a trazione anteriore è svantaggiata rispetto a una posteriore in frenata, no? 

Giusto, frenare con 4 ruote è sempre meglio che frenare con 2 
le utilitarie con motore anteriore e quindi ripartizione dei pesi 70/30 (esempio volutamente esagerato) mettiamo anche il passo corto, in frenata può anche sollevare il posteriore, e lascio immaginare le conseguenze...

sulla mia ho un ripartitore di frenata in abitacolo, ed ho montato molle anteriori abbastanza rigide per ridurre il trasferimento di carico, quindi posso dare più potenza frenante al posteriore, con grandissimi vantaggi.

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Quindi adesso cito un esempio. Ho visto un video in cui facevano una prova di frenata fra una mx5 nd 2.0 (senza brembo) contro una 124 abarth (che ha i brembo) frenando da 150 (mi pare) a 0. Il test lo vince la 124 e il pilota dice "eh vabbè ma con i brembo..." quindi ora possiamo dire che la differenza non l'hanno fatta i freni?

Classica frase da giornalista di parte 

[Demios]

Estrema sintesi di cosa riduce gli spazi di frenata singola (senza considerare la resistenza all'affaticamento):

- curva di aderenza degli pneumatici
- ripartizione del peso statica
- altezza del baticentro
- ripartizione di coppia frenante

Tralascio l'aderenza che ha effetti ovvi.

Più peso ci sarà dell'assale posteriore e più questo potrà frenare. Le porsche 911 infatti sono sempre state campionesse di frenata. Questo deriva dalla semplice capacità di sfruttare meglio l'aderenza delle 4 ruote. Tale Ing. Cimatti, storico della Ferrari, ora in Lotus, una volta commentò la Bentley Continental GT ai loro creatori dicendo: "avete fatto una fantastica auto a 4 ruote motrici e 2 ruote frenanti" proprio per l'eccessiva percentuale di peso anteriore.

Più il baricentro è alto più carico viene trasferito davanti in frenata, limitando l'efficacia dell'assale posteriore.

La ripartizione di coppia frenante deve essere tale da poter sfruttare correttamente l'aderenza a disposizione degli assali, altrimenti non si satura la capacità di aderenza degli pneumatici.

Inviato dal mio SM-G930F utilizzando Tapatalk

da questo deduco quindi che una macchina a trazione anteriore è svantaggiata rispetto a una posteriore in frenata, no? 
Comunque interessante notare che nelle 4 motivazioni che hai citato, solo una ha a che fare con i freni. Quindi adesso cito un esempio. Ho visto un video in cui facevano una prova di frenata fra una mx5 nd 2.0 (senza brembo) contro una 124 abarth (che ha i brembo) frenando da 150 (mi pare) a 0. Il test lo vince la 124 e il pilota dice "eh vabbè ma con i brembo..." quindi ora possiamo dire che la differenza non l'hanno fatta i freni?

Rispondo prima ad un'altra cosa:

E' giustissimo il discorso che fai sull'energia cinetica ma non c'entra col bloccaggio. Il delta Ec ti dice quanta energia i freni devono trasformare in calore. Per arrivare al bloccaggio, invece, il discorso non è energetico ma dinamico. Cioè conta l'inerzia rotazionale del gruppo ruota (quindi massa per raggio di inerzia al quadrato) che "esercita" una coppia di inerzia proporzionale all'accelerazione impartita. Decelerare una ruota che gira a 180 km/h fino al bloccaggio (quindi da x giri/min o meglio x rad/s fino a 0) rappresenta uin delta maggiore che a 70 km/h, dunque la coppia di inerzia sarà maggiore e quindi sarà necessario esercitare maggiore pressione sui freni.

Tornando al messaggio citato, i freni inteso come sistema frenante (dischi, pinze e pastiglie) entrano in gioco quando si rimuovono altre approssimazioni, ma in prima battuta non contano molto nello spazio di frenata singola (quindi immaginiamo corrette temperature di esercizio, usura etc etc). Per assurdo, un disco più grande rappresenta una maggiore inerzia rotazionale e quindi ha un effetto deleterio, se vogliamo spaccare il capello (chiaramente non è questo l'effetto percepito al volante). L'unico fattore che cito (per la frenanta signola, non lo ripeterò mai abbastanza) non sono neanche i freni ma la ripartizione di coppia frenante, quindi che siano Brembo o Flintstones l'importante è che tra coppia frenante anteriore e posteriore fanno il giusto per cadere vicino alla ripartizione di frenatura ideale nelle esatte condizioni di prova.

Mi dilungo un po' di più, facciamola ancora più semplice: ND con e senza brembo. Trascuriamo la differenza di peso tra i due impianti, immaginiamo le stesse gomme (quindi stessa relazione tra coefficiente di attrito e carico verticale) e stessa altezza del baricentro.
Se vuoi frenare di più vuoi avere più acelerazione longitudinale, che porterà un maggiore trasferimento di carico. L'assale anteriore avrà un carico verticale maggiore (e il coefficiente di attrito potrebbe ridursi un pochino, è un'evidenza sperimentale, senza spiegazione che io sappia) mentre quello posteriore avrà meno carico verticale e un coefficiente leggermente superiore.
In questa condizione, spostando la ripartizione più sull'anteriore, cercando di raggiungere il limite di aderenza sulle 4 ruote contemporaneamente, hai ridotto lo spazio di frenata.
Questa condizione funzionerà molto bene sulla carta e su un circuito di prova a clima controllato, ma non sarà molto versatile.
Le auto odierne, invece, lavorano molto con la ripartizione elettronica e l'ABS per portare al limite l'assale posteriore (che è l'anello debole della catena) quindi spesso aumentando la ripartizione all'anteriore riescono a ridurre leggermente gli spazi di frenata.

I metodi più efficaci, però, restano quello di spostare più peso dietro (e aggiustare la ripartizione), mettere gomme più grippose (e aggiustare la ripartizione) o abbassare il baricentro (e... indovina? aggiustare la ripartizione!). Ovviamente se riesci ad aggiungere carico aerodinamico sei il più figo di tutti e riduci di molto gli spazi di frenata ad alta velocità, per esempio da 200 a 100 km/h

sulla mia ho un ripartitore di frenata in abitacolo, ed ho montato molle anteriori abbastanza rigide per ridurre il trasferimento di carico, quindi posso dare più potenza frenante al posteriore, con grandissimi vantaggi.

Scusami se mi permetto di correggerti, ho già il capo cosparso di cenere!
Con le molle rigide anteriori non riduci il trasferimento di carico, lo aumenti! Lo riduci abbassando il baricentro, ma frenare più forte implica volere un maggiore trasferimento di carico, visto che chiedi più accelerazione.
Cose molto più efficaci che hai sul tuo missile sono l'ala posteriore, il ripartitore e una grande sensibilità nel settarlo correttamente! Chiaramente le molle rigide sono indispensabili di conseguenza per non avere troppo beccheggio, ma non sono l'origine del miglioramento!

[alex zanardi]

Scusami se mi permetto di correggerti, ho già il capo cosparso di cenere! 
Con le molle rigide anteriori non riduci il trasferimento di carico, lo aumenti! Lo riduci abbassando il baricentro, ma frenare più forte implica volere un maggiore trasferimento di carico, visto che chiedi più accelerazione.
Cose molto più efficaci che hai sul tuo missile sono l'ala posteriore, il ripartitore e una grande sensibilità nel settarlo correttamente! Chiaramente le molle rigide sono indispensabili di conseguenza per non avere troppo beccheggio, ma non sono l'origine del miglioramento!

Scusa di cosa?
scrivi tutto ciò che ritieni giusto, che non puoi sbagliare.

Giustissimo quando dici che ala e altre 100 cose aiutano, ma qui stavamo parlando di frenata, e nello specifico ripartizione per evidenziare quanto siano utili i freni posteriori.

Con le molle più rigide davanti inevitabilmente riduci il beccheggio in frenata, e di conseguenza anche il trasferimento di carico.
sbaglio?
non penso, semplicemente perchè ho montato il ripartitore quando avevo molle ant da 10kg, poi sono passato alle 12 e qui ho aumentato le forza frenante posteriore. l'ala è venuta dopo, e qui altro giro di vite 

[Demios]

Scusa di cosa?
scrivi tutto ciò che ritieni giusto, che non puoi sbagliare.

Giustissimo quando dici che ala e altre 100 cose aiutano, ma qui stavamo parlando di frenata, e nello specifico ripartizione per evidenziare quanto siano utili i freni posteriori.

Con le molle più rigide davanti inevitabilmente riduci il beccheggio in frenata, e di conseguenza anche il trasferimento di carico.
sbaglio?
non penso, semplicemente perchè ho montato il ripartitore quando avevo molle ant da 10kg, poi sono passato alle 12 e qui ho aumentato le forza frenante posteriore. l'ala è venuta dopo, e qui altro giro di vite 

La fregatura purtroppo è questa: siamo abituati a vedere il movimento (in questo caso il beccheggio, ma vale lo stesso per il rollio) e a pensare ai carichi.
Se vediamo meno movimento pensiamo ci sia meno trasferimento, ma in realtà la rigidezza in se non ha nessun effetto sul trasferimento di carico, perchè è solo una questione geometrica!
Un kart non ha nè beccheggio nè rollio, eppure i trasferimenti di carico ce li ha e saperli usare fa la differenza tra il brocco e il campione!
Se dovessi dare un parere sulla tua esperienza, pistola alla tempia, direi che lo spazio di frenata inteso come metri per un singolo 100-0 km/h non è cambiato affatto per te nel cambiamento delle molle. Quello che sospetto sia cambiato è che riesci a portare più velocità in curva e frenare meglio e più tardi perchè hai un bilanciamento migliore nella fase di inserimento, questo ti fa percepire una migliore frenata. Alla fine molto della sensazione di frenata in pista è legato alla fase di inserimento e alla controllabilità nel far ruotare la macchina, questo ha molto poco a che vedere con lo spazio di frenata, nonostante sia molto più importante!
Cioè, paradossalmente, la frenata in pista non è la cosa più rilevante se non in curve particolari, molto lente e alla fine di lungi rettilinei, in cui la fase di frenata a ruote dritte è molto dominante rispetto a quella di trailbraking.