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AVARIA DEL MECCANISMO
DI RECUPERO DELL'USURA DELLE PASTIGLIE DEI FRENI POSTERIORI |
Dedichiamo
questo articolo ad una avaria che molto spesso affligge le Alfa Romeo a trazione
posteriore di qualche
anno fa, soprattutto quelle dotate di retrotreno a ponte De Dion. Innanzitutto,
però, sarà bene "ripassare" molto brevemente quali siano i
componenti fondamentali utilizzati in un classico impianto frenante con
servofreno. Tutti
gli impianti frenanti di impostazione moderna sono dotati di due circuiti
idraulici indipendenti che (separatamente) azionano i freni anteriori e i
freni posteriori oppure che (separatamente) azionano il freno anteriore
destro insieme al freno posteriore sinistro e il freno anteriore sinistro
insieme al freno posteriore destro (in pratica, con una disposizione a X).
Si tratta di una soluzione ovviamente adottata per motivi di sicurezza: se
si guasta un circuito frenante, resta sempre attivo l'altro, garantendo un'efficacia almeno parziale dell'impianto.
Per
lo stesso motivo, la pompa (detta anche "cilindro maestro")
azionata dal guidatore tramite il pedale è suddivisa in due
"camere" indipendenti collegate ai rispettivi circuiti. Lo
speciale liquido impiegato nell'impianto è contenuto in un serbatoio apposito e, per
mantenere nel tempo prestazioni ottimali, esso (avendo caratteristiche igroscopiche,
cioè assorbe l'umidità dell'aria) deve essere interamente sostituito
almeno ogni due anni. Per
amplificare l'intensità dello sforzo esercitato sul pedale dal guidatore,
viene poi utilizzato il servofreno. Di solito, oggi si impiegano servofreni
a depressione, così definiti perché utilizzano la depressione creata dal
motore a benzina nei condotti di aspirazione a valle della farfalla. Nei
motori diesel (i quali non hanno la farfalla), invece, la depressione
necessaria è fornita direttamente da una pompa (detta
"depressore") azionata dal motore. E'
anche obbligatorio disporre di un circuito separato per l'impianto di
stazionamento (cioè il freno a mano), di solito azionato da un sistema
meccanico con cavetti metallici. Da notare, poi, che il bloccaggio delle
ruote posteriori in frenata farebbe perdere il controllo della vettura e
quindi viene solitamente utilizzata una valvola che limita la pressione
del liquido tenendo conto del carico che grava sulle ruote posteriori.
Ebbene,
quando
si preme il pedale del freno, il liquido agisce sui pistoncini che, scorrendo
nei cilindretti, spingono con forza le guarnizioni d'attrito (dette
"pastiglie" nei freni a disco e "ganasce" nei freni a
tamburo).
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Nei freni a disco, i cilindretti sono ricavati direttamente nel
blocco metallico della pinza, mentre nei freni a tamburo sono componenti
separati. Premesso
tutto ciò, torniamo adesso all'avaria oggetto del nostro discorso.
Iniziamo
col dire che il campanello d'allarme di questo inconveniente è rappresentato
dal rapido decadimento dell'efficacia del freno a mano. La
causa di tutto deve ricercarsi nel malfunzionamento del meccanismo che,
incorporato nelle pinze freno posteriori, svolge l'importante compito di
compensare la progressiva quanto inevitabile usura delle pastiglie, mantenendo costante la distanza tra la loro superficie e quella del disco,
nonostante la sempre maggiore diminuzione dello spessore del materiale
d'attrito. In
pratica, a seguito di questa avaria, la distanza tra le pastiglie e il
disco aumenta sempre più (in modo proporzionale al consumo delle
pastiglie), causando il progressivo allungamento della
corsa del pedale e della leva del freno a mano (che, ovviamente, agisce
proprio sull'assale posteriore). Il
problema è tanto più fastidioso se si pensa che le limitate dimensioni
del servofreno di solito impiegato sulle Alfa afflitte da questo
inconveniente portano ad impiegare necessariamente pastiglie "tenere",
allo scopo di limitare lo sforzo del
guidatore sul pedale. Questa
avaria, inoltre, non incide negativamente solo sul regolare funzionamento
del freno a mano, ma è lo stesso
comportamento dinamico della vettura in fase di frenata a risultare
pesantemente compromesso. Come
ciò possa accadere è facile comprenderlo esaminando la struttura
dell'impianto frenante di queste vetture.
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| (1)
leva di rinvio del freno a mano - (2)
fune del freno a mano - (3) guaina
freno a mano - (4) luce di arresto - (5)
vite di spurgo - (6) pastiglie - (7)
pinze freno - (8) dischi freno - (9)
presa di depressione - (10)
condotto di depressione del servofreno - (11)
pompa freno - (12) serbatoio liquido
freni - (13) leva freno a mano - (14)
spia luminosa di livello minimo liquido freni e di usura pastiglie -
(15) interruttore spia luminosa freno a mano - (16)
correttore di pressione ruote posteriori - (17)
servofreno - (18) pedale - (19)
interruttore luci stop - (20) perno
regolazione spinta freno a mano - (21)
dadi per regolazione corsa freno a mano - (22)
spia freno a mano inserito |
Dal
cilindro maestro (collegato alla "padella" del servofreno e
collocato sotto il serbatoio dell'olio) si diramano le due tubazioni
principali dei due circuiti idraulici indipendenti. Quando si preme il
pedale del freno, la prima tubazione ad essere rifornita è quella che invia il liquido in pressione verso i freni
posteriori e solo un istante dopo viene alimentata la tubazione che aziona
i freni anteriori. Ebbene, è proprio la durata di questo
"istante" che viene negativamente influenzata dal
malfunzionamento delle pinze dei freni posteriori: infatti, in caso di
guasto del meccanismo che recupera automaticamente l'usura delle
pastiglie, queste ultime si trovano troppo distanti dal disco freno e il primo
tratto di corsa del pedale non ha effetto utile ai fini del rallentamento
della vettura perché serve solo per inviare una quantità di liquido tale da
mettere in contatto le superfici d'attrito. In definitiva, il primo tratto
della corsa del pedale è a vuoto. La
conseguenza di tutto ciò è la necessità di registrare periodicamente le
pinze posteriori allo scopo di non far peggiorare, dunque, non solo l'efficacia del
freno a mano ma anche gli spazi d'arresto. Ai
fini di una migliore comprensione del discorso, sarà certamente utile
esaminare da vicino la struttura di ciascuna delle due pinze (tutte
prodotte dall'azienda tedesca ATE-Teves) afflitte da questo importante
inconveniente.
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La
pinza è costituita da due parti unite tra loro da lunghi bulloni. Ogni
semipinza è formata da un cilindro (8 o 12) nel quale si trova un pistone
(6 o 11) e dal dispositivo di registrazione automatica che, se si guasta,
obbliga ad una periodica regolazione manuale della distanza tra la
pastiglia (9 o 10) e il disco del freno (24). Tale
distanza, che può essere misurata utilizzando uno spessimetro, non
dovrebbe infatti superare in ogni caso (anche con pastiglie molto usurate)
gli 0,16/0,2 mm. Sulla
semipinza destra (12) si trova anche il dispositivo meccanico del freno a
mano che agisce sul pistoncino (11). Il cavo metallico (17) viene
agganciato alla leva di comando (18): azionando tale leva si provoca la
rotazione della camma (16), che a sua volta spinge verso il disco la vite di regolazione
(14) e il pistoncino (11) ad essa collegato (24). Poiché il disco non può retrocedere, la
forza esercitata dalla leva sul pistoncino (11) impedisce la rotazione del
semiasse e quindi della ruota. Quando si allenta il freno a mano, la molla
(13) e un'altra molla collocata esternamente alla pinza fanno ritornare la
vite di regolazione (14) nella posizione originaria. La
parte idraulica della pinza, invece, riceve i comandi dal predale del
freno tramite il liquido che giunge dal raccordo (25). L'incremento di
pressione nel liquido durante la frenata fa sì che i pistoncini annullino
i giochi S1 e S2 e spingano le pastiglie contro il disco provocando a ogni
intervento un leggero consumo delle guarnizioni d'attrito e causando
quindi il graduale incremento delle distanze S1 e S2. Il
meccanismo automatico di regolazione serve appunto a ripristinare la
distanza originaria. Tale
sistema è costituito da un pezzo "trascinatore" (20) che viene
spostato in senso assiale rispetto al disco in virtù del serraggio
esistente tra il cono (7) e la bussola (21). Quest'ultima è a sua volta
fissata al pistoncino tramite l'anello di sicurezza (22). Il nottolino (4)
avvitato sulla vite del registro viene girato dalla scanalatura inclinata
e contemporaneamente compie un piccolo spostamento assiale. Questo
movimento è piccolissimo e per compensare una notevole usura delle
pastiglie sono necessarie numerose "pompate" sul pedale del
freno. Quando la pressione del liquido diminuisce (la frenata è terminata),
i due pistoncini (6 e 11) si allontanano dal disco per effetto della molla
(5) e per la spinta generata dall'elasticità dell'anello di tenuta (22).
Se i freni venissero azionati per errore prima di montare le pastiglie,
l'anello eviterebbe la distruzione del meccanismo di regolazione. Per
registrare la pinza manualmente, si devono utilizzare le viti (2) e (26)
che sono accessibili dopo aver svitato i tappi (1) e (27). Nell'immagine
che segue è appunto visibile la pinza della ATE-Teves con evidenziati i
due dispositivi a vite sui quali bisogna intervenire per riportare nella
norma i giochi fra le due pastiglie e il disco: la distanza tra ogni
guarnizione d'attrito e la relativa faccia del disco non dovrebbe superare
gli 0,15 mm.
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Per
eseguire correttamente la registrazione manuale, si procede secondo quanto
segue. Dopo
aver svitato il tappo di protezione, si inserisce fra la pastiglia
relativa a questa semipinza e il disco uno spessore di 0,1 mm. Si ruota
poi in senso antiorario la vite di registrazione con testa a brugola fino
a fare arrivare in battuta la pastiglia.
Dopo
aver serrato quanto basta la vite a esagono incassato, si deve stringere il controdado esterno che ha il compito di bloccarla in posizione.
Bisogna
poi ricordarsi di togliere lo spessore calibrato, precedentemente inserito
tra disco e pastiglia, e di riavvitare il tappo di protezione.
Per
regolare la distanza dell'altra pastiglia (cioè, quella azionata
direttamente dalla leva del freno a mano), si deve infilare lo spessore di
0,1 mm fra questa pastiglia e il disco. Dopo aver azionato il solo freno a
mano, bisognerà ricontrollare la distanza.
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Sulle
cause dell'avaria che colpisce il meccanismo del recupero automatico
dell'usura delle pastiglie posteriori e che costringe a eseguire piuttosto
spesso la regolazione manuale non si è mai riusciti a fare piena luce.
All'epoca, gli interventi concertati dall'Alfa Romeo e dalla ATE-Teves
avevano dato luogo alla continua messa a punto di serie di pinze sempre
nuove, ciascuna serie contrassegnata da pennellate di vernice di diverso
colore (blu, giallo, nero...), ma il problema era destinato sempre a
ripresentarsi. Infine,
ricordiamo che questo problema riguarda anche le Alfasud, le quali
montavano le pinze "incriminate" sull'avantreno (avantreno che
poi altro non era che il retrotreno delle altre Alfa montato all'inverso:
non a caso, sulle Alfasud il freno a mano agiva sulle ruote anteriori e
non su quelle posteriori).
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