Come funziona il freno a mano

Sistema frenante secondario per autoveicoli

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Questo articolo riguarda la parte meccanica. Per la macchina per la lavorazione dei metalli, vedere Freno a scatola e panoramica.

Nei veicoli stradali, il freno di stazionamento , noto anche come freno a mano o freno di emergenza ( e-brake ), è un meccanismo utilizzato per mantenere il veicolo saldamente immobile quando è parcheggiato. I freni di stazionamento sono spesso costituiti da un meccanismo di trazione collegato a un cavo collegato a due freni delle ruote. Nella maggior parte dei veicoli, il freno di stazionamento funziona solo sulle ruote posteriori, ^[1] che hanno una trazione ridotta durante la frenata. Il meccanismo può essere una leva azionata a mano, una maniglia diritta situata vicino al piantone dello sterzo o un pedale a pedale situato con gli altri pedali.

panoramica

Nei veicoli con cambio manuale, il freno di stazionamento è inserito per aiutare a mantenere il veicolo fermo mentre è parcheggiato, soprattutto se parcheggiato in pendenza. ^{[2] [3]}

Sebbene i veicoli con cambio automatico abbiano una marcia "di stazionamento" che immobilizza la trasmissione, si consiglia comunque di utilizzare il freno di stazionamento, poiché il nottolino di stazionamento nel cambio potrebbe guastarsi a causa di sollecitazioni o di un altro veicolo che colpisce l'auto, causando il ribaltamento dell'auto. ^{[4] [5]}

Quando si parcheggia in salita, si consiglia di posizionare le ruote anteriori in direzione opposta al marciapiede. Ciò impedirebbe all'auto di rotolare sulla carreggiata utilizzando il cordolo per bloccare il pneumatico del passeggero anteriore in caso di guasto del freno di stazionamento. ^[6] Allo stesso modo, in discesa, le ruote anteriori dovrebbero essere rivolte verso il cordolo per lo stesso motivo e le ruote dovrebbero essere rivolte verso il lato del Strada su cui i veicoli circolano su una strada non marciata, indipendentemente dall'orientamento. In un cambio manuale, si consiglia anche di lasciare l'auto in prima marcia (o in retromarcia se si punta in discesa), poiché il motore impedirà all'auto di rotolare se il freno di stazionamento si guasta. ^{[7] [8] [9]}

Nella maggior parte dei veicoli, il freno di stazionamento è ancora completamente meccanico. Tradizionalmente innestati tirando una leva, i cavi innestano manualmente parte dell'impianto frenante dell'auto, solitamente i freni posteriori a disco o a tamburo. ^[10] La natura meccanica consente al conducente di azionare il freno anche in caso di guasto dell'impianto frenante idraulico principale. ^[3]

I pittografi e/o le spie possono essere utilizzati per indicare la posizione di un freno di stazionamento, la sua applicazione o il suo rilascio. ^[11]

Altri usi

Nei veicoli con cambio manuale e automatico, Il freno di stazionamento può essere utilizzato anche per varie situazioni di guida che richiedono l'arresto momentaneo del veicolo. Ad esempio, il freno può essere inserito quando si esce da una pendenza in salita, in quanto ciò consente al conducente di tenere fermi i pedali dell'acceleratore e della frizione senza che il veicolo si muova all'indietro. ^{[12] [13]} Altre situazioni comuni sono quando il veicolo è fermo a un semaforo, a un passaggio pedonale o semplicemente in attesa di svoltare davanti al traffico in arrivo. ^[14] Il freno di stazionamento garantirebbe la sicurezza dell'auto, nel caso in cui un altro veicolo entrasse in contatto fisico da dietro, causando il sobbalzo in avanti dell'auto. ^[15] Si sconsiglia di utilizzare il freno di stazionamento quando il veicolo è in movimento, a meno che non ci sia un problema con i freni principali, in quanto ciò può bloccare le ruote posteriori e causare uno slittamento. ^[16] Questo è noto come una curva del freno a mano, che è Spesso eseguito in corse su strada e rally per iniziare la deriva della ruota posteriore.

In caso di guasto del freno idraulico, il freno di stazionamento può essere utilizzato per rallentare un veicolo. In questi casi, la leva deve essere innestata lentamente per evitare di bloccare le ruote. ^[17]

Variazioni

del

freno di stazionamento

La posizione del freno di stazionamento varia a seconda del modello del veicolo e del produttore. Tuttavia, una caratteristica universale è una o due delle spie che si accendono sul cruscotto quando il freno di stazionamento è inserito. ^{[18] [19]}

Leva centrale o leva

Il posizionamento più comune del freno di stazionamento è nella console centrale del veicolo, tra i sedili del conducente e del passeggero anteriore. ^{L'azionamento} del freno viene eseguito tirando la leva verso l'alto (che è collegato a un cricchetto) fino a quando non c'è tensione. Per disinnestare il freno, si tiene premuto il pulsante mentre si tira contemporaneamente la leva verso l'alto per disinnestare il cricchetto e quindi si preme fino in fondo con il pulsante ancora premuto. Nei modelli di veicoli più vecchi, è possibile utilizzare una leva dello stick che si trova sotto il cruscotto.

Pedale o maniglia di trazione

Alcuni veicoli hanno il freno di stazionamento azionato da un piccolo pedale, situato accanto agli altri pedali. Premendo il pedale si innesta il freno e premendolo nuovamente lo si rilascia. Esiste anche una variante della maniglia; Tirando o rilasciando la maniglia, questo si innesta e rilascia il freno di stazionamento, rispettivamente. Molti veicoli hanno una combinazione dei due; un pedale per innestare il freno e una maniglia per rilasciarlo.

Elettronica

Ulteriori informazioni: Freno di stazionamento elettronico

Uno sviluppo recente è l'elettronica Freno di stazionamento, noto anche come freno di stazionamento elettrico. Introdotto sul mercato mainstream nel 2001, è stato utilizzato per la prima volta nella BMW Serie 7 (E65) del 2001. ^[20] Sono disponibili due varianti: nel più tradizionale tipo "a trazione", un motore elettrico tira semplicemente il cavo del freno di stazionamento premendo o tirando un pulsante piuttosto che una leva meccanica o un pedale in cabina. Un'unità più complessa ^[21] (vista per la prima volta sull'Audi A8 del 2003) utilizza un motore controllato da computer collegato a ciascuna delle due pinze dei freni posteriori denominato sistema Motor on Caliper (MoC).

Molte case automobilistiche come Jaguar, Land Rover, BMW, Renault, Subaru e Volkswagen vendono modelli in cui il freno di stazionamento si innesta automaticamente quando il veicolo è fermo e viene rilasciato quando si preme il pedale dell'acceleratore, ^[22] eliminando la necessità per il conducente di azionare un pulsante. ^[23] Un'estensione di questo sistema, noto come Hill-Hold o Hill-Assist, impedisce al veicolo di arretrare durante la partenza in salita. ^[24]

Tipi di freni

Nei veicoli con freni a disco posteriori, il freno di stazionamento aziona le pinze a disco (con molta meno forza) o un piccolo freno a tamburo alloggiato all'interno del gruppo mozzo (la circonferenza interna del disco viene spesso utilizzata al posto di un tamburo separato). Questo freno di stazionamento secondario a tamburo è spesso indicato come freno banksia. Di solito viene utilizzato in combinazione con i freni a disco posteriori che utilizzano pinze a più pistoncini, poiché l'azionamento meccanico di queste pinze è più difficile rispetto alle pinze a pistoncino singolo.

Un'altra configurazione meno comune per i dischi posteriori è l'uso di una pinza separata, più piccola, azionata da un cavo (come il Wilwood MC4), che viene utilizzata esclusivamente per il freno di stazionamento. Questo viene talvolta utilizzato come alternativa a un parcheggio separato per i fusti freno quando si utilizzano pinze principali a più pistoncini.

Le automobili Hudson utilizzavano un insolito sistema ibrido idraulico-meccanico a doppio freno che azionava i freni posteriori attraverso il sistema di freno di stazionamento meccanico altrimenti convenzionale quando un guasto del sistema idraulico permetteva al pedale di viaggiare oltre il suo limite normale. ^[25]

Un certo numero di veicoli di produzione, camion leggeri e medi e camper sono stati realizzati con un freno a tamburo separato sulla trasmissione, chiamato freno di trasmissione. Questo ha il vantaggio di essere completamente indipendente da altri sistemi frenanti. Ciò è efficace quando ci sono più assi motori: tutte le ruote motrici vengono frenate contemporaneamente.

Un blocco di linea è un freno di stazionamento temporaneo che utilizza i freni idraulici standard del veicolo. Sono spesso utilizzati per condizioni fuoristrada o quando è richiesto l'arresto su pendenze ripide. Intrappolando la pressione idraulica nel freno tutte e quattro le ruote possono essere bloccate.

Veicoli di grandi dimensioni

I

veicoli di grandi dimensioni sono generalmente dotati di freni di stazionamento servoassistiti o servoassistiti. I freni di stazionamento servoassistiti si trovano solitamente su furgoni di grandi dimensioni e su alcuni veicoli pesanti più vecchi. Questi funzionano allo stesso modo di un freno di stazionamento convenzionale, ma tirando la leva si aziona una valvola che consente la pressione dell'aria o idraulica o il vuoto in un cilindro che applica forza alle ganasce dei freni e facilita l'applicazione del freno di stazionamento. Al rilascio del freno di stazionamento, lo stesso meccanismo fornisce anche assistenza al conducente nel disinnesto del cricchetto. In particolare sui veicoli commerciali con freni ad aria compressa, questo ha l'ulteriore vantaggio di rendere molto più difficile o addirittura impossibile rilasciare il freno di stazionamento quando la pressione dell'aria è insufficiente per azionare i freni. Di solito viene fornito un serbatoio o un accumulatore, quindi una quantità limitata di energia L'assistenza è disponibile a motore spento.

I freni di stazionamento elettrici sono montati su veicoli commerciali pesanti con freni ad aria compressa, come camion e autobus. Di solito si tratta di molle applicate, con la pressione dell'aria che viene utilizzata per tenere fuori il freno e potenti molle che tengono i freni. Nella maggior parte dei casi, una piccola leva in cabina è collegata a una valvola che può far entrare l'aria nei cilindri del freno di stazionamento per rilasciare il freno di stazionamento o rilasciare l'aria per azionare il freno. Su alcuni veicoli moderni la valvola è azionata elettricamente da una leva o da un pulsante in cabina. Il sistema è relativamente sicuro poiché se la pressione dell'aria viene persa, le molle applicheranno i freni. Inoltre, il sistema impedisce il rilascio del freno di stazionamento se la pressione dell'aria è insufficiente per azionare il freno a pedale. Uno svantaggio di questo sistema è che se un veicolo richiede il traino e non è in grado di fornire la propria alimentazione d'aria, è necessario fornire un'alimentazione esterna per consentire il Freno di stazionamento da rilasciare, oppure le ganasce dei freni devono essere avvolte manualmente contro le molle.

Freni a mano ferroviari Ulteriori

informazioni: Freno di emergenza (treno)

Quasi tutto il materiale rotabile ferroviario è dotato di dispositivi meccanici di freno a mano azionati manualmente che regolano e rilasciano i freni. La maggior parte di questi coinvolge una catena collegata al sartiame del freno, il più delle volte al cilindro del freno, che una volta serrata tira fuori il pistone contro le molle di rilascio, applicando così i freni sull'auto (se c'è un solo cilindro del freno per auto) o sul carrello (se c'è più di un cilindro per auto). Le locomotive più recenti hanno sistemi elettrici che posizionano semplicemente un motore elettrico al posto del meccanismo di avvolgimento a catena. Questo freno agisce indipendentemente dall'azione dei freni pneumatici automatici, che funzionano collettivamente quando sono accoppiati in un treno e sono sotto il controllo del macchinista/macchinista.

I freni a mano manuali servono a mantenere fermo un pezzo di materiale rotabile dopo che è stato individuato in uno scalo ferroviario o presso un cliente per lo scarico o il carico. Sono anche utilizzati per proteggere un treno parcheggiato da movimenti involontari, soprattutto quando non è presidiato.

Prima dello sviluppo dei sistemi di frenatura dei treni azionati da locomotive alla fine del XIX secolo, le ferrovie americane impiegavano frenatori per muoversi sulla parte superiore delle vetture, impostando i freni a mano sul segnale dell'ingegnere nel tentativo di fermare il treno in modo tempestivo. Questo processo era impreciso ed estremamente pericoloso. Molti frenatori persero la vita e gli arti a causa della caduta da un treno in corsa, le condizioni di ghiaccio e bagnato spesso aumentarono i pericoli connessi alla negoziazione della parte superiore di un vagone merci ondeggiante. ^[26] Negli Stati Uniti, una legge federale del 1893, il Railroad Safety Appliance Act, richiedeva freni automatici su tutte le ferrovie, a partire dal 1900. ^[27]

Vedi anche

Note

Collegamenti esterni