Freni a tamburo Stellantis, l’innovazione a prova di normativa Euro 7

Le nuove regole europee, chiamate Euro 7, obbligano per la prima volta i costruttori a ridurre le polveri sottili prodotte dai freni. Si tratta di un cambiamento tecnico importante, che tocca soprattutto i veicoli elettrici. Per rispondere a questa duplice esigenza di minori emissioni e maggiore affidabilità, Stellantis ha brevettato una soluzione che evolve in modo intelligente il sistema frenante a tamburo.

Euro 7 e il sistema frenante

Per capire la scelta di Stellantis, dobbiamo analizzare due fenomeni concreti che ogni meccanico deve conoscere. Il primo è la normativa Euro 7, che introduce regole severe sulle emissioni di particolato dei freni. È importante ricordare che la polvere dei freni generata non è composta solo da metallo, ma da un composto di resine e altri materiali d’attrito. L’innovazione del sistema magnetico agisce sulla componente ferrosa, che ne costituisce una parte significativa.
Ecco i punti chiave della normativa:

• limiti sulle polveri: la norma fissa un limite preciso per le polveri sottili (PM10) generate dall’attrito, inizialmente fissato a 7 mg/km per poi scendere a 3 mg/km dopo il 2030;
• test standardizzati: le misurazioni vengono eseguite su specifici banchi prova che simulano cicli di guida reali;
• applicazione per tutti i veicoli: queste regole si applicano a tutte le motorizzazioni, incluse le auto elettriche che, pur non avendo emissioni allo scarico, producono polveri dai freni.

Il secondo fenomeno è tipico dei veicoli elettrici ed è legato alla frenata rigenerativa. Vediamo qual è e come funziona:

• in decelerazione, il motore elettrico inverte la sua funzione, rallentando l’auto e usando l’energia cinetica per ricaricare la batteria. In molti casi il computer di bordo decide quanta forza frenante dare al motore e quanta ai freni meccanici, in modo impercettibile per il guidatore;
• effetto “one-pedal driving”, molte auto elettriche accentuano questo effetto, permettendo di guidare quasi solo con l’acceleratore e usando pochissimo i freni tradizionali;
• corrosione dei materiali, a causa dello scarso utilizzo del sistema frenante, le componenti essendo esposte ad acqua e sale si coprono di ruggine, portando a usura irregolare, vibrazioni e a una ridotta efficienza soprattutto nelle prime frenate. Questo processo si nota maggiormente sui freni posteriori e molto meno su quelli anteriori, soprattutto per le auto elettriche.

Come funziona la soluzione Stellantis

Stellantis affronta entrambi i problemi con una potenziale idea, applicata a un sistema già noto. Ha migliorato il freno a tamburo, un componente che per sua natura risolve già parte del problema di corrosione e possiede caratteristiche meccaniche interessanti. Il funzionamento è semplice, ma vediamolo nel dettaglio:

• struttura chiusa contro la ruggine: il freno a tamburo ha un meccanismo sigillato che lo protegge da acqua e sporco, eliminando quasi completamente il problema della corrosione da inutilizzo;
• rivestimento magnetico per le polveri: questa è la vera innovazione del brevetto. All’interno del tamburo viene applicato uno strato magnetico che ha il compito di attrarre e trattenere le particelle di metallo staccate dal materiale di attrito durante la frenata;
• pulizia in officina: le polveri catturate dal magnete vengono rimosse facilmente durante i normali tagliandi. È un’operazione veloce che garantisce la lunga durata dell’impianto frenante.

Manutenzione, affidabilità e silenziosità

Un meccanico non guarda solo alla teoria, ma ai vantaggi concreti. Questa soluzione studiata soprattutto per i veicoli elettrici ne ha diversi e importanti, scopriamo quali sono:

• maggiore durata dei componenti: un sistema protetto che gestisce le polveri abrasive interne dura di più. Le ganasce di un freno a tamburo su un’auto elettrica potrebbero superare tranquillamente i 150.000 km;
• minore manutenzione: per l’automobilista significa meno interventi straordinari e quindi costi di gestione più bassi nel lungo periodo;
• affidabilità e comfort: questa innovazione garantisce una frenata costante, senza le vibrazioni tipiche dei dischi arrugginiti, ed è meno incline a produrre quei fastidiosi fischi a bassa velocità;
• freno di stazionamento integrato: nel tamburo, il meccanismo del EPB ( freno stazionamento elettrico) è meccanico, semplice e completamente protetto, a differenza delle attuali soluzioni che prevedono un motorino esterno montato sulla pinza;
• minor peso complessivo: un sistema a tamburo può risultare più leggero di un equivalente a disco. Sebbene la differenza sia minima, su un’auto elettrica ogni chilo risparmiato contribuisce a massimizzare l’efficienza energetica.

Perché il tamburo al posteriore e il disco all’anteriore

Questa tecnologia non potrà mai sostituire i freni a disco. Quando un’auto decelera, il peso si sposta in avanti, per questo motivo, i freni anteriori e posteriori svolgono compiti molto diversi, ma cerchiamo di capirli meglio:

• asse anteriore: sopporta la maggior parte del carico del veicolo, circa il 70-80%, per questo motivo essendo più sollecitato le parti del sistema frenante si surriscaldano di più. Qui il freno a disco è indispensabile, perché supporta una forza frenante maggiore e la sua struttura aperta gli permette di raffreddarsi rapidamente;
• asse posteriore: lavora molto meno. Qui i problemi principali non sono dovuti al calore, ma alla corrosione e alle polveri che si generano durante il processo frenante. Il tamburo magnetico diventa quindi una potenziale soluzione. Si tratta di usare la tecnologia giusta al posto giusto, ottimizzando le prestazioni dove serve e l’affidabilità dove è più critico.

Parere da tecnico

In conclusione, il brevetto di Stellantis è un ottimo esempio di ingegneria pragmatica. Hanno preso un problema reale, le nuove norme Euro 7, e l’inutilizzo dei freni sui veicoli elettrici o ibridi, proponendo una soluzione efficace e innovativa, migliorando una tecnologia già conosciuta. Non è una discussione su quale freno sia “migliore” in assoluto, ma su quale sia la soluzione “più intelligente ed economica” per una specifica applicazione moderna. Per chi lavora in officina come me, un sistema più semplice, robusto e che risolve problemi noti è sempre una buona notizia.