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Dischi Freno in Carbonio? – Quanto mi costi?

Perché le motoGP impiegano dischi in carbonio e i modelli di serie no?

Le moto da competizione sono estreme da ogni punto di vista. Anche per quanto riguarda il contenimento dei pesi, ovviamente, e la cosa assume una importanza ancora maggiore se si tratta di masse rotanti. I dischi in carbonio sono validissimi sotto tutti gli aspetti, ma il loro punto di forza è costituito proprio dalla loro leggerezza, che si traduce in un vantaggio ancora maggiore in termini di riduzione del momento d’inerzia. L’avantreno non solo pesa di meno in termini assoluti, ma diventa anche più “agile” per via del diminuito effetto giroscopico. Naturalmente, la frenata è formidabile, anche se complessivamente, alla fin fine, non è che risulti poi tanto superiore rispetto a quella ottenibile con i dischi in acciaio. Il primo problema è costituito dal fatto che, per funzionare come si deve, i freni con dischi in carbonio devono lavorare al di sopra di una certa temperatura (per lungo tempo è stata anche sensibilmente superiore ai 200 °C, ma di recente è un pò scesa). Questo spiega la ragione per la quale quando piove, e quindi i freni non riescono a mantenersi caldi, anche le motoGP impiegano dischi in acciaio. E, naturalmente, è un validissimo motivo per non montare dischi in carbonio sulle moto di serie. Per quanto riguarda quest’ultimo punto, c’è anche un’altra ragione, importantissima, ed è costituita dal costo proibitivo, legato in misura fondamentale alla complessità e alla lentezza del procedimento produttivo. Dal punto di vista tecnico questi dischi sono dei compositi: si tratta infatti di fibre di carbonio in una matrice di grafite. I dischi in carbonio sono notevolmente più spessi di quelli in acciaio, ma risultano comunque assai più leggeri (poco meno di 800 grammi contro un chilo e mezzo circa). Per quanto riguarda le prestazioni, basta qualche numero. In Qatar, lo scorso anno, con una pressione nel circuito idraulico di poco superiore a 11 bar, le MotoGP con i freni in carbonio hanno fornito decelerazioni dell’ordine di 1,3 g, contro gli 1,1 g ottenuti dalle Superbike con dischi in acciaio. 

DISCHI FRENO CARB

FABBRICAZIONE COMPLESSA

Per produrre i dischi in carbonio si possono impiegare due sistemi. Il primo prevede la realizzazione di una struttura in fibre corte di grafite; la matrice si ottiene facendo formare attorno ad esse delle molecole che vanno progressivamente a riempire i “vuoti”. Il tutto avviene ad elevata temperatura e in vuoto parziale. Il carbonio aggiuntivo viene fornito da una corrente di metano. Questo processo di produzione richiede un tempo davvero cospicuo; perché si depositi un decimo di millimetro di carbonio occorre infatti un migliaio di ore.
Il secondo procedimento produttivo prevede l’impiego di un impasto a base di fibre di carbonio più agenti in fase liquida ricchi dello stesso elemento. Si svolge a elevata temperatura. Pure in questo caso per ottenere un disco occorre qualche mese. Una successiva “cottura” in forno, sotto elevata pressione, assicura un riassestamento molecolare.

DISCHI FRENO CARB 2

NON SOLO DISCHI
Le motoGP sono dotate di pinze monoblocco, di norma a quattro pistoni opposti (diametri 34 e 38 mm), che oggi vengono realizzate in lega alluminio-litio, vantaggiosa in termini di densità e di rigidezza. Sui dischi in carbonio devono lavorare pastiglie realizzate nello stesso materiale. Il coefficiente d’attrito è piuttosto elevato; molto importante, inoltre, è la possibilità di lavorare ottimamente a temperature molto elevate. La migliore efficienza si ottiene in genere tra 300 e 600 °C quando si “pinza” forte, si possono però raggiungere valori di picco anche dell’ordine di 750 °C.

About TDM Staff

Sono un motociclista a tempo pieno. Adoro condividere le mie esperienze scrivendo articoli sul web grazie anche alla collaborazioni di realtà importanti nel settore. Fin da bambino ho sempre sognato di fare qualcosa a contatto con le moto, e ora eccomi qua a condividere la mia passione più grande. Con Voi.

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