Cos'è il liquido dei freni? Come funziona la frenatura idraulica e quando sostituirla

Un pedale che sembra spugnoso il lunedì mattina, un serbatoio appena sotto il segno MIN e un rabbocco che non risolve nulla per più di una settimana: è da qui che iniziano la maggior parte delle conversazioni sul liquido dei freni. La risposta breve a cosa sia il liquido dei freni si riduce a un unico compito: è il liquido idraulico che trasporta la forza dal pedale ai freni su ogni ruota, ed è l'unico fluido nell'auto che deve rimanere incomprimibile anche se presenta regolarmente temperature superiori a 200 °C.

Una volta che sai che il liquido dei freni è igroscopico, il che significa che assorbe l'acqua attraverso i tubi, i labbri di tenuta e il tappo del serbatoio ventilato, segue il resto della storia della manutenzione. L'acqua abbassa il punto di ebollizione, un punto di ebollizione inferiore consente la formazione di vapore all'interno di una pinza in caso di utilizzo intensivo e il vapore è comprimibile, motivo per cui un pedale fermo può raggiungere il pavimento dopo una lunga discesa. Scegli la valutazione specificata dal produttore del veicolo, verifica l'umidità ad ogni servizio e sostituisci il fluido in tempo anziché in base al chilometraggio.

Come il liquido dei freni trasferisce la forza alle ruote

Un sistema frenante è un circuito idraulico sigillato. Premendo il pedale si muove un'asta di spinta che aziona il pistone della pompa freno, che spinge il fluido attraverso linee rigide e tubi flessibili verso i pistoni della pinza o i cilindri delle ruote. Poiché il liquido è quasi incomprimibile, la pressione creata nel cilindro principale appare quasi istantaneamente su ogni ruota.

L'entità di tale pressione è ciò che rende impegnativo il lavoro del fluido. Una spinta di 400 N sullo stelo di un pistone della pompa freno da 25 mm produce circa 8 bar di pressione di linea e tale pressione agisce sui pistoni della pinza con una superficie molto più ampia, moltiplicando la forza di serraggio sulla pastiglia. L'intero sistema è progettato attorno a un volume di fluido fisso, quindi pochi millilitri di perdita o una piccola bolla d'aria modificano immediatamente la corsa del pedale.

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Su molte auto con cambio manuale lo stesso fluido aziona anche il meccanismo di rilascio della frizione attraverso un cilindro principale e uno secondario, motivo per cui un serbatoio può trovarsi sopra entrambi i circuiti del freno e della frizione.

Le quattro proprietà che il liquido dei freni deve offrire

Quasi tutti i liquidi trasmetteranno pressione. Il liquido dei freni deve avere quattro proprietà contemporaneamente e in pratica si contrappongono:

• Incomprimibilità senza vapore. Il fluido non deve bollire all'interno della pinza o del cilindro della ruota. Una volta fatto, il vapore si comprime e la corsa del pedale viene persa.
• Un punto di ebollizione umido elevato. Le figure secche descrivono il fluido fresco da un contenitore sigillato; le figure bagnate descrivono il fluido che ha già assorbito acqua durante il servizio. Le prestazioni sul bagnato sono ciò su cui fa effettivamente affidamento il conducente.
• Capacità di flusso freddo. Il PUNTO 4 standard deve rimanere al di sotto di 1.800 mm²/s a -40 °C, mentre il DOT 4 LIV a bassa viscosità deve rimanere al di sotto di 750 mm²/s in modo che l'ABS e le pompe di controllo della stabilità possano spostare il fluido abbastanza velocemente durante un intervento.
• Protezione dalla corrosione e dalla tenuta. Gli additivi tamponano l'acidità e proteggono le linee in acciaio, gli alesaggi della pompa freno in alluminio e i corpi valvola in ABS, mentre il fluido base deve rimanere compatibile con le guarnizioni EPDM e non gonfiarle.

DOT3, DOT 4, PUNTO 5.1 e DOT 5: cosa significano le valutazioni

Le lettere provengono dal Dipartimento dei trasporti americano, che fissa le prestazioni minime attraverso FMVSS 116; SAE J1703 e J1704 e ISO 4925 coprono un terreno simile per altri mercati. La valutazione non dice nulla sulla qualità del marchio. Descrive una chimica e una serie di numeri minimi, di cui il punto di ebollizione e la viscosità contano maggiormente nel servizio.

Vale la pena ripetere due avvertimenti a qualsiasi cliente. DOT 5 è a base di silicone e non deve mai essere miscelato con fluido glicole o versato in un sistema progettato per questo, perché i due non si fondono e il silicone può aerare nell'hardware ABS. Separatamente, un punteggio più alto non è automaticamente migliore: DOT 5.1 offre un margine di punto di ebollizione maggiore rispetto a DOT 4, ma assorbe anche l'umidità più velocemente, quindi un guidatore quotidiano che non vede mai un uso intenso ne guadagna poco.

Cosa fa l'acqua all'interno di un sistema sigillato

Il fluido glicole è igroscopico per progettazione. Aspira l'umidità dall'aria attraverso i tubi flessibili, i labbri di tenuta e il tappo del serbatoio ventilato e mantiene l'acqua dispersa anziché raccolta in un unico punto. Il costo è un calo costante del punto di ebollizione: un fluido DOT 4 valutato a 230 °C a secco scende a 155 °C a umido dopo aver assorbito circa il 3,7% di acqua, un livello che possono raggiungere due o tre anni di guida normale in un clima umido.

In caso di ripetute frenate brusche – una lunga discesa in montagna, un furgone carico, una sessione in pista – una pinza può superare quella cifra bagnata. Si forma vapore, il pedale si allunga o cade a terra e prima non si accende alcuna spia. L'acqua si corrode anche dall'interno verso l'esterno: i fori della pompa freno, le linee d'acciaio arrugginiscono e i detriti possono far aderire i pistoni della pinza. Il colore del fluido è una guida approssimativa, poiché il fluido glicole fresco è da trasparente ad ambrato chiaro mentre il fluido marrone scuro o nero solitamente trasporta prodotti di corrosione e particelle di gomma.

Segni che il liquido dei freni è basso, vecchio o contaminato

• Un pedale che sembra morbido o spugnoso o che affonda lentamente mentre lo tieni fermo.
• Un livello del serbatoio che scende tra i servizi. La normale usura delle pastiglie la abbassa leggermente; una caduta improvvisa significa che il liquido sta fuoriuscendo.
• Una spia dell'ABS o dei freni, spazi di arresto più lunghi o un freno che trascina dopo il rilascio.
• Macchie umide all'interno di una ruota, che di solito indicano una guarnizione della pinza o del cilindro della ruota.

Non limitarti a ricaricare e andare avanti. Se il livello scende senza perdite esterne, la guarnizione posteriore del cilindro principale potrebbe spingere il fluido nel moltiplicatore di vuoto. Quel fluido distrugge nel tempo il diaframma interno del booster e le due parti vengono normalmente sostituite insieme.

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Intervalli di cambio e cosa comporta un servizio fluido

Il liquido dei freni al glicole viene sostituito in tempo, non in base al chilometraggio. La maggior parte dei produttori richiede un cambio ogni 24 mesi, e anche prima se il veicolo viene guidato intensamente, vive in un clima umido o presenta cicli di lavoro brevi stop-start.

1. Prova prima di decidere. Un misuratore di umidità elettronico o una striscia reattiva forniscono una percentuale; superiore al 3% significa sostituire ora, mentre dal 2 al 3% significa prenotare il lavoro a breve.
2. Utilizzare liquido fresco da un contenitore sigillato. Una bottiglia aperta e lasciata su uno scaffale per mesi ha già assorbito l'umidità e il liquido fuoriuscito non dovrebbe mai tornare nel serbatoio.
3. Spurgare nella sequenza corretta, normalmente iniziando dalla ruota più lontana dalla pompa freno, e mantenere il serbatoio al di sopra del MIN in modo che l'aria non venga mai aspirata.
4. Ispezionare pastiglie, dischi, tubi flessibili e pinze nella stessa visita. Le pastiglie usurate estendono i pistoni, abbassano il livello del serbatoio e modificano la sensibilità del pedale, quindi le parti di attrito e il fluido si uniscono.

Due regole evitano errori costosi: non mescolare mai il silicone DOT 5 con fluido glicole, e non lasciare mai un prodotto a base di petrolio vicino all'impianto, perché l'olio minerale si gonfia e distrugge le guarnizioni in gomma in poche ore. Il liquido versato rimuove anche la vernice, quindi sciacquare qualsiasi area di contatto con acqua. Sui conducenti quotidiani comuni, l'attrito semi-metallico gestisce il lato meccanico del lavoro mentre il fluido gestisce il lato idraulico e, adattando entrambi alle specifiche del veicolo, mantiene la sensazione del pedale costante tra una visita e l'altra.

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Cosa significa questo per negozi, distributori e acquirenti di flotte

Per chiunque si occupi della fornitura o della manutenzione dei freni, il liquido dei freni è l'articolo del programma basato sulle specifiche. Ci sono solo una manciata di valutazioni, ma il costo di sbagliarle è alto: la chimica sbagliata danneggia le guarnizioni e un fluido sottospecificato comporta un margine del punto di ebollizione che un camion carico o un'auto da pista utilizzeranno in un solo pomeriggio.

Le parti idrauliche solitamente seguono un servizio fluido. Pompe freno, servofreno, pinze, cilindretti, dischi e pastiglie si trovano tutti nella stessa riparazione e abbinandoli in base al numero OEM e all'applicazione del veicolo mantiene il lavoro prevedibile. REICK produce componenti per sistemi di frenatura e frizione per autovetture, veicoli commerciali e trattori, rispettando gli standard ISO 9001 e ISO/TS 16949 e ECE R90 per i prodotti di attrito, con gamme ceramiche, a basso contenuto di metalli e semi-metalliche. Il gamma di pastiglie freno copre il lato di attrito di quel programma e la guida a come funziona un sistema frenante completo spiega il layout idraulico dietro di esso.

Il liquido dei freni è più facile da capire perché è il volume che non cambia mai. Mantienilo pulito, mantienilo asciutto e mantieni la potenza specificata nel serbatoio e il pedale rimarrà dove previsto dagli ingegneri. Lascia entrare l'umidità e lo stesso fluido che ferma l'auto in modo affidabile alle velocità cittadine può trasformarsi in vapore durante la discesa dove ne hai più bisogno.