Perché la lubrificazione dei freni è importante nelle officine

I moderni sistemi frenanti non sono mai stati così complessi. Operando a temperature estreme, sottoposti a elevati carichi meccanici e integrati con sistemi di controllo elettronico sempre più sofisticati, i freni odierni richiedono un livello di precisione tecnica che va ben oltre le competenze acquisite da molti tecnici un decennio fa. La lubrificazione è un ambito in cui questo cambiamento è particolarmente rilevante, ma è ancora ampiamente frainteso.

Scott Irwin, responsabile della formazione tecnica presso Textar, spiega perché i lubrificanti specialistici progettati specificamente per le esigenze delle odierne tecnologie frenanti sono fondamentali per i tecnici che vogliono mantenere un’affidabilità di livello OEM.

Capire cosa si sta lubrificando

Il principio fondamentale nella lubrificazione moderna dei freni è: è il componente a determinare il lubrificante. Ogni grasso si comporta in modo diverso sotto l’effetto del calore, della pressione e del contatto con la gomma o il metallo. Di conseguenza, non tutti i grassi sono uguali e l’uso di quello sbagliato può causare rumori, usura dei componenti o addirittura il malfunzionamento dei freni.

All’interno di un gruppo frenante esistono due ambienti distinti che richiedono lubrificazione, e che non sono intercambiabili: i punti di contatto tra gomma e metallo.

Componenti idraulici e gomma EPDM: un problema di compatibilità spesso trascurato

I perni di scorrimento delle pinze, i pistoni e le relative guarnizioni e cuffie sono tra i componenti più critici per la sicurezza nell’impianto frenante. Sono anche tra i più vulnerabili a una lubrificazione errata.

La gomma utilizzata in queste aree è quasi universalmente EPDM (monomero di etilene propilene diene), un elastomero sintetico apprezzato per la sua durata, flessibilità e resistenza al calore e agli agenti atmosferici.

Ciò a cui l’EPDM non resiste è il grasso incompatibile. Qualsiasi lubrificante utilizzato in aree in cui è presente la gomma, compresi i perni di scorrimento delle pinze alloggiati all’interno di ghette in EPDM e i componenti in gomma attorno ai pistoni delle pinze, deve essere pienamente compatibile sia con l’EPDM che con i liquidi freni, inclusi DOT 3, DOT 4, DOT 4 LV e DOT 5.1 Ultimate. HydraTec di Textar è formulato specificamente per questo scopo, prevenendo il rigonfiamento, lo strappo o la deformazione dei componenti in gomma e garantendo che i cursori si muovano liberamente per tutta la durata di servizio.

Quando un lubrificante non idoneo entra in contatto con l’EPDM, la gomma lo assorbe e inizia a gonfiarsi. Il manicotto non garantisce più una tenuta corretta attorno al perno dello slittone, dando così inizio a una prevedibile serie di problemi:

• Movimento limitato del cursore
• Pinze appiccicose o bloccate
• Frenata difficile e surriscaldamento
• Aumento del rumore e dello sbandamento in frenata

La soluzione non è una nuova lubrificazione, ma una revisione o la sostituzione della pinza, accompagnata da una spiegazione al cliente sul motivo per cui un intervento di manutenzione ordinaria si è trasformato in un problema più grave.

Punti di contatto metallo-metallo

I punti di contatto delle pastiglie nel supporto, le superfici di scorrimento della pinza che non coinvolgono la gomma e i punti di contatto metallici dei freni a tamburo richiedono tutti una lubrificazione, ma di tipo completamente diverso. Si tratta di interfacce soggette ad alte temperature e carichi elevati, dove la priorità è ridurre il cigolio, prevenire la corrosione e garantire un funzionamento costante e fluido.

Per i punti di contatto metallo-metallo, l’approccio corretto è un grasso per montaggio ad alta temperatura, privo di metalli e non conduttivo. CeraTec di Textar è progettato proprio per questa applicazione: punti di contatto delle pastiglie nel supporto, punti di scorrimento della pinza che non coinvolgono la gomma, contatti metallici dei freni a tamburo e componenti metallici ausiliari come i bulloni del supporto. Riduce il cigolio, resiste alla corrosione ed è pienamente compatibile con l’ABS e i sistemi di controllo elettronico dei freni.

Per decenni, il grasso al rame è stato la scelta predefinita in questi punti e rimane comune in molte officine ancora oggi. Il problema è che i moderni sistemi frenanti non sono stati progettati tenendo conto del grasso al rame.

Il rame è elettricamente conduttivo. I moderni gruppi frenanti incorporano sensori ABS, sistemi ESP e altri moduli di controllo elettronico sensibili alle interferenze elettriche. Quando il grasso a base di rame migra, come avviene sotto l’effetto del calore e delle vibrazioni, nelle aree dei sensori o sugli anelli di tono, può:

• Generare disturbi elettrici che destabilizzano i segnali di tensione
• Provocare codici di errore, interruzioni dei sensori o letture errate della velocità delle ruote
• Innescare un’attivazione errata dell’ABS o far entrare il sistema in modalità di sicurezza

Oltre ai rischi elettronici, il grasso al rame può anche danneggiare le guarnizioni in gomma EPDM, accelerare la corrosione galvanica sulle pinze in alluminio e aumentare il rumore dei freni anziché ridurlo.
CeraTec non deve mai essere applicato su componenti in gomma, spessori in gomma o piastre di supporto delle pastiglie in presenza di uno spessore. Un uso errato in queste aree comporta il rischio di vibrazioni, danni agli spessori e rumore dei freni.

Sensori ABS: la parte più sensibile del sistema

Comprendere il funzionamento dei sensori ABS aiuta a spiegare perché la gestione del grasso nell’intero gruppo sia così importante. Questi sensori necessitano di un segnale pulito e privo di ostacoli per monitorare con precisione la velocità delle ruote, e la loro sensibilità è spesso sottovalutata.

La maggior parte dei sensori ABS moderni utilizza un sistema magnetico o a effetto Hall per rilevare la rotazione delle ruote. Il grasso che penetra nell’area del sensore può distorcere il campo magnetico, causando una lettura errata dell’anello sonoro di passaggio da parte del sensore e l’invio di dati irregolari o deboli all’unità di controllo dell’ABS. Il problema si aggrava quando il grasso contiene particelle conduttive come il rame. In un ambiente che dipende da segnali elettrici puliti, il risultato può essere una lettura instabile della tensione, codici di errore e dati errati sulla velocità delle ruote, il tutto senza alcuna causa meccanica evidente che indichi al tecnico il vero problema.

Il grasso agisce anche come un magnete per la ghiaia stradale, la polvere dei freni e le particelle metalliche, causando ulteriori complicazioni. L’accumulo sulla superficie del sensore o sui denti dell’anello sonoro porta a segnali deboli o incostanti, a un aumento del rischio di guasti all’ABS o al controllo della trazione e a un’assistenza alla frenata irregolare, in particolare a basse velocità dove i sensori ABS devono rilevare variazioni di rotazione molto sottili.

Molti cuscinetti per ruote moderni utilizzano anelli magnetici codificati anziché i tradizionali anelli dentati. Questi encoder sono estremamente sensibili. La contaminazione da grasso interrompe il campo magnetico, causando una lettura errata della rotazione da parte del sensore e, se le sostanze chimiche presenti nel grasso deteriorano la superficie dell’encoder, può provocare danni permanenti. In questi casi, solitamente è necessario sostituire il cuscinetto stesso.

Se il grasso penetra tra il sensore e la sua superficie di montaggio o tra il sensore e il mozzo, modifica il traferro. I sistemi ABS dipendono da una distanza molto precisa tra il sensore e l’anello di tono. Un traferro troppo ampio o irregolare produce letture intermittenti, accensione delle spie di controllo della trazione o dell’ABS e un intervento frenante incostante.

La regola per le aree dei sensori è di mantenerle completamente asciutte.

Superfici di attrito: la contaminazione è irreversibile

Non si deve utilizzare alcun tipo di lubrificante sulle superfici di attrito delle pastiglie dei freni o sui dischi. Anche piccole quantità possono causare spazi di frenata significativamente più lunghi, ridurre la presa dei freni, compromettere la sensibilità del pedale e rendere instabile la frenata. Il calore fa sì che il grasso si diffonda e crei una pellicola scivolosa che impedisce il corretto ingranaggio per attrito. In molti casi, le pastiglie contaminate subiscono danni permanenti a causa della vetrificazione o dell’assorbimento di olio e devono essere sostituite completamente.

Procedura corretta di lubrificazione per la sostituzione del disco del freno

Per eseguire correttamente la lubrificazione durante la sostituzione del disco è necessario seguire una sequenza ben definita:

1. Assicurarsi che la superficie del mozzo sia pulita, liscia e priva di residui prima di montare il disco. Utilizzare un attrezzo per mozzi o una spazzola metallica per rimuovere meccanicamente eventuali tracce di corrosione o detriti.
2. Montare il disco completamente asciutto: nessun grasso, nessun antigrippante, nessuna pasta di rame sull’interfaccia mozzo-disco.
3. Applicare il lubrificante solo dove specificato: perni di scorrimento, punti di contatto delle pastiglie nel supporto e bulloni del supporto, e solo in conformità con le indicazioni OEM.

Questa sequenza protegge l’interfaccia di attrito, l’ambiente del sensore e i componenti in gomma, il tutto nell’ordine corretto.

Il principio che dovrebbe guidare ogni intervento di manutenzione dei freni

La lubrificazione dei freni non consiste nell’applicare generosamente del grasso e affidarsi alla chimica affinché risolva il problema. Ogni punto di contatto in un moderno gruppo frenante ha un requisito specifico. Le conseguenze di un errore includono pinze grippate, guasti all’ABS, superfici di attrito contaminate e anelli dell’encoder distrutti. Tutti problemi abbastanza significativi da giustificare lo stesso livello di attenzione riservato a qualsiasi altro aspetto del lavoro.

Lista di controllo per il tecnico

• Mantenere le superfici dei sensori e gli anelli degli encoder completamente asciutti e privi di grasso
• Utilizzare un lubrificante compatibile con la gomma (come HydraTec) in presenza di EPDM o gomma
• Utilizzare un grasso privo di metalli e non conduttivo (come CeraTec) sui contatti metallo-metallo
• Nessun grasso al rame o metallico nei gruppi frenanti
• Verificare il gioco d’aria del sensore e la pulizia della sede