Test pastiglie freni Brembo
Spettacolo pirotecnico? No, è il test delle pastiglie freno Brembo!

Test pastiglie freno Brembo: la prova del fuoco

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Quanta differenza passa, nell’uso al limite, fra tre livelli di pastiglie freno sportive? Per scoprirlo, Igor ha fatto un salto in Motorquality, che ci ha messo ha disposizione il suo nuovo banco prova per freni. Grazie a questo macchinario è possibile simulare, in modo super preciso e con dati oggettivi, il comportamento di un impianto frenante in qualsiasi tipo di gara, su qualsiasi tipo di pista. Ed è proprio quello che abbiamo fatto: ecco il nostro test delle pastiglie freno Brembo.

Testo: Aigor  Foto: I.B., Motorquality

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Il banco prova di Motorquality

L’idea di questo test è nata quando Alessandro Borella, responsabile tecnico di Motorquality, ci ha annunciato una succosissima novità. “In Motorquality abbiamo appena finito di installare un banco prova per impianti frenanti, ed è una bomba!” “Wow, fico!”, gli abbiamo risposto. “Ma, ehm… cosa sarebbe un banco prova per impianti frenanti?”. Dieci minuti per spiegarci per sommi capi le incredibili caratteristiche e le straordinarie funzionalità di un apparato del genere; un altro minuto per raccogliere le mascelle da terra quando abbiamo intuito quanto fosse costato, e, a fine chiacchierata, avevamo già programmato una visita in Motorquality per conoscere il nuovo macchinario e approfittare dell’occasione per eseguire un test ad hoc.

A dirla tutta, il pensiero di una prova di freni che non prevedesse di saltare in sella a una moto da pista e strapazzarla tra i cordoli, inizialmente non ci entusiasmava granché. In questo caso, infatti, sarebbe stata la nuova apparecchiatura di Motorquality a eseguire il test al posto nostro, relegandoci al ruolo di semplici osservatori. Ma quando Alessandro ci ha illustrato cosa avremmo potuto fare grazie al loro macchinario, simulando in maniera super scientifica una gara su un circuito a nostra scelta, abbiamo intuito le potenzialità della cosa. E a quel punto, è stata solo questione di decidere cosa provare e quando.

Come funziona all’atto pratico?

Il giorno del test ho appuntamento con Alessandro Borella e Bruno Lonati (altro luminare dei freni, nonché nostro referente in Motorquality) direttamente nella loro azienda. Prima di cominciare facciamo un ripassino su come funzioni e cosa possa fare il macchinario che useremo oggi. In breve, si tratta di banco dinamometrico studiato per eseguire prove su impianti frenanti. Semplice no? Mica tanto. Per dare l’idea delle dimensioni del tutto, il banco, con la sua cabina, occupa circa un terzo di un’enorme stanza-laboratorio.

A un’estremità della cabina abbiamo un potente motore elettrico, che mette in rotazione un albero di trasmissione, alla cui altra estremità c’è una testa che in pratica è il mozzo di una ruota. Su quest’ultima possono essere installati vari tipi di dischi freno, su cui, a loro volta, possono essere fatti agire vari tipi di pinze. Nel mezzo ci sono degli enormi volani, coi quali si simula l’inerzia desiderata – quella di un SUV da varie tonnellate, per dire, sarà molto diversa da quella di una Moto3 da 150kg col pilota. Ovviamente il macchinario è disseminato di sensori di ogni tipo che consentono di rilevare in tempo reale una quantità enorme di parametri: dalla velocità simulata, alla temperatura di ogni componente, alla pressione idraulica nell’impianto, al coefficiente di attrito delle pastiglie, alla velocità di decelerazione, ecc.

Supersport a Misano

In Motorquality, mi spiega Alessandro, questo nuovo strumento sarà un grande aiuto per studiare nei minimi dettagli il funzionamento, l’affidabilità e le prestazioni sia dei nuovi prodotti in fase di sviluppo, sia di quelli già in commercio, ad esempio per capire dove e come migliorarli. Anche se non mi viene detto esplicitamente, il banco verrà usato pure per mettere alla prova e comparare i prodotti della concorrenza. Ma non è su questo che ci concentreremo oggi – per quanto mi riguarda il dettaglio più interessante è un altro.

A differenza dei classici banchi dinamometrici per motori, che consentono di rilevare “solo” le prestazioni, il macchinario di Motorquality può infatti essere programmato per simulare il lavoro di un impianto frenante in una serie praticamente infinita di scenari. Ad esempio, mettendo alla prova i freni di una moto di un determinato peso e una determinata potenza, su un determinato circuito, con in sella un pilota capace di girare a un determinato ritmo. Impressionante vero? È quello che ho pensato pure io quando me l’hanno spiegato, ed eccoci dunque al focus del nostro test, incentrato sul mostrare in maniera oggettiva, tramite dati incontestabili, ottenuti scientificamente e in uno scenario completamente ripetibile, che differenze passino, in termini di rendimento, resistenza e prestazioni, fra tre livelli di pastiglie Brembo: le “sportive stradali” SA, le “sportive da pista” RC e le “racing senza compromessi” Z04.

Per eseguire la prova simuleremo il seguente scenario: circuito di Misano, condizioni di asfalto asciutto, gara di categoria 600 Supersport. Parliamo quindi di 12 giri condotti sul passo dell’1’40” (un ritmo praticamente al limite per una Supersport a Misano) durante i quali l’impianto frenante avrà modo di scaldarsi, stabilizzarsi e… iniziare a soffrire le pene dell’inferno.

Brembo SA

Per assicurare assoluta omogeneità di risultati, ogni simulazione di gara verrà eseguita utilizzando un disco freno nuovo (Brembo T-Drive), con pastiglie nuove. La pinza (una radiale Brembo), non avendo problemi di usura, resterà la stessa; ogni “gara” sarà preceduta da una sessione di rodaggio per consentire a disco e pastiglie nuove di accoppiarsi al meglio. Inizieremo con il test delle Brembo SA, ottime pastiglie sportive, seppur con caratteristiche prettamente stradali. Ciò significa che sono realizzate con materiale d’attrito sinterizzato e sono studiate, più che per assicurare prestazioni assolute nell’uso al limite in pista, per funzionare bene nell’uso a 360° di una moderna moto sportiva.

Alessandro e Bruno chiudono gli sportelli della cabina; dopodiché, quando i vari sensori confermano che ogni accesso alle parti in movimento è bloccato, il macchinario può essere messo in azione. A quel punto Luca e Gabriele, i due preparatissimi (e super appassionati) tecnici Motorquality che gestiscono il sistema da un computer in un’altra cabina, danno inizio al test.

Non so cosa aspettarmi quando il grosso motore elettrico si avvia. Inizialmente emette “solo” un ronzio. Un ronzio intenso, da motore elettrico molto potente, ma pur sempre un ronzio. Dalle finestre di controllo, invece, noto solo che il disco ha iniziato a girare e che la pinza ogni tanto lo morde, seguendo la sequenza delle staccate virtuali del tracciato di Misano. Se devo essere onesto mi sarei immaginato qualcosa di più “drammatico”. Rumoracci, sussulti, vibrazioni… Invece sembra tutto molto “asettico.” Lo dico ad Alessandro che, sorridendo, mi spiega che in realtà è proprio così che dev’essere. Il sistema è studiato per azzerare qualsiasi variabile esterna, come possono essere le vibrazioni, o tolleranze diverse da quelle che si potrebbero riscontrare sull’impianto da simulare. In ogni caso, abbi pazienza: siamo solo al rodaggio. A breve avrai il tuo show.”

Si spengono i semafori!

Come volevasi dimostrare, di lì a poco vengo accontentato. Quando parte la simulazione di gara, i ritmi e l’intensità delle frenate sono subito superiori a quelle del rodaggio. Sono impressionato dal rumore delle pastiglie che mordono i dischi. Di solito, mentre si guida, questo è coperto dal fruscio del vento, dal sound del motore, mentre qui il “frrrrrr… frrrrrr…” si sente chiaramente. E mentre seguo mentalmente il giro virtuale sul tracciato di Misano, dopo circa tre o quattro passaggi sul traguardo simulato, inizio a intravedere lo show di cui mi parlava Alessandro.

Mentre le luci nella stanza vengono abbassate per rendere più evidente ciò che sta accadendo, noto che i dischi cominciano a colorarsi. Prima leggermente in giallo, poi, col passare delle staccate, in un arancione sempre più acceso, fino ad arrivare ai limiti del rosso vivo. Wow, sono incandescenti! Il pilota virtuale del banco prova sta lottando come un matto per vincere la sua gara simulata, e a soffrire le pene dell’inferno, in questo momento, sono le pastiglie Brembo SA, uscite di fabbrica per garantire frenate al top a orde di smanettoni in sella alle loro supersportive stradali, e non certo preparate a subire gli abusi di una gara a ritmi da Mondiale Supersport.

Nel frattempo, Alessandro mi può già mostrare qualcosa di interessante, tra le migliaia di righe di dati generati dal banco: a quanto pare le pastiglie stradali stanno confermando di essere… pastiglie stradali. Nel senso che faticano a reggere il ritmo indiavolato imposto dalla gara. La potenza frenante, espressa sotto forma di coefficiente d’attrito, sta calando, e il pilota virtuale, per cercare di controbilanciare, sta applicando il massimo della pressione plausibile nel contesto reale. Ma non c’è nulla da fare: bisogna anticipare il punto di staccata.

Test pastiglie freno Brembo SA, i risultati:

Conclusa la simulazione di gara, in attesa che l’impianto si raffreddi e i tecnici Motorquality procedano al montaggio di un disco nuovo e delle successive pastiglie da testare, Alessandro mi mostra dei grafici dal significato molto chiaro. Fondamentalmente, usate in un contesto di gara, ovvero ben al di fuori della loro destinazione d’uso naturale, le Brembo SA stradali frenano molto bene all’inizio, circa per i primi due giri, ma poi vedono man mano decadere le prestazioni. Tramutato nella realtà, il passo gara va progressivamente ad aumentare, per via di una potenza frenante che si va riducendo giro dopo giro, obbligando il pilota ad anticipare progressivamente la staccata.

A fine prova, Alessandro mi fa anche notare la presenza di ampi depositi di materiale d’attrito sul disco appena usato. È normale, mi spiega, ma quando la pastiglia viene utilizzata molto intensamente al di sopra del suo range di temperatura ottimale (come nel nostro caso) i depositi aumentano in maniera sensibile. Nel caso delle Brembo SA, che sono sinterizzate, e quindi contenenti polveri metalliche, i suddetti depositi sono inoltre metallici, e alle temperature troppo alte possono addirittura arrivare a fondersi con la superficie del disco, segnandolo in maniera quasi irreversibile. Questo è la conferma del fatto che se dischi e pastiglie vengono utilizzati al di fuori dal proprio contesto di impiego previsto – in questo caso, sottoposti a livelli di stress elevati come in un trackday molto tirato – possono veder ridurre le proprie prestazioni.

Brembo RC

Le seconde pastiglie che testiamo sono le Brembo RC. Realizzate in materiale carboceramico, sono prettamente racing, ovvero del tutto adatte all’uso in pista, anche parecchio tirato. In pratica, sono la scelta ideale sia per gli amatori da prove libere, sia per le gare di medio livello. “Su una 600, ovvero una moto non troppo pesante né potente, le RC potrebbero addirittura duellare con le Z04”, mi dice Alessandro. Pur essendo progettate per finalità racing, queste pastiglie potrebbero essere utilizzate anche per la guida sportiva stradale, ma ahimè, non sono omologate per questo impiego.

Conclusa la sessione di rodaggio inizia anche qui la simulazione di gara, che, a un’osservazione esterna, non sembra molto diversa dalla precedente. Come prima, dopo una manciata di staccate, il disco inizia a diventare incandescente. Le uniche differenze sono che l’arancione della pista rovente sembra persistere più a lungo tra una pinzata e l’altra, e nelle staccate più dure, come all’ingresso del Tramonto, dalle pastiglie si vedono partire alcune scintille. “È normale” mi spiega Alessandro. “Sono piccoli frammenti di materiale d’attrito carboceramico che si staccano dalla superficie delle pastiglie.”

Test pastiglie freno Brembo RC, l’analisi:

L’analisi finale evidenziata dai grafici, anche in questo caso è molto chiara. Alessandro mi mostra come alle basse temperature (primo giro di rodaggio) il coefficiente di attrito delle RC sia più basso rispetto alle SA stradali. Ma non appena viene raggiunta la temperatura operativa, il coefficiente si alza nettamente. Da lì in poi le prestazioni rimangono stabili per tutta la durata della gara, richiedendo al pilota virtuale pressioni meno elevate sulla leva rispetto alle SA, e ottenendo sempre gli spazi di frenata voluti. Sul disco è rimasto anche meno materiale d’attrito e non si sono formati residui metallici. “In questo caso, al massimo il disco si può segnare. Ma è solo normale usura, perché ovviamente più è aggressiva la pastiglia, più la pista frenante si consuma”, mi spiega Alessandro.

Brembo Z04

Per l’ultima simulazione di gara usiamo le Brembo Z04, le pastiglie racing senza compromessi. Sono l’apice della produzione Brembo e, per capirci, sono le stesse usate in Superbike e in tutte le competizioni in cui si usano dischi in acciaio (invece che in carbonio come in MotoGP). Nella mia osservazione esterna non noto sensibili differenze rispetto al test delle Brembo RC, ma finita la simulazione, quando Alessandro mi mostra i grafici, è subito evidente come le Z04 abbiano reso la vita decisamente più facile al nostro pilota virtuale.

Per cominciare, il coefficiente d’attrito è subito altissimo, ben superiore alle SA stradali anche a freddo. In pratica sono pastiglie che non hanno bisogno di scaldarsi per funzionare. Ma la cosa più impressionante è come le Z04 riescano a mantenere il loro coefficiente d’attrito, ovvero la potenza frenante, su livelli elevatissimi, in maniera assolutamente costante e senza cali per tutta la durata della gara. Alessandro mi fa notare che l’unica variazione, nei 12 giri di gara in condizione reale, riguarderebbe un leggero allungamento della corsa della leva del freno. Ma si tratta di un evento fisiologico: tutti gli impianti, una volta in temperatura, hanno un momento di assestamento a cui si rimedia con un aggiustamento della leva tramite l’apposito registro remoto sul semimanubrio sinistro.

A parte questo, a ogni pressione sulla leva corrisponde moltissima potenza frenante, dalla prima all’ultima staccata: tutte le frenate rimangono entro i range prestabiliti, non crescono i tempi di pinzata e le temperature sono stabili. Alessandro mi fa notare anche come i dati in merito all’usura delle pastiglie siano rimasti molto bassi – le SA, al contrario, a fine simulazione erano molto consumate. Il che fa capire come il maggior costo delle Z04, alla fine, si bilanci grazie alla maggior durata in condizioni di uso al limite.

Test pastiglie freno Brembo Z04, perché non sono adatte all’uso stradale?

A questo punto, mi viene da chiedere, se sono tanto performanti, perché non dovrei pensare di montare delle pastiglie così anche su una supersportiva da usare principalmente su strada? Mi risponde subito Alessandro. “Premesso che le Z04, come abbiamo visto, sono pastiglie ‘sincere’ e prevedibili, quindi alla portata anche di un normale smanettone ‘da prove libere’, sinceramente non le consiglierei per l’uso prettamente stradale. A parte il discorso dell’enorme potenza frenante fornita, che su strada, in condizioni non ottimali, potrebbe addirittura essere eccessiva, il problema più che altro riguarderebbe la maggior usura del disco. Le Z04 contengono infatti degli speciali lubrificanti, usati per preservare la superficie del disco, che però si attivano solo oltre certe temperature, difficilmente raggiungibili su strada. Per cui le pastiglie, senza il supporto di questi lubrificanti, finirebbero per usurare velocemente il disco”.

Per concludere, analizzando la pista frenante, notiamo che le Z04 l’hanno un po’ opacizzata. Anche qui, Alessandro mi fornisce la spiegazione. “È una caratteristica di queste pastiglie, che tendono a lasciare più materiale d’attrito.”

Alessandro ne approfitta anche per una puntualizzazione. “Ogni tanto sento gente che giudica il funzionamento di un impianto frenante dall’aspetto del disco. In realtà dipende molto dal materiale d’attrito delle pastiglie: ci sono materiali d’attrito che tendono a lucidare il disco (ad esempio quelli che contengono grafite) e altri tendono a opacizzarlo (perché sono più abrasivi). Quindi non è da quello che si capisce se dei freni stanno facendo bene il loro lavoro.” Beh, l’unica cosa certa è che a svolgere in modo egregio il suo lavoro, oggi, è stato lo straordinario banco prova di Motorquality. Un macchinario talmente stupefacente che, per una volta, possiamo anche perdonarlo se ci ha privati della possibilità di eseguirlo noi, dal vero, un test in pista su un circuito da Mondiale come Misano.

Dischi incandescenti?

La cosa più impressionante del test, senza ombra di dubbio, è stato il fatto di poter osservare da vicino il disco freno montato sul banco mentre diventa incandescente durante le staccate più dure. La domanda però viene spontanea: come mai i dischi delle nostre moto, quando guidiamo in pista, non diventano così? È perché non freniamo abbastanza? Ci risponde Alessandro Borella: “Nel caso del nostro test abbiamo simulato una sessione al limite, ma in realtà un qualsiasi smanettone veloce, su una 1000, durante un giro molto tirato farebbe diventare incandescenti i dischi della sua moto. Il motivo per cui non ce ne accorgiamo è che di giorno, alla luce del sole, è impossibile notarlo. Ma è solo per questo: se non ci credete date un’occhiata alle gare notturne del mondiale endurance. Nei tratti di pista meno illuminati, i dischi incandescenti si vedono eccome!”