Ne valgono la pena i freni in ceramica al carbonio?

Se sai qualcosa sulle Ferrari, probabilmente hai familiarità con i freni in ceramica al carbonio. Tutte le Ferrari prodotte dal 2008 le hanno di serie e le vedrai come optional su molti altri veicoli.

Con il loro design leggero e resistente e la reputazione sportiva, i freni in ceramica al carbonio sono un vantaggio interessante per un numero enorme di riduttori. Tuttavia, queste aggiunte possono anche farti tornare indietro di migliaia di dollari, ponendoti una semplice domanda: ne valgono la pena?

Per aiutarti a capire se questi freni valgono la pena per te, abbiamo messo insieme questa guida pratica. Di seguito discutiamo i pro e i contro dei freni in ceramica al carbonio, in che modo differiscono dai freni in acciaio standard e quando funzionano meglio, in modo da poter prendere una decisione informata.

Cosa sono i freni in ceramica al carbonio?

I veicoli di produzione sono generalmente dotati di freni a disco. Funzionano premendo una coppia di pastiglie contro entrambi i lati di un disco (a volte chiamato rotore) che si trova all'interno di ciascuna ruota, producendo abbastanza attrito per rallentare la rotazione delle gomme.

I dischi dei freni sono generalmente realizzati in ghisa, che è economica e relativamente resistente. Le pastiglie dei freni sono in genere composte da una miscela di metalli e talvolta includono componenti organici come gomma e fibra di vetro. Quasi tutto l'attrito necessario per la frenata è prodotto dalla superficie ruvida delle pastiglie dei freni.

I freni in ceramica al carbonio funzionano con lo stesso meccanismo dei freni a disco standard, ma i dischi stessi sono realizzati con un materiale molto diverso, attraverso un processo complesso. Invece di ghisa o acciaio, i dischi freno in ceramica al carbonio sono realizzati in materiale composito. La resina di silicio viene attraversata da piccoli granelli di fibra di carbonio e modellata a forma di disco del freno, con fori regolari aggiunti radialmente per creare prese d'aria di raffreddamento. Viene quindi esposto a un'enorme quantità di calore e pressione, che lo trasforma da una resina in una plastica. Successivamente, il disco viene raffreddato ad acqua, prima di essere nuovamente riscaldato. Nei prossimi giorni il materiale raggiunge una temperatura di 1.700 gradi Celsius e si trasforma nella sua forma finale: carburo di silicio. Prima di essere montato su un'auto, il disco è verniciato per proteggere dall'ossidazione alle temperature estreme a cui probabilmente sarà esposto.

L'intero processo di produzione richiede in genere circa 20 giorni. Questo fatto, insieme all'enorme quantità di energia richiesta per riscaldare ripetutamente gli ingredienti compositi ad alte temperature, è ciò che rende i freni in ceramica al carbonio così costosi.

I dischi in ceramica di carbonio hanno una struttura dura e cristallina simile a quella di un diamante, che li rende incredibilmente duri e resistenti rispetto ai dischi in acciaio o ferro. Sono stati sviluppati per la prima volta negli anni '70, per l'uso in aeromobili come il Concord. Alla fine del decennio, la loro idoneità per altre applicazioni è stata riconosciuta e sono stati utilizzati anche per le auto e i treni di Formula 1. Alla fine, nel 2001, apparve la prima vettura di serie con freni in ceramica al carbonio: la Porsche 911 GT2.

vantaggi

Essendo così costosi e così impegnativi da realizzare, ti aspetteresti che i freni in ceramica al carbonio presentino una serie di vantaggi rispetto alle loro controparti in acciaio - e lo fanno. Di seguito vengono descritti i loro principali vantaggi:

• durabilità

I dischi dei freni in ceramica al carbonio non sono nulla se non durevoli. Sono progettati per durare per tutta la vita dell'auto, a differenza dei tradizionali freni in acciaio, che devono essere sostituiti con i loro dischi ogni 15.000 a 70.000 miglia. Sono in grado di durare a lungo grazie alla struttura molecolare cristallina del carburo di silicio. Questo rende il materiale incredibilmente duro, soprattutto rispetto al ferro, che è relativamente malleabile.

• Design leggero

Il carburo di silicio è anche molto leggero. In effetti, un disco freno in ceramica al carbonio può essere fino al 70% più leggero rispetto alla sua controparte in acciaio convenzionale. Installando i freni in ceramica al carbonio, è possibile ridurre il peso di un'auto, aumentando la velocità potenziale e l'efficienza del carburante. In condizioni di guida estreme come la F1, dove questi freni sono comunemente usati, radere il peso può fare una grande differenza per le prestazioni complessive di un'auto.

• Dissipazione di calore

I freni a disco sfruttano l'attrito per convertire l'energia cinetica in energia termica. Questa energia deve essere dispersa se il sistema deve evitare il surriscaldamento e i dischi dei freni in ceramica al carbonio svolgono questo lavoro particolarmente bene. Ciò impedisce che il disco del freno si deformi in frenate impegnative e aiuta anche a mantenere il veicolo nel suo insieme freddo.

• Potenza frenante

Un altro vantaggio dei freni in ceramica al carbonio è la loro capacità di produrre l'attrito necessario per frenate brusche per periodi prolungati. Questo li rende ideali in pista, sia che siano montati su un'auto da F1, sia su un'auto sportiva. La maggior parte delle auto dotate di freni in ceramica al carbonio include anche sistemi di assistenza alla frenata, che rendono l'esperienza complessivamente più fluida.

• Resistenza alla corrosione

Se vivi in ​​una zona fredda e ghiacciata, probabilmente sei già consapevole del fatto che le strade salate possono rappresentare un rischio enorme per i componenti in ferro del tuo veicolo, compresi i dischi freno. I freni in ceramica al carbonio, d'altra parte, sono praticamente immuni alla corrosione. Questo perché il materiale con cui sono realizzati è molto meno reattivo dell'acciaio e del ferro, a causa della struttura strettamente legata del materiale.

• Tranquillità e pulizia

Infine, i freni in ceramica al carbonio sono molto più puliti e silenziosi rispetto ai tradizionali freni in acciaio. I freni standard producono una polvere nera appiccicosa nel tempo, che può essere difficile da rimuovere e ne impedisce il funzionamento. D'altro canto, i freni in ceramica al carbonio producono una polvere fine e di colore chiaro, che non si attacca per interferire con la potenza frenante.

svantaggi

Al contrario, i freni in ceramica al carbonio presentano anche alcuni svantaggi:

• Costo

Dal tipico punto di vista del guidatore, il principale svantaggio dei freni in ceramica al carbonio è il loro prezzo altissimo. Selezionandoli come extra facoltativi, ti riporteranno, in media, da $ 10.000 a $ 18.000. Se sei un pilota professionista o un appassionato di pista, sfreccia per questi freni poteva ne vale la pena. Questo perché dureranno molto più a lungo sotto la pressione della guida in pista, rendendo l'esperienza più divertente. Tuttavia, per il conducente medio, il costo supererà di gran lunga qualsiasi vantaggio e pagherai principalmente per vantarti.

• Feedback più morbido

I freni in ceramica al carbonio non forniscono lo stesso feedback dei freni convenzionali. A velocità e temperature più basse, in particolare, possono sentirsi morbide - persino "squishy" - portandoti a applicarle eccessivamente e provare una corsa a scatti. Questo perché i freni in ceramica al carbonio sono stati progettati per funzionare ad alte velocità e temperature. In città, o anche su strade rurali più lente, non funzioneranno in modo ottimale. Sebbene molti produttori abbiano tentato di risolvere questo problema negli ultimi anni, i risultati sono stati incoerenti. Se hai mai guidato solo con freni convenzionali, la modifica può richiedere un po 'di tempo per abituarsi, il che potrebbe impedire la sicurezza della guida per un po' di tempo.

• I freni in acciaio funzionano bene per la guida normale

Nonostante le loro credenziali impressionanti, i freni in ceramica non apportano molti vantaggi reali alla guida di tutti i giorni. In questo reparto, i freni metallici presentano in realtà numerosi vantaggi. Prima di tutto, sono molto meno costosi, anche quando tieni conto del fatto che probabilmente dovrai sostituirli una o due volte durante la vita della tua auto. In secondo luogo, sebbene non dissipino il calore e le opzioni in ceramica al carbonio, i freni convenzionali offrono effettivamente ai conducenti la stessa distanza di arresto. Da un punto di vista della sicurezza, quindi, i freni in ceramica al carbonio non offrono davvero alcun vantaggio rispetto a quelli normali. Infine, i freni metallici si sentono più coerenti su una vasta gamma di velocità. Questo è importante per la guida quotidiana, mentre si va avanti e indietro dall'autostrada senza pedaggio alla città.

Quando sono i freni in ceramica la tua migliore opzione?

Per quanto emozionanti, i freni in ceramica al carbonio sono totalmente inutili per la stragrande maggioranza dei conducenti. Tuttavia, potrebbero essere un buon investimento se:

• Guidi professionalmente

Durante le gare, avrai bisogno di freni su cui poter contare, che non si deformino o sbiadiscano se esposti a temperature elevate per un lungo periodo di tempo.

• Partecipi regolarmente alla guida in pista

La guida in pista è molto diversa dalla guida in autostrada e i freni in ceramica al carbonio sono un buon modo per migliorare i tempi sul giro.

• Pedigree

Se il denaro non è un oggetto e sei entusiasta di possedere un'auto con lo stesso sistema frenante dei veicoli F1, potresti voler investire anche se non sei un normale pilota di pista.

Vale anche la pena ricordare che i freni in ceramica al carbonio varieranno nell'usabilità da un'auto all'altra. Se decidi di aggiungerli come extra opzionale, tieni presente che alcuni produttori hanno fatto un lavoro migliore nell'adattarli all'utilizzo su strada: in particolare Porsche e Ferrari ricordano.

Nel frattempo, altri marchi, come Maclaren, non sono riusciti a rimuovere quella sensazione spugnosa e insensibile alle basse velocità.

Se i freni in ceramica al carbonio sembrano il tuo tipo di investimento, scegli saggiamente. Uno dei produttori più noti è Brembo. L'azienda fornisce soluzioni di frenatura a una serie di produttori prestigiosi, tra cui Ferrari, Aston Martin, GM e Ford.