Secretele franelor auto: tambur sau disc? De ce unele etriere au 2 sau 4 pistonase?

Soferii din Romania nu prea stiu ca pluralul de la etrier este etriere, nu etrieri. De fapt, ei nici nu stiu care sunt elementele sistemului de franare. Tocmai de aceea suntem noi aici, sa incercam sa invatam persoanele care nu sunt specializate pe inginerie si mecanica auto. Nici noi nu suntem niste experti supremi, insa probabil ca ne pricepem ceva mai mult ca media cititorilor, asadar acest articol este pentru cei mai putin cunoscatori.

De la roti la pedala, sistemul de franare este format din discuri de frana, placute, etrier, piston hidraulic, conducte, distribuitor, pompa de frana, vas si lichid de frana. Masinile moderne au si module de ABS si ESP conectate in distribuitorul din care ies 4 conducte de frana, regland presiunea hidraulica in functie de nevoile masinii cand pierde controlul sau cand se efectueaza o franare de urgenta.

Frane cu 10 pistonase hidraulice

Dar despre frane in general am mai discutat in trecut. Acum insa o sa incercam sa explicam ce se intampla in zona rotii, adica exact unde are loc cea mai mare uzura si unde trebuie sa intervenim mai des. Si una din intrebarile pe care si le pun soferii este urmatoarea: ce frane sunt mai bune, cele cu tambur si sabot sau cele cu disc si placute?

Daca vrei sa cunosti istoria franelor auto, poti sa citesti acest articol complet, care dezbate franele de la aparitia lor, pana in zilele noastre. Insa principiul de franare este acelasi: viteza trebuie micsorata prin exercitarea unei forte de frecare asupra rotii. Astfel, energia cinetica se transforma in energie termica, atunci cand franele se incing. Practic, franarea asta face, transforma energia, nu degeaba, azi multi producatori folosesc frane cu regenerare. Si cele doua metode folosite si azi de toti producatorii, respectiv discul si tamburul, asta fac.

Tambur si sabot

Daca primele automobile avea o franare direct pe axul rotii cu ajutorul unor curele, in anii '50 mai tot ce misca pe strada era echipat cu 4 tamburi. Respectiv, niste "cratite" mari din otel, fixate pe interiorul rotii, care aveau la interior un sabot ce, prin apasarea mecanica sau hidraulica a pedalei de franare, atingea si freca interiorul tamburului. Astazi, automobilele de putere scazuta, produse de nume precum Volkswagen, Renault sau Dacia (dar nu numai), folosesc tamburi pe puntea spate care functioneaza exact asa cum se intampla in urma cu 70 de ani.

Discuri si placute

Franele cu disc comerciale, adica exceptand diverse experimente care dateaza din 1902 incoace, ii sunt atribuite lui Citroen DS. Se pare ca in 1955, masina frantuzeasca a devenit prima echipata de fabrica cu frane pe disc asa cum le stim si azi, adica cu un trio disc-placute-etrier. Ulterior, mai toate masinile au inceput sa foloseasca discurile de franare, fie doar pe puntea fata, fie pe ambele punti.

Spre deosebire de tambur si sabot, sistemul cu disc si placute se foloseste tot de frecare, insa este o frecare "la vedere". La tambur, actiunea sabotului se facea in interior, dar in cazul discului, atat discul cat si placutele sunt descoperite. O pereche de placute acoperite cu material de frictiune sunt apasate de pistonul din interiorul etrierului pe suprafata discului care este fixat de butucul rotii.

Avantajele tamburului de frana

Din capul locului, este clar pentru toata lumea ca franele cu tambur nu au mai multe avantaje ca cele pe disc, altfel inca le-ar fi avut toate automobilele. Dar, totusi, au cateva avantaje. Cum ar fi ca intregul sistem de franare este inchis in tambur, adica departe de umezeala, de praf, de nisip sau de apa sarata de pe strazi. De aici vine si urmatorul avantaj: sunt mult mai longevive ca cele pe disc, rezistand fara interventii chiar si 200.000 de kilometri. Si ultimul avantaj este ca au un pret mic fata de discuri, dar si o manopera scazuta la revizie, deoarece se inlocuiesc mult mai repede.

Avantajele discurilor de frana

In primul rand, la discuri poti sa te uiti fara sa demontezi roata daca placutele sau discul s-au uzat. Cel mai important avantaj insa al discurilor este ca au o forta de franare mult mai mare, pentru ca suprafata exercitata de cele doua placute este mai mare ca un sabot. Avantajele continua cu faptul ca dispersia energiei termice se face mai bine cand avem discuri. Si, nu in ultimul rand, ca franele cu disc pot fi reglate in functie de presiunea hidraulica si de distributia fortei de franare.

Cat despre dezavantaje, este clar ca avantajele unui anumit sistem, reprezinta dezavantaje pentru celalalt, asa ca nu le mai enumeram. Insa trebuie sa stim exact ce ne intereseaza. Si cu franele sunt doar despre siguranta, trebuie sa franeze bine, motiv pentru care discurile sunt mult mai populare in zilele noastre.

Frane cu disc si cu tambur

Multe masini de acum au sistem de franare cu disc pe puntea fata si tamburi pe spate. De ce se foloseste aceasta combinatie? In primul rand, din motive de costuri cat mai reduse. De ce sa fie instalate inca doua etriere, doua discuri si doua perechi de discuri pe o masina care nu are nevoie de ele? Masinile cu tamburi pe spate sunt de putere mica in general sau nu sunt facute deloc pentru viteze mari, cum este cazul unor camionete sau SUV-uri.

In cazul majoritatii masinilor franarea se face oricum aproape in totalitate pe puntea fata. Poti sa te convingi de asta cand ai o masina cu discuri pe toate rotile cu care nu ai mai mers de cateva luni si ai discurile ruginite. Dupa o ora de mers prin oras, o sa vezi ca discurile de frana din fata sunt curate, dar cele din spate inca poarta urmele ruginii. Tocmai, pentru ca nu sunt asa solicitate. Acelasi lucru este si cu masinile care au discuri pe fata si tamburi pe spate: tamburii sunt suficienti pentru franarea acelei masini.

Pistonase de etrier

In timp ce 90% dintre masinile care circula pe strazi au frane cu disc care functioneaza cu ajutorul unui etrier care are un singur pistonas, mai sunt 10% care au etriere cu mai multe pistoane. De fapt, am vazut etriere cu 2, 3, 4, 6, 8, 10 sau chiar 12 pistonase. Dar de ce asa de multe pentru o singura roata?

Etrierele care au 1, 2 sau 3 pistonase sunt etriere simple, cu pistoane doar pe o singura parte. Adica atunci cand apesi pedala de franare, pistonul de pe o singura parte impinge discul si se centreaza, astfel incat ambele placute sa apese pe disc in egala masura.

Etrierele cu mai multe pistoane, acestea fiind mereu in numar par, au pistoanele impartite in doua pe ambele parti ale placutelor. Si este nevoie de mai multe pistoane care exercita apasare, deoarece vorbim de frane uriase, pentru masini performante. Una este sa ai o placuta de frana cu o lungime de 7 cm, alta este sa ai o placuta de frana pentru puntea fata de Koeniggsegg care masoara 25 de centimetri, nu? Asa ca ai nevoie de multe pistoane care sa apese uniform placutele pe disc.

Practic, cu cat ai mai multe pistonase la etrier, cu atat inseamna ca masina este mai performanta si ca are nevoie de o forta de franare mai puternica.

In concluzie, ideal ar fi sa avem cu totii la masina frane cu disc pe toate cele 4 roti si etriere cat mai mari cu cat mai multe pistoane hidraulice. Insa in realitate, majoritatea conducem o masina cu un singur piston de frana le fiecare etrier si, cel mai probabil, avem si tamburi pe puntea spate. Cu toate astea, nu producem accidente si incetinim mereu fara probleme. Pentru ca stim sa facem diferenta dintre condus normal si legal si condus in mod sportiv intr-un cadru organizat. Mai sunt si cei care confunda cele doua medii de condus, dupa care ii vedem seara la stiri.