Il servofreno è un componente essenziale del sistema frenante di un veicolo, progettato per ridurre lo sforzo necessario per azionare i freni e migliorare l'efficacia della frenata. Nel corso degli anni, il comfort di guida è migliorato costantemente, e i progressi nel sistema frenante sono stati significativi, sia in termini di efficacia che di facilità di frenata. Oggi, la pressione che il conducente deve esercitare sul pedale del freno è minima e ben calibrata, grazie al servofreno.

Cos'è il Servofreno?

Il servofreno, noto anche come servoassistenza del freno, è un dispositivo meccanico o idraulico che amplifica la forza applicata sul pedale del freno, consentendo al conducente di rallentare o fermare il veicolo con meno sforzo. Questo componente massimizza la forza applicata sul pedale, dosando al contempo la potenza di frenata. In sostanza, il servofreno utilizza la depressione generata dal motore o una pompa elettrica per aumentare la forza esercitata dal conducente, rendendo la frenata meno faticosa e più efficace.

Funzionamento del Servofreno

Durante una frenata, la pompa freni converte la pressione meccanica esercitata sul pedale in pressione idraulica attraverso il liquido dei freni. Ciò avviene tramite un cilindro con un pistone che si muove all’interno. Il servofreno si trova subito dietro il pedale del freno.

Servofreno a Depressione

Il servofreno a depressione è collegato al collettore di aspirazione del motore e sfrutta la depressione (vuoto) generata dal motore in funzione per amplificare la forza che agisce sul cilindro della pompa freno. Il collettore di aspirazione, all’interno del quale la pressione è minore rispetto a quella atmosferica, è collegato attraverso una tubazione con l’interno del servofreno.

Quando si aziona il pedale del freno e l’asta spinge il diaframma, si crea una differenza di pressione dovuta al vuoto creatosi su un lato del diaframma e la pressione atmosferica presente sul lato opposto. Le valvole fanno infatti entrare l’aria in una delle due parti in cui il diaframma divide il servofreno, creando una depressione.

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Servofreni Elettroidraulici

Con la diffusione in larga scala dei sistemi di frenata rigenerativa, molti costruttori hanno adottato servofreni elettroidraulici, in particolare sui modelli ibridi. Questi sistemi utilizzano una pompa elettrica per mettere in pressione il fluido idraulico, bilanciando con precisione la frenata rigenerativa con quella per attrito.

Tipi di Servofreno

Esistono diversi tipi di servofreno, tra cui:

  • Servofreno semplice o a doppio stadio: Basati sullo stesso principio di funzionamento, ma con diverse configurazioni per ottimizzare l'efficacia.
  • Servofreno elettro-meccanico: Utilizzano componenti elettronici per controllare e modulare la forza frenante.
  • Servofreno idro-pneumatico: Combinano elementi idraulici e pneumatici per amplificare la forza frenante.
  • Hidrovac: Si trova tra il cilindro principale e i cilindri del ricevitore e può essere montato in qualsiasi area del vano motore.
  • Mastervac: Si trova tra il pedale del freno e la pompa, quindi la sua installazione dipende dalla forma del pedale.

La scelta tra questi tipi dipende dallo spazio disponibile nel vano motore e dalle specifiche esigenze del veicolo.

Componenti del Servofreno

Il servofreno è un sistema composto da diversi componenti che possono essere soggetti a guasti:

  • Membrana o diaframma: Nei servofreni a depressione, la membrana o il diaframma si deforma sottovuoto per amplificare la forza applicata dal conducente.
  • Valvola di vuoto: Nei sistemi a depressione, regola il flusso di vuoto all’interno del servofreno.
  • Cilindro principale del freno: Converte la pressione del liquido freni in forza meccanica per azionare i freni.
  • Tubi flessibili: Trasportano il liquido freni dai cilindri alle pinze.
  • Guarnizioni e o-ring: All’interno del servofreno e dei componenti del sistema di frenata possono deteriorarsi nel tempo a causa dell’usura o della corrosione.
  • Sensore di pressione: Alcuni veicoli sono dotati di sensori di pressione del servofreno che monitorano la pressione all’interno del sistema di frenata.

Sintomi di un Servofreno Guasto

Riconoscere i sintomi di malfunzionamento del sistema frenante è fondamentale per la sicurezza del veicolo. Ecco alcuni segnali che possono indicare un problema con il servofreno:

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  • Pedale del freno duro: Se il pedale del freno diventa insolitamente duro e richiede più forza per essere premuto, potrebbe esserci un problema con il servofreno. Se il servofreno non funziona, potresti notare che il pedale del freno diventa insolitamente duro e che è necessaria molta più forza per frenare.
  • Rumore anomalo: Se si avverte un sibilo quando si preme il pedale del freno, potrebbe esserci una perdita d’aria nel sistema del servofreno. Anche sibili e soffi anormali che si possono sentire quando si frena, sono un segno che ci sono perdite di pressione.
  • Pedale del freno spugnoso: Se il pedale del freno è spugnoso o affonda troppo quando lo si preme, potrebbe esserci un problema con la valvola di ritegno, responsabile del mantenimento della depressione nel sistema.
  • Aumento della distanza di frenata: Senza il servofreno, l’efficacia del sistema frenante si riduce notevolmente, aumentando gli spazi di frenata.
  • Spia ABS accesa: Una spia ABS accesa potrebbe indicare un problema generico con il servofreno.
  • Perdita di assistenza: Se il servofreno smette di funzionare a causa di una perdita di pressione o di un problema meccanico, il conducente dovrà fare più sforzo per frenare il veicolo. Senza l’assistenza del servofreno, il pedale diventa più rigido.
  • Perdita totale di frenata assistita: In alcuni casi, il guasto potrebbe causare una perdita totale della frenata assistita. Questo può accadere se c’è una rottura completa o una perdita totale di pressione dell’olio idraulico (nel caso il sistema fosse idraulico). In questo caso, il pedale del freno potrebbe diventare estremamente duro o addirittura bloccarsi del tutto.
  • Eccessiva aspirazione del vuoto dal motore: Una perdita di pressione nel servofreno potrebbe portare ad un’eccessiva aspirazione del vuoto dal motore per compensare l’insufficiente pressione. Questo potrebbe addirittura portare allo spegnimento del motore quando si va a premere il freno.

Test per Verificare il Funzionamento del Servofreno

Esistono alcuni test che è possibile effettuare per verificare se il servofreno funziona correttamente:

  1. Test del pedale duro:

    • Con il motore spento, premere ripetutamente il pedale del freno fino a che diventa duro.
    • Successivamente, avviare il motore con il pedale premuto. Se il servofreno funziona correttamente, il pedale dovrebbe ammorbidirsi e abbassarsi leggermente.

  2. Test della perdita di pressione:

    • Con il motore al minimo, premere i freni.
    • Con il freno premuto, spegnere il motore senza variare la pressione per 30 secondi. Se durante questo periodo il pedale inizia a sollevarsi, potrebbe esserci una perdita nella camera di pressione.

  3. Test della depressione:

    • A motore fermo, premere e rilasciare più volte il pedale del freno come se si stesse pompando.
    • Quindi azionare il freno e avviare il motore senza togliere il piede dal pedale. Al momento dell'avviamento del motore, dovresti notare che il pedale si ammorbidisce e ti consente di premerlo più dolcemente. In caso contrario, potrebbe esserci un problema con il servofreno.

  4. Test della tenuta:

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    • Dopo un minuto di minimo, spegnere il motore.
    • Quindi premere e rilasciare il pedale del freno 4 o 5 volte. La cosa normale sarebbe che ad ogni pressione il pedale fosse più alto e più difficile da calpestare. In caso contrario, è evidente che c'è un guasto nel servofreno.

Se si verifica una di queste situazioni, è consigliabile far controllare il servofreno da un meccanico qualificato.

Manutenzione del Servofreno

Vista l’importanza del servofreno, è essenziale una manutenzione corretta e interventi tempestivi in caso di malfunzionamento. Una diagnosi rapida e accurata può fare la differenza tra una guida sicura e un incidente. Non è infrequente che il malfunzionamento del servofreno sia dovuto ad un distacco del tubo del vuoto o dalla valvola di controllo che non funziona correttamente.

Le Officine Landi si occupano di revisionare e rigenerare servofreni usati, restituendo loro il 90% delle prestazioni di fabbrica. La revisione del servofreno è un passo cruciale per assicurare il corretto funzionamento e la sicurezza del veicolo.

Servofreno a Motore Spento

Il servofreno a depressione non può funzionare a motore spento perché sfrutta il vuoto generato dal motore. Quando il motore è spento, questo tipo di servofreno non può svolgere la sua azione assistita, rendendo la frenata meno efficace e più impegnativa per il guidatore. In tal caso, il servofreno è disattivato e dovrai utilizzare il freno direttamente, senza assistenza di alcun tipo.

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