Servofreno: cos’è, come funziona, come capire se è rotto

Il comfort di guida è migliorato costantemente nel corso degli anni e anche sul versante frenata i progressi sono più che evidenti, sia in termini di efficacia della frenata che di facilità a frenare. Oggi la pressione che il conducente deve imprimere sul pedale del freno è minima e soprattutto ben calibrata alla necessità di frenata del momento. Questo grazie al servofreno, componente fondamentale del sistema frenante che massimizza la forza applicata sul pedale del freno, dosando al contempo la potenza di frenata. Il servofreno a depressione, che dai tecnici viene chiamato anche booster, opera in combinata con la pompa dei freni, servendosi del vuoto (depressione) generato dal motore per incrementare la forza applicata al cilindro della pompa freno.

Qual è la funzione del servofreno?

Durante una frenata, la pompa freni ha la funzione di convertire la pressione meccanica esercitata sul pedale in pressione idraulica attraverso il liquido dei freni. Ciò avviene per mezzo di un cilindro con un pistone che si muove all’interno. Il servofreno a depressione, collegato al collettore di aspirazione del motore, sfrutta la depressione (vuoto) generata dal motore in funzione per amplificare la forza che agisce sul cilindro della pompa freno. Il liquido freni trasmetterà poi questa pressione alle pinze freno attraverso i tubi freno: in tal modo le pinze spingono le pastiglie dei freni contro il disco creando l’attrito necessario a frenare.

Questi i principali passaggi che permettono al servofreno di trasferire la forza applicata al pedale:

• premendo il pedale del freno, un’asta collegata al pedale trasferisce la forza esercitata dal conducente al diaframma interno del servofreno; tale diaframma è una membrana elastica che divide in due parti la camera interna del componente.

• 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 viene a creare 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. È dunque questa differenza di pressione ad aumentare la forza impressa sul pedale del freno, che viene adeguatamente regolata da un sistema di valvole e molle di contrasto in modo da regolare la frenata.

• Il servofreno trasferisce dunque questa variazione di forza al cilindro principale della pompa freno, incrementando la capacità di frenata.

Dove si trova il servofreno auto

Il servofreno si trova subito dietro il pedale del freno. Solitamente è montato sul firewall – la parate che separa l’abitacolo dal vano motore – ed è collegato al pedale del freno e al cilindro principale della pompa freno, che contiene il liquido dei freni e distribuisce la pressione ai freni di ogni ruota.

I principali componenti dei servofreni a depressione

È costituito da alcuni componenti fondamentali:

• Corpo del Servofreno: un contenitore cilindrico in cui sono alloggiati i vari componenti.
• Diaframma: una membrana flessibile che separa la camera dove si crea la depressione dalla camera a pressione atmosferica.
• Valvola di Controllo del vuoto: serve a regolare il flusso di vuoto dal collettore di aspirazione del motore al corpo.
• Asta di Spinta: trasferisce la forza dal pedale del freno al diaframma e al cilindro principale.
• Valvola di Non Ritorno: impedisce al vuoto di tornare indietro verso il motore, mantenendo il servofreno in piena efficienza.

Il servofreno nei motori diesel

Tutte le auto, anche quelle di fascia più bassa, sono oggi equipaggiate con il servofreno, aumentando il comfort di guida e facilitando la frenata. La diffusione massiva dei freni a disco ha reso irrinunciabile questo componente, visto che la forza che deve essere applicata in frenata è decisamente maggiore rispetto ai freni a tamburo, anche in relazione all’aumento del peso delle auto.

Nelle motorizzazioni diesel, per creare la depressione necessaria al funzionamento del servofreno si utilizzano delle apposite pompe per creare il vuoto (non essendoci aspirazione).

Servofreno elettroidraulico per la frenata rigenerativa

Con la diffusione in larga scala dei sistemi di frenata rigenerativa  molti costruttori hanno adottato servofreni elettroidraulici, in particolare sui modelli ibridi. Il servofreno elettroidraulico, che si serve di una pompa elettrica per mettere in pressione il liquido idraulico, ha il vantaggio di regolare con maggiore precisione l’azione combinata della frenata rigenerativa e la normale frenata per attrito dei dischi freni, riuscendo in tal modo a bilanciarle al meglio.

Servofreno rotto: sintomi

Un possibile malfunzionamento del servofreno è facilmente riscontrabile da alcuni sintomi piuttosto comuni, come un irrigidimento del pedale del freno e una “durezza” del pedale che rende necessaria una maggiore spinta da parte del conducente.

Un problema al servofreno potrebbe anche essere associato ad una frenata “lunga”, essendo compromessa l’efficacia dell’intero sistema frenante che non reagisce più correttamente alla pressione del conducente sul pedale. Anche un’ usura anomala delle pastiglie freno potrebbe indicare un malfunzionamento.

Cosa succede se il servofreno non funziona

Una perdita di pressione nel servofreno potrebbe inoltre 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. Rumori insoliti potrebbero segnalare una perdita d pressione. 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. Anche una rottura del diaframma può creare problemi, dando la sensazione di una frenata a sbalzi.

Come verificare se funziona

Un rapidissimo test per verificare se il servofreno è rotto è il seguente. Con il motore spento, premere ripetutamente il pedale del freno fino a che diventa duro. Successivamente si avvia il motore con il pedale premuto. Se il pedale si abbassa leggermente, il servofreno funziona correttamente; se invece rimane bloccato e non si abbassa è altamente probabile un guasto.

Riconoscere i sintomi di malfunzionamento del sistema frenante e mantenere il sistema in buone condizioni è fondamentale per la sicurezza del veicolo. Se si sospettano problemi con il servofreno, è consigliabile sostituirlo prontamente con un ricambio disponibile in aftermarket.