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Focus Tecnico

ITALFRENO, L’INEDITO IMPIANTO FRENANTE BY EMME RACING

TKART Staff

19 Giugno 2021

Nel nord Italia, vicino a Verona, ha sede l’azienda che progetta e realizza i telai EKS. Il suo titolare, Giampaolo Masotto, non ha certo esaurito la propria inventiva e, negli scorsi anni, ha lanciato sul mercato un impianto frenante che non si rifaceva a nessuna delle tipologie fino a quel momento in commercio per il karting. Si chiama Italfreno e dal 2020 è disponibile anche per la categoria MINI. Scopriamolo.

Il principio di funzionamento è tanto semplice quanto efficace. All’interno della pompa c’è uno stelo (di cui, all’occorrenza, si può variare il diametro), che è direttamente collegato al pedale del freno tramite un’asta. Sullo stelo è montato il pompante, una sorta di anello che ha la funzione di spingere l’olio nel circuito dell’impianto e indirizzarlo alla pinza. Una volta che viene premuto il freno, l’azione dell’olio è immediata, data l’assenza dei giochi e degli attriti presenti nelle pompe con leveraggio. L’intensità dell’azione frenante è direttamente collegata alle dimensioni dello stelo che si decide di montare. Infatti, il volume di olio che la flangia spinge si ottiene dalla differenza tra il volume totale della camera interna della pompa freno e il volume dello stesso. A parità di flangia, quindi, se si aumenta il diametro dello stelo allora si riduce il volume dell’olio da spostare e aumenta il livello di pressione che si genera nell’impianto. In altre parole, applicando la stessa forza sul pedale del freno, uno stelo con un diametro maggiore consente di imprimere una potenza frenante maggiore.

Nell’animazione interattiva qui sopra è possibile vedere il funzionamento della pompa Italfreno. Nella prima parte di animazione è possibile vedere come un stelo interno di diametro inferiore eserciti una forza X. Nella seconda parte dell’animazione, invece, viene mostrato come, all’aumentare del diametro dello stelo, aumenti anche la pressione che si genera nell’impianto a parità di forza esercitata sul pedale.

GENESI

L’impianto Italfreno è stato lanciato in via sperimentale a fine 2017, ma la sua omologa più recente è del 2020, per la categoria MINI. Il principio di funzionamento costituisce un qualcosa di mai visto prima nel panorama del karting e si ispira all’impianto adottato da alcune monoposto di categoria inferiore alla F1. I tecnici di EKS hanno deciso di introdurre una nuova tipologia di pompa freno, portando una soluzione che permette di ridurre al minimo le perdite per attrito nella fase di frenata, che si verificano inevitabilmente nei modelli con il classico leveraggio solidale alla pompa freno. Inoltre, grazie a questa configurazione del complesso pedale-pompa freno, il pilota ha una modularità perfetta della frenata, senza che questa venga modificata dall’intervento di leveraggi.

La prima versione dell’impianto Italfreno ha fatto il suo debutto nel mondiale KZ del 2017 in Germania, in cui ha contribuito al raggiungimento del terzo posto per la squadra Croc Promotion, con il pilota Ben Hanley.

La pompa e la pinza, ancora in via sperimentale, avevano uno stile più grezzo e un forme più spigolose rispetto a quelle poi effettivamente omologate.

LA POMPA FRENO

La pompa del sistema progettato da Emme Racing è realizzata in alluminio ricavato dal pieno e lavorato al CNC. Al suo interno sono presenti due fori nella parte superiore. Una, posizionato nell’area posteriore, corrisponde all’ingresso dell’olio presente nel serbatoio, mentre quello posto circa a metà della lunghezza della pompa è di sicurezza e serve per il ricircolo dell’olio quando il freno viene rilasciato per ritornare nella posizione neutra. Lo stelo è realizzato in ergal, una lega di alluminio che presenta una resistenza simile a quella dell’acciaio C40; come anticipato in precedenza, sullo stelo sono montati la flangia (pompante) che spinge l’olio nel circuito, la molla di ritorno in posizione neutra e il gommino paraolio. Il pompante assolve anche la funzione di regolare la corsa a vuoto dello stelo: in base alla sua posizione sullo stelo (più o meno distante dal coperchio della pompa, per intenderci), grazie ad alcuni spessori che si possono usare in posizione variabile, permette di avere una maggiore o minore corsa a vuoto del pedale del freno, in modo che il freno abbia una soglia “di sicurezza” nel caso in cui il pilota sia abituato ad appoggiare il piede sul pedale anche quando non serve. Il pompante in gomma ricopre un ruolo fondamentale per il corretto funzionamento dell’impianto: quando il freno viene azionato, il gommino tende ad espandersi sotto la pressione che riceve dall’olio: una volta che il freno viene rilasciato, il gommino tende a staccarsi dal [1] disco forato a cui è appoggiato e permette il passaggio dell’olio oltre il gommino stesso, nell’area della pompa freno collegata al serbatoio che torna a riempirsi. A chiusura della pompa c’è un tappo, rimovibile con una chiave apposita, in cui lo stelo è libero di scorrere con un vincolo di concentricità, e all’interno del quale è montato un gommino parapolvere.

Il kit della pompa freno di Italfreno. Oltre al [1] corpo della pompa e [2] all’insieme del pompante, possiamo vedere la [3] staffa di attacco al telaio e gli [4] steli optional di diametro differente.

Lo stelo in ergal è il punto centrale del sistema progettato da Emme Racing. Il suo funzionamento è ispirato a quello delle categorie formula.

Il gommino e la diversa posizione degli spessori consentono di regolare la corsa a vuoto dello stelo e quindi del pedale del freno.

Sopra, il setup del pompante posizionato sullo stelo in modo da offrire una corsa a vuoto ridotta. Sotto, viceversa, il setup che permette di offrire una corsa a vuoto maggiore.

Nel video, le operazioni necessarie per invertire gli spessori presenti sullo stelo che permettono di incidere sulla prontezza di risposta dell’impianto frenante alla pressione del pedale. Sotto, gli elementi che compongono l'assieme dello stelo/pompante.

Il tappo che chiude la pompa ha al suo interno il gommino parapolvere.

COME SI MONTA

Il serbatoio dell’olio è verticale e prevede due modalità per il montaggio: può essere posizionato direttamente sulla pompa freno, oppure può essere collocato in un punto diverso tramite un tubo di collegamento. Questo secondo tipo di montaggio è preferito nelle categorie MINI, in modo che il pilota non abbia il serbatoio a disturbarlo sotto alla propria gamba. La pompa freno si collega al freno con una classica asta regolabile. Al telaio, invece, la pompa Italfreno non viene fissata al telaio con i due classici bulloni che la obbligherebbe in una posizione fissa. Questo perché l’asta di rinvio e lo stelo devono sempre rimanere sulla stessa retta perché non ci sono snodi fra di loro. Per questa ragione i tecnici Emme Racing hanno dovuto progettare un attacco specifico per fissare la pompa al telaio che prevede uno snodo che consente due gradi di libertà, ovvero le rotazioni in verticale e in orizzontale, in modo che in ogni momento la pompa e lo stelo siano perfettamente allineati con l’asta che li collega al pedale: se così non fosse si incorrerebbe nel rischio di un grippaggio del sistema. Nel caso di categoria MINI e monomarcia, la pompa è singola, mentre nel caso di categoria shifter si utilizzano due pompe perfettamente uguali, sulle quali è montato il ripartitore di frenata classico.

Il kit che viene fornito per il montaggio del serbatoio dell’olio esterno rispetto alla pompa freno.