Freni elettrici: la tecnologia EWB (Electronic Wedge Brake) di Siemens-VDO

L'elettronica, si sà, impera sempre più prepotentemente nelle moderne autovetture. Grazie all'elettronica è possibile realizzare motori che inquinano meno, avere a bordo maggiori confort e servizi, e, non in ultimo, avere una migliore sicurezza (attiva e passiva). Nel pensiero comune della stragrande maggioranza degli automobilisti, ci sono però aspetti legati alla sicurezza di un veicolo che difficilmente si immaginano completamente affidabili all'elettronica: sicuramente, ad esempio, gli organi di direzione (sterzo) e gli organi di arresto (freni). Vi presentiamo una breve analisi del sistema EWB corredata dal video ufficiale che ne descrive il funzionamento.

E' facilmente comprensibile questa sorta di "diffidenza tecnologica": ciò che riteniamo vitale per la nostra sicurezza deve essere "sicuro" ogni ragionevole dubbio, almeno secondo le nostre "percezioni" e conoscenze tecniche. Questo vale non solo per le automobili, ma per tutto ciò che ci circonda: da una scala appoggiata ad un muro ad un aereo di linea. L'impianto frenante di un veicolo ha beneficiato, nel tempo, di numerose innovazioni tecnologiche che ne hanno elevato l'efficacia, l'affidabilità e, parallelamente, ne hanno ridotto la manutenzione. Naturale sviluppo di questa incessante evoluzione sono i sistemi frenanti "brake by wire", ovvero i futuri sistemi frenanti completamente elettronici: insomma niente più olio idraulico, tubazioni, pompa ecc. ma solo fili e centraline !!

Il colosso Siemens VDO ha realizzato un innovativo sistema brake by wire denominato "Electronic Wedge Brake" - abbreviato "EWB"- , una tecnologia direttamente basata su studi, realizzazioni e applicazioni frutto della moderna ingegneria aerospaziale.

Il sistema Electronic Wedge Brake è completamente privo di qualsivoglia circuito e componente idraulico.

L'EWB funziona con impianti elettrici del veicolo a 12 Volt e quindi sarà facilmente applicabile sull'attuale produzione di automobili senza costose e radicali modifiche.

Il sistema ha inoltre un rapido tempo di reazione: si "lavora" circa un terzo più velocemente die sistemi frenianti "convenzionali"; sono sufficenti infatti solo 100ms per raggiungere la piena potenza di frenata, rispetto ai 170ms necessari in un sistema frenante (idraulico) tradizionale.

"Cuore" del sistema (ECU di gestione a parte) sono le pinze: fondamentalmente, una delle due pastiglie dei freni è "collegata" ad un cuneo.

L'azione frenante avviene mediante l'utilizzo di motori elettrici. Inutile dire che l'impianto integra anche la funzione di freno di stazionamento.

I motori elettrici girarno e e spingono le pastiglie freno sul disco. L'uso di un "cuneo" consente di "moltiplicare" la potenza frenante con una spesa minima di energia (circa un decimo rispetto ai freni idraulici), grazie al principio funzionale di "auto-energizzazione". La visione del video è -in tal senso- abbastanza esplicativa.

La mancanza di un collegamento fisico tra il pedale del freno ed i freni identifica la definizione di "brake by wire", ovvero di frenare mediante fili elettrici.

Appositi sensori misurano la velocità angolare delle ruote un centinaio di volte al secondo : questo consente la regolazione della "pressione" di frenata (modulabilità) in maniera precisa e accurata.

I risultati dei test sono stati sorprendenti finora. I test hanno impiegato una Audi A6, dotata del sistema di Electronic Wedge Brake, e  un'altra A6 avente impianto frenante tradizionale: la distanza di frenata necessaria per passare da 100 Km/h a 0 Km/ h è stata circa della metà nella A6 equipaggiata di EWB !!

Ma l'impianto è davvero sicuro? Tutti i sistemi freni che si affidano interamente e cavi elettrici e centraline sono legate -per forza di cose- alla assoluta necessità di un'alimentazione elettrica stabile e "sicura". L' EWB è collegato a due distinte fonti di alimentazioni: una "principale" e una di "backup" / "emergenza"  assicurata da una specifica batteria secondaria. Inoltre la sicurezza dell'impianto è affidata anche a logiche di controllo e di verifica del tipo "rindondante".

La prima auto con EWD è prevista al debutto entro il 2010, e sarà -molto probabilmente- un marchio tedesco ed equipaggiare una sua vettura ammiraglia con questo nuovo e rivoluzionario sistema. Potrebbe essere Audi, visto che lo sviluppo e i test sono stati eseguiti con una A6.