Il freno motore è un concetto utilizzato principalmente in veicoli a trazione motrice. Si riferisce alla capacità del motore di fornire resistenza al movimento quando l’auto si muove in discesa o decelera. Questo fenomeno è ottenuto modificando la modalità di funzionamento del motore, in modo che agisca similmente a un freno, convertendo l’energia cinetica del veicolo in potenziale all’interno del propulsore stesso.
Il modo più semplice di sfruttare questa resistenza è rilasciare il pedale dell’acceleratore o scalare la marcia. Il primo rapporto del cambio ha un effetto frenante molto maggiore rispetto alle marce più alte, come la quinta o la sesta. Inoltre, il freno motore di un propulsore elettrico, o ibrido, è utilizzato per ricaricare la batteria del veicolo.
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Freno motore: differenze fra cambio automatico e manuale
Il concetto di freno motore può differire tra le auto con cambio manuale e quelle con l’automatico, a causa delle diverse modalità di funzionamento dei due tipi di trasmissione. Partendo dal cambio manuale, le possibilità di sfruttarlo sono due:
- il conducente ha il controllo diretto sulla selezione delle marce. Durante la decelerazione o la guida in discesa, può scegliere di ridurre la marcia (si usano anche i termini scalata o downshifting) per aumentare la resistenza del propulsore al movimento del veicolo, sfruttando così l’effetto frenante;
- inoltre, si può azionare la frizione (attenzione quando accade questo) per disaccoppiare temporaneamente il motore dalla trasmissione, riducendo così la resistenza e consentendo al veicolo di muoversi liberamente. Questo è assolutamente da evitare sulle strade in discesa, in quanto significherebbe far accelerare il veicolo in maniera incontrollata.
Per la trasmissione automatica, invece, il concetto è un po’ diverso:
- la gestione elettronica del cambio si occupa delle decisioni sulla selezione delle marce e sulla temporizzazione degli innesti. In molte auto automatiche moderne, durante la decelerazione, il sistema di controllo può ridurre in autonomia la marcia per sfruttare l’effetto frenante del motore;
- alcuni modelli automatici offrono modalità di guida particolari, come “sport” o “manuale” simulata, che consentono al conducente di influenzare le decisioni della trasmissione e sfruttare il freno motore;
- in alcune trasmissioni automatiche moderne, il convertitore di coppia può essere bloccato e disaccoppiato in modo più preciso rispetto al passato. Questo può contribuire a un effetto frenante più efficace durante la decelerazione.
In entrambe le tipologie di trasmissione, l’obiettivo è sfruttare l’inerzia del veicolo e la resistenza del motore per controllare la velocità, senza dover utilizzare eccessivamente i freni tradizionali. Tuttavia, mentre nelle auto con cambio manuale l’automobilista ha un controllo più diretto sulla scelta delle marce e sull’uso della frizione, nel caso dell’automatico queste operazioni sono gestite in gran parte dalla componente elettronica della trasmissione.
I vantaggi dell’effetto frenante
L’utilizzo del freno motore presenta diversi vantaggi, che possono variare in base al contesto di guida e al tipo di veicolo. Di seguito, sono elencati quelli più significativi:
- controllo della velocità in discesa: la resistenza offerta dal propulsore rappresenta un modo efficace per controllare la velocità del veicolo durante la guida in discesa, senza dover utilizzare eccessivamente i freni. Questo è particolarmente importante nelle discese lunghe o ripide, dove frenare continuamente potrebbe portare a un eccessivo surriscaldamento;
- risparmio di carburante: sfruttare l’inerzia del veicolo e la resistenza del motore per rallentare, aiuta a consumare meno benzina o diesel. Questo può contribuire al risparmio di carburante, specialmente in situazioni in cui la frenata regolare comporterebbe una perdita di energia sotto forma di calore nell’impianto frenante;
- minore usura dei freni: decelerando usando le pinze il meno possibile, consente di ridurre il degrado delle pastiglie e dei dischi, prolungandone la durata. In questo modo è possibile allungare l’intervallo fra le manutenzioni;
- miglior controllo del veicolo: usare il freno motore offre al conducente un maggiore controllo della velocità dell’auto, specialmente in situazioni di guida più impegnative come curve o condizioni stradali scivolose. Questo può contribuire a migliorare la stabilità e la sicurezza complessiva;
- frenata rigenerativa su auto elettriche (quali sono le più vendute) e ibride: il freno motore per la ricarica delle batterie, comunemente noto come “recupero dell’energia di frenata” o “recupero dell’energia cinetica”, è una caratteristica importante nelle auto elettriche e ibride. La sua funzione è quella di catturare parte dell’energia cinetica del veicolo in fase di decelerazione, o frenata, e convertirla in energia elettrica per ricaricare le batterie.
Per l’ultimo aspetto, è necessario approfondire un po’ la questione. Nei veicoli elettrici e ibridi, i motori che forniscono la trazione possono essere utilizzati anche come generatori durante la decelerazione o la frenata. Essi sono montati o nelle singole ruote o sugli assi. In questa fase, il sistema di controllo inverte il flusso di corrente. Invece di fornire energia alle ruote per far muovere il veicolo, il motore diventa un generatore, convertendo l’energia cinetica in elettricità.
Il sistema di recupero dell’energia in frenata può essere regolato su vari livelli di intensità. Il conducente può avere la possibilità di impostare manualmente il livello di recupero o, in alternativa, il sistema può essere progettato per adattarsi automaticamente alle condizioni di guida. All’aumentare dell’intensità, aumenta la resistenza opposta e, quindi, il freno motore. È chiaro, quindi, quanto sia importante saper sfruttare questa importante caratteristica: i vantaggi sono evidenti e riguardano anche l’aspetto economico. Una minore usura, infatti, significa anche spendere meno soldi per sostituire i componenti logorati.
