Appassionati di go-kart e sostenitori di DrivingItalia, bentornati nella nostra guida al setup per coloro che sono interessati a scendere in pista – veramente ma anche con il simulatore - con questi piccoli missili a quattro ruote. Dopo avervi spiegato l’indispensabile sulle gomme ora è il momento di passare all’impianto frenante, differenziato per le categorie monomarcia e quelle con il cambio, e ai cerchi, che possono essere sfruttati anche per sopperire ad alcune lacune di aderenza altrimenti difficili da rimediare.
IMPIANTO FRENANTE: COM’È COMPOSTO?
Su un go-kart da competizione l’impianto frenante è essenzialmente composto da un solo disco freno montato sull’assale posteriore, assieme a una pinza che stringe le pastiglie per la dissipazione dell’energia cinetica del mezzo in movimento. Quest’azione viene effettuata attraverso una pompa idraulica, collegata al pedale del freno attraverso tubi dove scorre l’olio in pressione e al piede del pilota, il quale sarà proprio il responsabile iniziale di tutta questa catena di eventi.
La configurazione appena descritta solitamente è quella standard per tutte le classi monomarcia, che quindi dispongono di un motore a presa diretta. Per le categorie con cambio di velocità (e in passato anche per la KF1) i go-kart invece sono provvisti anche di un impianto frenante anteriore, con dischi freno, pinze, pastiglie e pompe idrauliche installati su ognuna delle due ruote anteriori. Questo, ovviamente, consente di aumentare esponenzialmente la capacità frenante del kart, con una conseguente riduzione degli spazi d’arresto in staccata e un miglioramento notevole delle prestazioni.
IMPIANTO FRENANTE: IL DISCO FRENO
Il principale protagonista dell’impianto frenante è sicuramente il disco freno, la cui realizzazione viene solitamente effettuata in base a geometrie, spessori e materiali particolari: quello più utilizzato è sicuramente la ghisa, a cui solitamente vanno associate pastiglie sinterizzate, seguito dall’acciaio inox, per il quale sono più indicate quelle di materiale organico. Anche la fascia frenante del disco stesso è molto importante: essa può avere forme ed ampiezze differenti tra loro, con le quali si può dissipare in maniera più o meno migliore il calore durante le frenate.
A differenza del mondo auto, in quello dei kart il contenimento dei costi prevede il divieto di utilizzo dei dischi in carbonio o quelli carboceramici; al contrario, però, i dischi freno di un go-kart sono di tipo “flottante”, il che permette di scaricare le eccessive sollecitazioni termiche grazie alla libertà di movimento nella loro sede.
In ogni caso, oggi la realizzazione di un disco freno è preceduta da uno studio approfondito attraverso le simulazioni FEM (Finite Element Method), le quali rappresentano una tecnica, interfacciata direttamente con il disegno 3D al computer, che simula gli effetti dell’azione di forze, vincoli e sollecitazioni sul disco stesso. Queste, ovviamente, dovranno essere seguite da prove reali, al banco (cioè nelle sale prove dedicate al test dei freni) e direttamente in pista.
L’IMPIANTO FRENANTE: LA PINZA FRENO
Oltre al disco, un ruolo importantissimo nell’impianto frenante di un go-kart da competizione è svolto dalla pinza freno, che esercita la vera azione frenante sul disco stesso quando il pilota, premendo il pedale del freno, mette in azione la pompa idraulica che, a sua volta, spinge l’olio in pressione nei tubi fino alla pinza, comandata da uno o più pistoncini che stringeranno le pastiglie per effettuare l’azione di frenata.
Un’ottima pinza freno su un kart deve esercitare innanzitutto un’elevata potenza frenante, in rapporto alla ridotta corsa del pedale del freno, deve essere estremamente modulabile nonché rigida e leggera allo stesso tempo. La sua corretta realizzazione, come potete immaginare, dipende molto da geometrie, forme e materiali del disco su cui andrà a lavorare, tenendo presente che un fattore determinante per la sua efficacia ed efficienza nel tempo è dato dal numero e dalle dimensioni dei pistoncini di cui dispone.
Alcune pinze freno sono dotate di un unico pistoncino, mentre altre sono provviste di un numero maggiore: in questo caso, solitamente si predilige creare la pinza con un pistoncino più “piccolo” associato ad uno più “grande”, al fine di bilanciare correttamente la forza frenante sulla pastiglia e di ottenere un consumo il più possibile costante.
Molto importante anche il rapporto tra i diametri dei pistoncini della pinza e della pompa idraulica: se questa è costruita con un diametro piccolo offrirà una maggiore potenza frenante sulla pinza, ma creerà una maggior corsa sulla leva del pedale del freno; se, invece, è costruita con un diametro più grande, si avrà il caso opposto, sicuramente preferito dai piloti. Sul mercato, infine, esistono anche pinze “monoblocco”, che garantiscono una rigidità superiore rispetto a quelle create ed assemblate in due pezzi… ma anche una maggiore complessità per la loro realizzazione meccanica.
L’IMPIANTO FRENANTE: LE PASTIGLIE
Un’altra componente fondamentale per l’impianto frenante di un go-kart da competizione è sicuramente la pastiglia frenante: in una pinza solitamente se ne utilizzano due (una per lato del disco), anche se talvolta alcuni costruttori decidono di realizzare pinze a quattro pastiglie per massimizzare l’efficacia del sistema in staccata.
Il punto di maggior sollecitazione di una pastiglia frenante è individuato quando essa riceve la spinta dai pistoni della pinza a livello degli “spigoli in entrata” del disco: seguendo la rotazione, infatti, la pastiglia tenderà ad incastrarsi puntando con lo spigolo, il che amplifica sicuramente la capacità frenante dell’impianto.
Le pastiglie freno sono tra le componenti a maggiore usura dell’impianto frenante, che deve essere sottoposto frequentemente a regolare manutenzione. Ogni volta che si installano dischi e pastiglie nuove, inoltre, va sempre effettuato un accurato rodaggio, senza sollecitare eccessivamente l’impianto e scaldare troppo i freni. È consigliabile effettuare frenate dolci e progressive, in modo da permettere alle componenti di allinearsi perfettamente: il rischio che si vuole evitare, infatti, è la “vetrificazione” delle pastiglie, un processo che andrebbe ad alterare la qualità del materiale di attrito.
L’IMPIANTO FRENANTE: COME INFLUISCE SUL SETUP?
Per quanto riguarda l’influenza dell’impianto frenante sul setup di un go-kart da competizione, possiamo affermare che la qualità e la diversa realizzazione delle componenti determina l’efficacia dell’azione frenante in pista. Utilizzare pastiglie sinterizzate o con materiale organico, così come sfruttare dischi freno a margherita piuttosto che “tradizionali”, comporta delle significative differenze a livello di feeling, alla pari della giusta manutenzione che va effettuata periodicamente al fine di evitare ogni tipo di problema.
A livello di modifiche apportabili, l’unica differenza percepibile da parte di un pilota è il tipo di leveraggio utilizzato per il pedale del freno: l’asta di rinvio della pompa idraulica, infatti, può essere collegata al pedale in tre punti differenti, che ne determinano l’allungamento o l’accorciamento della corsa. Tutto dipende dalle preferenze di chi sta dietro al volante: rispetto a un’auto, tuttavia, il go-kart non permette la variazione della famosa “pressione di frenata”, che quindi rimane essenzialmente la stessa e varia a seconda delle condizioni della pista e del livello di grip offerto dalle gomme con l’asfalto.
I CERCHI: PERCHÈ SONO COSÌ IMPORTANTI?
Assieme all’impianto frenante e agli pneumatici, un’altra componente importantissima che determina la competitività di un go-kart da corsa è rappresentata sicuramente dai cerchi. Oltre ad ospitare la gomma, questi assolvono anche alla funzione di supportare il livello di aderenza del mezzo in pista, grazie soprattutto al materiale con il quale sono costruiti.
Sostanzialmente, i cerchi sono realizzati in lega di alluminio oppure in lega di magnesio. Il primo è meno fragile, si deforma in caso di urti ma difficilmente si rompe, mentre il secondo ha una più forte tendenza a fratturarsi. Il magnesio, tuttavia, è anche più rigido e molto, molto più leggero dell’alluminio (fino al 40% in meno), il che apporta diversi benefici a livello di peso totale del kart, di inerzia di rotolamento delle gomme e di accelerazione fuori dalle curve.
Come potete immaginare, i cerchi in magnesio sono quelli più utilizzati per la ricerca della massima prestazione in pista: offrono il grip ottimale agli pneumatici e garantiscono un superiore potere di smaltimento del calore, evitando il surriscaldamento dell’aria all’intero della gomma; inoltre hanno il pregio di “liberare” il telaio quando si trova in uscita di curva, che così potrà scorrere con una maggiore libertà.
I cerchi in alluminio, invece, oggi sono utilizzati prevalentemente con temperature molto rigide, quando si sente la necessità di scaldare in fretta le gomme oppure in condizioni da bagnato con pneumatici da pioggia. Per tutto il resto, quindi, i costruttori consigliano l’utilizzo di quelli in magnesio, che comunque richiedono un controllo delle dimensioni della carreggiata posteriore per evitare possibili problemi di assetto del kart.
Quando si cambiano i cerchi, infatti, è doveroso controllare la distanza fra il punto di appoggio dei cerchi stessi con i mozzi e il loro bordo interno: si tratta di un valore che comporta, in alcuni casi, una variazione della carreggiata posteriore, il che ci porta a consigliare di segnarsi sempre questi dati prima di provvedere al cambio delle suddette componenti.
