Osservando un treno in movimento, potresti notare qualcosa di insolito sull'asse: quattro ruote, invece delle due previste. Mentre i due hub più grandi sono in contatto con le rotaie, i due hub più piccoli al centro sembrano non servire a nulla. Tuttavia, questi hub apparentemente ridondanti sono in realtà cruciali per il sistema frenante del treno. Sono i dischi freno, componente essenziale per garantire la circolazione sicura ed efficiente dei treni.

Tipi di freni del treno

I sistemi frenanti dei treni sono disponibili in tre tipi principali: freni a disco, freni a ceppo e freni a binario. Ciascun metodo viene applicato a diverse parti del treno: rispettivamente assi, ruote e rotaie.

Freni a disco

I freni a disco, come visto nell'osservazione iniziale, sono installati sull'asse del treno. Questo sistema è simile al meccanismo di frenatura presente nelle automobili. Le pastiglie dei freni sono montate sull'asse e, quando vengono applicati i freni, due pinze premono saldamente contro i lati del disco del freno. L'attrito generato da questo contatto converte l'energia cinetica in calore, rallentando e fermando di fatto il treno. I vantaggi principali dei freni a disco includono una frenata fluida, una bassa rumorosità e un'efficiente dissipazione del calore, che li rendono la scelta preferita per i treni ad alta velocità che viaggiano a velocità fino a 120 km/h.

Bloccare i freni

I freni a ceppo funzionano in modo simile al vecchio sistema frenante della bicicletta. In questo caso le pastiglie dei freni premono contro un lato della ruota. Quando i freni sono innestati, le pastiglie premono gradualmente contro la superficie della ruota, sfruttando l'attrito risultante per fermare il treno. Tuttavia, questo metodo genera temperature elevate, che raggiungono i 400-500 gradi Celsius, che possono causare un'usura significativa delle ruote. Ciò non solo riduce la durata delle ruote, ma introduce anche potenziali rischi per la sicurezza.

Freni di pista

I freni sui cingoli, sebbene efficaci, comportano una serie di sfide. Simili a una fila di denti sospesi sotto il treno, questi freni vengono abbassati per premere contro le rotaie quando è necessaria la frenata. L'attrito generato da questo contatto può causare notevoli danni alle rotaie. Le scintille prodotte durante questo processo possono essere scambiate per effetti speciali, evidenziando l'intenso attrito in gioco.

Conclusione

Confrontando questi tre metodi di frenatura, i freni a disco si distinguono come l’opzione più comunemente utilizzata e più sicura. Il loro funzionamento regolare, la bassa rumorosità e l'efficiente gestione del calore li rendono ideali per i treni moderni.