È possibile calcolare facilmente lo spazio di frenata in base alla velocità. Vi mostriamo come calcolarla e come influisce la velocità.
Calcolo dello spazio di frenata per una manovra di frenata normale
Durante una normale manovra di frenata, non si preme con tutte le forze il pedale del freno, ma si rallenta in modo da fermarsi, ad esempio, prima di un semaforo rosso. Si può facilmente calcolare lo spazio di frenata dividendo la velocità percorsa per 10 e moltiplicando questa esperienza per se stessa. La formula è:
(velocità / 10) x (velocità / 10)
Se si guida l’auto in città a 50 km/h, lo spazio di frenata secondo questa formula è:
(50 km/h / 10) x (50 km/h / 10) = 5 x 5 = 25 m
Per questa formula molto semplificata, si presume che si stia viaggiando su una strada pianeggiante. Lo spazio di frenata sarebbe più breve in salita e più lungo in discesa. Altri fattori che la influenzano sono le prestazioni dei freni, la forza con cui si azionano i freni e le condizioni del manto stradale.
In caso di frenata d’emergenza
In caso di frenata di emergenza, ad esempio di fronte a un ostacolo che compare all’improvviso o se il veicolo che precede frena improvvisamente, lo spazio di frenata si riduce. Di norma, durante la frenata di emergenza il pedale del freno viene premuto molto più forte. Ciò aumenta la pressione nell’impianto frenante e le pastiglie dei freni vengono premute con maggiore forza contro i dischi dei freni. Questo aumenta l’effetto frenante e riduce lo spazio di frenata. Secondo una regola empirica, lo spazio di frenata si dimezza circa durante la frenata d’emergenza. Per l’esempio sopra riportato, ciò significa che lo spazio di frenata per una frenata di emergenza a una velocità di 50 km/h sarebbe di circa 12,5 metri.
Qual è la differenza tra spazio di frenata e spazio di arresto?
Lo spazio di arresto è la somma dello spazio di frenata e dello spazio di reazione. Se ci si accorge di dover frenare, ci vuole un po’ di tempo prima che si reagisca e che il piede passi dal pedale dell’accelleratore a quello del freno. Secondo l’ADAC, questo tempo di reazione si aggira in media tra 0,8 e 1,2 secondi. Durante questo tempo, l’auto continua a viaggiare senza freni. La distanza percorsa durante il tempo di reazione è nota anche come distanza di reazione. Quando si preme il pedale del freno, i freni impiegano un certo tempo per raggiungere il loro pieno effetto. Secondo l’ADAC, sono necessari altri 0,2 secondi dal momento in cui si preme il pedale del freno fino a quando i freni sono pienamente efficaci. Solo allora inizia l’effettivo spazio di frenata. La distanza percorsa dall’auto in questo lasso di tempo – il tempo di reazione più il tempo che manca all’entrata in funzione dei freni – è nota come spazio di reazione. La formula semplice per calcolare lo spazio di frenata è quindi la seguente:
Distanza di arresto = distanza di reazione + distanza di frenata
Per calcolare lo spazio di reazione, dividere la velocità per 10 e moltiplicare il risultato per 3. Se si viaggia a una velocità di 100 km/h, lo spazio di reazione è circa:
Spazio di reazione = 100 km/h / 10 x 3 = 30 m
Lo spazio di frenata a una velocità di 100 km/h si calcola con la formula precedente:
Spazio di frenata: (100 km/h : 10) x (100 km/h : 10) = 100 m
Quindi il risultato è di: 30 m + 100 m = 130 m
Qual è il calcolo per velocità più elevate?
Maggiore è la velocità di un’auto, maggiore è la distanza percorsa in un certo tempo. Se si viaggia a 50 km/h e si ha bisogno di un secondo per reagire, l’auto avrà percorso circa 13,5 m in questo tempo. A una velocità di 100 km/h, la distanza percorsa è di 27 metri. Se invece si viaggia a 200 km/h, in un secondo si sono percorsi circa 54 metri. La distanza percorsa nel tempo di reazione aumenta quindi linearmente con la velocità. Tuttavia, lo spazio di frenata è fondamentalmente diverso. Non aumenta linearmente con la velocità, ma con il quadrato della velocità. Ciò significa che se si guida a una velocità doppia, lo spazio di frenata è quattro volte più lungo. Nel caso di una frenata di emergenza da 50 km/h, questo sarà di circa 12,5 metri, come già descritto. Se si frena a fondo a 100 km/h, aumenterà a circa 50 metri. Questo fatto ha un significato particolare nella vita di tutti i giorni. Supponiamo di guidare in una zona a 30 km/h. Ci sono auto parcheggiate a destra e a sinistra. Poi, a 3 lunghezze di auto o a 15 metri di fronte a voi, un bambino corre improvvisamente sulla strada tra due auto. Se state guidando a 30 km/h, la vostra auto si fermerà dopo circa 13 metri in caso di frenata di emergenza. Al bambino non accadrebbe nulla. Tuttavia, se si viaggia a 50 km/h, che non è molto più veloce, la frenata inizia solo dopo circa 13,5 m a causa del tempo di reazione. Inoltre, lo spazio di frenata sarebbe di 12,5 metri. Ci si arresterebbe solo dopo un totale di quasi 26 metri, cioè circa 11 metri dietro al bambino.
Quali fattori influenzano lo spazio di frenata?
Durante la frenata di emergenza, la lunghezza dello spazio di frenata è determinata dalla velocità e dalla forza con cui si preme il pedale del freno. Quanto più forte si preme il pedale del freno, tanto maggiore è la pressione nell’impianto frenante e quindi sui freni. Ciò significa che durante le frenate d’emergenza è necessario premere i freni con la massima forza possibile. Altri fattori che influenzano lo spazio di frenata normale sono:
- Condizioni della strada
- Condizioni dei freni
- Collegamenti dell’aria e dell’acqua nell’impianto frenante
- Liquido dei freni scaduto
- Condizioni dei pneumatici
Più la superficie stradale è liscia, ad esempio a causa del bagnato, delle foglie bagnate o della neve e del ghiaccio, più lungo sarà lo spazio di frenata. Anche l’usura delle pastiglie e/o dei dischi dei freni può determinare un allungamento. Le inclusioni di aria e acqua nell’impianto frenante impediscono di trasmettere ai freni tutta la pressione del pedale. Anche un liquido dei freni obsoleto può avere questo effetto. Infine, ma non per questo meno importante, anche le condizioni dei pneumatici influiscono sulla lunghezza dello spazio di frenata. Una bassa profondità del battistrada e una pressione degli pneumatici non corretta comportano generalmente un aumento dello spazio di frenata.
Perché lo spazio di frenata è minore nelle auto con ABS?
Il sistema antibloccaggio (ABS) impedisce alle ruote di bloccarsi in frenata. Esse continuano a girare anche durante le frenate di emergenza. Questo è importante perché l’attrito statico quando un pneumatico rotola sulla strada è più forte dell’attrito dinamico quando il pneumatico scivola sulla strada. Ciò significa che quando un pneumatico rotola sulla strada, è possibile trasferire forze maggiori e quindi frenare l’auto più rapidamente. Di conseguenza, lo spazio di frenata di un’auto con ABS è più breve. Un altro vantaggio è che l’auto può ancora essere sterzata. Ciò significa che è possibile aggirare un ostacolo durante una frenata di emergenza. Ciò non è possibile quando si frena bruscamente con pneumatici stridenti che slittano sulla strada.
