«Nel 2021, la spesa per la ricerca e lo sviluppo è stata pari al 6% del fatturato» – afferma Alessandro Monzani – Head of System Technical Development di Brembo, gigante della componentistica auto (e moto) da 2,77 miliardi di fatturato (+ 25.8% rispetto al 2020) e insieme azienda familiare bergamasca, esempio tipico di un Quarto Capitalismo molto avanzato, capace di superare le medie dimensioni e di quotarsi in Borsa Valori. È l’azienda che ha portato sul mercato i freni in carbonio ceramico, e che è presieduta da Matteo Tiraboschi – Presidente Esecutivo e dall’Amministratore Delegato Daniele Schillaci; mentre il Presidente Emerito è Alberto Bombassei. Puntando su leggerezza e alte prestazioni, ha conquistato il mercato di alta gamma, e vanta clienti come ad esempio Ferrari, Porsche, Mercedes, Aston Martin e BMW. Comunque i calcoli si fanno presto: l’investimento in R&D è pari a circa 166 milioni; e l’attività riguarda circa 1200 dei 12mila dipendenti che l’azienda ha in giro per il mondo. Perché un effort così poderoso?
Perché l’auto è soggetta ad una profonda trasformazione e ciò coinvolge anche i freni, che sono il business di Brembo. Con l’elettrificazione il veicolo diventa sempre più pesante; per governare un mezzo da due tonnellate, più della sensibilità personale sul pedale, può il software: gli algoritmi potranno regolare il rallentamento su ogni singola ruota, per una guida più stabile e più sicura. E poi, il disaccoppiamento fra l’azione umana e il sistema che realizza la decelerazione è necessario, anche perché nell’auto green il motore viene utilizzato per la frenata rigenerativa: si può recuperare fino al 70% dell’energia che altrimenti andrebbe dispersa.
Ciò non significa che gli automobilisti perderanno il gusto di frenare: si potrà personalizzare il sistema. Più o meno sportivo, con un pedale più o meno pronto e così via. Naturalmente, questa trasformazione non riguarda soltanto il software: c’è un’attività di ricerca che riguarda i materiali; e poi, il rilievo che sta assumendo la sostenibilità nelle scelte dei carmaker (i clienti di Brembo) impone all’azienda bergamasca di ripensare le proprie soluzioni in modo che siano nativamente riciclabili o riutilizzabili. Come vedremo, Brembo non è lontana da questo obiettivo. Di tutto ciò abbiamo parlato con Monzani.
Lo sviluppo del sistema frenante da Brake-by-Wire a Sensify
Nell’industria automobilistica, la tecnologia Brake-by-Wire significa controllare i freni disaccoppiando il pedale dal sistema frenante stesso. Brembo va oltre i sistemi Brake-by-Wire proponendo Sensify, che deriva dalla fusione di due parole: “sense”, che è la capacità con cui una persona percepisce un segnale esterno, e “simplify”, che significa semplicità nell’installare il prodotto. Questa soluzione combina l’attuale portafoglio di prodotti Brembo, quali pinze, dischi e materiali d’attrito con la tecnologia digitale e l’intelligenza artificiale per creare una piattaforma flessibile. Questa include software, algoritmi predittivi e gestione dei dati per controllare il sistema frenante in modo digitale.
In pratica, afferma Monzani, «con Sensify l’impianto frenante non è più una somma di parti, ma diventa un ecosistema, dove l’intelligenza artificiale e il software giocano un ruolo attivo, sfruttando i big data per migliorare l’esperienza del guidatore e permettendo al sistema di essere costantemente aggiornato». Ad esempio, continua Monzani, «con Sensify non c’è più l’Abs, né l’Esp, come oggi presente sui veicoli, perché è il software che gestisce la frenata attraverso attuatori elettromeccanici, evitando il bloccaggio delle ruote. Software e attuatori lavorano in modo continuo su ogni corner».
Il tempo di risposta del sistema, il cosiddetto time-to-lock (ttl) arriva sino a 100 millisecondi, contro i 300-500 millisecondi di un comune sistema frenante, a vantaggio della sicurezza: time-to-lock inferiori significa spazi d’arresto ridotti. Anche lo sviluppo del sistema frenante ci guadagna, poiché i tempi di messa a punto sono più rapidi, attestandosi a qualche settimana, rispetto ai sistemi standard per i quali sono richiesti alcuni mesi. Infine, ottimizzando la gestione della frenata rigenerativa e azzerando la coppia residua (coppia generata dai freni in assenza di frenatura), permette un risparmio in tema di emissioni di anidride carbonica. Secondo Monzani Sensify è il futuro. «Il sistema non sarà destinato ai soli veicoli di alta gamma. Ricordiamoci che una volta l’Abs era montato solo su pochi veicoli; oggi è dappertutto. Chi ha provato Sensify, ha sperimentato una differenza in termini di sicurezza: il feeling percepito è di total safety, sembra un abito su misura. Ora stiamo lavorando al suo sviluppo con diversi clienti, e l’obiettivo e quello di entrare sul mercato nel 2024».
La ricerca sui materiali
La riduzione di peso, ottenuta con l’adozione di freni Carbo-Ceramici, permette alla Huayra un eccezionale comportamento sia in uso sportivo che nella guida di tutti i giorni
«Ogni nostro prodotto deve rispondere a tre condizioni: high performances, low emissions e best driving experience. Nessuna di queste è conseguibile se i materiali utilizzati non sono all’altezza». Grandi “nomi” delle quattro ruote sono equipaggiati con freni carbo-ceramici di Brembo, come ad esempio la Pagani Huayra, la Lamborghini Aventador, la Corvette Grand Sport (con pacchetto Z07) e tutte le Ferrari. In realtà, Brembo è attiva nella produzione di questi dischi per l’automotive dal 2002, quando inizia a fornirli per la Ferrari Enzo. Ma di che si tratta? È un particolare materiale ottenuto attraverso un complesso processo produttivo dal mix di resina fenolica, silicio e fibra di carbonio. Garantisce vantaggi in termini di performance, peso, lunga durata ed immagine tecnica. Dal giugno 2009 Brembo ha sviluppato una Joint Venture paritaria con SGL Carbon, denominata Brembo SGL Carbon Ceramic Brakes. «Questa tecnologia non riguarda però tutte le macchine, ma è rivolta principalmente a quelle sportive, che possono sfruttare al meglio le caratteristiche di questo materiale» – afferma Monzani.
Attualmente, per le pinze, «l’alluminio rappresenta il materiale migliore, perché mette insieme leggerezza e rigidezza, qualità essenziali: se la pinza non è rigida, occorre aumentare la quantità di fluido da immettere nelle pinze e la corsa del pedale del freno aumenta» – afferma Monzani. È stato di recente realizzato, insieme a Daimler, un disco derivante dall’unione di due diversi materiali: ghisa e acciaio. Il vantaggio più importante è infatti dato dalla campana in acciaio, che raggiunge uno spessore di soli 2,5 mm, invece dei 7,5-9 mm della classica campana in ghisa, a parità di prestazioni. La riduzione del peso consente di ottenere un disco che, a seconda della geometria della campana, è più leggero del 10-15%: più grande è la campana e maggiore è la riduzione del peso. Anche qui, il minor peso comporta la riduzione del consumo di carburante e, di conseguenza, un’incidenza minore sull’impatto ambientale: uno dei must nella progettazione di componenti auto.
La sostenibilità a tutto tondo
La sostenibilità ha anzitutto a che fare con l’economia circolare. La ghisa dei dischi è riciclata al 95%; quanto all’alluminio per le pinze, secondo Monzani «entro i prossimi cinque anni i progetti futuri utilizzeranno alluminio completamente riciclato». Quanto al fluido per i freni, continua Monzani, «con Sensify se ne utilizza di meno e in alcune configurazioni è stato del tutto eliminato: il sistema lavora in modalità dry, in quanto le pinze freno vengono attivate da elettroattuatori meccanici». Quanto al problema delle polveri, che sono fonte di inquinamento soprattutto nei contesti urbani, «con la soluzione Greentive si assiste a importanti miglioramenti». Il disco freno Greentive mette insieme i termini “green” e “distinctive”. In buona sostanza, si tratta di un particolare rivestimento applicato sulla superficie frenante, che garantisce un’usura molto bassa, prolungando significativamente la durata del disco e quindi riducendo le emissioni di polveri durante la frenata. Questo, oltre ad avere un minore impatto sull’ambiente, consente all’automobilista di mantenere i cerchi più puliti.
Secondo Monzani, un’altra caratteristica importante di Greentive è l’elevata resistenza alla corrosione, «particolarmente apprezzabile sulle nuove generazioni di veicoli elettrici, caratterizzate da un differente uso dell’impianto frenante». Quanto allo stile, Greentive «si distingue per l’effetto specchiato». Questa tecnologia di rivestimento può essere applicata sulla fascia frenante di tutte le tipologie di dischi Brembo: dai dischi leggeri a quelli integrali e dai co-fusi ai flottanti in due pezzi. Sempre in vista della sostenibilità, in Brembo si lavora sull’eliminazione della “coppia residua”. «Dopo una frenata, quando rilasciamo il pedale del freno, razionalmente pensiamo che la pastiglia si sia allontanata dal disco; in realtà non lo fa completamente. Il consumo della pastiglia continua, e di conseguenza anche quello del carburante. Noi abbiamo studiato una soluzione apposita Enesys, che sta per energy saving system». Una soluzione che riduce possibili contatti residui tra le pastiglie e il disco quando un autista non sta frenando, favorendo la diminuzione delle emissioni e dello spreco di energia e garantendo un aumento di percorrenza del veicolo a parità di motore, potenza e peso. Peraltro, evitando l’usura delle pastiglie si riducono anche i bisogni di manutenzione dei prodotti e se ne prolunga la durata.
Le performance e il comfort
L’innovazione Brembo è anche alla ricerca del comfort ideale con soluzioni in grado di ridurre il rumore, le vibrazioni e la ruvidità della frenata. «La sensibilità verso questo aspetto è molto cresciuta negli ultimi 20 anni. La macchina, quando frena, non deve fare rumori e non deve vibrare. Il segreto è l’utilizzo di modelli matematici durante la fase di progettazione, per prevedere il comportamento del freno » – afferma Monzani. Questo vale per le prestazioni in generale. Sono sempre gli algoritmi a migliorarle sia sull’asciutto sia sul bagnato. «Con il citato Sensify si ottiene la massima aderenza possibile, in ogni condizione».
Centrale è la sicurezza. «Per questo gli impianti frenanti Brembo sono progettati e realizzati per ridurre sempre di più lo spazio di arresto. In condizioni di emergenza pochi metri possono fare la differenza e prevenire una collisione con conseguenze potenzialmente gravi, che non si limitano al solo veicolo». Peraltro, in Brembo un impianto frenante per poter essere messo in produzione deve superare una rigorosa sequenza di test. Dalle prove ai banchi statici, a quelli dinamici a quelli su strada. Ogni anno, l’azienda dedica circa 350mila ore/uomo al testing al banco e circa 200mila ore/uomo a quello su strada.
Il design e lo stile
Brembo ha ricevuto il Premio Compasso d’Oro, il più antico, ma soprattutto il più autorevole premio mondiale di design industriale, assegnato dall’ADI, per l’impianto frenante in Carbonio Ceramico, nel 2004 e per la pinza freno di FormulaE, nel 2020. Il design non è un dettaglio, un elemento secondario, perché incide sulle scelte del carmaker, che a sua volta considera quelle del consumatore. «Occorre mettere insieme il contenuto tecnico, l’estetica e la cura del dettaglio, tenendo sempre presente l’imperativo categorico della sicurezza» – afferma Monzani.
L’idea di colorare le pinze, poi, è nata in Brembo trenta anni fa e nel tempo è diventata una vera e propria firma, che rende i prodotti di questo marchio riconoscibili a colpo d’occhio. «Il colore non è casuale: possiamo affermare che ogni costruttore ha delle richieste particolari. A catalogo, abbiamo più di cento di colori, e alle volte vengono scelti in rapporto al modello di veicolo. Ad esempio, per i veicoli elettrici i colori sono generalmente diversi da quelli per i veicoli a combustione interna» – afferma Monzani.
