Premessa: per i principianti e gli utenti che solo due-tre volte all'anno vanno in pista gli UNICI interventi opportuni sui freni sono sostituire le pastiglie di serie con altre più perfomanti e spurgare l'impianto frenante prima e dopo ogni trackday.
I tubi originali, anche di gomma, vanno benissimo, purché non siano screpolati. E' una leggenda metropolitana che si dilatino e allunghino il pedale! In realtà sono fatti di treccia di kevlar, molto migliore e sicura di certe trecce d'acciaio aftermarket economiche.


Sono anni che sul forum si fanno esperimenti di tutti i tipi sui freni delle Lotus ed è tempo (passato!) di fare un riassunto di prove e risultati.
Non ho interessi commerciali nel settore, quindi eventuali imprecisioni non saranno volute e sono aperte a correzioni obiettive e motivate.
Nulla è riportato per sentito dire, solo dopo test ripetuti ed eventi reali.


Quanto scriverò si riferisce a due gruppi di vetture Lotus

Il primo composto da:
Elise S2 con motore Toyota 1ZZ-FE 1,8 litri 136 CV 5 marce (da non confondere col successivo 1ZR-FAE, col quale ha in comune solo il dato di potenza massima);
Elise S2 con motore 2ZZ-GE (1,8 litri 192 CV 6 marce);
Exige S2 con motore Toyota 2ZZ-GE;
Elise S3 con motore Toyota 2ZZ-GE (modelli alquanto rari);
Elise S3 con motore a quattro cilindri Toyota 1ZR-FAE (1,6 litri 136 CV 6 marce);
Elise S3 con motore a quattro cilindri Toyota 2ZR-FE 1,8 (1,8 litri fra 220 e 250 CV 6 marce);
Opel Speedster (sia 2,2 l aspirate, sia 2 l turbo) la cui centralina ABS sia stata sostituita con la versione Lotus per vetture motorizzate Toyota 2ZZ-GE, essendo la centralina ABS originale delle Opel Speedster inadatta ad un uso sportivo.

Il secondo composto da:
Elise ed Exige S1 (entrambe motorizzate Rover);
Elise S2 motorizzate Rover.

Sono escluse:
tutte le vetture sei cilindri (motore Toyota 2GR-FE).


Perché modificare l’impianto frenante originale?

Perché la frenata è pesantemente sbilanciata verso l’asse anteriore ed è una possibile area di intervento per migliorare le prestazioni con un favorevole rapporto costi/benefici, sicuramente migliore di quello che si ottiene incrementando la potenza del motore, anche se sicuramente inferiore a quello che si ottiene migliorando l’assetto, che è il primo intervento da effettuare in questo senso.

Non basta montare pinze e dischi maggiorati all’anteriore?
No, perché questo tipo di intervento tutto sommato peggiora le prestazioni dell’impianto originale, se non negli spazi di arresto in rettilineo, sicuramente nelle frenate che si protraggono oltre l’inizio delle curve, dove la vettura frena decisamente troppo all’anteriore, rendendo difficile controllare il posteriore che si alleggerisce.
Meglio lasciare inalterato l’impianto originale che è dotato di una migliore ripartizione. Questo sarà un principio da tenere sempre presente man mano che si proseguirà nella lettura.


Partiamo dalle vetture del primo gruppo.

Qui si è in presenza di tarature molto efficaci anche in pista che permettono di sfruttare componenti più prestazionali rispetto agli originali, pur risalendo il software dell’ABS S2 al 2004.

Sull’asse anteriore si possono montare pinze a quattro pompanti come le AP 5000 con diametro dei pistoni 4x38,1 mm (richiedono staffa di adattamento) o le pinze AP 7635 del Big Brake Kit (BBK) originale Lotus (montano direttamente sul porta mozzo senza staffa di adattamento), con diametro dei pistoni 2x31,75 mm e 2x36 mm.
Queste pinze hanno entrambe vantaggi e svantaggi. L’AP 5000 sarebbe progettata per dischi di diametro massimo di 295 mm, ma in realtà fino a 308 mm, scelta che garantisce compatibilità con praticamente ogni modello di cerchio sul mercato, la pastiglia entra in contatto col disco per la quasi totalità della propria superficie. E’ meglio scegliere la pinza BBK Lotus, nata proprio per il diametro 308 mm, se si vuole tenere la possibilità di passare a dischi ancora più grandi. Fino a 315 mm si possono usare cerchi originali e tutta la gamma dei diffusissimi Teamdynamics ProRace.



L’AP 5000 è leggermente più leggera rispetto all’AP 7635, ma dovendo usare una staffa di adattamento il vantaggio è annullato. Ha pistoni più grandi, quindi applica più forza frenante, ma allunga di più il pedale, che resta comunque entro limiti di sicurezza anche nell’uso in circuito.
Volendo, nelle vetture con ABS (tutte quelle motorizzate Toyota e Opel) si può sostituire la pompa freni originale con questa maggiorata di EliseParts https://www.eliseparts.c...ter-cylinder-abs-models/ che ripristina così la corsa originaria del pedale.
I quattro pistoni sono di diametro uguale, mentre coi diametri differenziati delle pinze BBK Lotus si ottiene un’usura della pastiglia più uniforme. Le pinze, tutto sommato, hanno prestazioni paragonabili e garantiscono entrambe un’elevata compatibilità coi cerchi aftermarket.

Sull’asse posteriore si spostano le pinze a due pompanti AP CP5111 che normalmente stanno all’anteriore tramite una staffa di adattamento come questa https://www.eliseparts.c...al-brake-caliper-mounts/



Così facendo la pinza posteriore originale Brembo d’acciaio ad un pompante, con freno a mano integrato, potrebbe rimanere al suo posto, ma in pratica smetterà di funzionare. Il fluido freni al suo interno non circolando più ne causerà il bloccaggio nel giro di alcuni mesi e andrà smontata. Sono state tentate diverse contromisure per evitare il problema, senza risultati:
1) chiudere il foro di ingresso olio può far frenare la pinza quando le temperature del porta mozzo salgono a causa dell’azione frenante della pinza a due pompanti, ora pinza posteriore principale;
2) utilizzare un vaso di espansione non ha alcun effetto;
3) usare olio motore al posto del fluido freni danneggia le guarnizioni.

L’unica soluzione efficace per non dover rinunciare al freno a mano, la cui utilità si apprezza solo quando manca, è rappresentata dalle pinze dedicate di EliseParts https://www.eliseparts.c...rear-handbrake-calipers/ a circa 1.000 Euro, col piccolo difetto di richiedere frequenti interventi a causa della vite di regolazione dal gioco eccessivo.



Le regolazioni devono essere effettuate soprattutto perché le pinze, essendo meccaniche e di dimensioni sufficienti per utilizzare le pastiglie originali, rappresentano anche un freno di emergenza, oltre che di stazionamento.
L’installazione di un freno a mano idraulico non è praticabile perché richiederebbe l’utilizzo di un modello con due pompe (al posteriore vanno infatti due tubi, essendo queste vetture dotate di ABS) e lo spazio ridotto fra i sedili non ne permette un’installazione pulita.
Si potrebbe fare solo eliminando l’intero sistema ABS, ma su un’auto stradale questo è un intervento con evidenti ripercussioni sulla sicurezza.

A proposito di sicurezza, si sono verificati rari, ma pericolosi casi di anomalie nel funzionamento del sistema ABS su Lotus S2 (non S3, almeno che si sappia) con queste modifiche utilizzate in circuito con pneumatici semi slick molto performanti come Kumho V70, più larghi degli originali, portati in temperatura, sia accoppiati ad appendici aerodinamiche maggiorate, sia standard. In particolare, le frenate più violente possono diventare nella loro fase iniziale improvvisamente molto sbilanciate verso il posteriore con conseguente perdita di controllo del mezzo. Ciò non dipende da errate proporzioni dei diametri delle gomme sui due assi, ma da altri fattori non accertati, come il superamento dei limiti di decelerazione previsti in sede di programmazione del software della centralina ABS, software il cui codice sorgente non è purtroppo di pubblico dominio.
E’ consigliabile montare due valvole parzializzatrici sui tubi freno posteriori regolate in modo tale che il posteriore non blocchi ad alta velocità se il sistema ABS va in avaria, avaria che si può provocare per effettuare le regolazioni semplicemente scollegando un sensore o togliendo il fusibile relativo.
L’unico modo per escludere totalmente questo rischio sarebbe eliminare il sistema ABS sostituendolo con uno a doppia pompa con ripartitore del quale si tratterà più sotto, ma come per il freno a mano così si rinuncerebbe ad un importante ausilio alla sicurezza nell’impiego stradale.
Mai disabilitare l'ABS scollegando uno o più sensori o il fusibile del circuito elettrico. L'auto frenerà in modo squilibrato verso il posteriore.
Tutto sommato, pur coi limiti di un’analisi induttiva, il problema pare non presentarsi limitandosi all’uso di pneumatici, anche semi slick, con misure di serie e mescole non dedicate all’uso in competizioni (come appunto le Kumho V70).


Passiamo alle vetture del secondo gruppo partendo dalle Elise S2 motorizzate Rover

Impiegano gli stessi porta mozzo delle S2 Toyota, pertanto si possono fare esattamente le stesse considerazioni per quanto riguarda le pinze e i dischi.
Non ci sono l’ABS ed il servofreno, la mancanza dei quali non rappresenta un limite alle modifiche, anzi, libera dal rischio di malfunzionamento del sistema nelle vetture più elaborate.
Purtroppo la pompa freno è troppo piccola per gestire un contemporaneo raddoppio del numero dei pompanti delle pinze all’anteriore ed al posteriore senza che il pedale si allunghi eccessivamente, soprattutto a caldo. In realtà potrebbe gestire il raddoppio dei soli pompanti anteriori, ma sappiamo che questa modifica tutto sommato PEGGIORA l’impianto frenante, anziché migliorarlo. Non è sufficiente nemmeno per gestire le pinze originali anteriori accoppiate ad altre due pinze originali anteriori, montate però al posteriore. Insomma, nell’ottica di un upgrade radicale dei freni va senza dubbio cambiata.
Con cosa?
L’alternativa a basso costo è la pompa originale della Mazda 323 (codice BR70-43-400B), o meglio, un suo ricambio equivalente (UBD: 82966; HP: BM30561; GIRLING: 4006378; HERTH+BUSS JAKOPARTS: J3103033; TRW: 74969691) perché esaurita da tempo, da abbinare ad una valvola di ripartizione.
Tutto sommato, però, conviene spendere il doppio (circa 1.500 Euro lavoro incluso) e montare una doppia pompa con bilanciere che garantisce un controllo lineare, non esponenziale della frenata quando si ruota il pomello di regolazione e soprattutto una miglior sensibilità al pedale.

Per il freno a mano oltre alla pinza dedicata di EliseParts vista per le vetture motorizzate Toyota si può montare un freno a mano idraulico approfittando del fatto che un solo tubo va alle pinze posteriori e quindi basta una sola pompa per farle frenare entrambe, con ingombri compatibili col ristretto spazio fra i sedili.
Le pinze AP CP5111 funzioneranno così sia per la frenata ordinaria, sia per quella di stazionamento.
Ovviamente, il freno a mano non può essere considerato un freno di emergenza, in questo caso, perché non utilizza pinze e sistema di azionamento completamente separati, ma sfrutta il circuito idraulico posteriore. La doppia pompa con due circuiti distinti garantisce in ogni caso un buon livello di sicurezza contro le perdite d'olio. Bisogna ricordare che a velocità medio alte frenare solo al posteriore non permetterebbe comunque di arrestare la vettura in spazi brevi e soprattutto sottopone al rischio di testacoda, quindi nell'uso sportivo il freno a mano come freno di emergenza non è mai raccomandabile.




S1

Nelle S1 ci sono numerosi punti che richiedono attenzione.
1) I dischi hanno diversi ET e foratura rispetto alle S2, ma soprattutto i diametri devono tener conto dei cerchi anteriori che, nelle Elise S1, sono più piccoli di un pollice rispetto alle Elise S2 (15” contro 16), mentre solo nel caso delle Exige S1 hanno gli stessi diametri di tutte le S2 (16”). I cerchi posteriori invece non rappresentano un problema.
2) Indicativamente, con una pinza a quattro pompanti come l’AP 5000 o la BBK Lotus per S2, su S1 è prudente usare dischi del diametro massimo di 290 mm per garantire la massima compatibilità coi cerchi da 15”. Coi cerchi Rota ci si può spingere a 295 mm.
3) Per montare la pinza AP 5000 bisogna forare e filettare il porta mozzo anteriore. La pinza BBK Lotus per S2 attualmente in commercio si monta senza modifiche, ma attenzione se la si compra d’occasione perché ne esiste una versione precedente con interasse fori 150 mm anziché 130, la quale usa una piastra di adattamento su S2, ma non può essere montata sul porta mozzo anteriore S1 in quanto non c’è spazio per praticare i fori di fissaggio.
4) Per quanto riguarda la pompa freni valgono le stesse considerazioni fatte per S2 Rover: va cambiata.
5) Un upgrade importante dei freni su S1 prima o poi è inevitabile debba essere abbinato alla sostituzione dei porta mozzo originali con modelli dotati di cuscinetti più robusti sia perché è probabile che l’upgrade si sia reso necessario per un consistente aumento della potenza del motore che logora i posteriori, sia perché la maggior coppia frenante ed il maggior calore trasmesso al porta mozzo d’alluminio (che tende a deformarsi) logorano gli anteriori.
Questi gli anteriori venduti da EliseParts:



6) Nelle S1 più recenti, dotate di porta mozzo posteriori d’acciaio anziché d’alluminio, non c’è modo di ancorare una pinza freno diversa dall’originale perché non c’è sufficiente materiale per praticare i fori di fissaggio. In tal caso è sconsigliabile l’acquisto di porta mozzo originali di alluminio recuperati da S1 più vecchie per le considerazioni fatte al punto precedente e conviene passare direttamente a quelli venduti da EliseParts a circa 3.000 Euro per il set completo di quattro.

Solo nella loro ultima evoluzione uscita i posteriori permettono di montare contemporaneamente la pinza freno a mano meccanica vista sopra in abbinamento alla pinza a due pompanti AP CP5111. Attenzione quindi ad un eventuale acquisto di prodotti usati.
Anche su S1, come su S2 Rover, si può montare un freno a mano idraulico invece della più costosa pinza dedicata essendoci un solo tubo che porta l’olio ai freni posteriori.

Prima di decidere per consistenti upgrade di motore e freni è bene tenere presenti queste inevitabili conseguenze che potrebbero portare rapidamente fuori budget. Un upgrade parziale può comportare un peggioramento della frenata su tutte le vetture descritte in questo post, ma su S1 anche dell’affidabilità.


Quali dischi e quali pastiglie?

Diciamo subito che i dischi MMC (a matrice ceramica) delle Elise S1 più vecchie non sono adatti all’uso in circuito. Rischiano di rovinarsi irrimediabilmente anche su auto non elaborate, quindi conviene smontarli assieme alle loro pastiglie dedicate e sostituirli con materiale convenzionale.
Quello dei freni è un settore maturo, quindi generalmente più si spende, più si ottiene.
Sarebbe impossibile fare un elenco di tutti i prodotti per Lotus sul mercato, già per le pinze ho volutamente tralasciato le soluzioni di Tarox ed EliseParts, aziende in generale molto affidabili.
Tre considerazioni:
1) Le pastiglie originali delle Elise S3 sembrano di qualità insufficiente anche per l'uso stradale, stando a numerose testimonianze.
2) Attenzione ad utilizzare pastiglie diverse all’anteriore ed al posteriore. Può sembrare un metodo economico per bilanciare la frenata, ma le pastiglie si scalderanno in momenti diversi ed il comportamento dell’auto potrebbe diventare imprevedibile.
3) C’è una marca di pastiglie sportive che non mi sento di consigliare: Carbon Lorraine. Ho visto di persona almeno tre casi di materiale frenante che si stacca improvvisamente dalla piastra di supporto, con grave rischio per la sicurezza. Il fenomeno è segnalato qui e all’estero (su seloc.org ci sono molte testimonianze), non è limitato nel tempo ed il produttore non ha mai dato una spiegazione precisa, ammesso che esista, visto che è accaduto in molte condizioni d’utilizzo, su pastiglie nuove e su pastiglie vecchie, nonché su più versioni.
Può dipendere dalla mancanza dei pioli di sicurezza che hanno per esempio le Pagid; può dipendere da uno scarso controllo sulla qualità dell’incollaggio del materiale d’attrito; può dipendere da mille motivi. Quel che è certo è che è successo con frequenza troppo elevata e solo per fortuna non si sono verificati incidenti disastrosi, almeno che si sappia.


Quale olio freni?
In breve: qualsiasi DOT4 o DOT 5.1 (non DOT 5!) purché sia sostituita spesso almeno la parte contenuta nelle pinze, il che vuol dire eseguire uno spurgo una volta all'anno per un'auto puramente stradale; prima e dopo ogni trackday per un'auto che fa sia pista, sia strada.
Se ne è discusso diffusamente qui: http://www.llcc.it/YetAn...aspx?g=posts&t=16228

ottimo 3D e bellissima spiegazione!
Aggiungo solo una piccola esperienza personale che sto comunque ancora portando avanti (non ho fatto ancora chilometri a sufficienza per tirare conclusioni consolidate)
Ho appena rifatto l'impianto sulla Cup S2, per cui BBK anteriore e Brembo posteriore.
Montate piste Tar-Ox dal pieno e composti di fusione al posteriore Elise Shop


Serie pastiglie Carbon Lorraine con maggiore efficacia al posteriore, proprio per cercare di bilanciare un po' meglio la frenata; scelta ricaduta su RC6 anteriore e RC8 posteriore... scelte anche per il grafico molto simile al variare delle temperature pur con coefficienti d'attrito di base diversi.

Al momento, devo dire che, a parte una certa "aggressività", il bilanciamento è molto migliorato; provato su alcune strade di montagna della zona, permette di frenare forte arrivando anche molto dentro la curva e rimanendo molto bilanciata.
Per le possibili rotture dell'impasto delle pastiglie, terrò verificato (spero non succeda).
Se devo spendere una nota di demerito per le pastiglie (che però a me piace un sacco così), direi che fischiano da paura!!!