I fluidi presenti negli impianti frenanti di autoveicoli e motoveicoli differiscono principalmente per tre parametri:
- temperatura di ebollizione;
- igroscopia;
- viscosità.
Il fenomeno di vapour lock dipende soprattutto dal progressivo aumento della presenza di umidità nel fluido degli impianti frenanti il cui punto di ebollizione (e quindi la formazione di bolle di vapore acqueo) diminuisce progressivamente con l’aumentare della concentrazione di umidità.
Abbassandosi la temperatura di ebollizione diminuisce la quantità di calore che il sistema frenante deve trasmettere al fluido perché quest’ultimo entri in ebollizione, formando quindi bolle di vapore acqueo all’interno dell’impianto.
Le bolle, essendo comprimibili a differenza del fluido, innescano il fenomeno del vapour lock ovvero la situazione per cui leva o pedale del freno vanno a fondo corsa senza nessun effetto frenante efficace.
Obiettivo del progetto è stato quello di realizzare un dispositivo in grado di monitorare la percentuale di umidità presente nel fluido dell’impianto frenante in tempo reale.
Si sono sperimentate 2 possibili soluzioni:
- la misura di impedenza del fluido per sistemi frenanti che, tramite interpolazione determina la percentuale di umidità presente;
- la misura diretta del raggiungimento della temperatura di ebollizione del fluido per sistemi frenanti, misura che viene effettuata sfruttando il fenomeno del calore latente di evaporazione.
Si è optato per la misura di impedenza del fluido per sistemi frenanti è relativamente semplice in quanto è realizzabile applicando una tensione elettrica sinusoidale al fluido per sistemi frenanti stesso e misurando modulo e fase della corrente indotta. Il rapporto tra corrente e tensione (rapporto tra numeri complessi) fornisce il valore di impedenza che è strettamente correlata con l’innescarsi del fenomeno di vapuor lock