Qualsiasi tipo di ciclista sperimenta con il tempo la necessità di rendere sempre migliore l’esperienza di guida della bicicletta, che aumenta con l’aumentare dei chilometri percorsi e di pari passo alle informazioni che questa fornisce alla nostra mente. Partendo dal presupposto che ogni persona è un mondo a sé, il ciclista da sempre è alla ricerca della propria migliore posizione in sella, dell’ergonomia, della maggior comodità, della ricerca del componente che possa risolvere un problema di natura muscolo-scheletrica o che possa incentivare la performance. In questo articolo parleremo di uno degli upgrade più sottovalutati ma che può davvero migliorare tutte queste condizioni.

Asfalti, sterrati, sentieri, ghiaia: la Gravel si destreggia egregiamente su molti terreni. In questo articolo analizziamo insieme a Emanuele Bellinazzi (Garda Gravel) l’altra faccia della medaglia: ovvero quando non si pedala, ma si frena. I freni a pattino e quelli a disco sono i due mondi contrapposti che trovano un punto d’incontro nel principio di attrito.

Tipologie di Freni a Disco

I sistemi a “disco” si dividono in due tipologie: freni meccanici e freni idraulici.

Freni a Disco Meccanici

I primi sfruttano le capacità meccaniche del cavo d’acciaio, il quale, azionando le leve del freno attraverso un piccolo leveraggio, porta le pastiglie a stringere il rotore e consente così di rallentare. Il funzionamento dei freni meccanici è semplice: una volta tirata la leva del freno, si aziona un cavo che avvia il movimento delle pastiglie che vanno a stringere il disco. Il sistema a disco meccanico è sicuramente più efficace del freno tradizionale soprattutto in condizioni di pioggia.

Essendo comandato dallo stesso filo che attua il sistema a pattini non ha bisogno di spurghi e rabbocchi di olio.

Freni a Disco Idraulici

I freni a disco idraulici, invece, hanno un funzionamento basato sulla compressione. Frenando non si genera tensione, come nel caso del sistema a pattino, ma si manda in pressione l’olio, contenuto inizialmente in un serbatoio posto nel manubrio, e poi condotto lungo un circuito chiuso, ovvero i cavi. Da qui il liquido in pressione va a spingere i piccoli pistoni che andranno a comprimere le pastiglie sul rotore, generando così attrito e di conseguenza la frenata. Tale sistema è reso possibile solo grazie all’incomprimibilità di questo fluido. L’olio, infatti, riesce a trasmettere la pressione senza assorbirla. Si tratta di una caratteristica fondamentale negli impianti idraulici, come pure è la capacità di questo liquido di sopportare il calore senza raggiungere il punto di ebollizione.

I freni idraulici funzionano mediante lo spostamento dell’olio dei freni, che viene trasportato senza generazione di attrito, tramite l’apposita leva che aziona la frenata. Azionando la leva del freno, viene mandato in pressione l’olio - minerale o DOT - contenuto nel piccolo serbatoio posto sul manubrio.

Freni a Pattino vs Freni a Disco

Gli impianti a pattino lavorano a trazione. O meglio, la tensione generata dall’azionamento delle leve frenanti viene condotta, da un filo metallico, verso il pattino, che, appoggiandosi contro la pista frenante del cerchio della bici, crea attrito e consente di frenare.

“I freni a pattino sono ormai stati sostituiti quasi del tutto - spiega Bellinazzi - Vengono utilizzati ancora per le city bike o per le bici entry level”.

Ormai i freni a disco sono diventati lo standard di riferimento per il mondo bike in quanto, rispetto ai vecchi freni a pattino, riescono a sviluppare una potenza di frenata superiore e anche più modulabile, soprattutto nelle condizioni più avverse, come con la pioggia o lo sterrato fangoso.

Considerazioni Comuni a Entrambi i Sistemi

In tutti gli impianti frenanti, infatti, i componenti che generano attrito si surriscaldano. Se in quelli meccanici e a pattini tale condizione porta all’usura dei materiali, nei sistemi idraulici si aggiunge anche la componente aria, causa delle frenate “a vuoto”. Nell’ipotesi in cui l’olio utilizzato non dovesse sopportare tale stress di temperatura, cambierebbe il suo stato da liquido a gassoso, introducendo così delle bolle d’aria all’interno del meccanismo che comprometterebbero l’efficienza dell’intero sistema.

Come per i freni a disco idraulici, anche per i freni a disco meccanici è fondamentale controllare l’efficienza del sistema. Per un controllo immediato basta agire sulla leva del freno al manubrio per intuire la risposta della frenata.

Differenze Chiave tra Freni Meccanici e Idraulici

Per le Gravel sono consigliati i freni a disco: hanno una maggiore modulabilità, sono più performanti e hanno una migliore distribuzione della frenata. A questo punto sorge un altro dubbio: tra idraulici e meccanici, qual è la scelta migliore?

  • Potenza e Modulabilità: I freni a disco idraulici offrono maggiore potenza d'arresto e modulabilità rispetto ai meccanici.
  • Manutenzione: I freni meccanici sono generalmente più facili da manutenere e riparare, mentre gli idraulici richiedono competenze specifiche e attrezzature per lo spurgo e la sostituzione dell'olio.
  • Affidabilità in Viaggio: Per i viaggi lunghi e in autosufficienza, i freni meccanici possono essere preferibili per la loro semplicità di riparazione.
  • Costo: I freni meccanici sono più economici sia nell'acquisto che nella manutenzione.
  • Peso: I freni idraulici sono molto leggeri rispetto al cavo dei freni meccanici.

Vantaggi dei Freni Idraulici

  • Maggiore potenza d'arresto con meno sforzo.
  • Controllo più preciso e sensazione di frenata superiore.
  • Sistema chiuso, meno suscettibile allo sporco e all'acqua.
  • Frenata più dolce e modulabile, offrendo una maggiore stabilità.
  • Precisione nella frenata.

Svantaggi dei Freni Idraulici

  • Costo più elevato.
  • Manutenzione più complessa e costosa.
  • Necessità di attrezzatura specifica per lo spurgo e la sostituzione dell'olio.
  • Delicati, dato che la tipologia di olio utilizzata deve rimanere preferibilmente sempre la stessa.
  • Soggetti a problemi di surriscaldamento.

Vantaggi dei Freni Meccanici

  • Manutenzione più semplice e accessibile.
  • Riparazioni più facili da eseguire anche in viaggio.
  • Costo inferiore.
  • Non sono soggetti a problemi di surriscaldamento.
  • Meno costosi.

Svantaggi dei Freni Meccanici

  • Minore potenza d'arresto rispetto agli idraulici.
  • Meno modulabilità e controllo.
  • Suscettibili allo sporco e all'usura del cavo.
  • Tipo di frenata più brusco, meno lineare.

Quando Scegliere i Freni Meccanici

Per i gravellisti che vogliono percorrere lunghi tragitti, eventi bike-packing o comunque percorsi ad alto chilometraggio, sono consigliati gli impianti meccanici. “Per un semplice motivo - sottolinea Bellinazzi -: se qualcosa dovesse andare storto con un freno a disco meccanico, il problema sarebbe più facilmente risolvibile.

In questa fase - evidenzia l’esperto - bisogna considerare anche fattori quali la praticità d’uso. Freni a olio hanno una frenata molto efficace ma, rispetto a quelli meccanici, la loro manutenzione è più impegnativa.

La praticità di questo modello consiste nella facilità di manutenzione e nella sua economicità di acquisto.

Inoltre, essendo il disco vincolato al mozzo della ruota e non al profilo del cerchio come per i V-brake, non sussiste nemmeno la preoccupazione di una ipotetica esplosione della camera d’aria a causa di una pinzata troppo prolungata.

I freni a disco meccanici sono indicati per nuovi ciclisti, che fanno uscite brevi e semplici, senza troppe sezioni tecniche.

Quando Scegliere i Freni Idraulici

È sicuramente un sistema performante e potente, votato a quelle biciclette - le MTB appunto - perlopiù usate su percorsi poco tranquilli, dove la sollecitazione alla frenata è alta. I dischi idraulici ormai sono utilizzati come standard sulle mountain bike di un certo livello e anche nel mondo dei viaggi si stanno sempre più diffondendo.

Se si affrontano trail complicati e tecnici, avere freni a disco idraulici ha più senso. Inoltre, se il budget permette freni a disco idraulici, è sicuramente meglio averli, assicurandosi che siano dei freni decenti in quanto, quelli più economici, possono avere più problemi di quelli meccanici.

Upgrade: Da Meccanico a Idraulico

Uno degli upgrade più gettonati è quello di passare da freno a disco meccanico a idraulico. La domanda che ci siamo fatti è se ne vale la pena in termini di comfort di guida ed efficienza di frenata.

Per passare ad un freno a disco meccanico non dovete sostituire i comandi della vostra bicicletta ma possiamo tranquillamente utilizzare quelli esistenti. Il freno a disco meccanico è infatti azionato dallo stesso cavo che aziona i freni caliper.

L’unico componente che ci servirà per l’upgrade sono le pinze freno che possiamo tranquillamente trovare in commercio sia nell’opzione totalmente meccanica che in quella ibrida, ovvero con il doppio sistema cavo e olio.

Un ulteriore consiglio che non è da sottovalutare è quello di sostituire le guaine freno con quelle del brand Jagwire con interno in teflon e rinforzate all’esterno con una treccia metallica.

Olio Minerale vs Olio DOT

Tutto si complica quando si utilizzano oli minerali: non essendo normati, ogni liquido è diverso e ciascuna marca ha un proprio kit per lo spurgo.

Nell’ipotesi in cui l’olio utilizzato non dovesse sopportare tale stress di temperatura, cambierebbe il suo stato da liquido a gassoso, introducendo così delle bolle d’aria all’interno del meccanismo che comprometterebbero l’efficienza dell’intero sistema.

Gli impianti idraulici sono delicati, dato che la tipologia di olio utilizzata deve rimanere preferibilmente sempre la stessa. O meglio, se si usa l’olio DOT, non si può sostituirlo nell’immediato con un olio minerale.

Da ormai qualche annetto si sono affacciate sul mercato nuove tipologie di impianto frenante per le biciclette. Il tempo dei cantilever sulle mitiche MTB anni ‘80 e ‘90 è finito, la stessa storia per i V-brake. Più recentemente anche per il reparto strada si sta gradualmente passando al sistema più moderno dei freni a disco bici, quale normale evoluzione della tecnologia. Come ti ho anticipato, anche nell’impianto frenante di una bicicletta le cose sono cambiate! E ogni cambiamento porta con sé dei vantaggi e ahimè anche degli svantaggi.

Il concetto che sta alla base di tutto è l’attrito che si sviluppa attraverso il contatto tra parti fisse e mobili dei freni bici, generando calore che deve essere dissipato nel minor tempo possibile per non compromettere l‘efficienza nella frenata.

Per rotore si intende il disco, ovvero quell’elemento metallico di spessore definito montato sul mozzo della ruota, solidale alla ruota stessa. I dischi possono avere diversi disegni, dove l’estetica viene ad essere affiancata all’efficienza nella dispersione del calore sviluppato durante la frenata e al peso.

Come da tradizione, per praticità e soprattutto sicurezza, sono montate sul manubrio. Le pinze sono costituite da un involucro metallico al cui interno sono alloggiate le pastiglie, ovvero gli elementi fondamentali per la frenata. Se questo strato è composto da una mescola di resina si parla di pastiglie organiche, che garantiscono una buona frenata a freddo, bassa resistenza al calore, durata limitata e scarsa usura dei dischi. Le pastiglie sinterizzate invece sono più durevoli e garantiscono una buona frenata quando entrano in temperatura.

Da qui i freni a disco idraulici, il cui funzionamento è basato su un circuito chiuso dove scorre olio in pressione. Azionando la leva del freno, viene mandato in pressione l’olio - minerale o DOT - contenuto nel piccolo serbatoio posto sul manubrio. È sicuramente un sistema performante e potente, votato a quelle biciclette - le MTB appunto - perlopiù usate su percorsi poco tranquilli, dove la sollecitazione alla frenata è alta. I dischi idraulici ormai sono utilizzati come standard sulle mountain bike di un certo livello e anche nel mondo dei viaggi si stanno sempre più diffondendo.

Quindi per evitare di dover sostituire un disco (il cui spessore, nonché la planarità. Altro aspetto dolente è rappresentato dalla manutenzione; infatti, in base ai dati tecnici dei produttori e anche a seguito del decadimento delle proprietà dell’olio contenuto nel circuito nel corso del tempo, ogni tanto sarebbe utile effettuare uno spurgo con successivo ricaricamento del circuito (non deve essere presente aria all’interno!).

Rispetto all’idraulica che si è diffusa più precocemente nel campo dell'offroad, i freni a disco meccanici trovano la loro collocazione più naturale nel ramo del cicloturismo e dei viaggi in bicicletta.

L’impulso viene sempre dato dal ciclista, che nelle condizioni in cui viene a trovarsi, aziona la leva del freno al manubrio. La leva è collegata al filo metallico, che corre all’interno di una guaina protettiva (e nel telaio nel caso di passaggio cavi interno), fino a collegarsi alle pinze frenanti. Come per i freni a disco idraulici, anche per i freni a disco meccanici è fondamentale controllare l’efficienza del sistema. Per un controllo immediato basta agire sulla leva del freno al manubrio per intuire la risposta della frenata.

Se la frenata è troppo lunga (con la leva del freno a fine corsa), il cavo si può essere logorato nel corso del tempo - e quindi in questo caso deve essere sostituito - oppure non è sufficientemente tensionato. Infatti basta un minimo di buona volontà per regolare la tensione del cavo d’acciaio o per sostituirlo.

Ho parlato di sistema chiuso e cioè del circuito dove scorre l’olio. Quindi, per le bici gravel in cui i freni a disco bici sono perlopiù idraulici, il sistema non è soggetto a sporcarsi, ad esempio percorrendo le strade bianche toscane, tranne per le pinze!

Nelle lunghe discese himalayane in bici è utile preoccuparsi dell’efficienza di frenata; in questi casi può avvenire un surriscaldamento del sistema, che nel caso meccanico è inferiore al suo fratello idraulico. Inoltre, essendo il disco vincolato al mozzo della ruota e non al profilo del cerchio come per i V-brake, non sussiste nemmeno la preoccupazione di una ipotetica esplosione della camera d’aria a causa di una pinzata troppo prolungata.

L'unica difficoltà oggettiva spesso si ha nel reperire le pastiglie giuste in negozi MTB dove spesso le pastiglie meccaniche non vengono utilizzate. E tu cosa ne pensi? Sulla tua bicicletta monti freni a disco bici meccanici oppure sei più legato a quelli idraulici? Lascia pure un commento qui sotto.

I freni a disco possono essere idraulici o meccanici . Il tipo di freno più adatto dipende dalle proprie esigenze di guida e dalle proprie finanze.

La Differenza tra Freni a Disco Idraulici e Meccanici

La differenza principale tra i freni a disco idraulici e meccanici è che i freni a disco idraulici sono più efficienti, ovvero forniscono più potenza di arresto con meno sforzo sulla leva del freno. In un sistema di freno a disco meccanico, i freni sono azionati da un cavo, e questo è simile ai freni a cerchione. Con un sistema di freno a disco idraulico, i freni vengono azionati tramite fluido.

Molte persone concordano sul fatto che i freni a disco idraulici sono migliori. La ragione di questo è che forniscono una maggiore potenza di arresto con meno sforzo, ma consentono anche un controllo più preciso (sono più fluidi da usare) e offrono una maggiore sensazione di frenata rispetto ai freni a disco meccanici. Il motivo per cui i freni a disco idraulici forniscono più potenza di arresto con meno sforzo è dovuto al modo in cui funzionano. In un sistema frenante idraulico, la pressione sul pistone è di gran lunga superiore alla forza che si sta esercitando sulla leva. Anche i sistemi di freni a disco meccanici aumentano la forza ma non della stessa quantità.

Nei freni a disco idraulici il sistema è chiuso, ciò significa che non si avrà sporcizia all’interno del sistema frenante, il che è meglio se si guida in condizioni di bagnato o fango. Sfortunatamente, i freni a disco meccanici sono aperti agli elementi esterni e, questo, può portare il cavo a sporcarsi o ostruirsi con i detriti.

Uno dei maggiori vantaggi è che è più facile fare manutenzione. La maggior parte delle persone ha già lavorato con i freni a cavo e quindi se è necessario regolarli è più facile rispetto ai freni a disco idraulici. Le componenti sono inoltre prontamente disponibili e poco costose in quanto utilizzano un sistema meno complesso.

Dipende da cosa si intende fare con la bici. Se si affrontano trail complicati e tecnici, avere freni a disco idraulici ha più senso. Inoltre, se il budget permette freni a disco idraulici, è sicuramente meglio averli, assicurandosi che siano dei freni decenti in quanto, quelli più economici, possono avere più problemi di quelli meccanici. Se l’uso della MTB non è professionale ed è occasionale, allora potrebbe avere più senso comprare freni a disco meccanici.

Un altro grande motivo per scegliere dischi meccanici è, come già detto, la facilità di manutenzione e regolazione.

Nello specifico, abbiamo sostituito un vecchio impianto frenante a disco meccanico (i pistoni della pinza freno vengo azionati e spinti tramite il cavo direttamente collegato alla leva freno), con un nuovo impianto frenante totalmente idraulico.

Il sistema frenante in questione è il nuovissimo impianto freno a disco Tiagra ST-4700 di Shimano per trasmissione 2×10. Abbiamo installato la serie ST-4720 per quanto riguarda le leve freno ed i comandi del cambio, mentre per le pinze abbiamo optato sempre per la casa giapponese e ci siamo affidati allla serie Tiagra BR-4770. Lo abbiamo installato su una bici gravel, per testarne la validità sia su strada che in off-road.

Partendo dalle pinze, un po’ di tecnica: sono flat-mount equipaggiate con la tecnologia “one way bleeding” di Shimano che permette di ridurre al minimo il rischio di infiltrazioni d’aria nel sistema oltre che di rendere lo spurgo semplice, L’obiettivo di questo impianto freni a disco è far dormire sonni tranquilli a chi di chilometri ne macina tanti e spesso senza la comodità di un centro di riparazione a portata di pedalata.

L’evoluzione tecnologica degli impianti frenanti avvenuta negli ultimi decenni non ha certamente tralasciato le gravel bike. Le proposte sono innumerevoli: freni cantilever, a disco meccanici e a disco idraulici. Quali freni gravel scegliere?

Nel mondo gravel bike, come tutti i componenti della bici, anche l’impianto frenante deve posizionarsi “nel mezzo”. Deve essere affidabile durante le lunghe discese su asfalto ma allo stesso tempo non perdere mordente nelle condizioni fuoristrada (fango, polvere, acqua). Questo significa che serve un sistema polivalente, capace di essere affidabile anche dopo numerose frenate in discesa e non soffrire problemi quando le condizioni del terreno non sono eccellenti.

Sempre più case produttrici propongono impianti frenanti dedicati al gravel: il caso più eclatante è quello dello Shimano Gravel GRX. I freni a pattino con cerchi in carbonio quindi sono poco indicati nell’uso gravel, sia per un fattore di rigidità strutturale sia per via del fatto di essere poco affidabili sotto la pioggia. In sostanza le scelte si riducono a tre diverse opzioni: cantilever, freni a disco meccanici e freni a disco idraulici.

In realtà la scelta si riduce ulteriormente sulla base della predisposizione del telaio, poiché se il telaio è predisposto per i cantilever, non si potranno montare i freni a disco e viceversa. Alcuni telai gravel bike vengono proposti con entrambe le configurazioni, ovvero con il supporto per i cantilever e con i fissaggi per le pinze per freni a disco. Per cui, per evitare di fare acquisti sbagliati, per prima cosa bisogna controllare il sistema di fissaggio predisposto.

Freni Cantilever

I freni cantilever hanno rappresentato per decenni lo standard del mondo del ciclocross, grazie all’elevata potenza di frenata espressa e anche al fatto di soffrire poco il fango e la polvere. Per poter montare i cantilver il telaio deve essere predisposto con dei fissaggi posizionati sui pendenti verticali posteriori e sulla forcella. Il difetto di questo sistema è soprattutto la difficile regolazione, che necessita di malizia e pazienza. Il mio consiglio è quello di usare i cantilever solo se si possiede un telaiopredisposto, altrimenti di preferire la scelta dei sistemi a disco.

Impianti con freni a disco

Gli impianti frenanti a disco sono ormai lo standard del mondo mtb, dove hanno vissuto decenni di evoluzione, test e consolidamento, arrivando a raggiungere un’elevata affidabilità in ogni condizione. Anche nel ciclocross questa tecnologia ha ormai soppiantato i cantilever. La prima domanda che sorge spontanea è: meccanici o idraulici? La risposta non è univoca ma dipende da varie considerazioni.

I freni a disco meccanici hanno un costo di acquisto più basso, le operazioni di montaggio e di manutenzioni sono più semplici ma allo stesso tempo coniugano i problemi degli impianti idraulici e dei classici sistemi a filo metallico. La frenata non è potente come nei freni idraulici, soprattutto quando il cavo metallico comincia a usurarsi. Gli impianti idraulici hanno di contro un costo di acquisto più elevato e un sistema di montaggio e manutenzione più complessi (spurgo, allineamento). I freni a disco idraulici però hanno un’elevata modularità, una potenza frenante molto alta e un’affidabilità in ogni situazione climatica.

Quando si vuole acquistare un sistema a disco per la propria gravel bike, bisogna tener conto dei seguenti aspetti:

Sistema di fissaggio dei dischi sul mozzo

I rotori possono essere fissati con due diversi standard, il Centerlock di Shimano e il 6H. Nel primo caso il rotore è dotato di una brocciatura interna che si caletta sul mozzo e poi si fissa con una ghiera identica a quella per le cassette. Nel 6H invece il disco si fissa con 6 viti con impronta Torx. Esistono degli adattatori, però è sempre bene acquistare dei rotori compatibili con il sistema di fissaggio predisposto sul mozzo.

Diametro dei rotori

Solitamente tutti i costruttori devono indicare (a volte lo fanno anche sul telaio stesso) il diametro massimo ammissibile per i rotori. Per le gravel bike i diametri disponibili sono 140mm e 160mm. Per montare i dischi da 160mm si dovranno usare degli adattatori specifici per allontanare la pinza.

Sistema di fissaggio delle pinze

Flat mount, post mount, IS, i sistemi di fissaggio delle pinze sono innumerevoli. Il primo sistema è stato creato da Shimano appunto per applicare i freni a disco alle bici da corsa e sono uno standard che non interagisce con gli altri sistemi. I telai Post Mount invece presentano due supporti filettati dove fissare le pinze. Il problema dei sistemi Post Mount sta nel fatto che gli adattatori per passare da 140mm a 160mm sono quasi introvabili o costano davvero tanto per il ruolo che hanno.

Il sistema IS invece prevede dei fori trasversali posti su dei supporti che sporgono dai foderi. Il montaggio delle pinze freno può essere effettuato solo attraverso degli adattatori specifici, che per fortuna sono più facilmente reperibili di quelli Post Mount.

Olio idraulico

Gli impianti idraulici usano diversi oli idraulici. L’olio minerale è la scelta di produttori come Shimano e Magura, mentre l’olio automotive DOT è la scelta di SRAM e Formula. I due oli non possono assolutamente essere mischiati, per cui è bene capire quale dei due usare, prima di fare danni.

Leve freno

Le leve freno per freni meccanici sono delle comuni leve freno STI per bici da corsa, poiché il sistema di collegamento avviene attraverso un cavo metallico da 1,6mm di diametro. Nei freni a disco idraulici invece si dovranno usare delle leve freno specifiche, dotate di un serbatoio idraulico. Le più comuni sono le RS-ST785 di Shimano e le leve freno Rival Hydro di Sram. Entrambe le leve sono integrate con i comandi cambio.

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