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.

I freni a disco sono diventati uno standard nel mondo delle mountain bike (MTB), nel ciclismo su strada e sulle bici gravel, grazie alla loro efficacia, minore suscettibilità a fango e acqua, e la capacità di fornire un'elevata forza frenante senza sovraccaricare l'impianto. Freni meccanici vs. Asfalti, sterrati, sentieri, ghiaia: la Gravel si destreggia egregiamente su molti terreni. In questo articolo analizziamo insieme l’altra faccia della medaglia: ovvero quando non si pedala, ma si frena.

I freni a disco possono essere idraulici o meccanici. La scelta del tipo di freno più adatto dipende dalle esigenze di guida, dal tipo di terreno affrontato e dal budget a disposizione.

Differenze Fondamentali

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.

Vantaggi e Svantaggi

I freni a pattino e quelli a disco sono i due mondi contrapposti che trovano un punto d’incontro nel principio di attrito, sfruttato da entrambi i sistemi, ma in maniera differente. Analizziamo insieme vantaggi e svantaggi di entrambe le tipologie.

Freni a Disco Idraulici

Vantaggi:

  • Maggiore Potenza Frenante: Richiedono meno sforzo sulla leva per una frenata più efficace.
  • Modulabilità Ottimale: Offrono un controllo più preciso e una sensazione di frenata superiore.
  • Sistema Chiuso: Meno suscettibili allo sporco e ai detriti, ideali per condizioni di bagnato e fango.
  • Frenata più dolce e modulabile, offrendo una maggiore stabilità.
  • Precisione nella frenata.

Svantaggi:

  • Costo Superiore: Generalmente più costosi dei sistemi meccanici.
  • Manutenzione Più Complessa: Richiedono spurgo e competenze specifiche.
  • Olio Corrosivo: Alcuni sistemi utilizzano olio DOT che può essere corrosivo.
  • Delicati, dato che la tipologia di olio utilizzata deve rimanere preferibilmente sempre la stessa.
  • Soggetti a problemi di surriscaldamento.

Freni a Disco Meccanici

Vantaggi:

  • Manutenzione Semplice: Più facili da riparare e regolare, simili ai freni a cavo tradizionali.
  • Componenti Economici: Le parti di ricambio sono facilmente disponibili e meno costose.
  • Ideali per Uso Occasionale: Adatti per un utilizzo non professionale della MTB.
  • Non sono soggetti a problemi di surriscaldamento.
  • Meno costosi.

Svantaggi:

  • Meno Potenza Frenante: Richiedono più sforzo sulla leva per una frenata efficace.
  • Modulabilità Inferiore: Frenata meno precisa e più brusca.
  • Sistema Aperto: Più esposti a sporco e detriti, con possibili ostruzioni del cavo.
  • Tipo di frenata più brusco, meno lineare.

Componenti di un Freno a Disco

I freni a disco per bicicletta si compongono di una serie di elementi:

  • La leva del freno o pompante: installata sul manubrio, ha il compito di azionare il filo nel caso di impianti meccanici o di mandare in pressione l’olio in quelli idraulici. In questo ultimo caso è dotata di un serbatoio per la raccolta dell’olio e di una valvola per effettuare lo spurgo (ovvero l’eliminazione dell’aria);
  • Guaine: le guaine per gli impianti meccanici sono identiche a quelle per i freni tradizionali, solitamente in plastica con un rivestimento antigrippaggio interno in PTFE. Quelle per gli impianti idraulici possono essere di due tipi: o in polimero rivestito in kevlar oppure in treccia metallica. Le guaine per idraulica infatti devono resistere alle forze espansive esercitate dall’olio in pressione;
  • Pinza del freno: la pinza del freno montata sul telaio necessita di supporti e adattatori specifici per poter essere installata. Nel caso degli impianti meccanici, una serie di leveraggi trasforma l’azione del filo in traslazione orizzontale delle pastiglie. Nei freni idraulici due pistoncini sono spinti dalla pressione dell’olio e ritornano in posizione quando questa cessa, cioè quando viene rilasciata la leva;
  • Pastiglie: le pastiglie freno sono quel componente che va in battuta contro il rotore, provocando la frenata. Sono composte da una struttura di metallo, sulla qualè è incollato il ferodo, un materiale a usura che lavora contro il rotore. In base alla composizione chimica del ferodo, le pastiglie si classificano in organiche, semimetalliche e metalliche. Le prime sono formate da una mescola di gomma e resina, sono morbide e funzionano molte bene a freddo. Le seconde hanno una durezza media, che aumenta la modulabilità e che di solito si utilizzano su impianti di media potenza. Le ultime sono realizzate in metallo sinterizzato, sono molto dure, riducono la potenza frenante aumentando proporzionalmente la modulabilità del freno. Le pastiglie organiche sono le più durevoli e le più utilizzate;
  • Rotore: comunemente chiamato disco, è un elemento metallico installato sul mozzo. Il fissaggio può avvenire con delle spine (di solito 6) che ingaggiano dei filetti sul mozzo oppure con una ghiera (tecnologia direct mount, standard della casa giapponese Shimano), un sistema simile a quello che fissa la cassetta sulla ruota libera. I dischi hanno vari diametri, a partire dai 140mm (in realtà poco usati) ai più diffusi, ovvero 160mm e 180mm. Esistono dischi di dimensioni più elevate, che raggiungono i 220mm di diametro ma sono appannaggio di disciplina gravity come enduro o downhill. Aumentando il diametro del disco infatti aumenta il braccio di leva e quindi la forza che andiamo ad applicare sul mozzo. Maggiore il diametro del rotore, maggiore sarà la potenza di frenata, a scapito della modularità. I rotori hanno sostanzialmente due disegni: chiuso e aperto. Quello chiuso presenta pochi spazi vuoti ed è pensato per garantire maggiore capacità di frenata, diminuendo però la dissipazione del calore. Quello aperto invece presenta dischi molto scavati, che dissipano bene il calore prodotto ma che riducono la potenza dell’impianto;
  • Mozzi e ruote: i mozzi e le ruote per freni a disco presentano tecnologie costruttive uniche, poiché il momento torcente che si applica sul mozzo è molto alto. I mozzi di solito sono sovradimensionati e presentano degli attacchi per poter installare il rotore. I cerchi non presentano piste frenanti mentre la raggiatura è studiata in modo da sopportare le grandi tensioni della frenata. I raggi di una ruota lavorano alternativamente a trazione e a compressione. Quando pedaliamo un raggio è tirato mentre quello immediatamente successivo è compresso. Quando freniamo la situazione si ribalta e i raggi compressi vengono tirati mentre quelli che lavoravano a trazione vengono compressi. Va da sé che la raggiatura deve tenere conto di queste forze meccaniche: perciò è stata studiata una tipologia di raggiatura specifica per i freni a disco.

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.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.

Tabella Comparativa

Caratteristica Freni a Disco Idraulici Freni a Disco Meccanici
Potenza frenante Maggiore Minore
Modulabilità Ottimale Inferiore
Manutenzione Complessa Semplice
Costo Superiore Inferiore
Affidabilità in condizioni estreme Alta Media

Test sul Campo

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 2x10. 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.

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