Da qualche anno, nuove tipologie di impianto frenante per biciclette hanno fatto il loro ingresso sul mercato. Il tempo dei cantilever sulle mitiche MTB anni '80 e '90 è finito, così come quello dei V-brake. Più recentemente, anche per il reparto strada si sta gradualmente passando al sistema più moderno dei freni a disco bici, come normale evoluzione della tecnologia. Anche nell'impianto frenante di una bicicletta le cose sono cambiate!

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. 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.

Tra le cose da valutare quando si vuole comprare una MTB c’è l’impianto frenante. Attualmente il mercato si divide tra freni a disco per la MTB e freni tradizionali a pattini, detti anche rim brake perché agiscono direttamente sui cerchi. I freni a disco si dividono a loro volta tra idraulici e meccanici, mentre i freni a pattini, sono a loro volta suddivisi tra V-Brake, i più diffusi sulle MTB, e Cantilever, ormai relegati ai modelli entry level di più basso prezzo. Ovviamente tra freni a disco per la MTB e tradizionali a pattini ci sono non poche differenze, in termini di prezzo, capacità frenante, modalità di frenare e manutenzione.

Sia i freni a disco che quelli a pattini sfruttano lo stesso principio, quello dell’attrito tra due corpi per generare la frenata. Ma le similitudini finiscono qui. Nei freni a pattino il corpo che genera attrito sono appunto i pattini, composti di mescole di gomma, che vanno in battuta contro la pista frenante del cerchio della ruota, generando attrito e calore e consumandosi progressivamente. Sia nei Cantilever che nei V-Brake per generare attrito e frenare bisogna premere sulle leve dei freni che a loro volta tirano un cavo che “stringe” i pattini contro il cerchio.

Nei freni a disco il corpo frenante è la pastiglia, più o meno simile nella composizione e nell’azione a quella delle automobili, che aderisce al rotore, il disco in acciaio o in leghe d’acciaio che si trova al lato del mozzo della ruota. Nei freni a disco meccanici la frenata avviene con un meccanismo a trazione sul cavo esattamente come per i freni a pattini. Nei freni a disco per la MTB idraulici invece l’azionamento dell’impianto avviene attraverso un cilindro che spinge l’olio dei freni dentro un tubicino facendo premere i pistoni su cui sono montate le pastiglie. Quindi il sistema lavora per compressione e non per trazione.

Componenti Principali dei Freni a Disco

Un freno a disco per bicicletta stravolge completamente l’idea dei freni tradizionali, che erano installati sul telaio e permettevano di frenare creando attrito tra i pattini e la pista apposita ricavata sul profilo del cerchio. Questa tecnologia si compone di un rotore installato sul mozzo, che ruota in una fessura della pinza, fissata sul telaio. All’interno di questa pinza si trovano due pastiglie freno che, azionando la leva, si avvicinano al rotore, generando calore e attrito. Il calore deve essere sfogato al più presto, mentre l’attrito permette alla bicicletta di fermarsi.

  • Rotore: 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.
  • Leve freno: Come da tradizione, per praticità e soprattutto sicurezza, sono montate sul manubrio. Le leve freno offrono un vantaggio meccanico, cioè moltiplicano in qualche modo la forza che si imprime con le dita e si applica sul sistema frenante. Nei freni meccanici, sia a pattini che a disco, a trasferire questa forza moltiplicata sono dei cavi d’acciaio a cui si imprime la tensione: nel tempo il cavo metallico tende a perdere elasticità, riducendo la possibilità di modulare la frenata.
  • Pinze: Le pinze sono costituite da un involucro metallico al cui interno sono alloggiate le pastiglie, ovvero gli elementi fondamentali per la frenata.
  • Pastiglie: 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.

Freni a Disco Idraulici: Come Funzionano

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.

Freni a Disco Meccanici: Un'Alternativa

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.

Nelle lunghe discese 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.

Vantaggi dei Freni a Disco

Per rallentare o arrestare una bicicletta bisogna applicare una forza frenante che contrasti la velocità di avanzamento della ruota. Nei freni a disco la forza frenante è applicata sul mozzo e da qui si diffonde uniformemente lungo i raggi fino a raggiungere il cerchio in modo omogeneo. Nei freni a pattini invece l’azione frenante è applicata su una singola porzione del cerchio.

Se tutto quanto detto sopra vale in generale e per qualsiasi tipo di bicicletta, comprese quelle da strada, in MTB bisogna considerare le condizioni specifiche in cui si usa la bici: sporco, fango, acqua, detriti e polvere sono l’ambiente naturale di utilizzo di una mountain bike, oltre a salite e discese anche ripide o tecniche.

I freni a disco sono divenuti ormai lo standard di riferimento per le mtb, perché sono vantaggiosi, soffrono meno il fango o l’acqua e permettono di esprimere un’elevata forza frenante senza sovradimensionare l’impianto.

Rispetto ai freni tradizionali, gli impianti a disco presentano indubbi vantaggi:

  • Miglior dissipazione del calore: I freni a disco dissipano meglio il calore.
  • Sono più modulabili: Con i freni a disco è possibile frenare anche solo toccando la leva, senza arrestare la ruota; in questo modo si riducono i rischi di perdita di grip. Quindi è più facile per il ciclista adattare la frenata al proprio stile di guida.
  • Sono più potenti: Un freno a disco, soprattutto se idraulico, offre una potenza di frenata indubbiamente superiore rispetto a un freno tradizionale.
  • Soffrono meno fango e acqua: I freni a disco offrono ottime garanzie di frenata anche in condizioni ambientali gravose.
  • Sono più facili da regolare: Regolare un freno a disco è di per sé un’operazione facile.

Svantaggi dei Freni a Disco

Sì ci sono anche questi, inutile negarlo.

  • Sono pericolosi i freni a disco? Per approvarli definitivamente l’UCI ha richiesto di smussarne i bordi rendendoli meno affilati, cosa che è stata fatta.
  • A conti fatti il sistema idraulico pesa di più del “totale” di un sistema tradizionale.
  • Questa è la maggiore preoccupazione del mercato, di chi le biciclette le acquista e non le ha in dotazione dalla squadra.

Ovviamente ci sono anche degli svantaggi.

  • Necessitano di un telaio e di ruote apposite: Questa tecnologia necessita di un telaio con attacchi per le pinze e di ruote ad hoc. Solo così è possibile installare il rotore e per sopportare i grossi carichi applicati dalla frenata.
  • Costano di più: Un impianto a disco, soprattutto se idraulico, costa di più di uno tradizionale.
  • Sono più pesanti: Un impianto a disco pesa di più di uno tradizionale.
  • La manutenzione è più difficile e necessita di attrezzature apposite: Soprattutto nell’ultimo caso sono necessarie esperienza, conoscenza e un kit di spurgo adatto ai propri freni. Infatti ogni casa costruttrice utilizza uno standard differente e produce sia i freni che il proprio kit spurgo. Questa operazione andrebbe fatta fare a un meccanico, anche se quando si gira per il mondo non è sempre facile trovarne uno all’altezza.
  • Le pastiglie si possono vetrificare: Se abbiamo la cattiva abitudine di tirare il freno e di mantenerlo tirato per lunghi lassi di tempo, le pastiglie tenderanno a vetrificare. La composizione chimica del ferodo, grazie allo sbalzo termico, si indurisce e non garantisce più la frenata. Una pastiglia vetrificata è una pastiglia inutile.
  • L’olio degli impianti idraulici è corrosivo: Se il vostro impianto utilizza olio DOT (tipo i freni marca AVID), sappiate che questi è corrosivo per la vernice della bici ma soprattutto per voi, per cui va prestata molta attenzione quando si procede alla manutenzione e allo spurgo.

Manutenzione dei Freni a Disco

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!). Quindi per evitare di dover sostituire un disco (il cui spessore, nonché la planarità).

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!

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.

Freni a Disco Idraulici vs Meccanici: Quale Scegliere?

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.

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.

Conclusioni

Sulla tua bicicletta monti freni a disco bici meccanici oppure sei più legato a quelli idraulici?

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