Da qualche anno, il mercato delle biciclette ha visto l'introduzione di nuove tipologie di impianti frenanti. Il tempo dei cantilever sulle mitiche MTB anni '80 e '90 è finito, così come quello dei V-brake. Anche nel settore strada si sta gradualmente passando ai freni a disco, una naturale evoluzione tecnologica.

Evoluzione dei Freni: Dai Pattini ai Dischi

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. 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 alla base è l'attrito che si sviluppa tra le parti fisse e mobili dei freni, generando calore che deve essere dissipato rapidamente per non compromettere l'efficienza della frenata.

Componenti Chiave dei Freni a Disco

  • Rotore: Il disco metallico montato sul mozzo della ruota, disponibile in diversi design per ottimizzare la dispersione del calore e ridurre il peso.
  • Leve: Montate sul manubrio per azionare il sistema frenante.
  • Pinze: Contengono le pastiglie freno, elementi fondamentali per la frenata.

Tipologie di Freni a Disco

I freni a disco per bicicletta sono essenzialmente di due tipi: meccanici o idraulici.

Freni a Disco Meccanici

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.

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.

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 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.

Freni a Disco Idraulici

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!).

Tra freni meccanici e freni a disco idraulici delle e-bike, ci sono differenze sostanziali, e il loro utilizzo dipende dal tipo di bicicletta scelta. In linea di massima, la differenza più importante tra i due è nella maggiore potenza d’arresto dei freni idraulici che fanno leva sul freno con uno sforzo minore rispetto a quelli meccanici.

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. Oltre alla maggiore potenza i freni idraulici sono dotati di una certa precisione nella frenata e sono molto leggeri rispetto al cavo dei freni meccanici; inoltre, una volta cambiato l’olio e regolati, non occorre altra manutenzione fino al successivo cambio dell’olio.

Liquido Freni: Minerale vs DOT

Il liquido dei freni gioca un ruolo cruciale nel mantenere la vostra MTB sicura e reattiva, quindi è importante capire quale tipo è più adatto a te e assicurarti che sia sostituito regolarmente.

Liquido Minerale

Il liquido minerale è un fluido specificatamente progettato per l’uso in freni idraulici.

Vantaggi:

  • Meno corrosivo, riducendo il rischio di danni ai componenti dei freni e alla vernice della MTB.
  • E’ idrofobico: ovvero non assorbe l’umidità. Questo lo rende più stabile rispetto al DOT e il punto di ebollizione non cambia mai (per questo non esiste la differenza tra “dry” e “wet” tipica dei fluidi DOT). Il sistema frenante quindi non s’inquina e la performance rimane stabile nel tempo.
  • Non è corrosivo: l’olio minerale non è a base acida, per cui non è pericoloso per pelle e mucose e non corrode i metalli o la vernice del telaio.
  • Alto punto di ebollizione: la tecnologia produttiva delle case ha raggiunto livelli molto alti, che ha pareggiato i punti di ebollizione tipici del DOT.
  • E’ stabile nel tempo: anche se il contenitore viene aperto l’olio minerale non assorbe umidità e non degrada, per cui si può stoccare per più tempo. Consente anche di riprendere in mano la mtb dopo parecchio tempo e di ritrovare la potenza frenante di prima senza manutenzione. Infatti l’olio minerale viene usato per speciali mezzi motorizzati come i veicoli militari o le auto d’epoca, che rimangono ferme per mesi o anni e poi messe su strada per rare uscite.

Svantaggi:

  • Non è standardizzato, quindi i fluidi di diversi produttori possono avere caratteristiche diverse. Utilizzare sempre il liquido raccomandato dal produttore dei freni.
  • Non è normato: ogni casa produttrice ha i propri standard di raffinazione e il proprio marchio, poiché non c’è una normativa che ne regola la produzione. Questo aspetto rende più difficile la compatibilità tra fluidi di case diverse. Ad esempio l’olio minerale per freni Shimano si chiama appunto “Shimano brake fluid”, poiché prodotto esclusivamente dalla casa giapponese, che ne controlla ogni passaggio e ne garantisce la qualità.

Questo tipo di olio per freni è la scelta delle case costruttive Shimano, Magura e Tektro. Si tratta di un olio minerale (quindi non sintetico) ottenuto tramite raffinazioni particolari. Ogni casa ha il proprio olio brandizzato, con caratteristiche lievemente diverse che complicano la compatibilità tra i sistemi.

DOT Fluid

Il DOT fluid è un liquido frenante standardizzato, utilizzato sia nelle mtb che negli autoveicoli.

Attenzione: il DOT 5 non è a base di glicole, è un fluido frenante a base di silicone a differenza dei fluidi DOT 3, DOT 4 e DOT 5.1.

Vantaggi:

  • Standardizzazione, garantendo caratteristiche uniformi tra diversi produttori.
  • E’ normato: essendo regolato da una normativa imposta da un organo di controllo, i fluidi DOT di marche diverse presentano gli stessi procedimenti di raffinazione e le medesime caratteristiche.

Svantaggi:

  • Assorbe umidità dall’aria, abbassando il punto di ebollizione nel tempo. Sostituire il DOT fluid più frequentemente rispetto al liquido minerale.
  • Corrosivo e può danneggiare la vernice della MTB se non viene pulito immediatamente.
  • E’ corrosivo: i fluidi DOT sono acidi, ovvero corrodono i metalli e le vernici. Per questo i sistemi freni che usano il DOT sono dotati di guarnizioni in gomma specifica, poiché la gomma naturale non resiste all’acidità.
  • E’ igroscopico: il fluido DOT tende ad assorbire l’umidità presente nell’aria, che penetra all’interno del sistema attraverso le tenute e le guarnizioni. L’assorbimento dell’umidità abbatte le performance del fluido, che andrebbe cambiato a intervalli regolari, soprattutto se si gira in ambienti molto umidi, con fango e pioggia.
  • Tende a degradare: poiché igroscopico, il DOT tende a degrarare nel tempo. E’ un problema per lo stoccaggio dei contenitori aperti, poiché una boccetta di DOT non più sigillata non si conserva per lungo tempo. La stessa problematica si ritrova su mtb che rimangono in cantina per parecchio tempo senza essere usate.

Tabella Comparativa: Liquido Minerale vs DOT Fluid

Caratteristica Liquido Minerale DOT Fluid
Standardizzazione No Sì
Corrosività No Sì
Igroscopicità No Sì
Stabilità nel tempo Alta Bassa

Pastiglie Freno: Organiche, Semi-Metalliche e Sinterizzate

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.

3 tipologie di pastriglie e differenza delle varie paste.

  • Le pastiglie organiche hanno una pasta che è un misto di resine, kevlar, gomme naturali e polimeri. Il problema di queste pastiglie è che non sono ideali per la dispersione del calore. Se fate discese con freno perennemente pinzato per lungo tempo, lo strato superiore della pasta potrebbe vetrificarsi ed il freno inizierà a starnazzare. La cosa potrebbe essere risolvibile dando una grattatina con carta abrasiva. Se invece la vetrificazione risulterà profonda, l’unica soluzione sarà quella di cambiarle.
  • Le pastiglie Semi-metalliche: sono composte da una mescola in acciaio, grafite e rame.
  • Il nome ‘Sinterizzate’ deriva dalla tecnica di lavorazione. La pasta è per lo piu’ composta dagli stessi elementi delle pastiglie organiche, la differenza è che i materiali vengono polverizzati e mescolati tra loro. Il tutto viene legato in modo indissolubile riscaldando l’impasto ad una temperatura molto elevata.

Manutenzione dell'Impianto Frenante

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.

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!).

Per quanto mi riguarda, quello che io uso fare è solo la pulizia dei pistoncini e la sostituzione delle pastiglie. Se vorreste cimentarvi da soli allo spurgo dei freni, sappiate che è un’operazioni piuttosto complicata, che richiede del tempo e che ha una componente di rischio, perché se non sapete quello che state facendo potreste rischiare di compromettere l’impianto frenante.

Lo spurgo non funziona in modo uguale su tutti i freni.

La manutenzione va fatta anche se la bici la usate poco, perché' alcuni fluidi sono IGROSCOPICO, il che significa che tende ad assorbe l’umidità dell'aria attraverso le guarnizioni, cambiandone la proprietà.

Shimano, Magura e Tektro utilizzano un olio minerale non sintetico con caratteristiche lievemente diverse tra un marchio e l’altro, cosa che complica la compatibilità tra i sistemi, quindi se mettete l’olio sbagliato, potreste compromettere il sistema frenante.

Chi usa olio DOT 5.1 dovebbe fare manutenzione già' dopo 6 mesi.

Non usate mai olio minerale su freni che usano il DOT o viceversa.

E’ possibile acquistare online il liquido per freni.

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