I freni a disco sono 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. Molte case ciclistiche da qualche tempo li propongono nei loro listini nel mondo del ciclismo su strada e nel cicloturismo. Ma apportano dei reali vantaggi? Sono la soluzione vincente per il cicloturista oppure è meglio preferire i vecchi freni cantilever o V-brake? Vediamo di capirne di più.

Funzionamento di un Freno 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. L’attrito permette alla bicicletta di fermarsi, mentre il calore deve essere sfogato al più presto.

Tipologia di Freni a Disco

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

Freni a Disco Meccanici

Il primo tipo, detto anche a filo, combina la struttura tipica dei freni a disco con la filosofia di lavoro dei freni tradizionali. Infatti le pastiglie sono azionate tramite un filo metallico (di solito da 1,6mm in acciaio inossidabile), che fa scattare dei leveraggi che avvicinano le stesse al rotore.

Freni a Disco Idraulici

I freni a disco idraulici invece mutuano il sistema di lavoro da quelli delle motociclette. All’interno dei tubi è presente dell’olio idraulico (di tipo DOT oppure minerale) e quando si aziona la leva freno (che in questo caso si chiama pompante) si manda in pressione l’olio, che spinge su due pistoncini idraulici ai quali sono agganciate le pastiglie, avvicinandole al rotore e permettendo la frenata.

Tra i due tipi, il più performante è sicuramente quello idraulico, poiché è molto modulabile mentre quello a filo di solito frena a fine corsa, ovvero premendo la leva freno al massimo. Inoltre la potenza esprimibile è maggiore con l’idraulica. Di contro il sistema idraulico necessita di maggiore manutenzione, poiché dell’aria può inserirsi nell’impianto, annullandone l’efficacia. In questo caso bisogna procedere allo spurgo. Inoltre l’olio, nel caso trafilasse dai pistoncini, contaminerebbe le pastiglie, rendendole inutilizzabili e pericolose.

Solitamente gli impianti idraulici sono appannaggio delle MTB mentre per il cicloturismo sono più diffusi impianti meccanici.

Anatomia di un Freno a Disco per Bicicletta

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.
  • 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.
  • 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.

Vantaggi e Svantaggi dei Freni a Disco

Ora che abbiamo visto come funzionano e come si compongono i freni a disco vediamo di scoprirne vantaggi e svantaggi. Rispetto ai freni tradizionali, gli impianti a disco presentano indubbi vantaggi.

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.
  • Efficienza e costanza della frenata: I freni a disco assicurano una frenata più lineare, con prestazioni che rimangono costanti nel tempo.

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.
  • 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 nel caso dello spurgo dell'aria negli impianti idraulici, sono necessarie esperienza, conoscenza e un kit di spurgo adatto ai propri freni.
  • 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.
  • 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.
  • Cambio ruote: I freni a disco, rendono più complicato il cambio ruota: i sistemi a perno passante, richiedono tempo nello smontaggio.
  • Sicurezza: In un impatto violento, è comunque una sporgenza in più della bicicletta.

Olio DOT e Olio Minerale: Caratteristiche a Confronto

Nei freni a disco idraulici, l'olio è un componente fondamentale per il trasferimento della forza frenante. Esistono due tipologie principali di olio: DOT e minerale, ognuno con specifiche caratteristiche.

Olio DOT

L’olio per freni DOT è un olio sintetico a base di glicole (tranne il DOT5, che è a base di silicone), lubrificanti, additivi e inibitori. La produzione e le caretteristiche del DOT sono normate dal dipartimento dei trasporti statunitense (Department of transportation, da qui il nome DOT) ed è una tecnologia di derivazione automotive, poiché è si tratta dell’olio per freni più utilizzato nel mondo delle auto e moto.

Vantaggi dell'Olio DOT

  • Punto di ebollizione elevato: Il fluido per freni DOT ha un elevato punto di ebollizione, che va dai 205°C del DOT3 ai 270°C del DOT5.1 e questo lo rende estremamente adatto agli usi gravosi, dove l’attrito sprigiona notevoli quantità di calore.
  • 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 dell'Olio DOT

  • E’ corrosivo: I fluidi DOT sono acidi, ovvero corrodono i metalli e le vernici.
  • 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.
  • Tende a degradare: Poiché igroscopico, il DOT tende a degrarare nel tempo.

Olio Minerale

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.

Vantaggi dell'Olio Minerale

  • E’ idrofobico: Ovvero non assorbe l’umidità. Questo lo rende più stabile rispetto al DOT e il punto di ebollizione non cambia mai.
  • 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.

Svantaggi dell'Olio Minerale

  • 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.

Tabella Comparativa Olio DOT e Olio Minerale

Caratteristica Olio DOT Olio Minerale
Base Sintetica (glicole) Minerale
Igroscopico Sì No
Corrosivo Sì No
Normato Sì (DOT) No
Stabilità nel tempo Bassa Alta

Importante: DOT e olio minerale non sono assolutamente compatibili, non si può passare da una tecnologia all’altra semplicemente eliminando il vecchio fluido e inserendo il nuovo.

Quindi i Freni a Disco Fanno per Me?

Se il vostro obiettivo sarà quello di percorrere un viaggio con lunghi tratti di off-road e in condizioni atmosferiche proibitive, i freni a disco sono la risposta giusta. Servirà un telaio e delle ruote nuove (probabilmente sarà più facile acquistare una bici ex novo), però non rimarrete sicuramente delusi dalle prestazioni frenanti in qualunque tipo di condizione, nonostante un aggravio di peso. Se al contrario siete dei cicloturisti “da strada”, che raramente si distaccano dall’asfalto o che si limitano a percorrere delle strade bianche, i freni a disco non saranno più competitivi di quelli tradizionali, poiché verranno a mancare le condizioni che consentono loro di eccellere.

Consigli Utili per la Manutenzione dei Freni a Disco

  • Allineamento del disco: Verificare periodicamente l'allineamento del disco rispetto alle pinze e alle pastiglie.
  • Raddrizzare il disco: Se il disco è storto, è possibile raddrizzarlo con un attrezzo specifico o rivolgersi a un meccanico.
  • Verifica e sostituzione delle pastiglie: Controllare regolarmente lo stato di usura delle pastiglie e sostituirle quando necessario.
  • Rodaggio delle pastiglie: Effettuare un corretto rodaggio delle pastiglie nuove per garantire un'ottima efficienza frenante.
  • Sostituzione dell'olio: Sostituire l'olio dell'impianto frenante ogni uno/due anni o quando si notano cali di performance.

La Scelta delle Pastiglie: Organiche, Metalliche o Semimetalliche?

La scelta delle pastiglie freno è cruciale per ottenere le prestazioni desiderate. Le pastiglie si distinguono principalmente in tre tipologie:

  • Organiche: Offrono una buona modulabilità, sono silenziose e pronte all'intervento, ma tendono a perdere efficacia e usurarsi rapidamente in condizioni estreme di calore.
  • Metalliche: Garantiscono prestazioni superiori in termini di resistenza alla fatica e alle alte temperature, ma possono essere più rumorose e meno modulabili.
  • Semimetalliche: Rappresentano un compromesso tra le caratteristiche delle pastiglie organiche e metalliche.

Il consiglio è di partire da una pastiglia organica di buona qualità e provarne l'utilizzo, valutando poi se passare a una mescola più performante in base alle proprie esigenze.

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