I freni a disco sono una delle componenti più importanti della MTB. Insieme ai copertoni garantiscono la sicurezza, l’efficienza e il controllo del mezzo in ogni condizione.
I freni a disco permettono solitamente varie regolazioni a seconda delle proprie necessità e gusti personali e, proprio come per altri componenti della bici, ve ne sono di varie tipologie. In questa guida li analizzeremo in ogni singolo aspetto, dalle loro componenti principale alla manutenzione.
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Quali sono le componenti dei freni a disco MTB?
I freni tradizionali funzionano grazie all’attrito tra i pattini e la pista sul profilo del cerchio, mentre nei freni a disco le parti sono un po’ diverse. Questi ultimi sono dotati di un rotore installato sul mozzo, che ruota in una fessura della pinza, fissata sul telaio. Dentro la pinza troviamo due pastiglie del freno che sono collegate alla leva ,posta sul manubrio della bici, tramite una guaina.
Durante la frenata le pastiglie vengono avvicinate al rotore quando si aziona la leva, generando calore e attrito.
Prima di analizzare più nel dettaglio come funzionano varie componenti dei le freni a disco per MTB vediamo una carrellata delle migliori componenti presenti ad oggi sul mercato.
| ROTORI |
|---|
| Leve Freno + Pinze Freni Idraulici |
| Componenti Freni Meccanici |
Leve freno
Le leve, insieme alle manopole, sono i punti di contatto tra il ciclista e la bici che permettono di azionare i freni. Il compito delle leve è gestire in modo semplice ed efficiente l’impianto frenante.
Le leve possono essere personalizzate sia nella distanza, sia per quanto riguarda la corsa per andare a mordere il disco. I modelli di alta gamma permettono più regolazioni e sono più leggere.
È possibile regolare la posizione della leva tramite un bulloncino posto sulla leva stessa, così da impostarla in base alla dimensione della mano.
Nel caso di impianti idraulici, la leva ha il compito di mandare in pressione l’olio. Nei freni di questo tipo, la leva è dotata di un serbatoio per la raccolta dell’olio e di una valvola per effettuare lo spurgo (ovvero l’eliminazione dell’aria).
Guaine freno
A seconda del tipo di freno, le guaine possono essere realizzate in vari materiali: plastica rivestita in PFTE negli impianti meccanici oppure polimeri rivestiti in kevlar, o treccia metallica, per gli impianti idraulici.
In quest’ultimo caso, infatti, le guaine sono costruite per resistere alla forza espansiva esercitata dall’olio in pressione.
Le guaine hanno solitamente un diametro esterno di 5 mm e interno di 1,6 mm. I filamenti metallici disposti a spirale lungo la guaina permettono di alleggerire il sistema particolarmente sulla leva, evitando l’affaticamento delle mani.
Le guaine andrebbero sostituite ogni due anni circa, o anche meno se fate un uso intenso della mountain bike. Al loro interno, infatti, si può infilare acqua e sporcizia, che riducono la scorrevolezza dei cavi. Andrebbero sempre sostituite anche in caso di danno evidente, ad esempio se il rivestimento è consumato.
Sostituire cavi e guaine è un’operazione semplice che richiede pochi minuti: l’unica cosa a cui fare attenzione è la misurazione della lunghezza della guaina, che potrebbe compromettere la manovrabilità del manubrio.
Pastiglie
Le pastiglie del freno sono quel componente che viene azionato per provocare la frenata. Quando si preme sulla leva, le pastiglie montate sui pistoni vengono avvicinate al disco in rotazione, permettendo di rallentare.
Le pastiglie si classificano in organiche, metalliche e semimetalliche.
Le prime sono le più morbide e sono realizzate in gomma e resina. Funzionano molto bene a freddo. Le pastiglie metalliche offrono prestazioni superiori in condizioni umide, fredde e fangose e sopportano bene le alte temperature d’esercizio. Sono molto dure e vengono solitamente utilizzate in inverno.
Le semimetalliche hanno una durezza media e di solito si utilizzano su impianti di media potenza.
La scelta di una tipologia di pastiglia, piuttosto che un’altra, cambia la risposta dell’impianto. Abbiamo visto che le pastiglie organiche hanno un’ottima resa a freddo; inoltre, offrono una modularità e un’elevata efficienza anche con velocità basse. Queste pastiglie mordono meglio il freno, elevando la potenza generale dell’impianto.
Le pastiglie semi-metalliche hanno il rapporto qualità prezzo migliore, resistono bene allo stress ed evacuano efficacemente il calore dall’impianto. Tuttavia, pur “addolcendo” la risposta dell’impianto frenante, ne riducono la potenza totale.
Le pastiglie metalliche sono quelle che durano più a lungo, dissipano bene il calore e sono pensate per lavorare ad alte temperature, il che le rende adatte anche alle discipline più estreme.
Pinze
La pinza del freno è il cuore dell’impianto frenante a disco: viene montata sul telaio e necessita di supporti e adattatori specifici per poter essere installata.
Nel sistema idraulico, all’interno della pinza scorre un rotore in metallo che viene fissato all’interno della ruota. Quando si frena tirando la leva, le pastiglie all’interno della pinza vengono spinte all’esterno, bloccando il disco e rallentando la ruota.
Rotori
Anche chiamati dischi, sono degli elementi metallici che vengono installati sul mozzo. Nella maggior parte dei casi non sono inclusi nell’impianto frenante che acquistate e vanno comprati a parte. Il rotore deve girare dritto ed essere perfettamente centrato all’interno della pinza per garantire prestazioni elevate e lunga vita alle pastiglie.
I rotori sono uno degli elementi più delicati e possono piegarsi duranti gli urti o le cadute. In generale, i rotori si distinguono in fissi, flottanti e semi-flottanti.
Nei dischi fissi la pista frenante non è libera di muoversi rispetto allo spider, come ad esempio per i monoblocco.
Nei dischi flottanti, invece, la fascia frenante può muoversi in maniera radiale rispetto al mozzo della ruota. Il disco flottante rappresenta un’evoluzione dei sistemi frenanti e nasce dal bisogno di contenere il forte riscaldamento a cui il disco è sottoposto, soprattutto nell’impiego agonistico.
I dischi semi-flottanti, invece, hanno una mobilità più ridotta, solamente radiale o assiale.
Materiali con cui sono realizzati i rotori dei freni a disco per MTB
Vediamo ora quali sono i principali materiali dei rotori nei freni a disco.
- Acciaio Che siano fissi, flottanti o semi-flottanti, la maggior parte dei rotori sono realizzati in acciaio. Nel caso degli ultimi due, talvolta è realizzata in acciaio solamente la pista frenante, mentre lo spider può essere in carbonio. L’acciaio è un materiale economico e che non ha bisogno di particolare manutenzione. Il suo difetto, come è intuibile, è che pesa molto.
- Carbonio I dischi in carbonio permettono una maggiore leggerezza, ma poiché l’attrito aumenta all’aumentare della temperatura, la frenata è più efficiente quando i freni sono caldi. Questa è la principale differenza con l’acciaio, che lavora meglio a freddo. Il loro principale svantaggio è il costo elevato.
- Titanio Anche il titanio è un materiale piuttosto leggero, ma per garantire la giusta potenza frenante deve subire un apposito trattamento. I nottolini che tengono insieme pista frenante e spider possono essere sia in ergal che in acciaio o titanio. Il titanio si raffredda velocemente ed è molto performante. Lo svantaggio è il prezzo esorbitante e la durezza, che incide sulla durata delle pastiglie. Il titanio è la scelta ideale per gli agonisti.
Misure rotori freni a disco per MTB
I rotori dei freni possono avere varie dimensioni. Il diametro del disco viene espresso in mm e vi sono dischi che vanno dai 140 mm (poco usati) fino a 160 e 180 mm, ovvero le due tipologie più diffuse.
I dischi con diametro più piccolo sono più leggeri e consentono di modulare bene la frenata. Quelli più grandi, al contrario, offrono una frenata molto potente, ma tendono a bloccare la ruota con una pressione di pochi mm sulla leva.
Esistono anche dischi di dimensioni più elevate, che raggiungono i 220 mm di diametro, ma solitamente trovano impiego solamente nelle discipline più “estreme” quali l’enduro o il downhill.
Inoltre, più il disco è grande e meno facilmente si surriscalderà. Solitamente, la dimensione del rotore va scelta in base alla specialità praticata. Nel gravity si utilizzano le misure più grandi, mentre nel Cross Country va bene un rotore di 160 mm.
Tipologie di freni e di frenata
I freni a disco possono essere di due tipi: idraulici o meccanici.
La scelta dipenderà soprattutto dalle proprie esigenze di guida e dalle proprie finanze. La differenza principale è che il sistema frenante idraulico è generalmente più efficiente ed è in grado di fornire più potenza di arresto con meno sforzo sulla leva.
Mentre nel sistema meccanico i freni sono azionati da un cavo, nel sistema idraulico l’impianto viene azionato tramite un fluido. Il principio è lo stesso: i cuscinetti vengono forzati contro il disco/rotore, generando l’attrito che arresta la bicicletta.
I freni a disco idraulici forniscono più potenza di arresto con meno sforzo perché la pressione sul pistone è di gran lunga superiore alla forza che si sta esercitando sulla leva.
Per quanto riguarda il design, i freni idraulici hanno un sistema chiuso, che impedisce alla sporcizia di accumularsi all’interno. I freni a disco meccanici, invece, sono aperti e ciò li porta a sporcarsi ed ostruirsi più facilmente quando entrano in contatto con fango e detriti. Di conseguenza, la loro struttura li rende meno fluidi e sarà più difficile controllarli su strade fangose.
Il sistema idraulico è più diffuso rispetto a quello meccanico ed è basato sullo stesso principio di quello che si trova sulle auto e sulle moto. Come quasi tutto ciò che riguarda la mountain bike, la scelta dipende dall’uso che intendete farne. I freni idraulici sono la scelta migliore su percorsi complicati e in tutti i casi in cui il vostro budget lo permetta.
Va però detto che alcuni freni idraulici economici possono dare più problemi di quelli meccanici. Se fate un uso occasionale della mountain bike e volete risparmiare, i freni meccanici sono una buona scelta e non dovrete occuparvi della manutenzione così spesso come coi freni idraulici.
Struttura dei freni a disco per MTB
All’interno del sistema frenante, la forma del disco fa un’enorme differenza. I dischi dei freni per mountain bike si compongono essenzialmente di due parti: la pista, dove agisce la pastiglia, e lo spider, che permette il montaggio del disco sul mozzo. Abbiamo visto che i dischi possono essere di tre tipi: fissi, semi-flottanti e flottanti.
I dischi fissi sono i monoblocco, dove spider e pista frenante sono parte di un unico pezzo, realizzato nello stesso materiale. Nelle versioni flottanti e semi-flottanti, invece, spider e pista frenante sono staccati e collegati tra loro con nottolini o rivetti.
I freni a disco per la mtb hanno sono riconoscibili dal classico design del rotore, che spazia da forature semplici ad altre più elaborate, cosiddette “a margherita”.
Le forature garantiscono un minor peso e una ventilazione più efficiente, ma anche una migliore presa delle pastiglie e dunque, una potenza di frenata più efficace.
Nei dischi a margherita il design è più elaborato e gli spigoli sono massimizzati per aumentare la potenza, migliorare l’areazione e la capacità di liberarsi dal fango. Allo stesso tempo, sono molto leggeri, ma il loro svantaggio è un maggior consumo delle pastiglie.
Come manutenere i freni a disco MTB
Dopo aver visto come funzionano i freni a disco e i loro vari componenti vediamo come avviene la manutenzione dell’impianto.
Alcune operazioni, come la sostituzione delle pastiglie, la pulizia del corpo freno e disco e l’azzeramento della corsa dei pistoni possono essere effettuati senza grossi problemi, mentre altre più sofisticate, come lo spurgo, richiedono alcuni attrezzi specifici e un po’ di manualità.
La pulizia dei dischi è molto semplice: basterà utilizzare alcool isopropilico o appositi detergenti, ma mai gli sgrassatori universali. Questi sono troppo oleosi, rimangono sulla superficie e potrebbero contaminare le pastiglie.
Uno dei problemi più diffusi è la deformazione del disco. I dischi vanno cambiati ogni qualvolta siano rovinati o anche alterati cromaticamente (color viola/blu). Può anche capitare che la cattiva performance dell’impianto frenante dipenda dall’uso di olio o altri prodotti sbagliati per la pulizia.
In questo caso non è necessaria la sostituzione del disco, il problema è risolvibile pulendolo con Alcool isopropilico e asciugandolo con un panno pulito.
Se invece si formano delle bolle d’aria nel sistema, il sistema frenante avrà bisogno di uno spurgo per rimuovere le bolle d’aria all’interno e far tornare reattivi i freni.
Questi sono i casi in cui andrebbe eseguito lo spurgo dei freni:
- Leva poco reattiva: se la leva del freno appare “spugnosa”, cioè poco reattiva come una spugna, che una volta strizzata impiega del tempo per tornare alla dimensione originale, è il caso di effettuare lo spurgo dei freni.
- Frenata più lunga: se notate che la bici impiega più tempo a fermarsi, le pastiglie non sono usurate e il ferodo ha uno spessore superiore a 0,5 mm, allora il problema è nell’aria presente nell’impianto.
- Dopo un periodo di inattività: lo spurgo riporta i freni allo stato originario, come ad esempio dopo l’inattività invernale.
- Ogni 12-18 mesi: anche in assenza di problemi, il vecchio olio andrebbe eliminato periodicamente, ogni 18 mesi (o 12 se utilizzate molto la bici).
È facile confondere i problemi legati alla presenza d’aria nell’impianto con il malfunzionamento di rotori e pastiglie, considerato che gli effetti sulla frenata sono gli stessi. Prima di procedere allo spurgo, controllate lo stato di questi elementi.
Se potete escludere problemi a dischi e pastiglie, rivolgetevi al vostro meccanico di fiducia per effettuare lo spurgo o, se volete procedere da voi, procuratevi gli attrezzi necessari e seguite scrupolosamente le istruzioni, rimuovendo le pastiglie e le ruote prima di iniziare, per non contaminarle insieme ai dischi freno.
Vantaggi e svantaggi dei freni a disco MTB
Vediamo infine i vantaggi e gli svantaggi dei freni a disco MTB rispetto ai classici freni a pattino.
L’alternativa ai freni a disco sono i cosiddetti freni a pattini e tra le due tipologie esistono non poche differenze. Entrambi sfruttano l’attrito per realizzare la frenata: un corpo viene mandato in battuta contro il componente in rotazione, e l’attrito ne rallenta la velocità. Allo stesso tempo si sviluppa calore, che va evacuato, e l’usura, che assottiglia il corpo frenante.
I freni a disco permettono una miglior dissipazione del calore, sono più potenti e modulabili, perché permettono al ciclista di adattare la frenata al proprio stile di guida. Rispetto ai freni a pattini, offrono una potenza di frenata indubbiamente superiore.
Lo svantaggio è che i freni a disco sono più costosi. Inoltre, il sistema idraulico richiede molta manutenzione e di conseguenza saranno più complicati da gestire nel caso doveste forare la ruota, o anche solo trasportare la bici.
I freni a disco sono anche più pesanti e necessitano di ruote apposite e di un telaio con attacchi per le pinze. Una volta deciso di fare il passaggio ai freni a disco, non basta acquistare un gruppo freni nuovo, ma dovrete verificare che siano compatibili con la vostra bici.
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Conclusioni
Concludendo, non si può negare che i freni a disco siano migliori di quelli a pattini, sebbene rimanga la questione del cambio ruote. I rotori offrono una migliore distribuzione della frenata, modularità maggiore e restano affidabili col passare del tempo; tutti fattori che rendono i freni a disco più efficienti di quelli a pattini.