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Freni per bici, nuovi e antichi

Bikelife, Freni, Meccanica • di

freni-bici

Sorridendo un po’ sulla nascita dei freni mi diverte pensare che, quando fu inventata la Draisina nel disegno, le scarpe costassero moltissimo, e che quindi i freni siano diventati presto una necessità impellente. Che sia per questo o per altri motivi, di fatto i freni sono diventati un componente importantissimo per la sicurezza e hanno contribuito sicuramente, per la loro parte, a far acquisire la fiducia nella bicicletta che è, e rimane, la macchina perfetta per andare a piedi.

Il freno a tampone

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E’ il più antico in assoluto e lo troviamo su moltissime biciclette storiche che sono ancora amate e sono tante in circolazione, in cui ancora oggi è possibile trovare il tampone in gomma. Un sistema di comandi a bacchetta mandava a comprimere il tampone direttamente sul copertone. La leva al manubrio era molto grande per poter schiacciare sul copertone la forza necessaria. Ovviamente era un sistema non privo di vibrazioni per la forma dentellata del copertone. Inoltre per evitare che il rotolamento piegasse l’asta di spinta, questa era di solito molto grossa di spessore. Andava usato con attenzione, infatti non era possibile modulare la frenata, e inoltre se non ci si aiutava con il contropedale dello scatto fisso si rischiava il ribaltamento. L’avvento della ruota libera che permetteva velocità elevate in discesa, fece abbandonare questa soluzione.

Freno a contropedale

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Dimenticato il freno a tampone anteriore per le ragioni di cui sopra, il sistema posteriore a contropedale, invece, oggi vive ancora oggi soprattutto in alcuni modelli da città. E’ sostanzialmente un sistema meccanico che risiede all’interno del mozzo posteriore e si aziona coi pedali. In pratica se si smette di pedalare si comporta come una normale ruota libera e continua a girare, se invece si da un brusca frenata all’indietro si blocca il mozzo. Il vantaggio è che tutto il sistema è al riparo da acqua e sporcizia e quindi è ancora preferito nelle città del nord Europa. Ha lo svantaggio che non è modulabile ed è di difficile registrazione nel caso cominci a non frenare.

Freno a tamburo

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Il freno a tamburo è una vera rivoluzione. Arriva direttamente dalla nascita del mercato dell’automobile. Fu infatti il sig. Louis Renault nel 1902 ad inventarlo e l’applicazione sulla bici fu solo successiva. E’costituito da un cilindro rotante e da uno o più ceppi realizzati in materiale di attrito. Questi ceppi interni, messi in funzione dalle leve del freno, si allargano andando a fare l’attrito necessario contro la parete esterna determinando così la frenata. E’ sicuramente un sistema di frenata molto potente equiparabile ai freni a disco. Molto modulabile e non appena viene rilasciato non genera attriti di nessuna specie. Inoltre le ganasce essendo interne al mozzo non si sporcano e non necessitano di manutenzione. Sostituire le ganasce però non è come cambiare le pastiglie ai dischi o i pattini dei cantilever. Grande difetto di questo sistema, che ne inficia di molto la validità, è l’impossibilità a disperdere le temperature. Molto spesso questo problema finiva per deformare l’impianto frenante diminuendone la forza frenante. Per questo oggi, quando si trovano, vengono montati solo sulla ruota posteriore che è quella meno sollecitata.

Freno cantilever

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L’avvento della ruota libera e la necessità di semplificare l’impianto dei freni, anche in termini di leggerezza e affidabilità, ha portato a questo tipo di freni, anteriori e posteriori. Le due leve di comando si trovano su due perni distinti che vengono predisposti sul telaio. Le leve sono azionate da un cavo sdoppiato che è fissato, a sua volta, ad un cavo di comando disposto perpendicolarmente al triangolo che alloggia il cavo sdoppiato. I pattini comprimono direttamente sul cerchio della ruota determinando la frenata. Rispetto agli altri sistemi illustrati è ottimo, efficace e sufficientemente potente. È un sistema che presenta un rischio da non nascondere. Se infatti si spezza il filo di comando, il cavo sdoppiato cadendo sulla ruota potrebbe bloccare la ruota. Per scongiurare questo pericolo, al di sotto del cavo sdoppiato, a volte, viene inserito un perno che faccia da supporto per il faro o per un catarifrangente. Come secondo limite c’è una bassa escursione dei pattini che rende un po’ più difficoltosa la registrazione. Inoltre come tutti i freni con pattini, a forza di sfregare sul cerchio lo si rovina soprattutto se cerchi e pattini si infangano. Il cerchio rovinato consuma a sua volta molto velocemente i pattini. Insomma è da tenere sempre molto ben controllato e qualche volta si arriva a cambiare i cerchi. Controllare un freno così però è facilissimo: si va a vista. E’ stato il sistema preferito da generazioni di mtbikers e da crossisti perché essendo molto aperto evita l’accumulo di sporcizia e di fango tra freno e ruota.

Freni a “U”

freni-uSostanzialmente ha il funzionamento come i cantilever mostrati sopra. Viene chiamato ad U per via della forma delle leve, che danno al freno la fisionomia di una “U” rovesciata. Ha tutti i difetti e i pregi del freno di cui sopra meno un difetto grave che abbiamo evidenziato. Infatti nel caso di rottura del cavo di comando, il cavo sdoppiato non cade sulla ruota. Anche per questo è stato molte volte preferito per le bici da strada.

Freni a rulli

freni-rulliI freni a rullo sono l’evoluzione del cantilever descritto sopra, con l’eliminazione del cavo sdoppiato. Anche questo tipo è montato su due indipendenti della forcella. Non si vede molto in giro. Ha anch’esso il vantaggio di aver eliminato il cavetto pericoloso, le leve vengono mosse da una piastra sagomata che è movimentata direttamente dal cavo che scende in perpendicolare. Di facile controllo ha i difetti di ogni freno che preme sui cerchi.

V Brakes

freni-v-brakes


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Questo sistema che perfeziona il cantilever si basa anche esso su due perni distinti e indipendenti alla forcella, ma si distingue per il cavo unico che movimenta entrambe le leve. Questo cavo esercita la trazione in orizzontale tirando i due freni come una pinza. La potenza esercitata è notevole e riesce per questo a funzionare a dovere anche in presenza di acqua e fango. Di facile ed ampia registrazione, per cui si possono montare anche pattini sovradimensionati, si contraddistingue per la facilità con cui può essere svincolato dalla ruota nel caso di una foratura. Per questo motivo sta sostituendo i cantilever nelle bici non specializzatissime.

Freno bici da corsa

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Quando si entra in questo settore vediamo soluzioni inedite e costose. A volte anche pericolose per utilizzo di materiali che sono molto inadatti in caso di pioggia. Questo tipo di freno necessita di una sola molla ancorata ad un solo perno centrale, permettendo così di avere una perfetta azione su entrambe le leve senza l’uso di un doppio cavo o di una piastra di sdoppiamento. La regolazione è direttamente sulle leve del freno ed è assai utile per ripristinare la frenata a seguito della normale usura dei freni. Molto facile la regolazione anche del contatto simultaneo dei pattini-freno e della inclinazione degli stessi in base alla morfologia del cerchio. Quando però i cerchi sono al carbonio, è assai difficile frenare in caso di pioggia. La frenata va anticipata moltissimo ed è un bene frenare in continuazione tenendo caldo il cerchio. E’ altresì vero che i pattini che vanno bene per l’alluminio non vanno assolutamente bene per il carbonio. Problema che si sta rivelando di difficile soluzione e su cui si stanno impegnando moltissimo le aziende di settore, anche perché questo problema ha già fatto le sue vittime.

Campagnolo (anche la bellezza…)

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C’è ancora qualcuno a cui non basta fare le cose bene, le vuole anche molto belle e fa di tutto per inventare qualcosa di nuovo con qualcosa che c’è già. La Campagnolo è un autentico mito italiano anche all’estero. Nella foto a sinistra i modelli in ordine di evoluzione partendo da sinistra.

Freni a disco

freni-discoAnche questi freni sono stati mutuati dal mondo auto/motociclistico. Sono stati immediatamente adottati dalle MTB e dai professionisti del settore senza problemi ma anzi con gioia. Tutte le problematiche che insorgono con i pattini che abbiamo descritto nei modelli sopra, spariscono. Il cerchio non viene sollecitato e la potenza di frenata, essendo completamente indipendente dai cerchi, si attua immediatamente anche se i cerchi sono bagnati o sporchi di fango, o al carbonio. E’ chiaramente un po’ più complesso da gestire dei pattini, ma solo se non ci si impegna a dovere. Parlo per esperienza personale avendo una bici da viaggio da strada con i dischi che non toglierò mai più. Esistono con comando a cavo e con comando idraulico. Personalmente per l’uso che faccio della bicicletta il comando a cavo mi basta e mi avanza, ma se facessi downhil o mtb impegnativo non esiterei un attimo a mettere il più potente comando idraulico, che richiede a sua volta molta più accortezza manutentiva. Credo che il risultato di una frenata potente, sicura, modulabile in ogni condizione di tempo, valga la pena di imparare la gestione di questo freno. Sulla mia Kona Sutra esiste da sempre e il mio modello è un 2007. E’ una bici da viaggio che ha come concorrente la Surly che solo da poco ha messo i freni a disco. Ecco il modello Disctrucker e lo trovate qui.

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Il mondo del ciclismo è strano bene. È una sorta di inventiva folle e di retriva conservazione. E’ lapalissiano che i freni che usano i professionisti sono completamente inadatti al progresso che hanno raggiunto le biciclette i con il carbonio e i cuscinetti in ceramica. Con questi materiali i freni tradizionali sono totalmente inefficaci. Quando i professionisti vanno a 60 all’ora in gruppo o a 90 all’ora in discesa con bici che frenano in modo inadeguato, come fa l’UCI a vietare questo dispositivo sulle bici dei professionisti?. E una volta che il disco fosse usato dai professionisti, sicuramente molti imitatori si adeguerebbero. Ecco due esempi di aziende che hanno cominciato a pensarci.

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Sono a sinistra la Cannondale, che aveva questa bicicletta sulla macchina alla Parigi Roubaix del 2012 e a destra un modello della Canyon. Ovviamente non sono neanche in commercio e vengono considerati prototipi.
Credo ci sia anche un aspetto di grande amore alla bicicletta come tradizione. Si possono usare tutti i materiali che si vuole, ma il senso estetico molto tradizionalista di un appassionato di bici da corsa non permette il disco. Infatti fanno tutti una fatica boia quando vedono il modello che possiedo, anche se non è ovviamente una bici da corsa, ci assomiglia solo un po’, cerca di imitarle ma pesa 17 kg così come si vede, è anche per questo che i dischi vanno bene.

freni-kona-sutra

Concludo qui da non espertissimo di freni. Sono possibili quindi le correzioni e i pareri.

8. Come montare i rotori per freni a disco

10. Come montare i freni a disco meccanici





17 Risposte a Freni per bici, nuovi e antichi

  1. Mammifero Bipede ha detto:

    Di quelli che ho visto in giro negli ultimi vent’anni mancano solo i freni a bacchetta e i Magura idraulici… ;-)
    http://www.mtbbritain.co.uk/images/magura_rim_brake_hs33.jpg

    • felino ha detto:

      si è vero…magura non è un freno nuovo ma il perfezionamento di un freno esistente sul cerchio. più potenza, più progettuale quello che si vuole ma non l’ho proprio preso in considerazione. ma ringraziando per il promemoria mettiamo il sito magura . com/en/roadbike/home.html.
      si vedrà tra l’altro che hanno anche un sistema che assomiglia moltissimo al campagnolo descritto.
      il freno a bacchetta invece non l’ho pure lui considerato perchè alla fine non è molto diverso dai freni oggi esistenti come principio (siamo sempre con l’attrito al cerchio) , solo che al posto del cavo erano una serie di bacchette con un sistema a leve che generava l’attrito necessario.
      comunque possiamo aggiungerlo tranquillamente.

  2. carlo ha detto:

    aggiungerei solo un appunto per quanto riguarda i freni a disco idraulici, quello che è il loro pregio ,sulle bici si può trasformare in difetto ,mi riferisco alla spropositata potenza, rispetto al mezzo, che in caso di frenata di emergenza e di panico porta al sicuro ribaltamento, sono io stesso testimone diretto di incidenti simili, e anche protagonista , nonostante il casco, mi sono ritrovato con fratture al naso , tempia e mandibola,
    ci vorrebbe un ABS per le bici, speriamo che qualcuno lo inventi

    • felino ha detto:

      non ho mai provato i freni a disco idraulici. sono d’accordo che la loro potenza è ovviamente assai superiore al freno a disco meccanico. molto spesso al momento dell’acquisto non ci si pone mai la domanda:”con la bici cosa intendo fare?”. e così succede anche di conseguenza con i freni. credo che gli idraulici vadano benissimo per impieghi impegnativi, tipo mtb su sentieri e downhill dove chi ha questo gusto ne ha anche la tecnica necessaria e ha la sensibilità necessaria a modulare la frenata idraulica anche in quelle situazioni. per altri impieghi è sovradimensionato. personalmente trovo il disco meccanico ottimo per tutti gli altri usi.

  3. Fabri ha detto:

    Un’informazione…quanto potrebbe costare sostituire i freni V-brake con i freni a disco (MTB)??

    • felino ha detto:

      sinceramente non lo so. ma se hai i vbrake sappi che la tua bici è predisposta per questi freni.
      i dischi hanno bisogno di un supporto che normalmente viene prodotto con il telaio della bici. ci sono quote diverse oltretutto.
      alcuni costruttori costruiscono le bici per avere entrambe le possibilità.
      quando fai ricerche di materiali di consiglio questo sito. li hai tutto con tutti i prezzi. rimane comunque quello che richiedi un intervento di un esperto.

  4. Davide ha detto:

    Ma il freno a ganascia delle vecchie bici da città? Rientra nella descrizione del freno per bici da corsa?

  5. calcagnolibero ha detto:

    Quello che chiami freno a U in realtà è un freno a tiraggio centrale che era in uso sulle bici da corsa fino all’avvento dei freni Campagnolo a tiraggio laterale e fulcro singolo negli anni 60, adesso i freni corsa sono a tiraggio laterale doppio fulcro.
    Il freno a tiraggio centrale funziona meglio di quelli da corsa attuali. È più potente, modulabile e se si monta su supporti saldati a forcella e telaio tipo quelli dei cantilever è anche più leggero dei freni di ora . Sui dischi montati da corsa non sono d’accordo per una serie di motivi :
    1) aumentano il rischio di rottura raggi
    2) possono essere montati solo su forcella con steli diritti
    3) hanno prestazioni migliori di un tiraggio centrale o un cantilever solo sul bagnato
    Su una bici da viaggio sono i meno indicati anche perchè pongono problemi di compatibilità con i portapacchi e perchè i ricambi non sono disponibili in tutti i paesi.

  6. Fabrizio ha detto:

    Non si è discusso delle diverse forcelle per i freni a disco o V-brakes. Il freno a disco singolo, applica richiede una forcella molto più robusta e rigida perché questa non si torca (o si torca poco) durante la frenata.
    Non è possibile quindi adottare le forcelle in acciaio che hanno una flessibilità studiata per assorbire colpi e vibrazioni. In definitiva meno confort con il freno a disco.

  7. felino ha detto:

    l’argomento infatti erano i freni nelle varie tipologie, non le conseguenze della scelta. giusta osservazione che fa sì che qualche ditta di bici da viaggio faccia le forcelle con spessori diversificati. sul confort permettimi di dissentire avendo forcella d’acciaio e disco di una kona sutra del 2007. ho fatto discese su discese anche lunghe 20 km con la bici carica a dovere. problemi zero sia di confort che di altro genere. poi può essere che non abbia grande sensibilità, ma non mi muovo da lì di sicuro.

  8. ferruccio ha detto:

    per una bici da viaggio i freni a disco a cavo avid bb7 sono considerati i migliori.
    sono impervi a pioggia e fango.
    comando a cavo facilmente sostituibilie e reperibile.
    regolazione dell’apertura pinze molto più ampia rispetto a un idraulico che permette di riallineare un disco piegato con un po di martellate ben assestate per poi rimontarlo ed ottenere una frenata ancora decente, operazione impossibile con i freni idraulici dove la luce tra pastiglia e disco è minima.
    non è un caso che nella tua kona siano montati proprio degli avid.

  9. felino ha detto:

    la sutra mi fu presentata da un viaggiatore olandese sul’argine del po verso ferrara. fatti 100 metri volevo buttare la mia racing rat della cinelli nel po ma dovevo tornare a casa. tra i motivi di questa reazione c’erano i freni. facilissimi da registrare, potenti e molto modulabili. così ho imparato a godermi anche le discese: invece di correre , scendo frenato anche per 20 km senza problemi con il vantaggio che oltre a godermi il paesaggio mi riprendo dalla salita.

  10. RestauraCicli ha detto:

    non avranno la stessa resa dei blasonati freni a disco ma alcuni freni a U e cantilever hanno un loro perchè sopratutto esteticamente!

  11. felino ha detto:

    sull’estetica tu sai che è soggettiva. personalmente sono anche d’accordo.
    ho avuto i freni tradizionali per molto tempo. poi acquistando la sutra, che ai tempi era una cosa strana vedere una piega con i dischi: non esisteva proprio. la presi per aver provato la bici e non pensai ai freni. ti devo dire che quando la bici pesa 30-40 kg i freni a disco fanno la differenza. poi c’è na notq estetica: a distanza di 5 anni ormai i cerchi sono ancora perfetti: penso sia fuor di dubbio che con i dischi i cerchi non si stressano. poi sta alla sensibilità: c’è chi predilige l’estetica e chi come me ama avere un mulo….che ci vuoi fare :-)

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