Freni Idraulici Shimano Deore: Caratteristiche Tecniche e Vantaggi

Quando si acquista una seconda bici usata o una nuova bicicletta con freni a disco, spesso non si presta sufficiente attenzione al sistema frenante. Ci si chiede se siano freni meccanici o idraulici, ma questo aspetto è di grande importanza per il comportamento della frenata.

I freni a disco sono diventati lo standard per tutti i tipi di biciclette, dalle mountain bike alle bici da strada, ciclocross o gravel. Esistono numerose differenze tra i freni a disco idraulici e quelli meccanici.

Componenti Essenziali e Differenze Tecnologiche

Entrambi i sistemi hanno gli stessi componenti essenziali: maniglia, tubo o cavo, morsetto, pastiglie e disco. Tuttavia, differiscono nella tecnologia utilizzata per funzionare. Nel freno meccanico, la forza impressa sulla maniglia viene trasferita a una delle pastiglie tramite un cavo del freno in tensione. Nel freno idraulico, la forza impressa dal ciclista sulla maniglia viene trasferita ai pistoni del morsetto, e da lì alle due pastiglie, tramite un olio liquido (minerale o sintetico, a seconda della marca dei freni).

L'uso di un cavo o di un liquido per il trasferimento di energia fa cambiare sostanzialmente il tipo di frenata. Con i freni idraulici, le ruote non si bloccano improvvisamente, riducendo il rischio di incidenti e favorendo un migliore controllo e maneggevolezza della bicicletta. Invece, un freno a disco meccanico fornisce un tipo di frenata più brusco e meno lineare.

Efficacia e Modulazione della Frenata

La potenza di frenata può essere maggiore nel primo momento di frenata con i freni meccanici, ma il ciclista ha meno margine per modulare l'energia di frenata in base alle proprie esigenze. In relazione al comportamento, un'altra delle grandi differenze tra freni idraulici e meccanici è il livello di efficacia con la pioggia, una situazione in cui buoni freni sono essenziali.

Con il terreno umido o scivoloso, è meglio avere freni a disco idraulici, non solo perché hanno una maggiore progressività di frenata. Il circuito di un freno a disco idraulico è completamente chiuso ed è più stagno all'ingresso dell'acqua. Nei freni a disco meccanici, il cavo è esposto in relazione al morsetto.

Auto-Regolazione e Manutenzione

I freni a disco idraulici sono auto-regolanti in termini di potenza, modulazione, ecc., grazie alle proprietà del fluido del freno, responsabile del loro funzionamento. L'impostazione del freno a disco meccanico viene eseguita nelle due pastiglie, ma separatamente. I freni idraulici sono molto più facili da mantenere e sono più durevoli rispetto ai meccanici. Sarà sufficiente fare una revisione annuale del sistema e spurgare il circuito, cambiando il fluido del freno con uno nuovo. È un'operazione un po' più approfondita, ma rara, che aumenterà la durata del freno. I freni a disco meccanici, al contrario, tendono a disallinearsi più facilmente e richiedono una manutenzione più costante, sebbene semplice, molto simile a quella delle scarpe classiche.

Prezzo e Diffusione

Infine, uno degli aspetti in cui entrambi i sistemi di frenatura differiscono maggiormente è il prezzo. Un kit di freni a disco idraulico Shimano (gruppo Deore) costa circa €60, mentre ci sono alternative meccaniche a metà prezzo, per circa €30. Pertanto, i freni a disco idraulici, sebbene attualmente diffusi in tutti i gruppi, sono più tipici delle gamme medie e alte, mentre i meccanici sono limitati alle gamme basse.

Scelta Appropriata

Una volta che si conoscono tutte le caratteristiche e le differenze tra i freni idraulici e meccanici per il ciclismo, è tempo di scegliere il più appropriato, in base alle proprie esigenze, al livello di utilizzo della bici e al budget disponibile. I freni a disco meccanici sono indicati per i nuovi ciclisti, che fanno uscite brevi e semplici, senza troppe sezioni tecniche.

Funzione dell'Olio nei Freni Idraulici

L'olio per freni a disco idraulici è contenuto all'interno dei tubi oleodinamici che collegano la leva del freno al corpo freno. Quando si aziona la leva, l'olio trasferisce la forza impressa ai due pistoni, che spingono le pastiglie contro il rotore, consentendo di rallentare la corsa. Ciò è possibile grazie alle caratteristiche di incomprimibilità dell'olio, che trasmette la forza senza assorbirla.

Il funzionamento di un freno a disco si basa sull'attrito tra disco e pastiglia, che genera notevole calore che si trasmette anche all'olio. L'olio deve essere in grado di sopportare questo stress senza raggiungere il punto di ebollizione.

Punto di Ebollizione e Tipi di Olio

La caratteristica principale di un fluido per freni idraulici è la temperatura di ebollizione. Se il calore all'interno del sistema supera il punto di ebollizione del fluido, questo inizia a passare dallo stato liquido a quello gassoso, riempiendo il sistema di bolle d'aria che non trasmettono più la pressione esercitata dalla leva, facendo decadere completamente l'efficienza del sistema frenante.

Esistono due tipi principali di olio per freni idraulici: DOT e olio minerale.

Olio DOT

Si tratta di un olio sintetico a base di glicole, lubrificanti, additivi e inibitori. La produzione e le caratteristiche del DOT sono normate dal Dipartimento dei Trasporti statunitense (Department of Transportation, da qui il nome DOT). È una tecnologia di derivazione automobilistica, poiché è l'olio per freni più utilizzato nel mondo delle auto e moto.

Vantaggi dell'olio DOT:

• Punto di ebollizione elevato: Va dai 205°C del DOT3 ai 270°C del DOT5.1, rendendolo adatto agli usi gravosi.
• Normato: I fluidi DOT di marche diverse presentano gli stessi procedimenti di raffinazione e le medesime caratteristiche.

Svantaggi dell'olio DOT:

• Corrosivo: Corrode i metalli e le vernici.
• Igroscopico: Tende ad assorbire l'umidità, abbassando il punto di ebollizione e richiedendo sostituzioni regolari.
• Tende a degradare: Non si conserva a lungo una volta aperto.

Olio Minerale

Questo tipo di olio per freni è la scelta delle case costruttrici 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:

• Idrofobico: Non assorbe l'umidità, rendendolo più stabile.
• Non è corrosivo: Non è pericoloso per pelle e mucose e non corrode i metalli o la vernice del telaio.
• Alto punto di ebollizione: Simile a quello del DOT.
• Stabile nel tempo: Si può stoccare per più tempo una volta aperto.

Svantaggi dell'olio minerale:

• Non è normato: Rende più difficile la compatibilità tra fluidi di case diverse.

Compatibilità e Scelta

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. È il miglior modo per rovinare i freni. L'unico modo per passare da un sistema all'altro è acquistare freni di una casa produttrice che usa la tecnologia desiderata.

Se si desidera un freno sempre pronto all'uso, soprattutto se si utilizza la bicicletta a lunghi intervalli e non si ha intenzione di effettuare manutenzioni regolari, allora l'olio minerale è la scelta giusta, soprattutto se combinato con il sistema Ice, per far lavorare il sistema a temperature più basse e quindi allungare la vita utile dei freni.

Freni a Disco: Standard di Riferimento

I freni a disco sono ormai lo standard di riferimento per le mountain bike, perché sono vantaggiosi, soffrono meno il fango o l'acqua e permettono di esprimere un'elevata forza frenante senza sovradimensionare l'impianto. Nel mondo del ciclismo su strada, hanno avuto il benestare dell'UCI per il loro utilizzo in competizioni ufficiali e ormai hanno preso sempre più piede. E nel cicloturismo? Molte case ciclistiche da qualche tempo li propongono nei loro listini.

Apportano dei reali vantaggi? Sono la soluzione vincente per il cicloturista oppure è meglio preferire i vecchi freni cantilever o v-brake?

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. Il calore deve essere sfogato al più presto, mentre l'attrito permette alla bicicletta di fermarsi.

Tipologie 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, 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 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.
• Guaine: Le guaine per gli impianti meccanici sono identiche a quelle per i freni tradizionali. Quelle per gli impianti idraulici possono essere di due tipi: o in polimero rivestito in kevlar oppure in treccia metallica.
• 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.
• 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 oppure con una ghiera. I dischi hanno vari diametri, a partire dai 140mm ai più diffusi, ovvero 160mm e 180mm. I rotori hanno sostanzialmente due disegni: chiuso e aperto.
• 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 rispetto ai freni a pattino.
• Sono più modulabili: Con i freni a disco è possibile frenare anche solo toccando la leva, senza arrestare la ruota.
• 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:

• 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 nell'ultimo caso 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, nonostante l'ottimale dissipazione del calore, le pastiglie tenderanno a vetrificare.
• L'olio degli impianti idraulici è corrosivo: Se il vostro impianto utilizza olio DOT, sappiate che questi è corrosivo per la vernice della bici ma soprattutto per voi.

Tabella Comparativa Freni a Disco Idraulici vs. Meccanici

Quindi i Freni a Disco Fanno per Me?

Questa tecnologia è divenuta lo standard sulle mtb, sulle bici da ciclocross e sulle gravel bike, cioè su quel tipo di biciclette che affronta percorsi fuoristrada con presenza di fango e acqua. E negli ultimi anni si è diffusa moltissimo anche per le bici da corsa. 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.

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