Guida alla Regolazione dei Freni a Disco Idraulici Tektro

I freni a disco sono divenuti 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. Nel mondo del ciclismo su strada, dopo qualche rara apparizione sperimentale per limare le questioni legate al peso che limitavano il loro sviluppo, hanno avuto il benestare dell’UCI, la federazione ciclistica internazionale, per il loro utilizzo in competizioni ufficiali e ormai hanno preso sempre più piede. Molte case ciclistiche da qualche tempo li propongono nei loro listini per il cicloturismo.

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

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 (di solito da 1,6mm in acciaio inossidabile), che fa scattare dei leveraggi che avvicinano le stesse al rotore.
Freni a disco idraulici: 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. Le prime sono formate da una mescola di gomma e resina, sono morbide e funzionano molte bene a freddo. Le seconde hanno una durezza media, che aumenta la modulabilità e che di solito si utilizzano su impianti di media potenza. Le ultime sono realizzate in metallo sinterizzato, sono molto dure, riducono la potenza frenante aumentando proporzionalmente la modulabilità del freno. Le pastiglie organiche sono le più durevoli e le più utilizzate;
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. I dischi hanno vari diametri, a partire dai 140mm (in realtà poco usati) ai più diffusi, ovvero 160mm e 180mm. Esistono dischi di dimensioni più elevate, che raggiungono i 220mm di diametro ma sono appannaggio di disciplina gravity come enduro o downhill. Aumentando il diametro del disco infatti aumenta il braccio di leva e quindi la forza che andiamo ad applicare sul mozzo. Maggiore il diametro del rotore, maggiore sarà la potenza di frenata, a scapito della modularità. I rotori hanno sostanzialmente due disegni: chiuso e aperto. Quello chiuso presenta pochi spazi vuoti ed è pensato per garantire maggiore capacità di frenata, diminuendo però la dissipazione del calore. Quello aperto invece presenta dischi molto scavati, che dissipano bene il calore prodotto ma che riducono la potenza dell’impianto.
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. I raggi di una ruota lavorano alternativamente a trazione e a compressione. Quando pedaliamo un raggio è tirato mentre quello immediatamente successivo è compresso. Quando freniamo la situazione si ribalta e i raggi compressi vengono tirati mentre quelli che lavoravano a trazione vengono compressi. Va da sé che la raggiatura deve tenere conto di queste forze meccaniche: perciò è stata studiata una tipologia di raggiatura specifica per i freni a disco.

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.

Miglior dissipazione del calore: uno dei problemi più gravosi dei freni a pattino, soprattutto con piste frenanti in carbonio, è quello del calore generato tra pattino e pista. Questo calore viene dissipato in modo irregolare e poco funzionale, soprattutto se si tende a frenare spesso e a tenere il freno chiuso per lunghi lassi di tempo. I freni a disco invece 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 (una ruota bloccata è una ruota che offre un attrito pari a zero). 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: in caso di pioggia i pattini dei freni tradizionali tendono a perdere grip sulla pista e soffrono il fango, poiché quest’ultimo viene sollevato dalla ruota e si accumula sotto la forcella, proprio dove ci sono i pattini. 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. Si toglie la ruota; si smontano le pastiglie e con un cacciagomme e del lubrificante spray si mandano a fine corsa i pistoncini; dopodiché si rimonta il tutto. Se le pastiglie sfregano sul disco, è sufficiente allentare le viti della pinza e centrarle sul disco. I freni a pattino richiedono più malizia ed esperienza)uno degli svantaggi dei freni a disco: il rotore si può piegare e va messo in dima per verificarne la planarità.

Ovviamente ci sono anche degli svantaggi.

Necessitano di un telaio e di ruote apposite: non si può semplicemente passare dai freni tradizionali a quelli a disco acquistando un gruppo freni nuovi. Questa tecnologia necessita di un telaio con attacchi per le pinze e di ruote ad hoc. Solo così è possibile installare il rotore e per sopportare i grossi carichi applicati dalla frenata;
Costano di più: un impianto a disco, soprattutto se idraulico, costa di più di uno tradizionale;
Sono più pesanti: è vero che nel cicloturismo il peso è una cosa relativa, poiché bisognerà sommare quello di borse ed equipaggiamento, ma per i “grammomaniaci” posso confermare che un impianto a disco pesa di più di uno tradizionale;
La manutenzione è più difficile e necessita di attrezzature apposite: per manutenzione intendo la sostituzione del cavo nel caso di impianti meccanici oppure lo spurgo dell’aria in quelli idraulici. Soprattutto nell’ultimo caso sono necessarie esperienza, conoscenza e un kit di spurgo adatto ai propri freni. Infatti ogni casa costruttrice utilizza uno standard differente e produce sia i freni che il proprio kit spurgo. Questa operazione andrebbe fatta fare a un meccanico, anche se quando si gira per il mondo non è sempre facile trovarne uno all’altezza;
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. La composizione chimica del ferodo, grazie allo sbalzo termico, si indurisce e non garantisce più la frenata. Una pastiglia vetrificata è una pastiglia inutile. I pattini dei freni, fino a quando non sono completamente consumati, offrono sempre garanzia di frenata;
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, per cui va prestata molta attenzione quando si procede alla manutenzione e allo spurgo.

Regolazione dei Freni a Disco Meccanici

Avverti degli sfregamenti durante le uscite in bici? Sicuramente i freni a disco meccanici devono essere regolati. Come per i freni V-Brake (vedi qui sotto), controlla le condizioni della ruota, deve essere ben diritta. Poi, assicurati che il disco non sia scampanato, cioè non danneggiato dalla presenza, ad esempio, di piccoli bozzi. Ed ora, via con le regolazioni:

Con la chiave Allen, allenta le due viti che tengono il corpo freno, in modo che possa muoversi.
Stringi poi al massimo l'impugnatura del freno e, nel mentre, serra i due bulloni.

💡 Se senti ancora degli sfregamenti, allenta la vite che tiene il corpo freno e rimettila. Ripeti questa operazione tutte le volte necessarie, senza dimenticarti di stringere al massimo la vite del corpo freno all'estremità. Adesso sai come regolare i freni a disco meccanici, complimenti!

Spurgo dei Freni a Disco Idraulici

Qui devi fare attenzione a non lasciare bolle nella guaina. Il trucco sta nel tenere la guaina in verticale. Davanti, fondamentalmente, è già in verticale tra la leva e il corpo freno. Dietro, invece, devi raddrizzare la bici per tenere il corpo freno in basso e la leva in alto. L’ultima regolazione da fare prima di iniziare lo spurgo è la leva del freno, che deve essere perfettamente orizzontale per non perdere neanche una goccia d’olio.

Prendi il kit universale per spurgare i freni. Poi:

collega le due siringhe.
avvita il tubo alla siringa e l’adattatore al tubo. Stringi.

⚠️ non usare mai delle siringhe che hai già usato per spurgare dei freni DOT.

riempi con il liquido fino a tre quarti la siringa che ha il beccuccio più lungo.
fai uscire tutte le bolle d’aria premendo delicatamente lo stantuffo (non deve rimanerne neanche una).
collega la siringa vuota alla leva del freno e la siringa piena al corpo freno con una chiave Torx da 15.
prendi la vite e avvita la siringa, prima con le dita e poi con un piccolo giro di chiave per non fare uscire il liquido.
fai lo stesso con il corpo freno dietro cambiando la posizione della bici. Regola anche la leva per farla rimanere orizzontale.
Metti la siringa piena. Adesso puoi iniziare lo spurgo. Premi la siringa in basso per far salire la Durite fino alla siringa in alto. Si formeranno delle bolle.

Continua a premere in basso. Spingi la siringa verso il corpo freno per mettere in pressione il liquido in tutta la guaina. Possono formarsi delle bolle anche in basso. 🫧 Lascia sempre 1 cm di liquido nella siringa per non far entrare dell’aria. Ripeti il tutto una seconda volta. Ed è fatto!

Se l’olio esce sporco, non rimetterlo in circolo. Svuota bene la siringa.

Poi, togli le siringhe e rimetti le viti.
Aziona la leva. Se non la senti solida, vuol dire che è rimasta dell’aria nel circuito. Devi rifare tutto da capo. Se non riesci, chiedi aiuto al laboratorio DECATHLON.

Installazione di un Impianto Freni Idraulici Shimano

Gli impianti freno a disco idraulici sono ormai sempre più comuni anche al di fuori dell’ambito di appartenenza più classico, le mtb. Si possono trovare infatti anche su gravel bike, ciclocross e sempre più spesso anche sulle bici da corsa. Vediamo come installare correttamente un impianto per freni a disco idraulici della casa giapponese Shimano.

Anatomia di un impianto frenante idraulico Shimano

Un sistema frenante a disco idraulico Shimano si compone dei medesimi componenti di un freno tradizionale: leva, tubo e pinza del freno.

Leva del freno: detta anche pompante, è formata da un corpo in alluminio che contiene un serbatoio di raccolta dell’olio e da un cilindro, detto “master cylinder”. Azionando la leva del freno si farà scorrere il cilindro, che occuperà il volume del serbatoio, mandando così in pressione l’olio all’interno del tubo e permettendo ai pistoni di fuoriuscire, realizzando la frenata. Per le leve freno da corsa, i classici STI, il serbatoio dell’olio è inserito all’interno del corpo dove trova spazio anche il meccanismo per la gestione della cambiata;
Tubo idraulico: si tratta di una specifica guaina in kevlar, rivestita internamente in teflon, che ha lo scopo di resistere alla pressione dell’olio interno. Il tubo idraulico si fissa sulla leva del freno e sulla pinza con dei raccordi filettati che vanno a serrare un’ogiva, in modo da realizzare una tenuta. Il sistema di fissaggio può essere dritto (cioè con il tubo che s’innesta direttamente nel componente e viene serrato da un apposito dado) o a banjo (dove il terminale ha una forma particolare che si fissa lateralmente sulla pinza).
Guanti in nitrile e occhiali: per proteggere le mucose dall’olio;

Step per l'installazione

Rilevare la misura del tubo: Fissate in modo provvisorio la leva freno e la pinza sulla bici, dopodiché fate correre il tubo da un’estremità all’altra, per rilevare l’esatta lunghezza. Segnate il punto di taglio con un pennarello. Rimuovete poi i componenti dalla bici, poiché è più comodo e sicuro installare l’impianto sul banco e non direttamente sulla bicicletta;
Accorciare il tubo: Posizionate il tubo in piano sul banco di lavoro, dopodiché con la lama del taglierino eliminate la parte in eccedenza. L’importante è praticare un taglio netto e diritto, senza però schiacciare il rivestimento interno (per questo non si usa il classico tronchese);
Inserire il dado e l’ogiva: Calzate su ogni estremità del tubo un dado di connessione e un’ogiva. La testa del dado deve posizionarsi a 11mm circa dall’estremità del tubo. Cospargete l’ogiva e il filetto del dado di grasso apposito;
Inserire la spina: Prendete la spina in dotazione con il kit, inseritela nel tubo a mano e poi fatela penetrare completamente con il martello in gomma. In caso potete aiutarvi con una morsa, senza deformare il tubo. Vi ricordo che la spina si differenza a seconda degli impianti frenanti: è dorata per le bici da corsa e color argento per le mtb;
Fissare i tubi: Inserite l’estremità del tubo all’interno del foro presente sulla pinza e avvitate a mano il dado. Dopodiché completate il serraggio usando la chiave metrica apposita (potrebbe essere necessaria parecchia forza). Ripetete la medesima operazione sulla leva;
Inserire l’olio e fare lo spurgo: Installate il kit di spurgo e inserite l’olio minerale nel sistema e poi effettuate lo spurgo. Se state installando un impianto freni per mtb, seguite questa procedura; se state installando un impianto per bici da corsa, seguite questa.
Installazione e pulizia: Una volta spurgato e sigillato l’impianto, potete procedere al montaggio sulla bici e alla successiva pulizia per rimuovere tracce di olio e grasso;

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