Freni a Disco Idraulici per MTB: Vantaggi, Svantaggi e Manutenzione

Da qualche anno, il mercato delle biciclette ha visto l'introduzione di nuove tipologie di impianti frenanti. Il tempo dei cantilever sulle MTB degli anni '80 e '90 è ormai un ricordo, così come quello dei V-brake. Anche nel settore strada si sta gradualmente passando al sistema più moderno dei freni a disco, considerata una naturale evoluzione tecnologica.

Come per ogni cambiamento, anche l'adozione dei freni a disco porta con sé vantaggi e svantaggi. Ormai, i freni a disco sono diventati lo standard di riferimento per il mondo bike, in quanto, rispetto ai vecchi freni a pattino, riescono a sviluppare una potenza di frenata superiore e più modulabile, soprattutto in condizioni avverse come pioggia o sterrato fangoso. Il concetto alla base di tutto è l'attrito che si sviluppa attraverso il contatto tra parti fisse e mobili, generando calore che deve essere dissipato rapidamente per non compromettere l'efficienza della frenata.

Componenti Principali di un Freno a Disco

Rotore: Il rotore, o disco, è un elemento metallico montato sul mozzo della ruota e solidale con essa. I dischi possono avere diversi design, che combinano estetica ed efficienza nella dissipazione del calore, oltre al peso.
Leve Freno: Come da tradizione, per praticità e sicurezza, le leve freno sono montate sul manubrio.
Pinze: Le pinze sono costituite da un involucro metallico al cui interno sono alloggiate le pastiglie, elementi fondamentali per la frenata.
Pastiglie: Le pastiglie possono essere organiche o sinterizzate. Le pastiglie organiche garantiscono una buona frenata a freddo, bassa resistenza al calore, durata limitata e scarsa usura dei dischi. Le pastiglie sinterizzate, invece, sono più durevoli e garantiscono una buona frenata quando entrano in temperatura.

Freni a Disco Idraulici: Come Funzionano

I freni a disco idraulici si basano su un circuito chiuso in cui scorre olio in pressione. Azionando la leva del freno, l'olio - minerale o DOT - contenuto nel serbatoio posto sul manubrio viene messo in pressione. Questo sistema è particolarmente performante e potente, adatto a biciclette, come le MTB, usate su percorsi impegnativi dove la sollecitazione alla frenata è elevata.

I dischi idraulici sono ormai lo standard sulle mountain bike di un certo livello e si stanno diffondendo anche nel mondo dei viaggi.

Funzionamento dell’Olio in un Sistema Idraulico

L’olio per freni a disco idraulici è contenuto all’interno dei tubi oleodinamici che collegano il pompante (cioè la leva del freno) al corpo freno. Quando agiamo sulla leva, detta anche master cyclinder, l’olio trasferisce la forza impressa ai due pistoni, che mandano in battuta le pastiglie contro il rotore e consentono così di rallentare la corsa. Ciò è possibile grazie alle caratteristiche d’incomprimibiltà dell’olio, che trasmette la forza senza assorbirla.

Come abbiamo già spiegato, il funzionamento di un freno a disco ha come base l’attrito tra disco e pastiglia, che genera notevole calore che si tramette anche al sistema e dunque all’olio, che deve essere in grado di sopportare lo stress senza raggiungere il punto di ebollizione.

Caratteristiche dell'Olio DOT

La caratteristica regina di un fluido per freni idraulici è appunto la temperatura di ebollizione che per questo è stata oggetto di ampi studi, soprattutto nel campo automotive. Se il calore all’interno del sistema supera il punto di ebollizione (detto anche di bollore) del fluido, questi 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 (gli inglesi chiamano questa situazione “fluid fade”).

Si tratta di 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.

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.
E’ corrosivo: i fluidi DOT sono acidi, ovvero corrodono i metalli e le vernici. Per questo i sistemi freni che usano il DOT sono dotati di guarnizioni in gomma specifica, poiché la gomma naturale non resiste all’acidità.
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. L’assorbimento dell’umidità abbatte le performance del fluido, che andrebbe cambiato a intervalli regolari, soprattutto se si gira in ambienti molto umidi, con fango e pioggia.
Tende a degradare: poiché igroscopico, il DOT tende a degrarare nel tempo. E’ un problema per lo stoccaggio dei contenitori aperti, poiché una boccetta di DOT non più sigillata non si conserva per lungo tempo. La stessa problematica si ritrova su mtb che rimangono in cantina per parecchio tempo senza essere usate.

Caratteristiche dell'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.

E’ idrofobico: ovvero non assorbe l’umidità. Questo lo rende più stabile rispetto al DOT e il punto di ebollizione non cambia mai (per questo non esiste la differenza tra “dry” e “wet” tipica dei fluidi DOT). Il sistema frenante quindi non s’inquina e la performance rimane stabile nel tempo.
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. Consente anche di riprendere in mano la mtb dopo parecchio tempo e di ritrovare la potenza frenante di prima senza manutenzione. Infatti l’olio minerale viene usato per speciali mezzi motorizzati come i veicoli militari o le auto d’epoca, che rimangono ferme per mesi o anni e poi messe su strada per rare uscite.
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.

Ad esempio l’olio minerale per freni Shimano si chiama appunto “Shimano brake fluid”, poiché prodotto esclusivamente dalla casa giapponese, che ne controlla ogni passaggio e ne garantisce la qualità.

Compatibilità tra Olio DOT e Olio Minerale

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. E’ il miglior modo per rovinare i freni e dover buttare via tutto.

Non usate mai olio minerale su freni che usano il DOT o viceversa.

L’unico modo per passare da un sistema all’altro è acquistare freni di una casa produttrice che usa la tecnologia che c’interessa.

Se invece volete un freno che sia sempre pronto all’uso, soprattutto se usate la bicicletta a lunghi intervalli e la lasciate in garage senza toccarla e non ve la sentite 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 Meccanici: Un'Alternativa

Rispetto all'idraulica, i freni a disco meccanici trovano la loro collocazione più naturale nel cicloturismo e nei viaggi in bicicletta. L'impulso viene sempre dato dal ciclista, che aziona la leva del freno al manubrio. La leva è collegata al filo metallico, che corre all'interno di una guaina protettiva (e nel telaio in caso di passaggio cavi interno), fino a collegarsi alle pinze frenanti.

Come per i freni a disco idraulici, anche per i freni a disco meccanici è fondamentale controllare l'efficienza del sistema. Per un controllo immediato, basta agire sulla leva del freno al manubrio per intuire la risposta della frenata. Se la frenata è troppo lunga (con la leva del freno a fine corsa), il cavo potrebbe essersi logorato nel tempo - e quindi in questo caso deve essere sostituito - oppure non è sufficientemente tensionato. Regolare la tensione del cavo d'acciaio o sostituirlo è un'operazione relativamente semplice.

Vantaggi dei Freni a Disco Idraulici

Efficienza superiore: Forniscono più potenza di arresto con meno sforzo sulla leva del freno.
Maggiore potenza di arresto: La pressione sul pistone è di gran lunga superiore alla forza esercitata sulla leva.
Controllo più preciso: Offrono una maggiore sensazione di frenata rispetto ai freni a disco meccanici.
Sistema chiuso: Minor rischio di sporcizia all'interno del sistema frenante, ideale per condizioni di bagnato o fango.

Svantaggi dei Freni a Disco Idraulici

Manutenzione più complessa: Richiedono competenze specifiche per lo spurgo e la sostituzione dell'olio.
Costo più elevato: Componenti e riparazioni possono essere più costosi rispetto ai freni meccanici.

Quando Scegliere i Freni a Disco Idraulici

Se si affrontano trail complicati e tecnici, avere freni a disco idraulici ha più senso. Inoltre, se il budget permette freni a disco idraulici, è sicuramente meglio averli, assicurandosi che siano dei freni decenti in quanto, quelli più economici, possono avere più problemi di quelli meccanici.

Quando Scegliere i Freni a Disco Meccanici

Se l’uso della MTB non è professionale ed è occasionale, allora potrebbe avere più senso comprare freni a disco meccanici. Un altro grande motivo per scegliere dischi meccanici è, come già detto, la facilità di manutenzione e regolazione.

Manutenzione dei Freni a Disco

Altro aspetto importante è la manutenzione. In base ai dati tecnici dei produttori e al decadimento delle proprietà dell'olio nel tempo, è consigliabile effettuare uno spurgo con successivo ricaricamento del circuito per evitare la presenza di aria all'interno.

Controllo dell'Efficienza: Verifica periodica della risposta della frenata agendo sulla leva del freno.
Spurgo del Circuito Idraulico: Necessario per eliminare l'aria e ripristinare l'efficienza del sistema (per freni idraulici).
Controllo dello Spessore del Disco: Evitare di dover sostituire il disco controllandone regolarmente lo spessore e la planarità.

Inoltre, essendo il disco vincolato al mozzo della ruota e non al profilo del cerchio come per i V-brake, non sussiste nemmeno la preoccupazione di una ipotetica esplosione della camera d'aria a causa di una pinzata troppo prolungata. L'unica difficoltà oggettiva spesso si ha nel reperire le pastiglie giuste in negozi MTB dove spesso le pastiglie meccaniche non vengono utilizzate.

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