I moderni V-brake, oggi utilizzati sulle MTB di tutte le classi e su moltissime ibride, hanno, grazie al rapporto di leva favorevole, un potere frenante nettamente superiore ai vecchi Cantilever.

L'intero impianto è composto da:

• COMANDI FRENO - (anteriore e posteriore), ciascuno costituito da due parti principali: una fissa, collegata al manubrio tramite una fascetta o, in molti casi (Shimano), integrata nel corpo dei comandi cambio-deragliatore; una mobile (leva), connessa alla parte fissa, tramite un perno che ne permette la rotazione.
  Parte fissa. E' dotata di un registro che consente di regolare la tensione del cavo, al fine di avvicinare o allontanare i pattini del freno, dal cerchio. Un secondo sistema di regolazione, permette di variare la distanza leva-manopola, adattandola alle differenti morfologie delle mani.
  Leva. E' dotata di una sede, alla quale si aggancia il terminale a barilotto del cavo di trasmissione e, può essere del tipo lungo, oppure a tre o due dita. Le leve lunghe, equipaggiano generalmente biciclette economiche, poiché, grazie al loro rapporto di leva favorevole (la forza si applica in un punto lontano dal fulcro), sono in grado di compensare l'esigua efficacia degli impianti di bassa gamma. Le leve a due o tre dita, che equipaggiano in genere i modelli di medio ed alto livello, permettono una miglior presa della manopola durante la frenata, sono più leggere e meno ingombranti.
  In alcuni casi, la leva può essere dotata di un registro, a due o tre posizioni, in grado di variare la progressione della frenata.

• CAVO DI TRASMISSIONE - Per questo elemento dell'impianto, vedere l'apposita pagina, nella quale si descrive sia il cavo del freno, sia quello del cambio.

• CORPO FRENO - E' costituito da due corpi distinti, caratterizzati dalla forma quasi rettilinea ed allungata che, durante la frenata, serrano da entrambi i lati il cerchio della ruota.
  I corpi del freno anteriore, sono connessi agli appositi perni presenti sulla forcella; quelli posteriori, ai perni dei foderi verticali.
  Poco al di sopra del punto d'infulcro (sito nella parte inferiore dei corpi), si trova un'asola, nella quale inserire lo stelo del porta pattino; quest'ultimo, si fissa al corpo, tramite una brugola, nella posizione più idonea al tipo di cerchio.
  Ciascun corpo, è dotato di una molla di ritorno che lo mantiene distante dal cerchio; questa è dotata di una vite che ne regola la tensione.
  E' nell'estremità superiore che i due corpi si differenziano: uno è dotato di un morsetto che blocca il cavo di trasmissione; l'altro, possiede uno snodo, nel quale inserire il guidacavo ricurvo, che funge anche da terminale della guaina.
  Il guidacavo, può essere sfilato molto velocemente dalla sua sede, permettendo così di allontanare i corpi freno dal cerchio e rendendo, rapida e semplice, l'operazione necessaria allo smontaggio della ruota. Il tratto di cavo, che unisce i due corpi, è generalmente protetto da un piccolo soffietto di gomma.
  
  I corpi dei V-brake, per loro natura, compiono un movimento semicircolare intorno al fulcro, perciò, i costruttori, adottano sui modelli di media ed alta gamma, alcuni accorgimenti (biellette oppure, arco snodato) che permettono al pattino di seguire un movimento rettilineo, mantenendolo costantemente parallelo al profilo del cerchio.

• IL PATTINO - Il pattino è l'anello terminale della catena che costituisce l'impianto frenante; l'elemento che, spinto dal corpo, entra in diretto contatto col cerchio.
  La mescola di gomma con la quale è composto, può essere del tipo per terreni asciutti, oppure, più espressamente dedicata alle condizioni gravose, come la presenza di fango o l'acqua. Le caratteristiche che determinano lo specifico campo d'utilizzo della mescola, sono evidenziate dai fabbricanti, mediante differenti colorazioni di quest'ultima (ad esempio, nera per terreno asciutto, rossa per quello bagnato).
  Pattino e portapattino possono costituire un unico elemento indivisibile (il perno filettato del portapattino, è integrato nella mescola stessa), oppure, essere completamente indipendenti e sostituibili singolarmente. In quest'ultimo caso, il pattino è costituito da una semplice striscia di gomma, da incastrare nel portapattino.
  Una serie di boccole a semisfera, con rondelle e spessori, consente di posizionare molto liberamente il portapattino sul corpo freno, permettendo di scegliere l'angolazione più corretta, rispetto al cerchio. Il tutto viene bloccato tramite un'unica brugola, avvitata al perno.

IL CANTILEVER - freno a tiraggio centrale

Solo alcuni accenni all'impianto Cantilever, in quanto, oltre ad essere caduto in disuso, presenta molte caratteristiche simili al V-brake.

Si tratta di freni a "tiraggio centrale", in quanto, il cavo di trasmissione, giunge direttamente dall'alto, ad un equa distanza tra i due corpi e, il tiraggio, avviene con un movimento verticale.
Negli anni, il sistema, è stato modificato, ma il concetto generale, rimane invariato:
In alcuni modelli, i due corpi sono uniti fra loro, tramite un cavetto che funge da ponticello, ed è proprio alla parte centrale di quest'ultimo, che è collegato il cavo di trasmissione.
In altri, notiamo invece che, il cavo di trasmissione giunge sino ad uno dei due corpi (quello dotato di morsetto) e, un corto cavetto, collega il cavo di trasmissione all'altro corpo.

• Le leve, non sono assolutamente compatibili con il V-brake, poiché possiedono un rapporto di leva differente. In pratica, la quantità di cavo "tirata" non è la stessa per i due modelli.
  
• I corpi, si trovano nella stessa posizione dei V-brakes e, sfruttano il medesimo attaco al telaio; la loro forma è però differente, essendo molto più corti ed arcuati verso l'esterno. Uno di essi è dotato del morsetto che serra un capo del cavetto, l'altro, possiede l'incavo predisposto ad accogliere il terminale a barilotto del cavetto (sgancio rapido).
  
• Pattini e portapattini sono molto simili a quelli utilizzati sui più moderni V-brake, ma il perno, in questo caso non è filettato e, il sistema di fissaggio al corpo è differente.

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FRENI A DISCO

Non si può parlare dei freni a disco, senza accennare alla "Downhill"; poiché, proprio per questa disciplina sono stati inizialmente concepiti. Le discese sempre più esasperate ed un livello competitivo portato all'estremo, hanno convinto le case costruttrici, a progettare soluzioni tecniche raffinate, adatte alle nuove e sempre crescenti pretese dei bikers. Il freno a disco, con tutte le sue possibili varianti, rappresenta, per ora, l'ultima frontiera nel campo della… frenata a pedali. Sicurezza, progressività, potenza, costanza nelle prestazioni, scarsa manutenzione… Quante sono le ottime prerogative di questo, ancor poco utilizzato componente? Frenano senza dubbio meglio dei Cantilever e sono più progressivi dei V-brakes. Infondono una grande sicurezza e non hanno paura dell'acqua, la manutenzione è molto semplice e lo smontaggio della ruota risulta intuitivo e veloce… Allora, per quale motivo non freniamo tutti con un bell'impianto a disco? Perché, i mozzi delle ruote, devono essere appositamente studiati per accogliere il disco dei freni… Il supporto per le pinze non è presente su tutte le forcelle e, nemmeno in tutti i telai… Non tutti i tipi di raggiatura sono idonei (i raggi sono sottoposti ad altissimo stress)… Il peso complessivo dell'impianto completo, per quanto ultimamente, sia stato notevolmente ridotto, è ancora superiore a quello dei V-brake… Il costo complessivo per toglierci lo sfizio, è spesso superiore al contenuto di un portafoglio di classe media e, l'idea di mettere al corrente i famigliari, del nostro nuovo, recondito, fortissimo desiderio, ci avvilisce non poco… Ma perché, soprattutto, non tutti amiamo l'overdose d'adrenalina, le discese ci piacciono, ma non siamo dei maniaci e, diciamolo chiaramente, disco o non disco, se non siamo dei manici, ce la faremmo comunque sotto…

FRENI A DISCO IDRAULICI

Il principio di funzionamento di questo impianto, non si discosta molto da quello applicato alle moto e, i componenti, debitamente ridimensionati per contenere il peso totale, sono gli stessi:

• LEVE DI COMANDO - L'aspetto esteriore, non è dissimile da quello dalle classiche leve per impianti meccanici ma, il loro funzionamento è opposto; in pratica, si occupano di spingere invece che tirare… Agiscono, non su un cavo, ma tramite una piccola pompa che comprime l'olio o il liquido contenuto in un condotto idraulico; eventualmente, possono essere munite di un piccolo serbatoio d'espansione per il liquido.
  Troviamo sovente, due tipi di regolazione: una rivolta al recupero dell'usura delle pastiglie, l'altra, permette di avvicinare o allontanare la leva dalla manopola.

• CONDOTTO IDRAULICO - E' costituito in pratica, da un tubo molto robusto, in grado di sopportare senza deformarsi, le alte pressioni raggiunte dal liquido, durante la frenata.

• PINZA - Il condotto idraulico, termina in una pinza, fissata: anteriormente alla forcella e, posteriormente, al telaio. La pinza, costruita generalmente in alluminio, contiene dei pistoncini che, spinti dalla pressione del liquido, comprimono le pastiglie. Queste ultime, stringendo in una morsa il disco, compiono per attrito, la vera e propri azione frenante. La durata delle pastiglie è notevole e, nel caso, la loro sostituzione, non richiede particolare perizia meccanica.
  Per consentire in tutte le situazioni, un corretto contatto tra le pastiglie e la superficie del disco, quest'ultimo e la pinza, possono essere dotati di una certa libertà di traslazione laterale; o, per utilizzare un termine più tecnico, sono montati in modo "flottante".
  Il numero, la disposizione, il funzionamento e le dimensioni dei pistoncini, possono variare da modello a modelloi e, ogni soluzione tecnica adottata, ha una propria peculiarità: può essere il peso contenuto, la facilità di manutenzione o l'ottimo potere frenante.
  In alcuni casi, troviamo due pistoncini, entrambi mobili e dotati di pastiglie che, contemporaneamente serrano il disco da entrambe i lati.
  Una diversa soluzione, prevede un solo pistoncino in movimento dotato di pastiglia, l'altra pastiglia, situata sul lato opposto del disco, è invece fissa. E' il disco stesso (flottante) che, spinto dal primo pistoncino, si sposta verso quella fissa, sino a toccarla.
  Un'ulteriore alternativa è data dalla pinza flottante… Dotata di due pistoncini affiancati che, spingono un'unica pastiglia di forma allungata. Poiché in questo caso il disco è fisso, è la pinza stessa a traslare lateralmente, permettendo alla pastiglia fissa, situata sul lato opposto, di entrare in contatto con la superficie del disco…

• DISCHI - Solitamente costruiti in acciaio o alluminio, sono più piccoli e sottili di quelli utilizzati per le moto. Devono offrire un buon contatto con le pastiglie, ed essere: resistenti all'usura, indeformabili al calore e leggeri. Proprio per quest'ultimo motivo e per disperdere il calore provocato dall'attrito, la loro superficie è generalmente cosparsa di fori.

• MOZZI - Il mozzo della ruota, nel caso dei freni a disco, è da considerarsi come parte integrante dell'impianto stesso, poiché, deve essere specificatamente progettato per questo scopo. Innanzi tutto in esso, sono presenti gli attacchi per il disco stesso, e, in secondo luogo, deve sopportare le enormi sollecitazioni trasmesse dal disco durante la frenata.

Analizziamo ora quali sono le prerogative vantate dall'impianto a disco, confrontandole con quelle appartenenti ai comuni V-brake.
Le prestazioni, come già accennato, sono superiori, ma soprattutto si evidenzia la costanza delle stesse, nel tempo e nelle più svariate condizioni climatiche.

• Al contrario di ciò che accade ai pattini dei V-brake, le pastiglie si usurano in modo molto regolare e, il loro progressivo allontanamento dal disco, può essere recuperato in modo immediato, se non addirittura, in alcuni casi, automaticamente.
• La forza impressa sulla leva del freno, è trasmessa dal liquido incompressibile contenuto nel condotto idraulico, con maggior efficacia, di quanto non faccia, il cavo di trasmissione classico. In più, il primo, non presenta attriti interni ed è insensibile allo sporco.
• I V-brake, richiedono una manutenzione costante, soprattutto per quanto riguarda le ricorrenti e non semplicissime regolazioni, necessarie per riposizionare correttamente i pattini.
• Il cerchio ruota, che negli impianti classici costituisce la superficie su cui agiscono i pattini, si trova in una posizione esposta agli urti ed alla sporcizia. E' quindi soggetto a scheggiarsi, bagnarsi o imbrattarsi di fango e sabbia, provocando una maggiore usura dei pattini nonché una perdita d'efficienza. Nelle situazioni limite, l'eccessivo accumulo di fango tra i corpi dei V-brake (molto vicini al copertone) può ostacolare persino la normale rotazione della ruota. Inoltre, il normale utilizzo in fuoristrada, pregiudica sovente la centratura del cerchio stesso; questo fatto riduce ulteriormente il potere frenante e, rende problematica la corretta regolazione dei pattini.
• Col disco, l'operazione necessaria allo sgancio della ruota, è semplice e immediata poiché, il lo stesso, scorre tranquillamente tra le pastiglie presenti nella pinza. Non bisogna quindi, preoccuparsi di allontanare i corpi del freno, per consentire il passaggio del copertone.

FRENI A DISCO MISTI - trasmissione meccanica, pinza idraulica

In questo caso, possiamo affermare che, la prima parte dell'impianto è identica a quella di un normale V-brake, infatti, di quest'ultimo, utilizza i medesimi comandi a leva ed il normale cavo di trasmissione.
La pinza, è comunque a funzionamento idraulico.

FRENI A DISCO MECCANICI

E' del tutto assente l'idraulica. Si parte con una normale leva per V-brake che, tramite il cavo di trasmissione, aziona una pinza meccanica. In quest'ultima, è presente una camma che spinge la pastiglia verso il disco.

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ALTRI FRENI IDRAULICI…

Questo sistema idraulico, non molto utilizzato, e sfrutta, al posto del disco e della pinza, il cerchio della ruota ed una coppia di pattini; questi ultimi, sono spinti contro al cerchio, da due pistoncini.
Non necessita di attacchi particolari, ed anche il cerchio o il mozzo, sono di tipo classico.
Il potere frenante, è maggiore di quello ottenuto con i classici V-brake e, per quanto riguarda la manutenzione e la costanza delle prestazioni, è molto simile ad un impianto idraulico a disco.
Il pattino è fissato a pressione e non esistono regolazioni, di conseguenza, la sua sostituzione è molto semplice.
Il movimento dei pattini è rettilineo, quindi il contatto di questi con la superficie del cerchio, avviene in modo ottimale e senza pericoli d'interferenze col copertone.

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AGGIORNAMENTO... 2000

• Casa Sram presenta una leva freno di nuova concezione: il sistema ErgoLogic che adatta la leva alla posizione assunta dalle dita durante la frenata. Grazie ad un doppio infulcro la leva, durante l'azionamento, ruota intorno al proprio asse e su se stessa.
  

• Continua l'invasione dei freni a disco, tanto che, la stessa Shimano si butta a capofitto nel settore! Il nuovo componente, inserito inizialmente nel gruppo XT e poi esteso alle gamme inferiori, è costituito da un impianto idraulico che utilizza olio minerale e lavora con pinza a quattro pistoncini contrapposti con diametro differenziato.

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Ermes Malvisi