INTRODUZIONE
UN PO' DI STORIA
Sembra ieri, quando la totalità delle MTB in circolazione, affidava la salute del proprio telaio, all'unico impianto frenante allora disponibile: il "Cantilever", che ha dominato la scena, per tanti anni.
L'avvento delle forcelle e dei telai ammortizzati, ha permesso un notevole incremento delle prestazioni "offroad", così, i vecchi Cantilever, messi alle corde dalle nuove pretese dei bikers, hanno iniziato a mostrare i loro limiti. Oggi sono ormai caduti in disuso e le MTB in commercio montano i più attuali e validi "V-brake".
Oggi c’è una lenta ascesa del mercato dei freni a disco: questi ultimi, idraulici o meccanici, sino a ieri deputati esclusivamente a discesisti professionisti, oggi, hanno iniziato una tranquilla ma costante conquista delle fasce meno elitarie. |
Possiamo distinguere 3 principali tipologie di freni:
FRENI CLASSICI DI TIPO MECCANICO
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FRENI A DISCO
- IDRAULICI
- MISTI (trasmissione meccanica e pinza idraulica
- MECCANICI
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FRENI IDRAULICI SENZA DISCO |
IL V-BRAKE - freno a tiraggio laterale
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 ed una mobile (leva), connessa alla parte fissa.
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.
Leva. 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 sono in grado di compensare l'esigua efficacia degli impianti di bassa gamma. Le leve a due o tre dita permettono una miglior presa della manopola durante la frenata, sono più leggere e meno ingombranti.
- CAVO DI TRASMISSIONE - La sua funzione è quella di trasmettere a questi organi "l'impulso" generato dai relativi comandi, senza provocare inutili attriti.
- 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. 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. 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 (costituito da elastomero) è l'anello terminale della catena che costituisce l'impianto frenante; l'elemento che, spinto dal corpo, entra in diretto contatto col cerchio. Pattino e portapattino possono costituire un unico elemento oppure essere completamente indipendenti. 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.
Come per tutti gli altri componenti di una bici, la varietà dei materiali e le raffinatezze tecniche adottate, sono i fattori che determinano le differenze di prezzo tra i vari modelli...
Le leve, sono solitamente in alluminio o altra lega leggera, forgiate o con lavorazione CNC. Alcuni fabbricanti optano anche per materiali alternativi (termoplastica o compositi).
Per i corpi freno, la scelta cade quasi esclusivamente sulle leghe d'alluminio, ma, con molte varianti per quanto riguarda il tipo di lavorazione e l'adozione di accorgimenti che ne migliorano la funzionalità: cuscinetti autolubrificanti, meccanismo per l'appoggio parallelo dei pattini, portapattini in titanio.
IL CANTILEVER - freno a tiraggio centrale
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, però la funzione svolta è la medesima di quella delle leve del V-brakes.
- 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.
FRENI A DISCO
Il freno a disco, con tutte le sue possibili varianti, rappresenta, per ora, l'ultima frontiera nel campo degli impianti frenanti per biciclette.
Frenano senza dubbio meglio dei Cantilever e sono più progressivi dei V-brakes. Ma non sono ancora diffusi perché, i mozzi delle ruote, devono essere appositamente studiati per accogliere il disco dei freni e il supporto per le pinze non è presente su tutte le forcelle. Non tutti i tipi di raggiatura sono idonei (i raggi sono sottoposti ad altissimo stress)e il peso ed il costo complessivi dell'impianto completo sono superiore a quello dei V-brake.
Si dividono in: idraulici, misti e meccanici.
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OBIETTIVO
L’obiettivo di questo progetto è creare un modello di bicicletta in materiale plastico più economico rispetto ai modelli tradizionali in materiale metallico che ci sono sul mercato.
L’impianto frenante scelto per questo progetto è del tipo Cantilever, poiché le specifiche di progetto privilegiano la riduzione dei costi rispetto alle prestazioni e la durata del prodotto.
Ci si rivolge ad un target molto ampio e quindi si sceglie di effettuare una produzione in grande serie.
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