Ghidul frânelor pentru bicicletă

De-a lungul timpului bicicletele au evoluat și odată cu ele a evoluat și sistemul lor de frânare. De la o simplă tijă cu o bucată de cauciuc ce presa direct pe calea de rulare a roții s-a ajuns la frâne hidraulice complicate, mai nou chiar cu sistem de asistență gen ABS… O sa încercăm să descriem aici cele mai uzuale tipuri de frâne, domeniul lor de utilizare, avantajele și dezavantajele fiecărui sistem, împărțite pe categorii principale în funcție de modul de acționare, de la cele mai vechi la cele moderne.

Frâna direct pe anvelopă

Probabil este primul sistem de frânare inventat exceptând piciorul care freacă pe jos, este vorba de o tijă care apasă un sabot din material moale direct pe calea de rulare a anvelopei din față. Acționarea se face printr-un sistem simplu de pârghii de la maneta de pe ghidon. Surprinzător dar există încă șanse să găsim acest sistem pe unele biciclete de oraș chiar destul de noi, în general fabricate de firme obscure prin țări mai puțin dezvoltate. Acum câțiva zeci de ani era însă sistemul preferat pentru roata față.Utilizare: biciclete de oraș vechi sau retro, exclusiv pe roata din față
Avantaje: simplitatea sistemului
Dezavantaje: forță de frânare foarte mică, impredictibilă, uzură mare a căii de rulare a anvelopei

Frâna tip torpedou (coaster brake)

Acest tip de frână este inclus în butucul spate și se acționează prin pedalarea în sens invers, o apăsare în sens opus a pedalelor blocând roata spate. Sistemul este încă folosit pe scară largă la bicicletele de oraș, chiar și la unele modele cu viteze în butuc, dar nu e compatibil cu sistemele cu viteze pe pinioane.

Utilizare: biciclete de oraș vechi și noi
Avantaje: simplitatea utilizării, eficiență, fiabilitate mare
Dezavantaje: risc de frânare involuntară, forță de frânare medie, incompatibilitatea cu sisteme cu mai multe pinioane

Frâna pe tamburi (drum brake)

Acesta este tot un sistem pentru biciclete de oraș inclus în butuc, asemănător cu cel al autoturismelor, cu saboți care produc frânarea apăsând din interior spre exterior. Este fiabilă dar puterea de frânare este mică. Acționarea se face de pe maneta de pe ghidon.

Utilizare: biciclete de oraș vechi și noi
Avantaje: fiabilitate, simplitate, reglaje minime
Dezavantaje: forța de frânare destul de mică

Frâna pe jantă (rim brake)

Pentru multă vreme frânele pe jantă au fost cea mai populară alegere pentru toate tipurile de biciclete. Frânarea se face pe marginea jantei roții, pe o suprafață specială metalică sau din carbon, cu ajutorul unor saboți din cauciuc sau alte materiale speciale. Frânele pe jantă sunt de multe feluri și au diverse utilizări. Ele s-ar putea împărți în două categorii mari, cele cu prindere simplă centrală, compuse dintr-o singură piesă și cele cu prinderi laterale, din două piese unite prin cablu, plus alte câteva tipuri mai rar întâlnite

Frânele cu prindere dublă laterală

Frâna tip cantilever

Una dintre primele tipuri de frânâ pe jantă apărută este cea cantilever. Aceasta este compusă din două brațe laterale cu câte un sabot, legate între ele cu un cablu. Prin tragerea în sus a cablului din zona sa mediană, de obicei cu ajutorul unui alt cablu, brațele se apropie și presează saboții pe jantă.

Acest model a fost folosit la primele MTB-uri pentru mulți ani, în prezent fiind regăsit doar pe bicicletele de ciclocros, unde este de asemenea pe cale de dispariție datorită trecerii la frâna pe disc.

Utilizare: MTB-uri vechi, ciclocros, city bike
Avantaje: design simplu, spațiu pentru anvelope foarte mari, afectată foarte puțin de noroi, compatibile cu manetele de șosea
Dezavantaje: forță de frânare medie, reglaj dificil

Frâna tip V

Frânele tip V-brake au fost extrem de populare și încă se regăsesc pe multe biciclete, chiar și noi. Ele sunt formate tot din două brațe laterale cu saboți, dar strângerea acestora se face din lateral iar brațele sunt mai lungi, ceea ce duce la o forță de frânare mai bună.

Au fost dezvoltate modele foarte avansate, cum ar fi variantele Shimano cu paralelogram care s-au produs până de curând. V-brake-urile s-au regăsit pe majoritatea bicicletelor MTB până când frâna pe disc s-a generalizat ca soluție standard și se mai regăsesc încă pe modelele ieftine. Tipul de tragere e diferit față de restul modelelor, fiind nevoie ca maneta să tragă mai mult cablu, motiv pentru care este nevoie de folosirea de manete cu tragere specială, fiind incompatibile cu manetele standard de cursieră.

Pentru ciclocros s-au produs însă frânele mini V-brake, o versiune cu brațe mai mici și cu tragere compatibilă cu manetele de cursieră. Acestea au avut ca domeniu de utilizare doar ciclocrosul.

Utilizare: MTB-uri vechi și noi, city bike
Avantaje: forță de frânare excelentă, reglaj ușor, modulație bună
Dezavantaje: sensibile la noroi

Frânele cu prindere simplă centrală (U brake)

Spre deosebire de frânele din tipul anterior care necesită două prinderi laterale fiind practic formate din două bucăți distincte legate prin cablu, frânele cu prindere centrală sunt dintr-o singură bucată, un clește de frână. Ele sunt de foarte multă vreme pe piață și au evoluat mult, deși și-au păstrat în mare forma și principiul de funcționare. Încă de la început, acestea au fost folosite la bicicletele de oraș și la cursiere, acest lucru fiind valabil și azi.

Dacă modelele pentru bicicletele de oraș sunt mai mari și au păstrat oarecum formatul clasic, cele pentru cursiere au devenit foarte mici și aerodinamice, cu o greutate incredibilă, modelele cele mai avansate fiind mai ușoare de 100 g. Materialele folosite sunt de ultimă generație, cu rigiditate foarte mare iar formele sunt atent studiate aerodinamic. În funcție de materialul jantei, frânele pot fi dotate cu saboți speciali pentru jante cu suprafața de frânare din carbon.

Există mai multe tipuri de acționare, cele mai uzuale fiind cu pivot simplu și cu pivot dublu, ultimele având o eficiență mai mare. Unii producători folosesc pivot dublu pe față și simplu pe spate, unde nu e nevoie de o forță atât de mare.

De asemenea, există acum și un alt sistem de prindere față de cel clasic cu un șurub central, este vorba de sistemul ”direct mount” ce folosește două șuruburi și îmbunătățește rigiditatea. Acest sistem se pretează și pentru montarea sub monobloc, o practică des utilizată în ultima vreme de constructori, având ca scop eliberarea spațiului dintre seatstay-uri pentru a le mări flexibilitatea în scopul creșterii confortului pe bicicletă.

Ca tragere, frânele de cursieră sunt compatibile cu manetele specifice. Cele de biciclete de oraș au diverse compatibilități, după caz.

Tot un tip asemănător de frâne se folosesc la bicicletele tip BMX unde datorită necesității de a putea roti ghidonul în unghi mai mare de 360 grade un astfel de sistem pe cablu se pretează perfect.

Utilizare: cursiere, biciclete de oraș, BMX
Avantaje: eficiență bună, greutate mică, aerodinamice
Dezavantaje: modulație mai slabă decât la cele cu disc, sensibilitate la umezeală și noroi

Frânele pe jantă hidraulice

Există pe piață și un număr mic de modele de frâne hidraulice pe jantă. Cele mai cunoscute sunt modelele HS de la producătorul Magura. Acestea seamănă cu frânele cantilever, dar brațele laterale sunt fixe și conțin câte un piston care acționează hidraulic saboții spre jantă. Comanda se face tot hidraulic, printr-o conductă de la maneta de pe ghidon până la unul dintre brațe, apoi între brațe prin altă conductă. Au fost folosite cu succes la biciclete de oraș, MTB dar mai ales la bicicletele de trial unde e nevoie de o forță foarte mare de frânare. Ele se mai produc în continuare.

Utilizare: trial, biciclete de oraș și MTB
Avantaje: eficiență excelentă, întreținere minimă
Dezavantaje: sensibile la umezeală, uzură mare a jantei

Frânele pe disc

Cele mai moderne sisteme de frânare pentru biciclete sunt reprezentate de frânele pe disc. Acestea folosesc etrieri cu plăcuțe de frână care acționează asupra discurilor montate pe butucul roții. Avantajele incontestabile sunt multe:

• forță de frânare excelentă
• modularitate foarte bună (posibilitatea de a varia foarte fin forța de frânare, inclusiv în apropierea punctului de blocare)
• fiabilitate foarte mare
• aproape neafectate de umezeală, apă și noroi (exceptând uzura mai mare)
• lipsa uzurii jantelor, un disc de frână uzat fiind mult mai ieftin și mai ușor de schimbat

Singurul dezavantaj real al lor este greutatea mai mare față de frânele pe jantă de top. Unii acuză de asemenea că discul de frână este periculos și poate produce accidentări, dar cazurile sunt extrem de rare și la multe dintre ele nu este complet elucidat dacă discurile au fost cauza reală. În ultima vreme au apărut protecții care se pot monta deasupra discurilor pentru a evita atingerea acestora în mod accidental.

În funcție de tipul de acționare, frânele pe disc pot fi mecanice sau hidraulice.

Frânele pe disc mecanice

Pentru acționarea acestora se folosește un cablu și cămăși identice cu cele folosite la restul frânelor pe jantă. Sistemul e simplu dar nu e foarte fiabil, suferind de problemele uzuale ale sistemelor cu cabluri: uzură, oxidare, rupere, blocare. În plus, acționarea prin cablu introduce pierderi datorită elasticității acestuia.

La etrier cablul acționează un set de pârghii care apropie una dintre plăcuțe de disc, exercitând pe acesta presiune înspre cealaltă plăcuță care e în general fixă. Câteva modele de top (imaginea de jos) au ambele plăcuțe mobile, ele strângând discul la mijloc între ele. Acestea sunt ceva mai performante și asigură uzura egală a plăcuțelor.

În funcție de tragere, există frâne pe disc mecanice pentru manete de MTB și pentru manete de cursieră. Ele nu sunt compatibile între ele așa că trebuie alese cu grijă.

O mare problemă a frânelor mecanice este că ele nu adaptează automat distanța dintre plăcuțe și discuri odată cu uzura, motiv pentru care din când în când acest lucru trebuie făcut manual.

Un compromis o reprezintă frânele mecanico-hidraulice, compuse dintr-un etrier hidraulic comandat prin cablu.

Utilizare: toate tipurile de biciclete
Avantaje: preț mic, simplitate, depanare ușoară
Dezavantaje: pierderi mecanice, fiabilitate mică față de sistemele hidraulice, uzură inegală a plăcuțelor la modelele cu o plăcuță fixă

Frânele pe disc hidraulice

Acestea sunt la ora actuală cele mai populare frâne pe aproape toate bicicletele exceptând cursierele unde însă ating deja cote foarte mari de piață, urmând să o acapareze aproape integral în câțiva ani.

Acționarea se face hidraulic, de la manetă, printr-o conductă până la etrier. Pentru acționare se folosește, în funcție de producător, ulei mineral sau lichid de frână. Uleiul mineral este mai ecologic și mai prietenos cu garniturile în timp ce lichidul de frână este mai puțin sensibil la temperaturi înalte. Ambele sisteme sunt extrem de performante și de fiabile.

În etrier plăcuțele sunt acționate de câte un piston hidraulic ce se autoreglează după uzura plăcuței. La modelele pentru discipline extreme există și câte două pistoane pe fiecare plăcuță, acestea fiind mai late. Sistemul este foarte fiabil, singura problemă fiind blocarea pistoanelor după perioade lungi de pauză sau în care au stat în noroi sau umiditate, problemă ușor de rezolvat în service.

Utilizare: toate tipurile de biciclete
Avantaje: forță de frânare și modulație excelente, fiabilitate de top
Dezavantaje: greutatea mai mareâ

Discurile de frână

Discurile de frână diferă de la un tip de utilizare la alta. Principala diferență este diametrul acestora, fiind disponibile în dimensiunile 140, 160, 180 și 203 mm, forța de frânare crescând cu diametrul, dar un disc mare adăugând și greutate pe roată. Astfel, în funcție de disciplină, se alege setul de discuri ce oferă compromisul perfect.

Unii producători au scos pe piață discuri speciale. Shimano are discurile Ice Technology, cu interiorul din aluminiu, unele modele fiind dotate și cu radiatoare suplimentare, totul pentru o răcire optimizată. Alți producători au în ofertă discurile tip floating, a căror suprafață de frânare nu este prinsă fix de spider-ul central ci poate să culiseze foarte puțin în lateral, pentru a se centra mai bine singur între plăcuțe.

Ca tip de prindere există standardul IS cu 6 șuruburi folosit de toți producătorii și standardul CenterLock, mai rigid și mai ușor de folosit, cu o interfață asemănătoare cu cea a pinioanelor, acesta fiind specific doar modelelor de la Shimano. Discurile cu 6 șuruburi se pot monta pe roți CenterLock cu ajutorul unui adaptor, invers însă discurile CenterLock se pot monta doar pe butucii cu interfața specială.

La cursiere se folosesc discuri de 140 și 160 mm în diverse combinații, fie la fel fie cu 140 pe spate și 160 pe față. Acestea oferă o forță de frânare suficientă fără a îngreuna mult bicicleta.

La MTB XC se folosesc în general discuri de 160, dar există și modele cu disc de 180 pe față pentru o frânare mai bună sau cu 140 pe spate, pentru modelele foarte ușoare de competiție.

La MTB-urile de trail și enduro se folosec discuri ceva mai mari, de 180, eventual combinate cu 160 pe spate. De multe ori se folosesc și etrieri cu 4 pistoane, fie doar pe față fie pe ambele roți.

La DH și freeride se folosesc discurile de 203 mm, deoarece aici forța de frânare trebuie să fie maximă. În general se preferă etrierii cu 4 pistoane. Există și cazuri când pe spate se folosește doar 180 mm

La bicicletele de oraș în general se preferă discurile de 160, cele mai ieftine și mai uzuale.

Prinderea etrierilor

Etrierii de frână au mai multe sisteme de prindere: IS, PM, Direct Mount. Trebuie să ne asigurăm mereu că etrierul este compatibil cu prinderea și dacă nu, să avem mereu adaptorul corect montat în poziția indicată, dacă e cazul cu șuruburi mai lungi. Pentru montarea discurilor mai mari de 160 în general trebuie adaptor. Atentie! Folosirea de șuruburi prea scurte poate duce la distrugerea filetului din furcă sau din cadru, foarte greu de reparat. Mai jos sunt în ordine prinderile IS, PM și Flat Mount pentru spate.

Un alt aspect de luat în considerare e că furcile și cadrele nu sunt compatibile cu orice mărime de discuri de frână, multe fiind limitate la 180, 160 sau chiar 140 mm. Consultați indicațiile producătorului înainte de a face modificări.

Tipuri de plăcuțe de frână

Plăcuțele de frână sunt și ele de mai multe tipuri după materialul din care sunt confecționate. Astfel avem plăcuțele tip resin, mai ieftine, care oferă o frânare foarte bună și silențioasă dar au o durată de viață mică, în special în condiții umede. Pe de altă parte există plăcuțele metalice sau semimetalice care pot fi mai zgomotoase și un pic mai puțin performante, dar oferă rezistență mult superioară în condiții de umezeală și noroi. Tipul de plăcuță este la latitudinea utilizatorului, cu specificația că unele discuri sunt recomandate doar pentru plăcuțe de tip resin, cele metalice producând o uzură mult prea mare.

Unii producători au în ofertă plăcuțe cu radiator de răcire sau cu baza din aluminiu, pentru a transmite mai puțină căldură spre etrier și lichidul din frâne. Ele cresc performanțele, chiar dacă doar marginal.

Indiferent ce frână aveți pe bicicletă, asigurați-vă că este în stare excelentă de funcționare și elementele de uzură (plăcuțe, saboți, discuri, jantă) nu necesită înlocuire. Un sistem de frânare deficitar este extrem de periculos și poate duce la accidente foarte grave, chiar fatale!