- Freno de bicicleta
-
Un freno de bicicleta es un sistema que permite detener o reducir o mantener, sin que se embale, la velocidad de una bicicleta.
Contenido
Historia
Las primeras bicicletas, como las de rueda alta, las bicicletas velocípedo, fueron equipados con frenos de cuchara. Como eran bicicletas de piñon fijo, un ciclista podría también reducir la velocidad de marcha aplicando fuerza para el lado contrario del pedaleo, similar a las bicicletas de pista actuales.
Freno de cuchara accionado por varilla
La década de 1870 vio el desarrollo de la «bicicleta de seguridad», que casi se asemeja a las bicicletas de hoy en día, con dos ruedas de igual tamaño, inicialmente con cubiertas de goma maciza. Estos eran generalmente equipadas con un freno delantero de cuchara y sin freno trasero, como las bicicletas de rueda grande, permitiendo el control de la velocidad por el control de pedaleo. Los frenos de cuchara no eran muy poderosos y potencialmente peligrosos en el clima húmedo.
Con la invención de los neumáticos en la década de 1890 llegó el freno de la llanta, el tipo de freno más comúnmente utilizados en bicicletas en la actualidad. Sin embargo, en Estados Unidos y muchos otros países de Europa[cita requerida] durante la mayor parte del siglo XX, el tipo más común de freno fue el freno de contrapedal, engranado presionando hacia atrás en los pedales. En Estados Unidos el freno de la llanta comenzó a reemplazar al freno de pedal en la década de 1970.
Frenos de cuchara
Entre los primeros frenos desarrollados después de los «pies del ciclista», se encuentra el «freno de cuchara». Es un freno que consistía en una palanca de varilla que presionaba una zapata de caucho o cuero contra la llanta.
El freno de cuchara de bicicleta precede al neumático. Los frenos de cuchara se utilizaron en el velocípedo con ruedas de caucho solido en los años 1800 y continuó siendo utilizado después de la introducción de la bicicleta de seguridad con neumáticos de aire, incluso hasta la década de los 1980 en paises menos desarrollados. El freno de cuchara consiste de una zapata (a menudo de cuero) que se presiona sobre la parte superior de la neumático delantero. Estos fueron casi siempre frenos de varilla con palanca en el manubrio del lado derecho.
Freno de varillaEn los países en desarrollo, de vez en cuando, una palanca operada por el pie es adaptado a las robustas bicicletas de carretera tipo inglesa con frenos de palanca de rodillos. Consta de una muelle con resorte improvisado a la parte posterior de la horquilla. Esta se preciona en contra de la rueda delantera con el pie del ciclista.
Tal vez más que cualquier otra forma de freno de bicicleta, el freno de cuchara es sensible a las condiciones de las carreteras y aumenta considerablemente el desgaste de los neumáticos.
Aunque obsoleto debido a la introducción del freno contrapedal y el freno de palanca de rodillo, el freno de cuchara se siguió utilizando en el Occidente complementariamente en las bicicletas de adultos, hasta la década de 1930, y en las bicicletas para niños hasta 1950. En los países en desarrollo, se fabricaron hasta hace mucho más recientemente.
Frenos de varilla
Freno de tambor accionado por varillaEl Freno con accionamiento de varilla, o simplemente de freno de varilla (o freno de rodillos) utiliza una serie de varillas y pivotes (en lugar de cables Bowden) para transmitir la fuerza aplicada por una palanca de mano para presionar las almohadillas (pastillas) hacia arriba contra la superficie interna (hacia el centro) de la llanta de la rueda, estas llantas. Los frenos de varilla se utilizan en una llanta con un perfil particular conocida como la llanta de Westwood, que tiene una superficie ligeramente cóncava en la superficie de frenado y carece de la superficie exterior plana requerido por los frenos que se aplican con zapatas a ambos lados de la llanta.
El mecanismo de enganche delantero es complicado por la necesidad de permitir la rotación donde la horquilla se une al tubo frontal. Aunque difícil y complejo, las conexiónes son fiables y duraderos y se pueden reparar o ajustar con herramientas simples de mano. El diseño está todavía en uso, normalmente en bicicletas doméstica tradicionales, particularmente en Europa Continental, Asia oriental, Asia meridional y África.
Algunos frenos de varilla utilizan las barras para operar un freno de tambor, esta configuración es popular en Holanda.[1]
Tipos de frenos actuales
Todos los sistemas de frenado pueden clasificarse en dos tipos: frenos de llanta y frenos de buje. Los primeros actúan bajo la presión ejercida sobre ambos lados de la llanta mientras los frenos de buje por su parte actúan a través de la presión ejercida sobre el buje de la rueda.
- Frenos de llanta: los más habituales.
- Frenos de buje: frenan la velocidad del buje
- Frenos de disco: frenan la velocidad del buje
Tipos de frenos actuales 
De buje; disco delantero
De llanta; cantilever de roldanas y leva (Roller cam)
De buje; contrapedal con cambios internos
De llanta; delantero de tiro lateralFrenos de llanta
Freno caliper de tiro central MAFAC CompetitionLos frenos de llanta se llaman así porque la fuerza de frenado se aplica por la fricción de las almohadillas (pastillas) en la llanta de la rueda giratoria, frenando así y la bicicleta. Las almohadillas de freno pueden ser de cuero o de goma y se montan en zapatas de metal. Los frenos de llanta son normalmente activados al apretar una palanca montada en el manillar por el conductor. Los siguientes son algunos de los muchos sub-tipos de frenos de llanta.[2]
Frenos caliper
Los frenos caliper (freno de pinzas) son los clásicos frenos de tiro lateral accionados por cable, se monta a un solo punto por encima de la rueda y son casi omnipresentes en las bicicletas de carretera.
Frenos cantilever
Cantilever es una denominación inglesa utilizada frecuentemente para referirse al freno de llanta de tiro central. Una variación del Cantilever son los frenos de roldanas y leva, denominado en inglés como Roller–cam, proporcionan aún más potencia y precisión, pero exigen mayor mantenimiento. Usados por lo general en las bicicletas de montaña.
Frenos V–brake
V-brakes® son frenos cantilever de tiro lateral y se montan en los mismos soportes de frenos del marco — se difierencia un poco de — los brazos son más largos y el alojamiento del cable está conectado a un brazo y el cable al otro.
Diseños alternativos de frenos de llanta
Hay dos diseños alternativos de frenos que comúnmente se instalan en algunas bicicletas nuevas. Estos son los frenos caliper de tiro central, en algunos casos pero no siempre, utilizados en bicicletas más baratas y de niños, y el U-brake montado en las bicicletas BMX. Los frenos de tiro central funcionan de la misma manera que los caliper de tiro lateral, mientras que los frenos U-brake se parecen a los cantilevers.
Frenos de buje
Buje de una sola velocidad con frenos de contrapedalFrenos de contrapedal
Frenan la rueda trasera al pedalear hacia atrás, común en bicicletas antiguas y bicicletas playeras. También es frecuente encontrarlos en los países del norte de Europa tales como Dinamarca, Paises Bajos o Suecia. No le afecta la lluvia. Ademas son parte de la revolución de una velocidad, aunque para sprints callejeros y para estar seguro, cualquier bicicleta necesita un freno delantero.
Frenos de tambor
Los frenos de tambor son un sistema de frenos en el que dos zapatas opuestas entre sí por un movimiento de expansión, rozan con el interior de un cilindro, llamado tambor, que gira entre la rueda y el buje. Son muy utilizados en bicicletas urbanas europeas y japonesas, no se ve afectado con lluvia o condiciones climatológicas adversas.
Frenos de disco
Freno de discoLos frenos de disco, mecánicos o hidráulicos, son cada vez más comunes, sobre todo en bicicletas de montaña. En algunos casos es imposible instalar frenos de disco debido a la ausencia de anclajes para su instalación en el cuadro, en la horquilla, o la llanta no dispone de una pista donde la zapata pueda rozar.
Sin embargo, una llanta puede ser apta tanto para uso con zapatas como con disco. Las zapatas necesitan una llanta con superficie adecuada para frenar y los discos un buje adecuado para instalar el disco y que los radios sean fuertes para aguantar el esfuerzo de torsión.
Se destacan por su potencia, pero en algunos casos son elegidos por otros motivos. En bicicletas de carretera no son utilizados debido a que su peso es mayor a los frenos de tipo puente, y la potencia bruta es menos importante que las mejoras aerodinámicas, la eficacia con meteorología adversa o la robustez. Por otro lado, las bicicletas reclinadas tienen un centro de gravedad más bajo y la potencia de los discos puede ser aprovechada despreocupadamente de que la rueda trasera se eleve por el accionar del mismo.
Ventajas e inconvenientes
Ventajas
- Le afecta menos la suciedad (barro, agua, etc.) por estar más lejos del suelo y, en caso de enfrentar alguna de estas adversidades, la eficacia del frenado no será tan perjudicado.
- Más potencia de frenado, haciendo las bajadas más relajadas.
- Los recambios duran más (aunque su precio es considerablemente más elevado). Con mucho barro unas zapatas pueden durar unas pocas salidas. Las zapatas suelen durar unos cientos de km y las pastillas un par de miles.
- Es más difícil que fallen y pueden estar mucho tiempo sin mantenimiento, descontando los cambios de pastillas.
- La llanta puede estar descentrada sin que afecte a la frenada.
- Al ser más compacto puede ser más aerodinámico. El disco tiene poca superficie frontal y la pinza puede ir resguardada tras un tirante o la pata de la horquilla. Un ejemplo extremo seria la Cannondale Stealth y horquilla lefty, que elimina una pata de la horquilla, reduciendo aún más la resistencia aerodinámica. Con sistema de zapatas convencionales no seria posible porque necesita apoyar una zapata en cada pata.
Inconvenientes
- El Precio tanto del sistema entero, como por cada recambio es más elevado que un sistema V-Brake, por ejemplo, y cada pastilla
- En caso de que falle en el monte o en un lugar algo remoto los frenos hidraulicos son bastante más complicados de reparar. Aunque un freno de disco mecánico (con cable como los convencionales) puede tener una dificultad de reparación similar.
- Mayor peso. Unos cientos de gramos mas respecto a un freno convencional.
- Los radios deben soportar mas esfuerzos. En la trasera deben estar preparado para soportar tanto el esfuerzo de tracción como en el de frenado. Cada uno en sentido contrario.
Frenos hidráulicos
Los frenos hidráulicos funcionan mediante la presión de fluidos en lugar de a través de cables, son comunes en las aplicaciones en frenos de disco o cantilever. Son especialmente eficaces en condiciones de humedad, barro o hielo.
Mecanismo de activación
Palanca de freno con palanca de cambio integradaEl mecanismo de activación es la parte del sistema de frenos que transmite la fuerza del ciclista a la parte del sistema que hace el de frenado. Los sistemas de mecanismos de activación de frenos son mecánicos o hidráulicos.
Mecánico
El principal mecanismo de accionamiento mecánico moderno usa las palancas de freno, junto a los cables Bowden para mover los brazos del freno, lo que obliga a las almohadillas (pastillas) contra la superficie de frenado de la llanta . Existen otros mecanismos de accionamiento mecánico: vease Frenos de contrapedal para ver los mecanismos de accionamiento del pedal hacia atrás, y Frenos de varilla accionada por un mecanismo que incorpora barras de metal.
Los primeros frenos de cuchara se accionaban por una varilla que se jalaba con la torsión de la palanca en el manubrio.[3]
Hidráulico
Los frenos hidráulicos también utilizan palancas de freno para empujar el líquido de un depósito a través de una manguera para mover los pistones de un caliper, lo que obliga a las almohadillas contra a la superficie de frenado de la llanta. Mientras que los frenos hidráulicos de llanta existen, hoy en día el mecanismo de accionamiento hidráulico se identifica sobre todo con frenos de disco.
Hay dos tipos de líquido de frenos que se utilizan hoy en día: el aceite mineral y líquido de frenos DOT. El aceite mineral es generalmente inerte, mientras que el DOT es corrosivo para la pintura del cuadro, pero tiene un punto de ebullición más alto. Utilizando el fluido equivocado puede causar los sellos a inflamarse o oxidarse.
Palancas de freno
Las palancas de freno están por lo general montado en el manubrio al alcance de la mano del ciclista. Ellos pueden ser separados o integrados en el mecanismo de cambio. La palanca del freno transmite la fuerza aplicada por el piloto a través de un dispositivo mecánico o hidráulico.
Véase también
Referencias
- ↑ Sheldon Brown's Bicycle Glossary - (en inglés) - Consultado el 2009-09-01
- ↑ El sistema del frenado - Consultado el 2009-08-31
- ↑ Herlihy, David V. (2004). Bicycle, The History. Yale University Press. pp. 76, (en inglés). ISBN 0-300-10418-9.
Enlaces externos
Categorías:- Tecnología de la bicicleta
- Bicicletas
Wikimedia foundation. 2010.
