Frenos y compatibilidad

¿Te ha pasado que quieres cambiar de frenos, compras unos y al querer instalarlos, éstos no le hacen a tu bicicleta? A todos nos ha pasado, por ello hablaré lo más posible sobre frenos y compatibilidad de éstos.

Ya hablamos de la compatibilidad entre transmisiones, así que ahora le toca el turno a los frenos y algunos conceptos claves sobre estos.

Índice

• Teoría
• Tipos de frenos
  • Cantilever
  • V-brake
  • Mini v-brake
  • Herraduras
  • U-brake
  • Freno de llanta hidráulico
  • Discos mecánicos
  • Discos hidráulicos
  • Discos híbridos (mecanhidráulicos)
• Manillas
• Tipos de anclajes de disco
  • International standard (IS)
  • Post mount (PM)
  • Flat mount (FM)

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Teoría

Lo primero que hay que dejar en claro es que, en frenos mecánicos, existen de tiro largo y tiro corto, cosa que hay que tener muy en cuenta si quieres hacer algún tipo de conversión de manubrio de mtb a ruta o viceversa, ya que la compatibilidad no siempre es tan fácil.

Tiro largo corresponde a aquellos frenos que requieren de una gran cantidad de cable tirado por la manilla (v-brakes y discos mecánicos de mtb), mientras que los de tiro corto son los que requieren de menos cable tirado por la manilla para funcionar correctamente (cantilever, herraduras, u-brakes, discos mecánicos de ruta/cx).

¿Qué pasa si mezclas manillas tiro largo con frenos de tiro corto, o viceversa?

Para el primer caso, el freno queda muy «corto», con una sensación de que con el más mínimo movimiento de la palanca de freno, el freno topa la llanta o el disco. Esto puede parecer muy bueno en el papel, pero resulta que el freno queda con una ventaja mecánica paupérrima.

Para el segundo caso, el freno queda sumamente largo, llegando incluso a topar la palanca de la manilla con el manubrio en algunos casos, el freno queda con un tacto chicloso, pero a su vez queda sumamente potente debido a su alta ventaja mecánica.

¿Qué diantres es la ventaja mecánica que acabo de mencionar?

Según el gran Sheldon Brown «is the ratio between how much you get out of a linkage and how much you put in. Mechanical advantage may be looked at as a ratio of forces or as a ratio of distances«. En palabras simples, es la relación entre la fuerza que ejerces (input), versus la que resulta de esta fuerza (output), o bien la relación de sus distancias.

Imagínate una palanca para levantar un objeto pesado, una barra de 10 metros por dar algún número y un pivote al centro, como un subibaja. Si el pivote está justo al centro, requerirás de una fuerza X para levantar el objeto.

Si el pivote se acerca hacia ti, la distancia entre pivote y tuya se acortará y necesitarás hacer más fuerza para poder levantar el mismo objeto del lado contrario. Por otra parte, si el pivote se aleja de ti y se acerca al objeto a levantar, la distancia entre tú y el pivote aumentará, por lo que requerirás menos fuerza para levantarlo.

Esto se debe a que la fuerza para levantar el objeto es proporcional a la distancia de ambos lados del pivote, tal y como mencionamos más arriba. No entraremos en números ni cálculos para aburrirlos, pero es cosa de pensar en ejemplos de la vida cotidiana y usar el sentido común para imaginarse esto.

Lo que quiere decir esta explicación es que no puedes aumentar la relación de fuerza sin disminuir la relación de distancias.

Ya, muy bonito, pero ¿de qué me sirve eso para los frenos? Para allá vamos.

Mencionamos previamente que hay frenos de tiro corto y largo. En frenos, la ventaja mecánica es la relación entre la fuerza que ejerces en la manilla de freno (input) versus la fuerza que ejerce el freno para detener la bicicleta (output). También se puede ver como la relación de distancias en vez de fuerzas.

Si usas manillas y frenos de tiro largo, podría verse como el subibaja de 10 metros con el pivote justo al centro, todo en perfecto equilibrio como diría Thanos, pero si cambiamos el freno por uno de tiro corto y conservamos la manilla de tiro largo, estaríamos desplazando el pivote hacia el freno en nuestro subibaja hipotético, haciendo que la manilla haga más fuerza sobre el freno, pero al mismo tiempo aumentamos la distancia que en este caso sería el recorrido de la palanca de freno para hacer funcionar el freno.

En el caso opuesto, manilla tiro largo con freno tiro corto, el pivote de nuestro subibaja imaginario estaría acercándose a la manilla, haciendo que necesitemos hacer más fuerza para poder frenar, pero con una menor distancia que en este caso se traduce a un menor recorrido de la manilla de freno para accionar el freno.

Para frenos hidráulicos no importa esto de tiro largo y tiro corto, sólo debes asegurarte de que usen el mismo tipo de líquido de freno (aceite mineral para Shimano, DOT paraSram, y otras marcas más con sus respectivos líquidos). Incluso puedes hasta mezclar caliper hidráulicos de mtb con manillas de ruta hidráulicas, al menos en Shimano.

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Tipos de frenos

Existen diversos tipos de frenos, de los cuales los más comunes son los que mencionaremos a continuación, partiendo por los de llanta.

Cantilever:

Son de los primeros tipos de frenos que se comenzaron a usar en el MTB de los ’80 y ’90. Estos frenos son de tiro corto y consisten en un sistema que va anclado a pivotes en el cuadro y horquilla, junto con un cable transversal que conecta ambos lados del freno (straddle cable) a través de un triangulito llamado yoke (ni idea de las traducciones al español de esas piezas). El cable de la manilla de freno pasa por el centro del yoke, el cual lo levanta y hace que los patines del freno se acerquen a la llanta. Este cable que proviene de la manilla necesita de topes de funda en la horquilla (como los Tektro y Problem Solvers) y en el cuadro para la rueda trasera (como los Surly y Tektro), para que sólo el cable de freno pase hasta llegar al yoke.

La ventaja del yoke es que puedes regular la altura de éste, modificando el tacto y potencia del freno, además de regularlo para dejar despeje para tapabarros en el caso de que uses de éstos.

Algunos frenos de este estilo, en vez de utilizar un yoke, utilizaban un link wire o cable de unión, en el cual la piola de freno pasa a través del triangulito de esta pieza y pasa directamente hacia el lado derecho del freno visto desde frente. El lado izquierdo del freno queda accionado por la otra parte del link wire que va fija al triángulo que conecta todo.

La desventaja de este último sistema es que no se puede modificar la ventaja mecánica del freno (la potencia de frenado en palabras simples) al menos que utilices un link wire más corto. Shimano fabricaba de distintos largos con letras A, B, C, D, S, siendo el orden del más corto al más largo S, A, B, D y C (así es, D era más corto que C porque sí).

Los cantilever tienen la ventaja de funcionar con cualquier manilla de freno de ruta debido a que son ambas de tiro corto, además de aguantar sin problemas neumáticos anchos tipo 2.0″ de mtb o más, haciendo mucho más fácil la conversión de bicicletas de mtb noventeras a manubrio drop.

Las desventajas son que suelen no frenar muy bien, en clima húmedo no frenan mucho, necesitan una llanta bien centrada y son sumamente difíciles de ajustar, en especial los modelos más antiguos que necesitabas de 4 manos para ajustar todo. Ahora los modelos más modernos son más fáciles de ajustar, pero igual la altura del yoke es algo que no todos comprenden.

Actualmente se siguen viendo este tipo de frenos, principalmente en bicicletas de cicloturismo y algunas de ciclocross que usan los profesionales, ya que casi la totalidad de las bicicletas de cx que se venden al público vienen sólo para discos. Nosotros tenemos a la venta los Tektro Oryx.

V-brakes:

Los v-brakes, o también poco conocidos como frenos en V o cantilever de tiro lineal (ya, me puse técnico) son la evolución de los frenos cantilever, pero en versión tiro largo. Para muchos la versión mejorada en un 100% de éstos por su potencia de frenado y fácil ajuste. Comenzaron a aparecer en la década de los ’90 y hasta hoy en día siguen saliendo bicicletas con este sistema de freno, aunque poco a poco han sido reemplazados por los frenos de discos.

Las ventajas que tienen sobre predecesor, los cantilever, consisten en que la potencia mejoró mucho, tanto que las horquillas y cuadros flectaban de sobremanera al pasar de freno cantilever a v-brakes; el ajuste del freno ahora era mucho más fácil ya que sólo debías ajustar la tensión de la piola, la posición de los patines y salir a pedalear; no necesitas topes de funda para los frenos ya que el mismo v-brake posee el noodle con el tope incluido; y por último la potencia de frenado no disminuía como ocurría con los cantilever a medida que el yoke subía al frenar.

En cuanto a desventajas, comparte varias con su predecesor, como no funcionar bien en clima húmedo, no poder ajustar la modulación ni potencia de frenado, y que necesita la rueda centrada para evitar que roce con los patines de freno. Todo lo demás fue una mejora considerable.

Son de los frenos favoritos por los cicloturistas y también por ciclistas urbanos por su casi nulo mantenimiento, fácil ajuste y excelente potencia de frenado.

Mini v-brake:

Como el nombre lo dice, es un v-brake en miniatura que cumple las mismas funciones de un v-brake, pero que es de tiro corto para hacerlo compatible con manillas de ruta. El hecho de tener los brazos más cortos que los v-brakes convencionales, hace que requieran menos cable tirado por la manilla de freno para funcionar (piensa en el ejemplo del subibaja, acortas la distancia entre el pivote imaginario y el freno).

Las ventajas son las mismas que las del v-brake, añadiéndole la compatibilidad con manillas de ruta de tiro corto, o también con manillas de mtb de tiro corto que se usan con cantilever. La mayor desventaja es que no aguantan neumáticos muy anchos, a lo más unos de 40 mm de ancho (700x40c, 650x40b, 26×1,5 y demases).

En el mercado nacional existen frenos Tektro de este estilo, por si buscas alguno.

Herraduras:

Las herraduras son el freno por excelencia en las bicicletas de ruta. Son de tiro corto, poseen buena potencia de frenado, bajo peso y fácil ajuste. Sólo ahora último se han visto opacadas por la llegada de los frenos de discos al ciclismo de ruta, pero aún hay muchos usuarios que prefieren los primeros.

También existen herraduras center pull o de tiro central, las cuales son como una especie de híbrido entre cantilever y herradura; tiene un cable transversal que une ambos lados del freno y el cable de la manilla pasa por el centro de éste, conectado a un yoke. existen con montaje al orificio central del puente de la horquilla, como las herraduras convencionales, o también se pueden apernar a los pivotes de la horquilla y cuadro, pero que a diferencia de los cantilever y v-brakes, estos pivotes están por sobre la llanta, no por debajo

Las ventajas de las herraduras son su simpleza, bajo peso, buena potencia y modulación. Las desventajas son que no frenan bien con llantas con superficie de frenado de carbono, no aguantan neumáticos muy anchos (más que 700x28c) salvo excepciones, y en condiciones húmedas pierden potencia de frenado.

U-brakes:

Sí, leíste bien y no es un error de tipeo. Existen los u-brakes, que no son lo mismo que los v-brakes. Se usan mucho en BMX y en algunas bicicletas de montaña de los ’90, en especial en algunos infames modelos que poseían el freno anclado en las vainas del cuadro, justo detrás de la caja de motor para que se ensuciaran con todo el barro y quedara la rueda frenada.

Estos frenos también utilizan un yoke y un cable transversal como los cantilever, pero la distancia entre el yoke y el freno no modifica en nada la ventaja mecánica. Cosas de la física.

Frenos de llanta hidráulicos:

OMG, ¿frenos de llanta hidráulicos? Así es. Magura es una de las marcas que más ha hecho en este tipo de frenos. Tienen los «v-brakes hidráulicos» como los HS33, y también tienen modelos de ruta tipo herraduras.

Los HS33 son muy usados para trial, debido a su potencia y tacto que caracteriza a un hidráulico; también se usa mucho en cicloturismo y bicicletas tándem que requieren de esa potencia extra para detener la bicicleta con todo el peso extra que lleva, en especial en bajadas.

Las ventajas que poseen son que poseen mejor tacto y potencia que los convencionales accionados por piola. Las desventajas es que son más pesados y también sufren cuando la llanta se descentra.

Discos mecánicos:

Luego de que en el ciclismo de montaña se pasara de cantilever a v-brakes, el paso siguiente fue de v-brakes a discos mecánicos. Estos frenos se caracterizan por la misma simpleza de un v-brake, pero apto para toda condición climática.

Existen en versión tiro largo y tiro corto dependiendo de la manilla que quieras utilizar. En el caso de los Avid, están los BB7 MTN de tiro largo y los BB7 Road de tiro corto.

Las ventajas son su potencia, inmunidad al clima húmedo y a las llantas descentradas, simpleza para ajustar, y por último no desgasta la llanta al frenar.

Como desventaja se puede decir el peso en comparación a frenos de llantas y que no tiene el tacto de un hidráulico.

Discos hidráulicos:

El principio es el mismo que los discos mecánicos, pero en vez de utilizar una piola de freno, utiliza aceite que se bombea desde la manilla de freno hasta el caliper, haciendo que las pastillas apreten el disco. Son la versión mejorada del disco mecánico en varios aspectos y se usan prácticamente de manera universal en el ciclismo de montaña hoy en día. También ha entrado con fuerza en el ciclocross, gravel, ruta, urbano y hasta triatlón debido a su potencia y modulación.

Existen de 2 pistones en su mayoría (ambas pastillas se mueven al accionar el freno), y también en ciclismo más extremo tipo enduro y descenso se utilizan de 4 y hasta 6 pistones para mayor potencia.

Las ventajas son su potencia (a veces exagerada para quienes no están acostumbrados), modulación, frenado en toda condición, no desgasta la llanta, y las pastillas se autorregulan a medida que se desgastan.

La desventajas son que necesitas de herramientas especiales para sangrar (el acto de colocarle el líquido a los frenos y quitarle las burbujas), y si lo haces mal, terminas contaminando con el mismo líquido las pastillas de freno y discos. Son más pesados que los frenos de llantas también. Otra desventaja proveniente de la ruta, cx y gravel, es que si utilizas frenos Shimano, sólo puedes utilizar transmisión de la misma marca; Lo mismo pasa si usas frenos Sram, sólo podrás usar transmisión de la misma marca sin posibilidad de mezclar transmisión de una con frenos de otra, como en el MTB.

Discos mecanhidráulicos:

Ni idea si se llamarán así, pero bah. Son frenos accionados por piola (mecánicos), pero que tienen un reservorio hidráulico en el caliper que mueve ambas pastillas, tal y como si fuese un sistema hidráulico completo.

Existen con un sistema hidráulico abierto o cerrado; el primero significa que las pastillas se ajustan automáticamente a medida que se gastan (como casi todos los frenos hidráulicos, incluyendo los TRP HY/RD de la foto), pero necesitas sangrarlos más seguidos; el segundo no tiene la capacidad de ajustar las pastillas automáticamente, pero es más hermético y requiere menos mantenimiento y sangrados.

La ventaja de estos frenos es que tienes las ventajas de un freno mecánico y un hidráulico al mismo tiempo, además de ser compatibles con cualquier manilla de ruta convencional no-hidráulica, por lo que puedes usar tus manillas favoritas sin tener que cambiarlas por unas hidráulicas. La desventaja es que también tienes las desventajas de ambos sistemas.

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Manillas de freno

Para ser directos, diremos que todas las manillas de ruta con cable son de tiro corto y que todas las manillas de mtb con cable son de tiro largo. Lamentablemente, no todo es tan simple y siempre hay excepciones a la regla.

Para manubrios tipo drop (de ruta y gravel) existen las manillas Tektro RL520 y las Cane Creek Drop-V que son de tiro largo. Estas manillas tienen un mayor radio de giro entre el pivote y donde se ancla la piola de freno, haciendo que sean compatibles con v-brakes y discos mecánicos de tiro largo.

Para manubrios de mtb, existen también manillas de tiro corto para cantilever y herraduras. Las antiguas bicicletas que venían con frenos cantilever usaban este tipo de manillas, así como también existen manillas tipo mtb para frenos de tiro corto, como las Shimano Claris, Sora y Tiagra.

Por otro lado, existen adaptadores para cambiar el tiro de las manillas, como el Problem Solvers Travel Agent que permite usar manillas de tiro corto con frenos tiro largo, como v-brakes.

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Anclajes de freno de disco

No todo es tan bonito en los frenos de discos. Existen varios «estándares» que ya no son nada tan estándares (¿Aló, motores de bicicleta?) en cuanto a los anclajes de los caliper a las horquillas y cuadros. Acá mencionaremos los más usados y conocidos.

International Standard (IS)

Este anclaje ya está prácticamente en el olvido, son sumamente pocos cuadros que poseen este anclaje hoy en día. En horquillas menos aún, ya todas las suspensiones usan post mount y en ruta, cx y gravel están usando flat mount.

En cuadros y horquillas con este anclaje puedes utilizar caliper IS, post mount con adaptador (abundantes) y flat mount con adaptador, como los AS Solutions.

Post mount (PM)

Este anclaje es el más conocido y usado hoy en día en el ciclismo de montaña. Todos los caliper vienen con este anclaje y sólo necesitas un adaptador para distintos tamaños de rotores.

En cuadros y horquillas con este anclaje, puedes utilizar caliper post mount obviamente y flat mount con adaptador (marca AS Solutions), pero ni idea si existen adaptadores para caliper IS y cuadro/horquilla post mount, y como son tan pocos los caliper IS que existen, probablemente te salga mejor cambiar el caliper que ponerle un adaptador que tal vez ni exista.

Flat mount (FM)

Este anclaje ha entrado con mucha fuerza en el ciclismo de ruta, ciclocross y gravel y consiste en un anclaje plano que permite colocar el hilo en el caliper en vez de en la horquilla o cuadro, ahorrando peso y disminuye el gasto en la fabricación de cuadros y horquillas. Ha sido tanta la masificación de este anclaje que varias marcas lo han adaptado a sus bicicletas de montaña, como Cannondale y Mondraker.

En la horquilla necesitas siempre un adaptador para montar tu caliper FM en tu horquilla FM (gracias, ingenieros en frenos), mientras que en el cuadro sólo necesitarás adaptador si quieres usar rotor más grande que 140 mm.

En cuadros y horquillas con este anclaje puedes utilizar caliper flat mount, y post mount con adaptador.

Les dejamos un vídeo en donde hablo de los distintos anclajes de freno de disco y sus respectivos adaptadores: