Dischi freno flottanti o fissi? Vantaggi e Svantaggi

Quando si tratta di velocità, ogni motociclista ha un idea molto chiara. Maggiore sono i cavalli e la potenza della moto, maggiore sarà la velocità della stessa. Ciò che gli amatori da strada non valutano, è la qualità e forza dell’impianto frenante. I dischi flottanti e quelli fissi potrebbero fare la differenza, vediamo come..

Quando si parla di frenare in moto, si citano sempre ABS (Antiblockiersystem – sistema anti bloccaggio) e CBS (Combined Brake System- sistema combinato dei freni) oppure, attacco radiale o assiale. Spesso dimentichiamo che esistono altri particolari che influenzano la frenata di una moto, come la tipologia di disco, flottante o fisso.

Se vogliamo fare una prima distinzione, possiamo dividere i dischi delle moto in due grandi categorie. Dischi fissi, comunemente chiamati anche come standard, e dischi flottanti, volgarmente detti galleggianti. Sono proprio questi i componenti che vengono sollecitati maggiormente quando si eseguono ripetute frenate. Ma vediamo nel dettaglio come funzionano, quali sono i vantaggi di uno e gli svantaggi dell’altro. Ma prima, partiamo delle basi..

La storia

Un tempo le moto avevano pochissima potenza e raramente superavano i 60 CV. Per frenare quelle che erano le moto di una volta, bastavano dei semplici freni a tamburo ad azionamento meccanico. Erano economici e facili da produrre, ma avevano il difetto di surriscaldarsi molto e la loro efficienza frenante era molto bassa. Inoltre, non davano alcun feedback al conducente che li azionava e i tempi per la sostituzione erano molto alti.

Oggi per frenare le potenti moto che possediamo, che arrivano senza problemi a 200 CV e con velocità di punta che possono superare i 300 Km/h, abbiamo bisogno di sistemi più preformanti per rallentare.

Al giorno d’oggi la soluzione migliore sono i freni a disco, che possiamo trovare non solo sulle moto, ma anche su scooter e autovetture.

Impianto frenante

L’impianto frenante di una moto o di uno scooter, è composto da molteplici componenti. Vediamo velocemente cosa avviene quando tiriamo la leva del freno e iniziamo a rallentare.

Tirando la leva del freno (o premendo sul pedale), un pistone mette sotto pressione il sistema idraulico. L’olio contenuto all’interno dei tubi, poiché incomprimibile (come tutti i liquidi in condizioni normali), trasferisce l’energia che diamo alla frenata direttamente ai pistoni contenuti all’interno delle pinze dei freni. Di conseguenza, i pistoni spingono a sua volta le pastiglie dei freni contro il disco in rotazione, producendo attrito tra le parti e frenando la rotazione della ruota.

Vantaggi dei freni a disco

I tradizionali sistemi a tamburo, sono stati sostituiti dai più performanti freni a disco. Quest’ultimi hanno lo svantaggio di essere molto più costosi rispetto ai sistemi tradizionali a tamburo. Ma di opposto, hanno una moltitudine di vantaggi, che volendoli riassumere brevemente, sono:

potenza, si ha una forza frenante maggiore;
manutenzione, sono facili da sostituire e pulire
raffreddamento, sono all’aperto quindi hanno la capacità di dissipare velocemente il calore;
sensibilità, sono maggiormente modulabili e danno una maggior percezione della frenata

Dischi fissi o flottanti?

I dischi delle moto sono generalmente in acciaio inossidabile, forati e in alcuni casi, scanalati per disperdere l’acqua piovana. Le moto supersportive da competizione, come quelle della MotoGP, sono dotate di dischi in carbonio che hanno un alto potere frenante. In entrambi i casi, possiamo avere sia dischi fissi e sia dischi flottanti. La differenza sostanziale la intuiamo dall’etimologia della parola.

Dischi fissi: sono letteralmente dischi solidi forgiati in un unico pezzo
Dischi flottanti: la parte esterna si muove (flottante) rispetto alla parte interna che è fissa.

Perché freni in carbonio?

Facciamo questa piccola precisazione per far comprendere il perché di questo materiale. Quelli utilizzati in MotoGP sono dischi in Carbonio Ceramico che è un materiale altamente resistente, non corrode e inoltre il suo coefficiente di attrito aumentare con il crescere della temperatura. In sostanza, più sono caldi e migliore sarà la frenata. Da quest’ultimo abbiamo capito del perché sono importantissimi nelle competizioni e in MotoGP.

Disco fisso

I dischi fissi che installano le moto, chiamati anche monoblocco, sono forgiati in un unico pezzo solido d’acciaio. I materiali possono essere diversi, come abbiamo visto in precedenza (carbonio ceramico). Mentre il disegno e i tagli che le aziende gli conferiscono, possono essere di diversa tipologia. I fori che sono presenti lungo tutto il disco servono a dissipare il calore e a raffreddarlo. Anche le dimensioni possono diverse, tutto dipende dall’uso che ne dobbiamo fare e dalla tipologia di frenata che cerchiamo.

La sostanza di un disco fisso, è che una volta fissato alla ruota, non ha possibilità di muoversi, restando saldamente ancorato al supporto del cerchio.

Vantaggi dei dischi fissi

Uno dei vantaggi del disco fisso per la moto è semplicemente il costo di produzione. Infatti la differenza di prezzo tra i dischi flottanti e quelli fissi, può essere molto rilevante. Quasi tutte le moto di serie vengono prodotte con dischi fissi, questo perché sono semplici da costruire e economici.

I dischi fissi essendo forgiati in un unico pezzo e non avendo parti in movimento, possono essere puliti facilmente e non hanno bisogno di eccessiva manutenzione. Basterà solo sgrassarli con prodotti appositi tipo WD-40 o Berner ed il gioco è fatto.

Lo svantaggio di questi rotori sta tutto nelle prestazioni che influenzano la potenza frenante. Inoltre essendo un blocco d’acciaio pieno, il peso è maggiore rispetto a quello flottante, di seguito vedremo il perché.

Disco flottante

Il disco flottante, diversamente da quello fisso, è formato da diversi componenti. Sono chiamati flottanti perché hanno la parte esterna che è distaccate e indipendente dalla parte interna. Vediamo nel dettaglio come è fatto.

La parte esterna (in verde) che è quella che entra in contatto con le pastiglie dei freni, di solito è in acciaio inossidabile.

La sezione interna (in blu) del disco, è la parte che è fissata alla ruota, di solito per questa parte vengono utilizzati materiali più leggeri, come l’alluminio.

Le due parti vengono tenute inseme da rivetti (cerchiati in rosso), chiamati anche pulsanti o bottoni. Questi fanno in modo da creare un po’ di gioco tra le due parti, consentendo alla disco esterno di muoversi lateralmente rispetto alla parte che è fissa interna.

Vantaggi dei dischi flottanti

Il vantaggio che hanno i dischi flottanti sono le prestazioni maggiori rispetto a quelli fissi. Si ha una maggiore potenza frenante e migliore dissipazione del calore, tutto questo ovviamente a discapito dei costi.

Il disco flottante, rispetto a quello fisso, ha il vantaggio di potersi muovere lateralmente, facendo in modo da adattarsi facilmente alle pastiglie dei freni. Quando si frena con un disco flottante, si noterà subito la “percezione” della frenata, la modularità e la forza frenante maggiore.

Ma il vantaggi principale di un disco flottante, è forse, la capacità di dissipare il calore, continuando a leggere capiremo il perché.

Tolleranze

Facciamo una premessa, dobbiamo sapere che è impossibile centrare perfettamente il disco, pinze e freno. Infatti tutte le parti che compongono una moto, vengono prodotte con una tolleranza di fabbrica.

Ad esempio, alcune parti interne del motore hanno tolleranze che sono quasi impercettibili, nell’ordine di millesimi di centimetri. Altri come la catena hanno oscillazione maggiori che si aggirano dai 2 cm ai 5 cm. Tra i componenti costruiti con tolleranze, abbiamo anche l’impianto frenante.

Per fare questo, le pinze delle moto montano dei cuscinetti di tolleranza, che servono proprio a far muovere tutto “l’apparato” quando le pastiglie entrano in contatto con il disco.

In un disco standard, la tolleranza e il movimento laterale, è consentito tutto grazie alla pinza. Infatti, il disco è saldamente fissato alla ruota, mentre i cuscinetti consento alla pinza di muoversi da un lato e l’altro, adattandosi alle imperfezioni del disco.

Un disco flottante, invece, ha una doppia tolleranza. Questo significa che oltre ad avere la pinza che si muove, abbiamo anche il disco che si sposta lateralmente. Questo consentirà alle pastiglie di conformarsi perfettamente al disco ottenendo molteplici vantaggi.

Il nemico è il calore

Verifica prezzo

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Quando le pastiglie vengono spinte contro il disco, la moto inizia a rallentare grazie all’attrito tra le due parti. Questo forte attrito, per legge fisica, genera calore e un conseguente riscaldamento del disco. Come abbiamo visto in precedenza, l’acciaio ha il difetto di diminuire la potenza frenante all’aumentare della temperatura. In sostanza, maggiore sarà il calore e minore sarà la frenata. Solo quando lasciamo i freni, il disco inizierà a raffreddarsi.

In uno scenario cittadino o touring con guida dolce, difficilmente riusciremo a portare il disco a temperate elevate da permettere un evidente calo del potere frenante. Ma nel caso di un utilizzo estremo o da pista, il disco flottante avendo un isolamento e dissipazione di calore maggiore, può fare la differenza.

Inoltre tenere sempre pulito il disco evita rigatura e surriscaldamenti da attrito causato da micro polveri.

Il disco flottante e il calore

Il disco flottante, ha la parte esterna letteralmente distaccata dalla parte interna, entrambe sono mantenute solo da dei rivetti mobili. Questi rivetti non mantengono le due parti saldamente fissate, ma permettono a quella esterna di “galleggiare” rispetto a quella interna.

Questa caratteristica dei dischi flottanti, permette alla parte esterna di surriscaldasi senza irradiarsi (espandersi) alla parte interna. Inoltre, il sistema flottante consente ai dischi di espandersi e restringersi, impedendo possibili deformazioni permanenti.

Isolamento

Un disco flottante isola il calore che viene generato dal’attrito, lasciandolo surriscaldare solo la parte esterna. Questo sistema è progettato per eliminare velocemente il calore prodotto dalla frenata e limitare quanto possibile le deformazioni da surriscaldamento.

Mantenere isolato la parte esterne da quella interna, si da moto di evitare che l’intero disco sia avvolto dal calore e possa diventare incandescente. Risulta evidente che, raffreddare un metallo largo 4 centimetri è molto più facile che raffreddare uno da 10 centimetri. Riducendo la quantità di parti che si possono surriscaldare, si contiene il calore, evitando di doversi fermare per attendere che i dischi si raffreddino.

I freni posteriori perché sono più spessi?

Verifica prezzo

Verifica prezzo

Il raffreddamento dei dischi posteriori non è molto semplice come quelli anteriori. Infatti questi ultimi hanno il vantaggio di essere attraversati da una grande quantità di vento. Diversamente, quelli posteriori sono difficili da raffreddare con il vento, perché il flusso d’aria è molto ridotto.

E’ vero che il disco posteriore non subisce molte sollecitazioni, ma non si raffredda nemmeno velocemente come quello anteriore. Quindi, per evitare che il materiale di deformi, di solito i dischi posteriori vengono progettati con uno spessore maggiore.

La domanda che tutti ci pongono è: dobbiamo veramente buttare i dischi fissi e installare solo i flottanti?

No, tutto dipende dall’uso che ne facciamo. Anche in caso di rare giornate in pista, un disco fisso di buona qualità può svolgere egregiamente il suo lavoro.

Conclusioni

Non si può negare l’evidenza, un disco flottante è migliore di uno fisso, così è nella maggior parte dei casi. Infatti ci sono molti piloti di motocross, che a causa dell’eccessivo sporco causato dalle piste, preferiscono utilizzare i dischi fissi, a quelli flottanti. Questo perché il fango e i detriti possono incastrarsi nei rivetti del disco flottante, annullando e in alcuni casi, peggiorando la frenata.

Sostituirlo o no è una scelta che conta molto più nella tasca che nelle prestazioni. Ribadiamo che un disco fisso di buona qualità e di sufficiente spessore, può essere facilmente utilizzato anche su una moto supersportiva. Il nostro consiglio è meglio un disco fisso di qualità che uno flottante di bassa.