Domanda tecnica sulla potenza degli impianti frenanti

oissel@ ha scritto:

Ciao a tutti, è un po' che mi sto interessando ai freni idraulici e vorrei capire nello specifico cosa cambia tra impianti dello stesso costruttore che però sono indicati per le diverse discipline.
Mi spiego meglio, Hayes ad esempio con i suoi HFX 9 ha diversi modelli che consiglia a seconda dell'uso (HD, Mag, Carbon, etc.), mi domando cosa cambia internamente affinchè siano + idonei per una specialità puittosto che per un'altra.
Le pinze a me sembrano sempre le stesse (alla fine sono pistoncini che vengono spinti da olio messo in pressione, non credo ci sia una gran meccanica dentro) quello che mi sembra faccia la differenza alla fine è il master cilinder nella leva del freno (e qualcos'altro sempre lì) che magari è in grado di applicare una pressione in modi differenti, e magari è sempre quello che rende uno + modulabile e l'altro meno...
Insomma mi spiegate come funziona la cosa?

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Così, alla grezza, direi che più "potente" è la pinza, più lavora.
In prima analisi la potenza di frenata si aumenta aumentando il diametro dei dischi (aumenta il braccio di leva), poi aumentando la "spinta" con la quale le pastiglie vanno a lavorare. Il "consiglio per disciplina" deriva, direi, dal fatto che un freno che frena "troppo" è altrettanto -malvagio- di uno che frena poco.
Scusami se ho detto delle banalità o se non ho capito la domanda.
Ciao
TT:

oissel@ ha scritto:

Intanto grazie, la domanda l'hai capita, però io vorrei capire il motivo per cui delle pinze che sono uguali (sempre secondo me, a occhio sembra cambiare solo la colorazione) riescono ad essere più potenti.
Se monto dei dischi dello stesso modello a degli impianti "consigliati" per discipline differenti cosa determina la potenza delle pinze?
In pratica voglio arrivare a capire se magari lasciando le stesse pinze e montando le leve freno di un tipo "consigliato" il risultato sarebbe il medesimo che acquistando anche le nuove pinze freno, se così non fosse vorrei capire il perchè.

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Mi riferivano (e quindi il massimo beneficio di inventario è poco...) che in realtà la tecnologia attuale consente potenze di frenatura decisamente elevate.
Per cui, per risparmiare (e perché è intelligente così) si produce un unico "corpo pinza" (per quello esteticamente sono identiche e debbono cambiare colore per identificarle al volo) ma con pistoncini differenti ("depotenziati" potremmo dire) nel caso non siano necessarie potenze elevate di frenatura. Leve freni più generose potrebbero, aumentando la pressione, dare un contributo senza cambiare pinza, ma questo proprio non lo so.
Ma ripeto, il mecca/sivende che spiegava questo è notorio "zeccarolo" per cui non so se fidarmi. Un intervento tecnico sarebbe gradito.

Vado ad intuito considerando un pò di fluidodinamica....

un motivo percui potrebbero non funzionare a dovere è il diverso volume di liquido da far lavorare(non penso ci sia uno standard per questo)
i tubi sono standard ma il volume di olio nella pompa della leva e quello nei pistoncini della pinza penso debba essere in un giusto rapporto altrimenti ne pregiudica il funzionamento.
Che dite?Ci sta???

oissel@ ha scritto:

La quantità di olio invece come influisce se il volume spostato è sempre lo stesso, un serbatoio più grande ad esempio a cosa mi serve?

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...a far si che l'olio dell'impianto non vada in ebollizione????o che comunque raggiunga questo livello critico moooolto più tardi in impianti da downhill
Un'esempio stupido:se mettiamo a bollire 1/2 litro e 1 litro di acqua in due pentole separate su fiamma di eguale potenza il 1/2 litro bolle prima.....

Bohhhhh

oissel@ ha scritto:

In che modo scusa? Oltre le pastiglie e il disco non credo ci siano altri materiali che possano influenzare la potenza della frenata (credo).

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I tubi.
Non so se nelle bici abbia senso ma nelle moto un upgrade classico era cambiare il materiale dei tubi per non disperdere pressione. Se il tubo diventa l'elemento debole la pressione invece di spingere sui pistoncini se ne va in deformazione del tubo.
Ciao
TT:

discussione veramente interessante dal punto di vista tecnico...
mi chiedo e se in realtà le differenze tra un impianto frenante e un altro tipo shimano xt e xtr sono minime in quanto a potenza di frenata ma magari maggiori per quanto riguarda il peso o l'estetica???
a pensar male si fa peccato ma....

oissel@ ha scritto:

Mi spiego meglio, Hayes ad esempio con i suoi HFX 9 ha diversi modelli che consiglia a seconda dell'uso (HD, Mag, Carbon, etc.), mi domando cosa cambia internamente affinchè siano + idonei per una specialità puittosto che per un'altra.

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parlando dell'hfx9 tipo vecchio (fino al 2006, mi pare, quelli nuovi non so), le differenze sono tra i mag e i normali.
i mag hanno una pompa e una pinza differente (pero' sapevo che il diametro dei pistoni e' uguale, tant'e' che ho visto parecchi impianti "misti": pompa mag e pinza hfx, e anche io ho usato per un po' un impianto con pinza hfx e pompa dei vecchi comp, i "nonni" dei mag) dagli hfx normali; e' leggermente piu' leggera ma piu' performante.
non so a cosa sia dovuto, ma chi ha provato sia gli hfx che i mag dice che i mag rendono meglio, e sono piu' potenti a parita' di sforzo sulla leva.
inoltre i mag hanno un bracciale (quello che sta attorno al manubrio) piu' massiccio degli hfx (almeno quelli piu' anzianotti), che fa flettere meno la pompa, e quindi aumenta la forza al pistone, mentre i miei hfx hanno un bracciale piuttosto leggerino, che sotto sforzo flette un pelo, e in generale e' molto meno curato, con una vite di fissaggio dalla testa un po' delicata e che fa quello che puo' a tenere ferma la pompa.
se non sbaglio "carbon" vuol dire solo che il freno ha qualche particolare in carbonio. la sostanza e' la stessa degli hfx.

HD sta per heavy duty.
dall'xc cambia solo (almeno per i hfx, non so i mag, ma avendone visti diversi, e' la stessa cosa) il diametro disco e ovviamente la staffa per la forca/carro. l'impianto e' esattamente lo stesso, anche se credo che un impianto HD abbia di serie una tubazione piu' lunga per poter essere montato su forche piu' lunghe.
comunque la pompa e la pinza sono le stesse.

idem per molti altri freni, tipo i miei formula k18, che a seconda del diametro disco vengono venduti con la scritta dh, fr, o xc, ma i componenti sono gli stessi.

MaxY ha scritto:

se non sbaglio "carbon" vuol dire solo che il freno ha qualche particolare in carbonio. la sostanza e' la stessa degli hfx.

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sui miei hfx9 carbon ho le leve in carbonio.

oissel@ ha scritto:

Nessun'altro che mi da opinioni? Non posso credere che si continua ad acquistare o a consigliare marche e modelli di impianti frenanti solo perchè quella marca è meglio o quell'impianto è buono...eddaiiiiiiii.......

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non è così..... ci sono differenze tra marche: potenza di frenata e modulabilità.

Gli Hayes, tanto per rimanere in tema, messi bene a punto frenano ma sono molto bruschi..... i formula invece sono più morbidi nel dosare la potenza.

I MAG rispetto agli Hayes hanno il pompante più complesso oltre che con maggio volume di spinta, il che si traduce in una potenza frenante maggiore a praità di sforzo applicato alla leva.
Altre variabili: il tubo freno per lunghezza e materiale che ptrebbe cedere un poco sotto pressione riducendo la potenza; poi i dischi freno più è grande il diametro e maggiore è la frenata - ed anche la modulabilità aggiungo - ed inoltre se il disco è rotondo o a margherita cambia il tipo di risposta, infatti quello a margherita è menu 'brusco'... per finire la composizione della mescola pastichhe: metal, organiche ecc. Le prime sono più dure, le seconde più morbie e questo conta tantissimo

Allora, lasciando perdere per un momento marche e modelli partiamo dal principio base dei freni idraulici: Una pompa che spinge un fluido, un condotto di raccordo fra pompa e pinza e una pinza nella quale ci sono due pistoncini contrapposti. Quello che succede è che la forza impressa sulla leva viene trasmessa dal fluido (che è incomprimibile come tutti i liquidi) ai due pistoncini che spingono sul disco trasmettendo la forza impressa di cui sopra. Detta così sembra che tutti gli impianti allora siano uguali, ma la cosa che li diffrenzia è il rapporto fra la capacità dela pompa (capacità inteso proprio come volume di fluido che riesce a spostare con un movimento X della leva) e volume dei pistoni. Se per esempio assumiamo di avere una pompa di volume contenuto e dei pistoni di grande volume avremo come risultato che per spingere i pistoni contro il disco la leva avrà una corsa molto lunga e siccome il rapporto fra pompa piccola e pistoni grandi è "favorevole" avremo un'elevata potenza frenante. Per contro, una volta portate le pastiglie sul disco basterà aumentare di poco la pressione sulla leva per avere un aumento sensibile della potenza frenante, da qui una scarsa modulabilità dell'impianto dovuto alle sue caratteristiche dimensionali di pompa e pistoni (per il momento lasciamo perdere il diametro del disco).
In linea di massima quindi un impianto potente ha una pompa piccola e una pinza con pistoni grandi, un impianto modulabile una pompa di maggior volume e pistoni di dimensioni ridotte.
Se però fossero solo questi i fattori in gioco sarebbe troppo facile, a questo punto saltano fuori tutte le varie condizioni di contorno a fare la differenza, come ad esempio la rigidezza della leva, il meccanismo di trasmissione fra leva e pistoncino della pompa (che può anche avere un rapporto di leva variabile in base al movimento della leva stessa), la bontà dei condotti idraulici che dovrebbero essere il più possibile indeformabili (se sono troppo "gommosi" tendono ad espandersi sotto la forte pressione del fluido e parte della forza impressa alla leva se ne va per deformare i condotti e non per frenare, da qui l'uso anche di condotti in treccia di tipo aeronautico), la costruzione della pinza che dovrebbe essere anch'essa il più possibile rigida per far lavorare al meglio le pastiglie ed altri fattori che a elencarli tutti ci vuole una giornata, non ultimi la quantità di fluido dentro i pistoni e la capacità della pinza di raffreddarlo al meglio....
Gli Hayes, dato che sono stati menzionati, hanno un buon serbatoio di espansione, solo che è "nascosto" dalla particolare forma della pompa che può essere montata indifferentemente a destra o a sinistra (e occorre anche un solo "stampo" per fabbricarle, senza stare a fare pezzi simmetrici per distinguere le due leve), il serbatoio serve solo a recuperare il volume del fluido nel caso questo si modifichi, ad esempio per l'alta temperatura, ma il recupero del volume avviene solo quando la leva è totalmente rilasciata quindi il fluido del serbatoio non interviene in alcun modo nell'azione frenante.
Il fatto che una pompa possa poi essere più o meno complicata è dovuto al fatto che può avere varie regolazioni come ad esempio la distanza della leva dalla manopola, la regolazione del punto di contatto delle pastiglie, una certa modificazione del rapporto di leva ecc ecc, ma alla fine si tratta sempre di una leva che spinge un pistone che spinge un fluido che spinge due pistoni che spingono due pastiglie su un disco per frenare la bici.....