¿La eficacia del freno de disco se ve mitigada por la pérdida de tracción de los neumáticos al frenar con fuerza?

Así que entiendo que los frenos de disco son superiores a los frenos de llanta y esto conduce a una frenada más rápida, especialmente en climas húmedos.

Sin embargo, me he preguntado, en condiciones húmedas, cuando desea detenerse lo más rápido posible, ¿el efecto de frenado superior de los discos no hace que el neumático pierda tracción? En algún momento, los beneficios de poder detener el movimiento de la rueda probablemente se ven superados por la incapacidad del neumático para mantener la tracción en la superficie de la carretera.

Asumo una superficie asfaltada de calidad decente y llantas tipo suburbano en un día lo suficientemente húmedo como para que las llantas y los frenos de las llantas se vean comprometidos hasta cierto punto.

Me doy cuenta de que hay un montón de variables aquí, pero supongo que alguien ha investigado esto y tenía curiosidad por saberlo.

Gracias.

En mi experiencia, los frenos de disco no se agarran tan fuerte como los frenos de llanta; con los frenos de llanta, puede ser arrojado fácilmente sobre el manillar, los discos frenan "más suave". Por lo tanto, la pérdida de tracción es bastante rara (nuevamente, en mi experiencia).
Básicamente, lo que ha descrito es por qué muchos ciclistas sienten que los frenos de disco son innecesarios y la industria de las bicicletas nos los ha impuesto.
Se te ocurre la idea de los frenos antibloqueo en la cabeza. Por eso se utilizan en todos los coches nuevos y en muchas motocicletas nuevas.
@Erik: Eso tiene sentido, ya que las pastillas de freno de disco aplican la fuerza de frenado mucho más cerca del cubo y, por lo tanto, ejercen menos torsión en la rueda por unidad de presión de frenado que los frenos de llanta.
@JPhi1618: Y todos los aviones (su aplicación original, décadas antes de que dieran el salto a los vehículos de carretera).
@ JPhi1618 La pregunta no dice nada sobre soltar los frenos si las ruedas se bloquean. Si bien eso es claramente lo correcto, la pregunta no se trata de eso, por lo que no estoy seguro de por qué lo menciona.
Los neumáticos @DavidRicherby que pierden tracción al frenar con fuerza es la razón por la que existen los frenos antibloqueo. Si el OP busca frenos antibloqueo, hay una gran cantidad de conocimiento sobre la modulación de la fuerza del freno y la distancia de frenado cuando las ruedas están bloqueadas frente a mantener la tracción. La principal conclusión es que, sí, los neumáticos pierden rendimiento de frenado cuando se bloquean.
@ JPhi1618 Claro. Pero es un gran salto pasar de esta pregunta a "Se te ocurre la idea de los frenos antibloqueo en la cabeza".

Respuestas (4)

Idealmente, los frenos deberían ser lo suficientemente fuertes como para romper la tracción, de lo contrario no podrá frenar al máximo (es decir, justo antes del umbral de pérdida de tracción). Los frenos de llanta pueden hacer esto, incluso en clima húmedo, si se configuran correctamente. La verdadera ventaja de los frenos de disco en clima húmedo son otros aspectos del rendimiento de los frenos.

Por experiencia personal, los frenos de disco tienen un rendimiento superior en clima húmedo por las siguientes razones:

  • Modulación: como se indicó anteriormente, el frenado máximo es cuando estás en el umbral de perder tracción. Los buenos frenos de disco hidráulicos suelen ser reconocidos por su sensación y modulación (es decir, promulgan cambios finitos en la fuerza de frenado), lo que le permite acercarse a esos umbrales con más control.
  • Tiempo de respuesta: si bien unos frenos de llanta bien configurados pueden generar fuertes fuerzas de frenado, la respuesta a menudo se retrasa en mojado debido a la necesidad de limpiar primero el borde del agua antes de que pueda ocurrir un frenado efectivo. De manera similar, los frenos de disco deben limpiar el agua del rotor, pero esto tiende a ocurrir mucho más rápido debido a que los rotores están mejor protegidos que las llantas y las ranuras en los rotores le dan al agua un lugar por donde pasar cuando las almohadillas para hornear están acopladas. Esto le da a los frenos de disco frenos sensibles incluso en condiciones de lluvia.
  • Desgaste/duración: los frenos de llanta y de disco usan algún tipo de pastilla de freno y, en ambos casos, estas pastillas de freno se desgastarán más rápido en mojado. Dicho esto, las pastillas de freno asociadas con los frenos de llanta tienden a desgastarse proporcionalmente más rápido debido a que la superficie de frenado de la llanta está más cerca de la carretera, lo que hace que se ensucie más rápido que un rotor de freno de disco que está cerca del cubo de la rueda.
  • Integridad estructural: los frenos de disco tienen una superficie de frenado exclusiva (es decir, el rotor del disco), mientras que, al igual que los frenos de llanta, la superficie de frenado está integrada en la llanta. El desgaste de la superficie de frenado de los frenos de llanta puede eventualmente provocar la falla de la llanta sin inspecciones y reemplazos regulares. Mientras que los frenos de llanta requieren un reemplazo o reconstrucción de la rueda, con los frenos de disco, las ruedas teóricamente deberían durar más, ya que es bastante trivial reemplazar un rotor de disco. Además, el daño a una llanta afectará el frenado de los frenos de llanta, pero no los frenos de disco.

En clima seco y/o condiciones limpias, podría decirse que los frenos de disco ofrecen menos ventajas que los frenos de llanta bien configurados.

El disco también se calienta más que las llantas, evaporando el agua de lluvia al frenar con fuerza. Además, el enfoque en "Frenos de llanta bien configurados": es más probable que los frenos de disco estén bien configurados, mientras que los frenos de llanta a menudo están mal ajustados. (He tenido frenos de llanta perfectamente ajustados que se ajustaron mal en menos de un viaje trail usó 3/4 de pastillas nuevas en 30 km de conducción....)
@mattnz si no pongo la advertencia sobre los frenos de llanta míticos bien configurados, puedo esperar una seria repercusión de los aficionados a los frenos de llanta. Se supone que el intercambio de pilas es divertido, no quiero que me engañen y me aplasten por mis preferencias de frenado.
Agregaría que no todos los frenos de disco son hidráulicos, especialmente en bicicletas de carretera / grava / de cercanías más baratas (que puede ser el caso de OP).
Los frenos de disco también permiten neumáticos más anchos en bicicletas de carretera. Si bien el área del parche de contacto es constante, la tracción en condiciones resbaladizas depende de la estructura. Un neumático más ancho con algo de estructura en la banda de rodadura tendrá más posibilidades de "morder" la superficie rugosa del asfalto.
Me gustaría agregar que los frenos de llanta se ven afectados por una curva en la llanta (causada por golpear una piedra, por ejemplo). Los frenos de disco no se ven afectados por esto.
@Deruijter gracias por la sugerencia, agregué como una nota más general a la viñeta final.
@VladimirF Estoy de acuerdo, pero abre muchas advertencias tangenciales que no están relacionadas con la pregunta principal. El rendimiento de los frenos de disco accionados por cable, especialmente en bicicletas de ruta, puede depender en gran medida de la configuración (es decir, la carcasa, el tamaño del rotor y las pastillas), y puede ser francamente atroz si la configuración es incorrecta. Los frenos hidráulicos, en términos generales, son mucho más consistentes.
Para agregar al punto de integridad estructural, es probable que una falla en la llanta cause una pérdida de control (especialmente si ocurre en la rueda delantera), mientras que una falla en el disco simplemente resultará en la pérdida de frenado en la rueda en cuestión.

Tiene razón en que la desaceleración máxima está limitada por la fuerza máxima que los neumáticos pueden generar contra la superficie de la carretera. Si los frenos pueden hacer que las llantas lleguen a ese punto (generalmente justo antes de que las llantas comiencen a patinar), tienen suficiente potencia máxima.

El problema es la fuerza de frenado necesaria para mantener los neumáticos en el punto en el que generan cambios de fuerza de desaceleración máxima a medida que cambia la velocidad de la bicicleta y la superficie de la carretera. Lo que hace que los frenos sean poderosos en un sentido real es la capacidad de modular la fuerza de frenado para mantener las llantas en el punto de cambio de generar la máxima fuerza de desaceleración a medida que la bicicleta reduce la velocidad y se detiene (esto es esencialmente lo que hacen los sistemas ABS automotrices).

Los frenos de disco aparecieron inicialmente en las bicicletas de montaña, donde hay muchas ventajas además de la potencia de frenado: eliminan las restricciones de diseño en las llantas de las ruedas y las estructuras de suspensión delantera y trasera y brindan una mejor holgura de los neumáticos.

¿Cuánto falta para que los fabricantes de bicicletas comiencen a vender sistemas de frenos antibloqueo para bicicletas? :)

Otra ventaja de los frenos de disco es que son mucho más potentes de lo necesario para bloquear la rueda delantera, lo que permite que la presión de la mano sea baja para bloquear la rueda. Puedo bloquear la rueda trasera de mi MTB con solo el dedo meñique.

Esta es una ventaja significativa en el ciclismo de montaña, y me imagino que en algunas situaciones en la carretera, donde necesitas tener un frenado casi máximo durante períodos prolongados. El esfuerzo reducido significa menos fatiga, por lo que puede frenar durante más tiempo mientras mantiene la modulación, brindando control.

Cualquiera que haya andado en bicicleta de montaña con buenos frenos y se haya ido a una bicicleta con un juego de frenos barato aprecia cuánto más rápido los buenos frenos le permiten andar (sin chocar).

Tiene razón, pero la pregunta es más sobre el neumático y la tracción en la carretera, en lugar de una comparación directa entre los formatos de freno.

En mi experiencia, si los frenos están bien ajustados, los frenos de llanta son muy efectivos por poco gasto. Los frenos de disco que encuentro son más controlables y rara vez uso el disco delantero a menos que necesite girar endo / 90 o girar 180 la ronda trasera.

Ambos tienen ventajas y desventajas.

Veo muchas más bicicletas ahora con discos estándar, así que tal vez eso sea lo que nos depara el futuro.

Tenga en cuenta que OP estaba hablando específicamente de andar en asfalto con neumáticos de cercanías. Probablemente no esté haciendo muchas endodoncias.
¿La eficacia del freno de disco se ve mitigada por la pérdida de tracción de los neumáticos al frenar con fuerza?
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