Alternar frenos en descensos: ¿es realmente útil?

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Escuché de muchas fuentes (algunas de ellas en este sitio, por ejemplo, en las respuestas a esta pregunta aquí ) que debería alternar el uso de los frenos delantero y trasero . La mayoría de las personas dan la razón de que los frenos pueden enfriarse mejor de esa manera.

Principalmente he estado haciendo lo mismo, pero nunca entendí realmente si realmente ayuda y / o si hay una buena explicación para ello.

A mi modo de ver: al descender transformamos toda nuestra energía potencial (a cierta altitud) primero en energía cinética, luego para calentar en las pastillas de freno / llantas / discos.

¿Importa realmente si primero calentamos el freno delantero un poco más, luego el freno trasero, luego el delantero nuevamente, etc. en comparación con simplemente frenar de manera uniforme con ambos?

brakes

— fgysin reinstalar a Monica
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Siempre he tendido a alternar por razones de seguridad. Si comienza a perder potencia de frenado, lo notará antes, y es probable que le quede suficiente frenado para detenerse por completo.

— Daniel R Hicks

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Miré modelar esto y es sorprendentemente complicado. Hay bastantes constantes de tiempo y flujos de calor a considerar. Si tuviera un montón de termómetros sin contacto de registro, consideraría un experimento.

En términos prácticos, es posible que desee pensar en los modos de falla si ambos frenos funcionan igual de duro: si necesita reducir la velocidad más pero ambos conjuntos de pastillas / llantas / discos / líquido de frenos ya están calientes, tiene menos reserva que si uno se está enfriando mientras que el otro se está calentando; ese último frenado podría ser suficiente para volcarte al borde.

Para un descenso finito, puede ayudar calentar un freno lo suficiente como para perder cantidades significativas de calor temprano en el proceso, pero la transferencia de calor es linealmente proporcional a la diferencia de temperatura, lo que contrarrestará el efecto de tener un freno caliente temprano. El freno delantero obtendrá más flujo de aire y se enfriará más rápido que el freno trasero; pero si necesita detenerse, necesitará que el freno delantero funcione bien (y previsiblemente), por lo que correr cuesta abajo con el freno delantero ligeramente activado probablemente no sea un buen plan.

Para la misma entrada de calor total por freno, si la temperatura máxima de la superficie de frenado es más alta, perderá calor en el aire más rápido, lo que potencialmente (y esta es la parte difícil de modelar) reduce la transferencia al resto del sistema (tubos para frenos de llanta, fluido para discos hidráulicos). Además, esto solo puede aumentar el calor perdido por el aire de la superficie de trabajo de las almohadillas, ya que una almohadilla caliente que toca un borde caliente no puede ceder el calor, pero una almohadilla caliente cerca de un borde caliente con aire soplando, aunque el espacio puede hacerlo. Esto es más aplicable a los frenos de llanta ya que el flujo de aire sobre las pastillas en un sistema de discos es pequeño: los espacios libres son más pequeños y a menudo hay un mecanismo que bloquea el flujo de aire. La mayoría de las pastillas tienen una conductividad térmica deficiente, lo que significa poco o ningún calor en la parte posterior (las pastillas de freno de disco de metal sinterizado son una excepción).

— Chris H
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Me gusta la explicación de que los frenos alternos son más seguros.

— fgysin reinstala a Monica el

Buena respuesta. ¡También consideré modelar esto y me di por vencido después de darme cuenta de cuán desconocidas hay constantes! ¿Tiene una referencia para el reclamo sobre mala conductividad en las pastillas de freno? Supongo que esto significa que las almohadillas con aletas de Shimano no son tan útiles.

— Will Vousden

@WillVousden son almohadillas de metal sinterizado, la probable excepción a mis "más" almohadillas. Las pastillas de freno de llanta son básicamente de goma, que tiene una conductividad térmica de ~ 0.2 W / mK o de plástico (TC similar, por lo que podemos suponer lo mismo para las pastillas de disco orgánico). La conductividad térmica del aluminio es de 200 W / mK; incluso el acero es de 50 W / mK Se proporciona poca información técnica sobre las composiciones de almohadilla sinterizada, pero las cifras que he visto para el cobre sinterizado oscilan entre 2 y 50 W / mK. las aletas en las almohadillas de metal sinterizado son probablemente bastante útiles, aunque no cambian el juego.

— Chris H

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@fgysin de manera similar en descensos urbanos cortos y agudos (vivo en una ciudad montañosa) tiendo principalmente a usar el freno trasero para no ir demasiado rápido (y el uso de eso cronometrado según las características de la carretera) y mantener el frente para detenerse realmente. Peso bien atrás, por supuesto.

— Chris H

Te estás perdiendo la otra parte de esto. El calor derrite el pegamento en los neumáticos tubulares (donde se originó el consejo) o explota el tubo en los clinchers por el calor.

— tpg2114

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Frenar con ambos frenos al mismo tiempo hará que el frenado sea más efectivo y más corto, dejando mucho tiempo en el medio para que el sistema se enfríe.

Los frenos deben aplicarse por un período corto solo a la intensidad máxima hasta que su velocidad se reduzca al nivel deseado.

La aplicación de los frenos y el arrastre durante largos períodos mantendrá la velocidad baja, pero solo a expensas de un aumento considerable de la temperatura del disco, la llanta y si se aplica el líquido de frenos. Habrá un riesgo de falla si el líquido de frenos alcanza temperaturas de ebullición. Esto es cierto con cualquier vehículo.

— Carel
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Si entra con una cierta cantidad de energía cinética + potencial, y sale con una cierta cantidad de energía cinética + potencial, la diferencia se ha ido al calor en los frenos (o neumáticos + carretera si bloquea las ruedas, lo que sería malo). El frenado temprano aumenta la cantidad de tiempo para que el calor se disipe. El frenado a la máxima intensidad hace suposiciones sobre la superficie de la carretera que probablemente no sean sabias; ciertamente, algunos de mis descensos más complicados (en la carretera) han sido propensos a superficies polvorientas u hojas mojadas, o, por supuesto, al temido parche aceitoso.

— Chris H

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Cuando va más rápido, pierde más energía por la resistencia del aire y queda menos para calentar los frenos.

— ojs

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El frenado por aire de @ojs es un muy buen punto, y otra variable a tener en cuenta. Comenzamos a tener que considerar qué factores limitan la velocidad en qué puntos del descenso

— Chris H

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En carreteras pavimentadas (bicicleta de carretera, llantas) siempre freno delante y detrás simultáneamente y repetidamente. Esto permite un mejor frenado al tener un frenado más fuerte (delantero y trasero) y permitir que las llantas se enfríen. Especialmente con llantas de carbono o en carreteras alpinas, esto es realmente obligatorio. Sin el tiempo para enfriarse para las llantas, las pastillas de freno estarán demasiado calientes y no frenarán más y las llantas también estarán demasiado calientes y pueden provocar una explosión del tubo (látex) o daños en las llantas (carbono). Frenar simultáneamente y, por lo tanto, tener un frenado más fuerte le permite ser más rápido antes de frenar y tener un frenado "tardío".

Esta es mi experiencia de 25 años en bicicleta (y carreras) en todo tipo de carreteras en Europa (incluidos los Alpes, etc.)

— Tony
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El calor y la temperatura están relacionados pero no son lo mismo.

Se necesita bastante tiempo para sobrecalentar los frenos.

Al bombear los frenos, se libera más calor al aire. Incluso en frenos de disco, un pequeño espacio es mucho más grande que ningún espacio. No se necesita mucho flujo de aire para eliminar el calor. En un día caluroso, incluso la más mínima brisa hace la diferencia. El calor radiante saldrá sin flujo de aire.

Con un frenado más fuerte, generará menos calor ya que desgasta más el freno y eso absorbe algo de energía.

A medida que el freno se calienta, tiene menos fricción, por lo que una mayor cantidad de energía cinética se calienta y luego se calienta.

Alternar los frenos le permite bombear los frenos y mantener una velocidad constante. Puede bombear ambos al mismo tiempo para un enfriamiento igual.

Un decente más lento tendrá menos temperatura porque los frenos tienen más tiempo para enfriarse. Y el calor se genera a una velocidad menor. Puede haber una ventana donde el frenado medio es más que ligero, pero si lo desacelera, puede controlar casi siempre la temperatura. Cargué un camión que se arrastraría cuesta abajo.

Si siente que un freno comienza a desvanecerse (menos fricción), pare y deje que se enfríe.

En los frenos de llanta puede calentar los neumáticos.

En frenos de disco puede hervir el líquido de frenos. Naturalmente, un disco más grande tendrá más enfriamiento.

Usaré la parte trasera en una decente más larga como la principal para tener algo de reserva en la parte delantera.

No entre en una posición aerodinámica para que haya más arrastre de aire.

— paparazzo
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Wow down vote No me estoy quejando, pero tengo un título en ingeniería química. Estudiamos el calor y también la aerodinámica según sea necesario para los lechos catalíticos fluidizados. No lo estaba inventando.

— paparazzo

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Cuando era niño, mi familia solía ir de vacaciones en bicicleta por Gales. Una vez, en una bajada muy larga, varias millas, mi neumático delantero explotó por el sobrecalentamiento, obviamente por los frenos de llanta.

No sé si esto es una ocurrencia común, pero podría explicar la cosa alterna.

— Hardlytell
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Explotó debido al sobrecalentamiento, y la alternancia permite que un freno se enfríe en lugar de arrastrarlo todo el tiempo, lo que aumenta la temperatura. Alternar significa que su freno de freno estará apagado y el enfriamiento no se arrastrará.

— Criggie

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Ya sea que use ambos frenos de manera uniforme o alternativa, no tiene idea de si uno de ellos se está calentando más que el otro.

No puede controlar una variable que no se supervisa.

Si tuviera una pantalla que mostrara la temperatura del freno, entonces la mejor manera de frenar sería mantener los frenos a la misma temperatura. Es casi seguro que esto se pueda lograr con una multitud de patrones de frenado, alternos y no.

— Kaz
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Eso solo sería lo mejor para el manejo de la temperatura, no necesariamente en general, ya que otros factores entran en juego.

— Chris H

@ChrisH De eso se trata la pregunta. Lo estoy respondiendo La gente cree que algunos protocolos para frenar manejarán mejor la temperatura, pero sin ninguna base (nunca han monitoreado la temperatura durante el frenado).

— Kaz

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Esa no es exactamente mi lectura de la pregunta: lo veo como algo más que un simple manejo de la temperatura. Pero haces un buen punto y no fue mi voto negativo. Acabo de pedir un termómetro IR muy barato con vistas a una prueba inicial.

— Chris H

@ChrisH Básicamente, si mantenemos la bicicleta a una cierta velocidad de descenso, eso corresponde a una cierta potencia de calor disipada por los frenos: la energía es mgh(masa, constante gravitacional, altura). Dividido por el tiempo, obtenemos intensidad. No importa cómo frenemos, si mantenemos esa velocidad, obtenemos la misma disipación. Si mantenemos los frenos a una temperatura constante e igual entre ellos, eso parece ideal. Si son hardware idéntico (misma superficie, material), entonces se disipan igual.

— Kaz

El hardware idéntico en un flujo de aire no idéntico no se comportará igual, pero de lo contrario tiene razón. Eso es muy similar a mi comentario en la respuesta de Carel, pero solo considero mgh + 0.5mv² al principio y al final, mientras que su enfoque debería cancelar los efectos del frenado aéreo.

— Chris H