A hegyikerékpáros szakágban teljesen sztendernek számító tárcsafékes megoldások, néhány éve már az országúti kerékpárok felszereltségében is helyet kaptak, a 2019-es modellévben pedig a superbike-ok többsége már csak ilyen fékrendszerrel lesz kapható, illetve az alsóbb kategóriákban is masszív átrendeződést figyelhetünk meg a patkó irányából a tárcsa felé.

Mint minden nagy paradigmaváltás ez is komoly érzelmi hullámokat vet, de lépjünk egy kicsit hátrébb és nézzünk meg szigorúan technikai oldalról mi állhat a tárcsafék megjelenése és elterjedése mögött, a kerékpáros iparági óriási összeesküvéstől eltekinte persze. Az általam megjelenített körülményeket sok esetben a profi kerékpárosok szemszögéből figyeljük, hiszen a K+F tevékenység a sportág csúcsán ölt alakot és onnan csorog le egészen – több évtized alatt – a hipermarketben vásárolható kerékpárokig.

Az előző aeros cikkben szó esett arról, hogy a CFD és szélcsatornás kutatások során bizonyítást nyert, hogy a szélesebb felnik és gumik az aerodinamikában is segítenek, hatékonyabb airfoilt lehet a segítségükkel létrehozni, amely bizonyos sebességek elérése esetén kimutatható előnnyel bír.

Ennek kapcsán fontos megjegyezni, hogy ahogy a felni hízott, úgy a villáknak, de a fékpatkóknak is idomulnia kellett ehhez. Utóbbi esetében több anyagra (szélesebb patkó, mélyebbre nyúló karok) és más ötvözetekre volt szükség, hogy a korábbi fékerőt biztosítani lehessen. Ugyanakkor a több anyag nagyobb rugalmassággal, hajlékonysággal is jár, ezért bár a fékpofák és a felhasznált fémek is rengeteget fejlődtek, létezik egy határ, aminél a súly, flexibilitás, ár háromszögben nem lehet minden szempontból hatékony terméket gyártani. A gumi felett lévő patkó pedig aero hátrányt okoz, a legnagyobb tervezői jó szándék ellenére is sosem lesz olyan hatékony légáramlásügyileg, mintha ott sem volna a váz, a villa és a kerék körül és felett áramló levegő szempontjából.

Egy másik szintén nem elhanyagolható körülmény a fékezőfelület, úgymint a felni anyagának megváltozása jelentette. Az acél, és az alumínium a különféle gumikkal egy megfelelő duót alkotott a kerékpár lelassítására, ami korántsem volt elmondható az első karbonfelnik és fékpofák kapcsolata mentén létrejött fékezésekről. A gyárak természetesen rengeteg mindent kipróbáltak, hogy úrrá legyenek ezen a problémám, kezdve az „alumagos” - alu fékezőfelületes, karbonra ragasztott keréken keresztül a különféle bevonatokig, tökélyre csiszolt fékpofákig.

A száraz időbeli teljesítményt úgy-ahogy sikerült stabilizálni egy alukerékkel összevethető szinten, ugyanakkor a vizes teljesítményt megnyugtatóan nem tudták rendezni. Nem is beszélve az esős időben megfigyelhető, az út pora és a fékpofa együttműködéséből fellépő megnövekedett „felnifogyást” és kozmetikai vagy strukturális sérüléseket. Szárazon pedig az alpesi lejtőzések rejtettek a majrésabb réteg számára folyamatos életveszélyt a delamináció, a hő hatására fellépő karbon rétegek elválásának személyében, értsd folyamatos erős fékezés több kilométeren keresztül lefelé.

Egyértelmű volt az irány, hogy az országúton ki kell próbálni a tárcsafék megvalósíthatóságát és használatának leghatékonyabb módjait. A karbon anyaghasználata egyrészt kikényszerítette, de másrészt meg is könnyítette ezt, a szélesebb kerekek kedvező komfort és aero tulajdonságai is ebbe az irányba kezdtek hatni, a biztonság és a fékezés hatékonyságának növelése is arra mutatott, hogy érdemes belevágni a fejlesztésekbe. Jelen pillanatban pedig a lassan évtizedes széleskörű tapasztalatokból kirajzolódik egy vegyes, de jelenlegi állapotában talán már a pozitív irányba billenő billenő mérleg.

A tárcsafék elvitathatatlan előnyei:

Megoldódni látszik a vizes-saras, rossz időben történő fékezés kérdése. Ez egyrészt annak köszönhető, hogy a fékfelület jóval magasabbra került az úttól, így a felni oldalához képest, jóval kevesebb nedvesség kerül a rotorra, másrészt a fékbetétek sokkal közelebb vannak a rotorhoz, mint a patkófék esetén, ezért hatékonyabban tudják megelőzni a vízfilm képződését és nagyobb erejüknek köszönhetően könnyebben, a felület méretének kicsisége miatt pedig gyorsabban tudják vízteleníteni a rotort.

A fékezés jobban adagolható, jóval hamarabb jelenik meg a konzisztens fékerő és összességében is nagyobb fékező potenciállal rendelkezünk, ugyanakkor az abszolút erő talán rossz mértékegység, viszont az alacsonyabb és közepes tartományban meglévő több opció határozottabban magabiztosabb érzést nyújt.

A felnik kapcsán a szélesség megnövelésének lehetősége ugyebár említettük, kéz a kézben jár a tárcsás fékrendszerekkel, ugyanakkor fontos megemlíteni, hogy a fékezésnek az agyra kerülésével új lehetőségek nyílnak meg a felnik fejlesztésekor. A tömeg csökkentése mellett lehetőség van új formák és konstrukciós megoldások kipróbálására, ugyanis már nincs szükség fékfelületre magán a felnin.

A tárcsafék (még) meglévő hátrányai:

Amikor országúti kerékpárokról beszélgetünk, óhatatlanul előjön a tömeg kérdése. Ebben egyelőre makacsul a nehezebb oldalon helyezkednek el a a tárcsás megoldások, hiszen gondoljuk csak végig, az egy patkó helyett kell egy rotor, egy erősebb agy, több küllő, maga a féktest, a bowdenes megoldásoktól elvonatkoztatva, a fékvezeték és a fékváltókarokba egy jóval bonyolultabb együttest beépítve a munkahenger is.

Ebben a kérdéskörben potenciális előrelépést hozhat az elektromos váltórendszerek, főként a vezeték nélküli megoldások előretörése, hiszen akkor a hidraulikus elemek mellett csak egy-két kapcsoló és az adóvevő beépítése szükséges, ami látható a SRAM megoldásából, hogy a lényegi elemeket tekintve elfér a váltókar fülében.

Kiugrási pont a karbon alkalmazása ezen a területen is, ugyanakkor az irányok még nem egyértelműek. A karbon rotorok használata jól hangzik, hiszen a „motorversenysportban” ezek már rendkívül elterjedtek. Ugyanakkor abban az esetben, ha a Formula 1-es autók izzó féktárcsáira gondolunk, felmerül a kérdés, az autósportban 900-1000 Celsius fokon működő féktárcsákat, vagy működési elvüket hogy lehet adaptálni egy jóval kisebb mozgási energiával, fékintenzitással és ezáltal kevesebb hővel járó területre.

A féktestek borítása, és bizonyos alkatrészei esetén is megjelenhetnek a kompozitok, hiszen a légi közlekedésben mind a hajtóművek, mind a repülőgéptestek kapcsán már látjuk a pozitív példákat polgári felhasználásban, a motorsportok esetén a kompozitok kizárólagossága, pedig már régóta egyeduralkodó nézet. Ismét csak a Formula 1-re gondolva fém alkatrész csak a legszükségesebb helyeken lelhető fel a csodajárgányokon.

A kerékagyak esetén pedig azt látjuk, hogy a korábbi megoldásokra applikálták rá a rotor rögzítését és itt még komoly tartalékok lehetnek az egyes apró műszaki megoldások kapcsán, ugyancsak a szénalapú anyagok, ragasztók használatával, vagy bizonyos formai elemek újragondolásával. A küllőkkel is ez a helyzet. Jó lenne belátni a THM, a Schmolke, vagy a DT boszorkánykonyhájába, hogy a következő évtizedben milyen finomságokkal próbálják majd meg leküzdeni a problémákat.

A féktest felfogatása miatt megnövekedett igénybevétel miatt egyelőre a villák elöl és hátul a bal oldalon szintén nagyobb erőhatásoknak kitéve, anyagukban megizmosodtak, de a karbonszövetek egymásra helyezésének az utóbbi néhány évben lezajlott ugrásszerű fejlődése mutatja, hogy itt is lehet javítani a jelenlegi helyzeten. Hovatovább, ha esetleg az UCI felold néhány, a kerékpárok formáját több évtizede meghatározó szabály az egyre-egyre hangosodó aero lobbi miatt, a villák alakjának megváltozása, „mini szárnyprofilokká” történő átalakítása ugyancsak hozhat a konyhára. Az erők elosztása, új belső héjak fejlesztése az erő elvezetésével, elosztásával könnyebb szerkezeteket eredményezhet.

Ugyancsak hátrány, hogy a teljesen más elven működő, más filozófiával rendelkező és bizony más szerszámokat, segédanyagokat, kopóalkatrészeket igénylő tárcsás rendszerek szerelése és karbantartása az átlag felhasználó számára számos újdonságot rejt. A rendszer időszakos légtelenítése, vagy a folyadék cseréje, a rotor esetleges kiegyenesítése, a fékbetétekhez adott esetben hozzáverődő rotor kapcsán a rendszer újrabeállítása, kicsit más látásmódot és mozdulatokat kíván.

Ugyanakkor a megfelelő tapasztalattal rendelkező szervizek a kezdő, vagy bizonytalan kerekeseket ezeken a kezdeti lépéseken abszolút könnyedén átlendítik, a közösségi tudás felhalmozódása pedig a tárcsafékes kerékpárok elterjedésével csak tovább fog nőni. Összességében a karbantartási idő, a teljes használati időt figyelembe véve ugyan nettó értékben mindig több lesz percben és másodpercben, mint a patkófék esetén, de a teljes élettartamra, használati időre vetítve továbbra is csekély.

Verdikt?

Bár karakterre a hátrányokról hosszabban szóltam összességében én úgy látom, ha szigorúan mérlegre teszünk mindent, a patkó és a tárcsafék táborának is sok mindenben igazat lehet adni. Ugyanakkor a fejlesztés irányait, a pozitív változásokat nem lehet elvitatni a tárcsafékektől. Sajnos a fejlesztések a szettekhez kötöttek, a három nagy gyártó (igen tavaly óta végre a Campa is beszállt a buliba) az egyes szett-generációk között valószínűleg nem fog forradalmi változást hozó új fékalkatrészeket piacra dobni, így a kb. négy év múlva esedékes nagy Shimano váltás, vagy a Sram már igencsak érő felső és alsóközép kategóriás szettjeinek leváltása kapcsán kerülhet sor újabb előrelépésre.

Ez, ha más alkatrészek fejlődését is figyelembe vesszük (például a fékváltókarok) még mindig nem fog egy, a teljes spektrumon kompromisszummentes terméket eredményezni, gondoljunk csak az első fékváltókarokra. A következő évtized végére, vagyis körülbelül két és fél termékgeneráció múlva viszont már várható azon tárcsafékmegoldások eljövetele, amelyek már nehezen kikezdhető ár/teljesítménymutatóval és specifikációkkal fognak bírni.

A fotók a Bespoke cycling, a Bicycling magazin, a bikeradar.com, a cyclingweekly.com,