Fundamentos de frenado de bicicletas eléctricas y frenos electrónicos

Llega un momento en la vida de cada ebiker en el que el frenado se convierte en una prioridad, especialmente en un mundo lleno de conductores de automóviles distraídos que a menudo ni siquiera notan a los ciclistas que se mueven rápidamente. Un automóvil puede detenerse justo frente a usted o abrir una puerta frente a usted mientras conduce en un carril para bicicletas e innumerables otros obstáculos.

En emergencias como estas, incluso una pequeña mejora en la potencia de frenado puede marcar una gran diferencia, especialmente si conduce una bicicleta eléctrica con mayor velocidad y mayor peso. Si bien se recomienda encarecidamente un buen equipo, como los frenos de disco, este artículo se enfoca en la información básica para usar los frenos que tiene de la manera más efectiva.

[the pic at this articles’ header is a “spoon brake” on a bicycle from the 1890’s]

Dinámica de frenado

Si intenta frenar con fuerza a alta velocidad usando solo la parte trasera, es probable que note un derrape. La razón detrás de esto es una de las claves para comprender cómo hacer el mejor uso de los frenos.

En esta imagen, el freno de una bicicleta se ha aplicado con tanta fuerza que la parte trasera se levanta completamente del suelo. Esto se debe a la fuerza de inercia que provoca una ‘transferencia de carga’, en la que la bicicleta y la carga quieren seguir avanzando, lo que desplaza la carga hacia el frente al frenar. Esto puede reducir mucho o eliminar por completo la eficacia del freno trasero cuanto mayor sea la velocidad, ya que a medida que se reduce la carga en la parte trasera también se reduce su tracción, hasta llegar a un punto en el que la parte trasera ya ni siquiera puede tocar el suelo.

La rueda trasera puede dejar de girar con buenos frenos, pero con una carga reducida en la parte trasera resultará principalmente en el derrape antes mencionado. Esto se conoce como bloqueo de las ruedas y reduce tanto la eficacia de frenado como el control que tienes sobre la bicicleta. No ocurre lo mismo con los frenos delanteros, de hecho se mejora su eficacia al tener más peso en la parte delantera.

Por lo tanto, la sabiduría convencional es que se usa más el freno delantero, excepto en condiciones de baja tracción donde el frente puede patinar. Si la parte delantera se bloquea en condiciones resbaladizas, seguramente chocará debido a la pérdida total de control, por lo que se debe usar el freno trasero. En otras palabras, las condiciones de baja tracción exigen el freno de baja tracción. La transferencia de carga, y por lo tanto cuánto dependes del freno delantero, también depende del tipo de bicicleta y de dónde se coloca la carga. Además, la cantidad total de frenado debe ser menor en condiciones resbaladizas y giros, independientemente del freno que se use para mantener el control.

Si bien muchos ciclistas prefieren usar principalmente el freno delantero en condiciones regulares, la parte trasera aún brinda algo de potencia de frenado si es necesario y se puede usar en una proporción que favorece principalmente al freno delantero para obtener la máxima potencia de frenado, como se muestra en este video de frenado de motocicleta que brinda una comparación. de distancia de frenado para cada método.

Consideraciones para los constructores de bicicletas eléctricas

Otro concepto importante es mantener los artículos pesados ​​bajos y centrados entre las dos ruedas. Cuanto más alto tenga elementos pesados ​​sobre las ruedas, mayor será la transferencia de carga al frenar. En circunstancias extremas, esto podría hacer que la bicicleta volcara si se frena con suficiente fuerza. Por el contrario, cuanto más bajo está algo en la bicicleta, menor es la transferencia de carga. Este es particularmente un problema a considerar en el caso de un artículo pesado como un paquete de baterías de bicicleta eléctrica, donde tiene varias opciones de montaje potenciales, que incluyen la parte delantera, trasera, central y llevada en una mochila.

Idealmente, mantendríamos esto situado en la parte baja del triángulo central para mantener la dinámica de la bicicleta tanto como sea posible. Una de las razones por las que los autos eléctricos de Tesla se manejan tan bien es su enfoque de este mismo concepto, manteniendo el paquete de baterías lo más bajo y centrado posible colocándolo en el área debajo de la cabina de pasajeros que normalmente ocupa el sistema de escape de un automóvil.

La efectividad del freno trasero en realidad puede mejorarse en el caso de colocar un cubo y una batería en la parte trasera, ya que el aumento del peso trasero ayudaría a aumentar el contacto de la llanta con el suelo en el frenado de emergencia. Sin embargo, también reduciría la cantidad de tracción que obtiene la llanta delantera cuando se frena de emergencia debido a una transferencia de carga más baja de lo normal, ya que la rueda trasera tiene peso y evita que la bicicleta se incline hacia adelante. Por lo tanto, el cuadro de la bicicleta también juega un papel fundamental en la relación óptima entre el uso de los frenos delantero y trasero.

Por ejemplo, un crucero es bajo y largo con un centro de gravedad más hacia atrás, lo que reduce la transferencia de carga que normalmente se produciría y aumenta la necesidad de frenar con la parte trasera. Agregar más peso a la parte trasera exageraría estos cambios en la dinámica de la bicicleta. No es necesariamente algo malo, pero podría requerir más práctica para manejar con éxito una parada de emergencia sin chocar.

La conclusión de todo esto es que, en la medida de lo posible, queremos equilibrio entre las dos ruedas y un centro de gravedad bajo. El estándar de oro es un motor de accionamiento medio y una batería montada en el centro en una bicicleta de montaña, esta construcción mantiene mejor el manejo y el frenado de una bicicleta.

Frenos electrónicos, con corte de energía

Al construir una bicicleta eléctrica, asegúrese de instalar frenos electrónicos. Los frenos electrónicos son una parte esencial de su sistema y no se puede enfatizar lo suficiente, ya que cortan la energía al motor (o también activan el frenado de regeneración cuando tira de la palanca, si tiene un motor de cubo de transmisión directa). La mayoría de las bicicletas construidas en fábrica incluyen esto como estándar, al igual que muchos kits.

Para cualquiera que no crea que los frenos electrónicos son necesarios en una bicicleta eléctrica, mire este video de China como una clara ilustración de por qué los frenos eléctricos son una buena idea:

Un gran temor para un constructor de bicicletas eléctricas es que su acelerador se bloquee acelerador completamente abierto posición (WOT) como le sucedió a la mujer en el video. Esto puede suceder a veces si la humedad provoca cortocircuitos en los cables internos (lea nuestro artículo sobre la impermeabilización de su bicicleta eléctrica aquí). El ebrake puede ser una protección que evitará que esto suceda.

En general, cuanto más potente es el motor de su bicicleta eléctrica, más frenos electrónicos necesita. Si está seguro de que sus frenos son más potentes que el motor, y sus frenos son lo suficientemente fuertes como para bloquear fácilmente la rueda trasera si el acelerador se atasca con el acelerador totalmente abierto… entonces puede argumentar en contra de los frenos electrónicos. Por ejemplo, si todo lo que tiene es un motor de cubo de engranajes de 250 vatios y tiene frenos de disco hidráulicos correctamente ajustados… realmente no necesita frenos electrónicos. Si tiene un kit Cyclone de 3000 vatios y lo sobrealimentó a 7000 vatios… andar sin frenos electrónicos se consideraría peligroso.

Opciones de freno electrónico

Si desea actualizar sus frenos actuales a una pinza Avid BB7 accionada por cable, o si desea actualizar sus frenos a hidráulicos (ya sea solo los frenos delanteros o los delanteros y traseros), la tienda web de Luna Cycles ofrece una selección de productos de freno Avid y Shimano de gran reputación.

Si encuentra que sus discos y pastillas se calientan mucho debido a los frecuentes frenazos, podría considerar actualizar a un disco de mayor diámetro en la parte delantera. Esto le permitirá tener la misma potencia de frenado con menos presión sobre las pastillas y los discos, además proporcionará más masa de material de disco para absorber y disipar el calor. Hacer eso requerirá un disco de mayor diámetro y también un adaptador de posición de montaje de la pinza]

Tektro tiene la mejor reputación en la fabricación de frenos electrónicos hidráulicos de calidad que también son asequibles. Como descubrirá, adaptar los frenos hidráulicos es el único tipo de freno difícil de convertir (debido a las líneas de freno llenas de líquido) de cualquier tipo de freno electrónico.

Alternativamente, puede obtener sensores de frenos electrónicos que usan varias tecnologías para detectar cuándo tira de la manija, incluso con frenos hidráulicos.

La mayoría de los kits vienen con manijas de freno electrónico que funcionan bien con frenos de tipo mecánico, pero generalmente son baratos y tienen un aspecto chino. Si tiene manijas de freno caras y lujosas, puede decidir usar un sensor en su lugar y tirar su kit de manijas de freno electrónico.

Conclusiones

Como puede ver, hay muchas cosas en las que pensar al determinar la mejor manera de usar los frenos en su bicicleta eléctrica, y variará según lo que tenga. Mire detenidamente su bicicleta, cómo se distribuye el peso y considere el terreno previsto. Sobre todo, practique el frenado de emergencia antes de necesitar para que tenga una idea de cómo se manejará su bicicleta. Use diferentes velocidades, pruebe la parte delantera y trasera, diferentes inclinaciones y condiciones de la carretera. Al final, podría salvarte de un accidente.

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[editors notes: the cables in common cable-operated brakes have a tiny amount of “stretch” in them when actuated, and some builders prefer to eliminate that sponginess by upgrading to hydraulic brakes. Also, hydraulic brakes automatically adjust the pads to compensate for pad wear, up to the point when the pads need to be replaced.

The Avid BB7 cable-operated calipers provide a knob on the caliper to adjust for this pad wear, so no tools are needed to do that when you notice the pads have worn some, and do not grab as hard as before.

If you want to upgrade your current brakes to a cable-operated Avid BB7 caliper, or you want to upgrade your brakes to hydraulic (either just the front brakes, or both the front and rear), the Luna Cycles web-store carries a selection of well-regarded Avid and Shimano brake products.

If you find that your discs and pads are getting very hot from frequent heavy braking, you might consider upgrading to a larger diameter disc on the front. This will allow you to have the same braking power with less pressure on the pads and discs, plus it will provide more disc material mass to absorb and shed heat. Doing that will require a larger diameter disc, and also a caliper mount position adapter]

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Editado el 20 de marzo de 2016

Gracias a una recomendación de [email protected], me gustaría agregar un consejo. Si no tiene un sistema de frenos de «actualización» favorito, le recomiendo buscar en el Tektro Dorado Sistema hidráulico de freno delantero. Si solo actualiza el freno delantero a hidráulica, el costo (alrededor de $120) no es terriblemente malo. Viene con un disco de 203 mm de diámetro que tiene un grosor robusto de 2,3 mm. Tiene una interfaz de freno E, por lo que aplicar este freno activará el corte de energía de los controladores (mientras se apliquen los frenos).

Dependiendo de cuánto peso y velocidad experimente su bicicleta eléctrica, una bicicleta eléctrica con carga ligera puede obtener un rendimiento bastante bueno de Almohadillas Kool Stop Salmón en el sistema de frenos V-brake de llanta original. Si desea un freno de disco en la parte trasera (o simplemente tiene una bicicleta de disco trasero que tiene un sistema de disco estándar débil), un disco operado por cable (en lugar de hidráulico) que actualiza un disco común de 160 mm a 180 mm y también cambia la pinza a la conocida ávido bb7‘s es a menudo una actualización suficiente para satisfacer la mayoría de las necesidades. No requieren ninguna herramienta para ajustar las almohadillas para el desgaste.

No tiene nada de malo usar el sistema hidráulico en la parte trasera también, pero… para la mayoría de los ciclistas, no se requiere el gasto adicional de un sistema hidráulico trasero.