Wymiana ciosów: Hamulce obręczowe vs. tarczowe

KRÓTKO NA TEMAT

Hamulce tarczowe potrzebują mniejszej siły dłoni i lepiej się je moduluje, moc hamowania jest łatwiejsza do wyczucia przede wszystkim na mokrym. Kto często bywa w górach, używając ich, będzie jeździł bezpieczniej i bardziej komfortowo, na technicznych fragmentach również szybciej. Najnowsza generacja hamulców obręczowych broni się jednak brawurowo. Są o wiele lżejsze i kuszą prostszą konstrukcją. O tym, który system okaże się lepszy, zadecydują indywidualne preferencje, typ użytkownika i teren. Paradoksalnie hamulce tarczowe Shimano przy dużych obciążeniach (ciężki użytkownik, pełne hamowanie) szybciej docierają do granic swoich możliwości niż hamulce obręczowe tego producenta.

Trudno przedstawić ryzyko jazdy na rowerze szosowym bardziej obrazowo niż zrobił to Rolf Aldag. Ten były zawodowiec wspomniał pewnego razu, że niezbyt rozsądne jest „zjeżdżanie z góry z prędkością 95 km/h na oponie o szerokości 21 mm i z klasycznymi hamulcami na linkę”. Zdanie to padło w filmie „Piekielny tour”, dokumencie poświęconym Tour de France z 2004 roku.

Na szczęście od tego czasu co nieco się w świecie rowerowym zmieniło. Co prawda góry nie są bardziej płaskie, a kolarze wolniejsi, ale za to opony szersze, a do rowerów szosowych dostępne są teraz tarczówki. Od pierwszego lipca UCI dopuściło tarcze do wszystkich wyścigów szosowych i jazdy na czas. Nie jest tajemnicą, że wielu producentów wolałoby już dziś montować w swoich rowerach wyłącznie hamulce tarczowe. Jak dotąd kupujący mógł decydować, wiele aktualnych modeli dostępnych jest w obu wersjach. Choć hydrauliczne tarcze funkcjonują na rynku od pięciu lat, wielu kolarzy jest wciąż do nich uprzedzonych, zarówno profesjonaliści, jak i amatorzy. Dyskusja dotyczy zawsze tych samych punktów: waga, obsługa, bezpieczeństwo, aerodynamika, hamowanie na mokrym, zachowanie podczas pełnego i dłuższego hamowania. Czy któryś z systemów w tych dyscyplinach naprawdę radzi sobie lepiej?

Pełne hamowanie przy prędkości 50 km/h z dodatkowym ciężarem na plecach. Na tarczówkach do zatrzymania dochodziło trochę wcześniej.

POJEDYNEK

Postanowiliśmy wszystkie problemy zbadać u podstaw – na drodze, na stanowisku testowym hamulców w laboratorium i w warsztacie. By stworzyć uczciwe warunki, do pojedynku wystawiliśmy dwa identyczne modele Scotta, oba wyposażone w Ultegrę. Różniły się tylko w jednym punkcie – jeden rower hamował z najnowszymi hamulcami obręczowymi Shimano, drugi z najbardziej aktualnymi hamulcami tarczowymi. Oba toczyły się na aluminiowych kołach (w końcu większość amatorów porusza się na takich obręczach). Nie trzeba dowodzić, że hamulce obręczowe i obręcze z karbonu to nie jest idealne połączenie. Szczególnie na mokro możliwości hamowania są mizerne, a przy większych obciążeniach laminat obręczy bywa, że ulega uszkodzeniu. Tarcza pokazuje tu swoje zalety.

Istnieje jednak wiele powodów, dla których kolarze szosowi postrzegają hamulce tarczowe sceptycznie. Z jednej strony przejście na tarcze zawodowców z różnych względów przebiega mało płynnie (amatorzy zawsze obserwują wybory profesjonalistów). Na przykład sama faza testowa, aż do ostatniego zezwolenia, trwała aż trzy lata.

Z drugiej strony pierwsze generacje tarcz miały istotne choroby wieku dziecięcego. Także u Shimano, lidera rynku, były zdecydowanie cięższe niż hamulce obręczowe, w dodatku rozmiarowo niedoszacowane, jak na tak duże obciążenia, oraz podatne na piszczenie i skomplikowane w obsłudze. Część niedostatków usunęli już producenci. Obecnie standard to średnica 160 w miejsce 140 mm, bardziej efektywne chłodzenie, no i hamulce piszczą tylko wtedy, kiedy coś zostało źle zmontowane. W rowerach przełajowych i gravelach, oraz coraz częściej turystycznych, system się przyjął przede wszystkim z powodu opon. W żadnych hamulcach obręczowych nie mieszczą się opony szersze niż 28 mm.

Opakowani… Testerzy TOUR, odpowiednio przygotowani, docierają do granic możliwości.

BRAK ZDECYDOWANEGO ZWYCIĘZCY

Jednocześnie poprawiły się też hamulce obręczowe. Dostępne są nowe mieszanki gum w okładzinach, sztywniejsze szczęki, a mocowanie Direct Mount w wielu nowoczesnych rowerach poprawia punkt rozpoczęcia hamowania i moc hamulców tego typu. Jeśli ktoś jeździ na nowych hamulcach obręczowych z dobrymi aluminiowymi obręczami, może się więc zastanawiać, czy zmiana systemu na hamulce tarczowe, z jej kosztami i następstwami, naprawdę się opłaca. Wyniki naszego testu pokazują, że sceptycyzm ma pewne podstawy. Jedno jednak możemy zdradzić z góry… Pojedynek nie doprowadził do wysokiego zwycięstwa jednego systemu. Zbyt wiele zależy od zastosowania, stylu i miejsca jazdy oraz wagi systemowej.

By móc odpowiedzieć sobie na pytanie, co wybrać, szczęki czy tarczówki, należy przeczytać kolejne strony. W przeciwieństwie do Rolfa Aldaga w 2004 dziś macie wybór.

TEST W DETALACH

• PEŁNE HAMOWANIE

 
Test: 10% spadku, 46 km/h, 95 kilogramów wagi roweru z użytkownikiem.

Najważniejsze kryterium jakości działania hamulców – jak długa okaże się droga hamowania. Faktem jest, że hamulec tarczowy z dyskiem o średnicy 160 mm przy tej samej sile dłoni ma około 20% większą moc niż obręczowy. Ma to jednak znaczenie dla drogi hamowania tylko warunkowo, bo z użyciem najnowszych hamulców obręczowych dysponuje się aż nadmiarem siły, przynajmniej gdy hamulce są nowe, obręcze aluminiowe i odpowiednio mocno naciśnie się na dźwignie. Wówczas geometria roweru i miejsce punktu ciężkości określa najkrótszą możliwą drogę, w sytuacjach granicznych podnosi się tylne koło, a potem kierujący leci przez kierownicę. Dlatego tak ważna jest modulacja siły hamulców. Ona decyduje, czy prowadzący wyczuje granicę i czy jest w stanie modulować siłę hamowania. W naszym teście wielokrotnie brało udział dwóch użytkowników, którzy próbowali jak najszybciej zatrzymać rower z prędkości 50 km/h. Obaj zostali dodatkowo obciążeni, by uzyskać tę samą wagę systemową 95 kg. Po to, by indywidualna technika hamowania nie wpływała na wyniki, rowery wielokrotnie zmieniano. Najkrótszą drogę hamowania 17,4 m uzyskaliśmy z użyciem tarcz, z obręczowymi wynik był o co najmniej o 50 cm gorszy.

Różnice więc istnieją, ale nie są szczególnie duże. Może się to zmienić, gdy kolarz będzie zmęczony i nie- wystarczająco mocno naciśnie na hamulce. Przy zjazdach z wyżej położonych przełęczy nie jest to rzadki scenariusz, szczególnie gdy pada i jest zimno. W takiej sytuacji przewaga tarczówek okazuje się większa. Także stabilność ich działania w dłuższym okresie jest lepsza. Na podstawie doświadczeń możemy stwierdzić, że z czasem siła hamowania hamulców obręczowych spada, bo obręcze się zużywają, linki chodzą gorzej, a klocki twardnieją. Wydajność tarczówek długo pozostaje taka sama. Nawet jeśli wyniki są zbliżone, zwycięzcą pozostają tarczówki.

• HAMOWANIE NA MOKRYM

Test: 12% nachylenia, 60 km/h, 100 kg rower z użytkownikiem

Każdy kolarz, który przynajmniej raz jechał w silnym deszczu na hamulcach obręczowych, zna ją, tę chwilę strachu, gdy jest mokro, obręcz pokryta wodą, a po pierwszym pociągnięciu za linkę przez moment nie dzieje się nic. Potrzebne są jeden lub dwa obroty, aż warstwa wody zostanie usunięta z obręczy i hamulce zaczną działać. To kosztuje kilka metrów drogi hamowania. Takiego efektu nie ma w przypadku hamulców tarczowych. Siła hamowania jest taka sama w czasie deszczu i pozostaje przewidywalna. Podstawa to ich umiejscowienie – na środku przedniego koła tarcza dostaje na przykład kilka kropli, podczas gdy cała woda przez szprychy spływa na obręcze. Nie ma to wpływu na bezpieczeństwo, ale bywa irytujące. Rower na hamulcach obręczowych podczas jazdy w deszczu brudzi się bardziej od zużytych klocków niż ten sam na tarczach. Zdecydowany plus dla tarczówek.

• HAMOWANIE W ZAKRĘTACH

Test: spadek 7%, początkowa prędkość 70 km/h, maksymalna prędkość w zakręcie 40 km/h

Pełne hamowanie jest co prawda ważne w sytuacjach krytycznych, ale codzienność rowerzysty to dopasowanie prędkości do zakrętów albo stanu drogi. Czysta siła odgrywa przy tym niewielką rolę, o wiele ważniejsza jest jej celowa modulacja. Teoretycznie hamulce obręczowe mają tu systemowe wady – tarcie linek hamulcowych opóźnia przekazywanie sygnału. Hydraulika tarczówek ma mniejsze tarcie, siłę da się dozować bardziej precyzyjnie. Czy jednak w praktyce jest to zauważalne? W ramach prób testerzy hamowali wielokrotnie przed zakrętem i próbowali pokonać go tak szybko, jak to tylko możliwe. Przed hamowaniem osiągali 70 km/h, maksymalna prędkość w zakręcie wynosiła 40 km/h. Rowery były wielokrotnie zmieniane. Okazało się, że jadący na tarczach hamuje później i mocniej, także prędkość średnia jest wyższa (39,3 kontra 33,1 km/h). Po analizie danych okazało się, że początkowe hamowanie na tarczówkach jest zawsze mocniejsze, podczas gdy hamujący na obręczach wcześniej zaczynają hamowanie, by rozpoznać właściwą moc. Pokrywa się to z odczuciami jadących. Jako powód lepszego samopoczucia i wyższego poziomu bezpieczeństwa na tarczach podawali łatwiejsze wyczucie siły hamowania i większe zaufanie. Tym samym zakręt pokonywali szybciej.

• WAGA

Niższa waga to od zawsze istotny cel prac rozwojowych w rowerach szosowych. Hamulce tarczowe zdecydowanie tu przegrywają. Rower testowy Scotta na tarczach jest o 600 gramów cięższy niż ten sam na hamulcach obręczowych. To typowe dla rowerów klasy średniej, do jakiej należą. W przypadku wersji high‑end różnica między identycznymi modelami może być mniejsza, w tańszych większa, ponieważ droższa technika hamowania wymaga użycia tańszych, a tym samym cięższych części, co w sumie może oznaczać około kilograma różnicy. Wartość średnia rowerów testowanych przez TOUR w ostatnich pięciu latach (wtedy dotarł do redakcji pierwszy rower na hydraulicznych tarczówkach) jest wyższa dla rowerów na tarczach o 850 gramów. Najlżejszy rower w naszej bazie danych to Trek Emonda SLR 10 z 2015 z wagą 4,8 kg.

Najlżejszy rower na tarczach to aktualnie dostępny model Gianta TCR Advanced SL Disc, który osiąga 6,8 kg (obie wagi bez pedałów). Zdecydowany zwycięzca w tej konkurencji? Hamulce obręczowe.

• MOŻLIWOŚĆ OBCIĄŻENIA TERMICZNEGO

Test 1: zjazd z końcowym pełnym hamowaniem

Test 2: hamowanie z ciągłym szlifowaniem

Hamowanie oznacza tarcie, a to z kolei jest źródłem ciepła. Ile zależy od czynników takich, jak prędkość, nachylenie albo waga? Gdy spotka się kilka z nich, obciążenie termiczne jest duże. To nie stanowi problemu tak długo, jak długo części są w stanie odprowadzać ciepło. Nie zawsze jednak tak jest. W pierwszej próbie zjeżdżaliśmy z wagą systemową 100 kg (by zasymulować ciężkiego użytkownika z rowerem) trudnym technicznie zjazdem o długości 2 km, z przeciętnym nachyleniem 12%. Na końcu przyspieszaliśmy do ok. 60 km/h (czas na ochłodzenie 2 sekundy) i wówczas ze wstępnie rozgrzanym hamulcem dokonywaliśmy pełnego zatrzymania.

Nie wytrzymały… Tarcze Shimano Ice‑Tech po pełnym hamowaniu z 60 km/h.

Uszkodzeniu uległa przy tym tarcza Ice‑Tech Shimano. Co prawda zatrzymaliśmy się bez problemu, ale pod koniec hamowania aluminiowy rdzeń stał się miękki i został wyciśnięty z tarczy, droga hamowania się wydłużyła, a tarcza wygięła. Najwyraźniej Shimano nie rozwiązało jeszcze problemu znanego z poprzedniego modelu (patrz: komentarz). Aluminiowa obręcz z odpowiednim hamulcem przetrwała za to próbę bez zmian. W drugim teście zjeżdżaliśmy ze szlifującym tylnym hamulcem zjazdem liczącym 5 kilometrów, o nachyleniu 10%. Przetrwały to co prawda oba hamulce, ale obręcz miała już, jak zmierzyliśmy, 90 stopni. Wkrótce groziło wybuchem dętki. Tarcza miała temperaturę 200 stopni, a niebezpieczeństwo usterki występuje od 400 stopni. Pokazuje to, że oba systemy mogą zawieść pod wpływem ciepła, ale powody są różne. Wiemy, że istnieją zestawy z tarczówkami, które przetrwają pierwszy test pełnego hamowania (np. z tarczami ze stali), jak i znamy przypadki dętek uszkodzonych przez rozgrzane obręcze, przede wszystkim, gdy dętki są lekkie, a obręcz nie ma opaski. Wynik? Bez rozstrzygnięcia.

• AERODYNAMIKA

Pomiary TOUR w tunelu aerodynamicznym

 Teza, że hamulce tarczowe są słabsze aerodynamicznie, jest nadal rozpowszechniona. Nie ma na to jak dotąd przekonujących dowodów, także pracochłonne pomiary możliwe są tylko w przypadku pojedynczych rozwiązań. Na przykładzie Scotta Foila wygrywa minimalnie wersja Disc, ale różnica jest marginalna. Także w przypadku trzech pozostałych modeli, które jak dotąd zbadaliśmy w obu wersjach, żaden nie pokazywał wyraźnej przewagi wersji z tarczami lub bez. System hamulcowy jest więc dla aerodynamiki neutralny. Nie ma w tej dyscyplinie zwycięzców i przegranych.

• SERWIS I KOSZTY

Na rowery na tarczach nadal trzeba wydać więcej, nie tylko przy samym zakupie. Scott Foil w wersji na tarczach kosztuje ok. 1200 złotych więcej niż wariant na hamulcach obręczowych. W tańszych rowerach procentowo różnica ta jest większa. Ceny za części ulegające zużyciu, patrząc długodystansowo, są porównywalne. Większe różnice występują przy montażu i serwisie systemów. Większość kolarzy jest w stanie samodzielnie ustawić klocki lub wymienić pancerze. Hydraulika w tarczówkach czyni sprawę bardziej skomplikowaną. Odpowietrzanie przewodów – potrzebne przy pierwszym montażu albo w regularnych odstępach co rok, dwa – wymaga użycia specjalnych narzędzi i jest to praca dla mechanika albo pracownika sklepu. Tu klasyczna technologia ma widoczną przewagę.

PODSUMOWANIE

W naszym teście w trzech z siedmiu dyscyplin wygrały tarczówki, w dwóch hamulce obręczowe, w dwóch kolejnych nie dało się wskazać wyraźnego zwycięzcy. Wynik niemal remisowy. W zależności od indywidualnych preferencji wahadło może jednak wychylić się bardziej w jedną lub drugą stronę, trudno więc wskazać uniwersalne rozwiązanie.

CZY HAMULCE TARCZOWE SĄ LEPSZE NIŻ OBRĘCZOWE?

• W jakim przypadku tarczówki się sprawdzą?

Turyści, którzy podróżują przy każdej pogodzie i w górzystym terenie, skorzystają z lepszego i bardziej stabilnego działania w dłuższym okresie. Na płaskim terenie trudniej znaleźć argumenty za tarczówkami, poza tym, że lepiej współdziałają z szerszymi oponami. Ścigający się muszą sobie sami zadać pytanie, czy ważniejsza jest dla nich niższa waga hamulców obręczowych czy lepsza reakcja tarczowych, istotny jest również teren, w którym się jedzie. Argumentem na rzecz hamulców tradycyjnych może być dostępność części zamiennych podczas wyścigu, przynajmniej dopóki system jest w przewadze.

• Czy za kilka lat do hamulców obręczowych będą dostępne części zamienne?

Z naszych doświadczeń wynika, że części zamienne są dostępne przez całe życie roweru szosowego, jeśli tylko nie jest on wybitnie unikatowym okazem. Nawet jeśli producent zaprzestał już wytwarzania, są dostępne w sklepach online albo na aukcjach. Kupując rower na tradycyjnych hamulcach, nie ryzykuje się.

• O ile hamulce tarczowe innych producentów różnią się od testowanych tu Shimano?

Campagnolo i Shimano opcjonalnie oferują swoje grupy z hydraulicznymi hamulcami tarczowymi. Hamulce Srama wymagają trochę większej siły do obsługi i problem z fadingiem, gdy są nowe, jest większy. Poza tym detalem tarcze ze stali mają jednak wysoką wytrzymałość, a problemy z przegrzaniem w tych hamulcach, takie jak w Shimano, są mało prawdopodobne. Przedstawione dopiero w 2017 hamulce Campagnolo mają największą moc w tym zestawieniu, ale w pierwszym teście TOUR uległy uszkodzeniu przez wygięcie tarcz. Obecnie dostępne są nowe tarcze, ale nie mogliśmy ich jeszcze przetestować. W ramach kolekcji producentów różnice w jakości różnych wersji są marginalne, ponieważ hamulce mają bardzo zbliżoną konstrukcję.

KOMENTARZ

Tarcze Ice‑Tech Shimano to techniczne mistrzostwo samo w sobie. W parze z ciężkimi użytkownikami, którzy muszą ostro hamować na stromych zjazdach, także te w naj‑ nowszej wersji jednak się pod‑dają, tak jak poprzednie. Od lat wiadomo, że konstrukcja kanapkowa z aluminiowym rdzeniem w określonych warunkach może sprawiać problemy. Producent, jak dotąd, nie daje wskazówek na ten temat ani nie mówi o ograniczeniach wagi użytkownika. Zamiast tego Shimano stosuje coraz bardziej wyrafinowane systemy chłodzenia, które zmniejszają co prawda problem, ale go nie usuwają. Przy tym zaoferowanie ciężkim użytkownikom tarczy 180 mm (oraz zalecenie do określonych warunków) byłoby prostym, tanim i łatwym do zrozumienia zabiegiem. Shimano stawia na szali nie tylko zdrowie swoich klientów, ale i sukces technologii, jak i swoje dobre imię. Komu ma ufać klient, jeśli nie japońskiemu gigantowi i jego perfekcyjnej kontroli jakości?

SŁOWNIK

FADING

Opisuje spadek siły hamowania przy wysokich obciążeniach. W hamulcach tarczowych wysokie temperatury doprowadzają do tego, że lotne części składowe okładzin hamulcowych ulegają odparowaniu i klocek zaczyna „płynąć” po tarczy. Może to doprowadzić do całkowitej utraty siły hamowania. Gdy temperatura graniczna zostanie osiągnięta raz, efekt nie występuje za kolejnym razem, ale dopiero przy wyższych temperaturach. W hamulcach obręczowych przyczyną fadingu mogą być mięknące okładziny, ale jest odczuwalny w zdecydowanie mniejszym stopniu.

ICE‑TECH

Konstrukcja kanapkowa tarcz Shimano z powierzchniami ciernymi ze stali i aluminiowym rdzeniem. Konstrukcja ma być lżejsza i lepiej odprowadzać ciepło.

FLAT MOUNT

Aktualny standard mocowania zacisków hamulców tarczowych do ramy i widelca.

DIRECT MOUNT

Standard mocowania hamulców obręczowych do ramy i widelca.

Przeczytaj również:

Test: Trek Crokett 5 Disc 2020 – Koń Arabski przełajów

Test: Rondo Ruut TI – rower na lata

Ciepły front – test kurtek termicznych