Os freios são partes essenciais de uma bicicleta, estando presentes em quase todas as modalidades, exceto em algumas situações no BMX e também no ciclismo de pista. São compostos das alavancas (manetes), os cabos, conduítes e os freios em si.
Alguns fatores fazem alguns sistemas de freios e modelos melhores que outros, como: peso, conforto, facilidade de regulagens, facilidade de manutenção, força e modulação (controle da suavidade da frenagem).
Existem vários sistemas de freios para bicicletas, entre eles os já quase extintos cantilevers, os v-Brakes, os freios hidráulicos, ferraduras e os freios à disco (mecânicos ou hidráulicos). 
Ferraduras
Normalmente utilizado em bicicletas de estrada, as ferraduras tem o formato de um U invertido. As mais antigas tem apenas um pivô central, ao redor do qual as pernas do U se aproximam ao serem puxadas pelo cabo, apertando as sapatas contra o aro. Já as ferraduras mais modernas tem um sistema composto por dois pivôs, garantindo maior potência e modulação.
Cantilevers
O sistema dele é bem simples: um cabo de aço é ligado a um outro cabo fazendo uma estrutura em "V" e cada lado acionando uma das pastilhas. Esse sistema caiu em desuso por ser trabalhoso de regular, necessitar muita força nas manetes em condições mais extremas e não ter muita modulação. Foi um sistema muito usado e eficiente para a época. Hoje em dia, bicicletas de cyclocross ainda utilizam a tecnologia, mas os freios a disco estão rapidamente ganhando espaço na modalidade. 
V-Brakes
Os freios V-Brake, foram a evolução natural dos cantilevers. O sistema de funcionamento dos V-Brakes é bem eficiente: o cabo de aço que sai da manete, aciona diretamente pelo lado, os dois braços da pastilha. Por esse motivo, são chamados também, menos popularmente de freios "direct pull" ou "side pull".
Os V-Brakes foram gradualmente substituídos pelos freios a disco em bicicletas mais modernas. Hoje, este sistema ainda pode ser encontrado em bicicletas mais básicas ou antigas. Porém, já nas linhas intermediárias de quadros e garfos, a única opção de montagem são o discos, já que eles não contam mais com os pinos de montagem para V-Brakes.
Freios Hidráulicos
Os freios hidráulicos, conhecidos por alguns como "V-Brakes hidraulicos" foi moda há alguns anos, porém hoje não oferecem muitas vantagens sobre os discos. Eles são um pouco mais pesados que os V-Brakes, precisam de um pouco mais de manutenção por serem hidráulicos e o preço é mais alto. 
Por serem de aro, possuem a maior força de todos e ainda são usados para o biketrial.
Nessa modalidade, alguns pilotos usam um freio hidráulico de aro na roda de trás. Além disso, existem algumas ferraduras hidráulicas para bicicletas de estrada, porem seu uso é pouco comum.
Freios a disco
Já os freios a disco, seguem um sistema que é considerado o mais eficiente possível, já consagrado em quase todos os tipos de veículos de passeio ou competição. Atualmente muito comum em bicicletas de MTB, os freios a disco estão começando a aparecer em bicicletas de estrada de forma cada vez maior, inclusive com o aparecimento de modelos de gama média com utilizando a tecnologia.
O sistema de frenagem é composto por: rotores (discos), presos no cubo (centro da roda), manetes (hidráulicas ou mecânicas), conduítes e pinças (ou cálipers) - Estrutura que contem as pastilhas.
Os cálipers do freio dianteiro são fixados na suspensão ou no garfo e os traseiros num suporte especifico no quadro. A função dos cálipers é pressionar as pastilhas contra os discos.
Independente de serem mecânicos ou hidráulicos, os discos oferecem as seguintes vantagens e desvantagens:
Vantagens dos freios à disco
- Os freios não entram em contato com o aro, portanto se este empenar ou amassar, o freio não vai travar a roda como nos outros sistemas e será possível pedalar até que se conserte.
- Como o freio fica no centro da roda, terá menos contato com lama e água em condições adversas, sendo mais eficientes nessas situações.
- Não desgasta o aro, aumentando sua vida útil, já que não entra em contato com ele.
- Oferece tamanhos diferentes de rotores, o que altera sua força, modulação e peso para se adaptar à diferentes situações ou preferência dos praticantes.
- Evita os problemas de delaminação por alta temperatura em aros de carbono de bicicletas de estrada.
- Evita a falta de potência de frenagem em aros de carbono de bicicletas de estrada, problema particularmente grave em situação de chuva.
Desvantagens dos freios à disco
- A manutenção, quando necessária, é mais trabalhosa.
- Preço mais elevado que V-Brakes ou Ferraduras.
- Peso, por enquanto, ainda maior do que as ferraduras de estrada.
Freios à disco mecânicos
Os freios a discos mecânicos funcionam através de cabos de aço, assim como os V-Brakes. Em alguns casos, pode-se usar inclusive as mesmas manetes de V-Brakes ou trocadores convencionais de estrada.
O cabo de aço passa pelo conduíte até o cáliper que aciona as pastilhas. O cáliper dos freios mecânicos algumas vezes são totalmente mecânicos, mas algumas vezes possuem um sistema hidráulico para aumentar a força da frenagem.
A maior vantagem dos freios a disco mecânicos sobre os discos hidráulicos, é que necessita de menor manutenção, já que não possui conduíte e nem manete hidráulicos. Ou seja, caso haja algum problema com o freio, normalmente basta trocar o cabo de aço, diferentes de problemas mais complexos de vazamento ou até rompimento dos hidráulicos.
Outra vantagem, para as bicicletas de estrada, é que já que o STI integra freio e marchas, o mesmo STI pode ser usado para os freios ferradura e os discos mecânicos. Isto é, considerando que o quadro seja compatível com o sistema desejado.
Porém, as desvantagens são muito maiores. Os discos mecânicos não possuem a mesma força e modulação que fazem os discos hidráulicos tão superiores.
Freios a disco Hidráulicos
Hoje em dia, os freios a disco hidraulico já está consolidado, com excelentes opções até nas linhas mais baratas.
Imagine um freio com força que te permite frear apenas com um dedo, mesmo em altas velocidades, e controlar com uma grande margem a dosagem da frenagem sem precisar travar a roda. Esses são os freios a disco: suaves, fortes e precisos.
O sistema todo nesses freios é hidráulico. A manete contem um reservatório com óleo, que também passa pelo conduíte hidráulico e é empurrado para acionar as pastilhas.
Os freios de boa qualidade não precisam de cuidados especiais, apenas é preciso seguir algumas recomendações:
- Quando retira a roda para transporte da bicicleta, é recomendado colocar um separador entre as pastilhas, mesmo que seja um pedaço de papelão, para se o freio for acionado sem querer, as pastilhas não grudem uma na outra.
- De tempos em tempos, em geral anualmente, é preciso trocar o óleo interno - processo chamado de sangria.
Existem alguns problemas mais específicos, como ar entrando no sistema ou excesso de calor no sistema, que resultam em manetes muito duras ou até a perda do acionamento. Não é uma situação normal e em geral são corrigidas com a sangria, mesmo fora do intervalo esperado.
Hoje, todas categorias do MTB são praticamente inimagináveis sem os freios a disco hidráulicos, cenário diferente do que acontece na estrada, onde as ferraduras ainda tem amplo domínio (por enquanto!).
Compatibilidades
É importante lembrar que cada sistema de freio possui um tipo de encaixe no quadro e no garfo / suspensão. Ou seja, um freio ferradura não pode ser usado em um quadro para v-brake, assim como os freios a disco também são específicos. Esse pode ser um fator decisivo na escolha de uma nova bike - mesmo se o freio que vier for ruim, vale a pena ter um quadro já preparado para freios a disco ?
Qual sistema é certo para você ?
Para bicicletas de passeio, um V-Brake bem regulado já resolve. No MTB, porém, os freios a disco são dominantes, sendo os modelos mais básicos equipados com discos mecânicos. Da linha intermediária para cima, a predominância é de discos hidráulicos.
Já na estrada, estamos no início do que parece ser uma migração para os discos. Todavia, todas as linhas mais altas dos principais fabricantes ainda contam com ferraduras de altíssimo desempenho.
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