Как устроены дисковые тормоза на велосипеде

10

Дисковые тормоза

Идея дискового тормоза проста. На втулке колеса слева, рядом со спицами закреплен стальной диск. С помощью достаточно примитивного устройства к вращающемуся диску справа и слева прижимаются колодки. Чем сильнее прижаты колодки, тем больше сила торможения. Колодки из того же абразивного материала, как у «Жигулей», «Ямах» и прочих «BMW», и в этой малости существенное отличие дискового тормоза от ободного. Обода, кроме редких исключений, делают из алюминия и конструкторам, приходится изощряться, подбирая для колодок хитрые композиции, которые не слишком сильно терли бы обод, но хорошо тормозили. Абразивные колодки сотрут обод мгновенно, а стальной диск может работать годами. Стальные диски обычно имеют диаметр от 140 до 200 мм.

• больший коэффициент трения между абразивом и стальным диском по сравнению с трением колодки об алюминиевый обод;
• независимость от погодных и дорожных условий;
• не забиваются грязью и снегом;
• «вечные» обода;
• больший срок службы абразивных колодок и дисков;
• большая мощность торможения;
• нормальная работа тормоза при повреждении обода;
• стальные диски в отличие от алюминиевых ободов не бояться сильного разогрева при торможении (важно в горных условиях и для «DH»-даунхилла);
• большая точность дозирования тормозного усилия;
• реализован принцип «отрегулировал и забыл»

• стоят дороже;
• вес*(у некоторых моделей);
• необходимы специальные втулки с креплениями для дисков и специальные узлы крепления тормоза на вилке и задних перьях байка, если их нет то надо ставить адаптеры*;
• повышенные требования к торсионой жесткости амортизационной вилки (не всякую вилку рекомендуют использовать с дисковым тормозом);
• сложность инсталляции, особенно для гидравлических систем;
• ограниченная ремонтопригодность в полевых условиях (для гидравлики)*;
• большая нагрузка на спицевой набор колеса (дабы её снизить диаметр фланцев на втулках увеличивают);
• сложность замены абразивных колодок.

Необходимо отметить, что дисковые тормоза выпускаются в разных версиях. Для «DH», параллельного слалома, фрирайда — более мощные, тяжелые, с дисками увеличенного диаметра, иногда «плавающими», нередко с 2х-поршневой скобой, и кросс-кантрийные — облегченные, компактные.

Привод дисковых тормозов

Дисковые тормоза с гидравлическим приводом:

Устройство гидравлических тормозов очевидно. Управляющий цилиндр с поршнем размещен в тормозной ручке на руле. Силовой цилиндр (могут быть и два) приводит в действие тормозные колодки. Соединены они специальным высокопрочным рукавом. Вся система герметична и заполнена жидкостью (маслом). Для наглядности можно вспомнить родную школу и описание гидравлического пресса. Один к одному. В подавляющем большинстве эти гидравлические системы (Г.С.) не имеют расширительного бачка, поэтому ремонт и замена масла требуют навыка и, нередко, специальных инструментов.

• больший контроль тормозного усилия (модуляция)
• отсутствие трения торосов о рубашку, что позволяет делать ход ручки более легким;
• при длительном торможении гидравлические тормоза менее чувствительны к перегреву с (актуально в даунхилле);
• нет необходимости их подстраивать по мере износа колодок;
• быстрее отводят колодки от диска при отпускании тормозной рукоятки;
• большая мощность тормоза

• масло в гидравлике зимой может застыть
• гидролинии можно переломить или повредить, зажав между рамой и чем-то твердым, а ремонт будет проблематичным, особенно если поблизости гидролинию купить негде.

Точность дозирования усилия (модуляция) тем больше, чем больше количество поршней в калипере — по мере нажатия на тормозную ручку сначала срабатывает первая пара поршней, затем последующие, как результат плавная работа в начале хода ручки и сверхмощное торможение в конце.

Но не стоит брать количество поршней за главный критерий оценки, многое зависит и от производителя и от особенностей конструкции.

Выбирая тормоз лучше советоваться о выбранной модели с обладателями таких же. Например, хорошие тормоза для кросскантри — плавные и лёгкие; для фрираида/даунхила — мощные и контролируемые, с усиленной вентиляцией; для триала — четкие и мощные.

Простота эксплуатации заключена в легкой настройке 1 раз при установке, дальше колодки сами принимают нужное положение относительно ротора, кстати, это не относится к моделям с одним поршнем, которые надо настраивать почти как механику. (Hayes Sole, именно поэтому их считают самой плохой гидравликой).

Дисковые тормоза с механическим приводом:

Конструкция механических дисковых тормозов не сложнее. Как в обычном, (ви-брейк, кантилевер), трос тянет приводной рычаг, и простенький механизм прижимает тормозные колодки к диску. Механизмы не слишком изощрены и разнообразны. Это или многозаходный ходовой винт, как в кран буксе домашнего водопровода, клин или кулачёк. Клин и кулачёк близкие родственники, только один перемещается, другой поворачивается вокруг оси. Трос и колодки совершают движение в разных, взаимно перпендикулярных плоскостях и другие решения сделали бы механику чрезмерно сложной.

• возможность сопряжения с любой стандартной тормозной ручкой
• Простота ремонта и обслуживания, даже в полевых условиях
• больше надежность
• дешевле
• легче ровнять гнутый ротор
• рубашки и тросы требуют меньшей осторожности, чем гидролинии, продаются везде

• Наличия люфтов; трущихся поверхностей; упругости передаточных звеньев; повышенный износ
• если любишь, когда тормоза хватают при минимальном ходе ручки, придётся частенько возиться и настраивать, почти при каждой переустановке колеса, к тому же содержать рубашки и тросы в чистоте и качественной смазке, которая должна быть не густой(или густой но в очень малом количестве, но и не вытекать из рубашек :-).

Дисковые тормоза с гибридным приводом:

Гибридные, очевидно сочетают механику и гидравлику в одном флаконе. Трос, посредством рычага, воздействует на гидравлическую часть целиком расположенную в корпусе тормоза, и состоящую из двух цилиндров (управляющего и силового), и небольшого объема масла между ними.

Рекомендации о выбору дисковых тормозов

Если Вы не ограничены в средствах, занимаетесь спортом, экстримом, очень агрессивным туризмом в выходные дни недалеко от населенных пунктов, автомагистралей и железных дорог или просто гоняете со «свистом» по городу то можно рекомендовать гидравлику.

Если средства Ваши ограничены, важна надежность и простота ремонта с минимумом затрат, если занимаетесь туризмом, особенно многодневным, живете далеко от сервисных центров — оптимальный выбор механические или гибридные тормоза.

Дисковые механические тормоза для велосипедов

Велосипед, как и любой другой транспорт, невозможно представить без тормозов. И эти тормоза обязаны быть такими, чтобы была возможность быстро остановить движущийся велосипед. Но они не должны чересчур утяжелять вело-конструкцию.

Виды вело-тормозов

Есть несколько основных типов велосипедных тормозных систем:

• дисковая (механические тормоза или гидравлические);
• ободная (V-брейки и U-брейки, клещевые, а кроме того, кантилеверные тормоза);
• педальная или по-другому барабанная (втулочная);
• стремянная;
• роллерная (тоже втулочная).

Задними втулочными тормозами (барабанными, роллерными) оснащаются следующие вело-модели:

• городские односкоростные;
• детские;
• складные.

А на горных, шоссейных, гибридных и туристических, а также на передних колесах городских и складных великов ставят тормоза ободные.

Что касается дисковых тормозов различных конфигураций, то они буквально необходимы там, где требуется превосходная велосипедная проходимость.

Дисковые тормоза: устройство и особенности

Любой дисковый вело-тормоз состоит из:

• управляющей рулевой ручки, которая и приводит в действие тормозную исполнительную систему;
• тормозного диска-ротора;
• монтажной скобы (или адаптера), расположенной на вело-раме и служащей для крепления и закрепления калипера;
• собственно калипера — механизма исполнения, осуществляющего торможение в принципе;
• абсразивных пластин-колодок, стопорящих ротор;
• тормозной линии, передающей действие от ручки к исполнительному механизму тормоза.

У дисковых тормозов имеется ряд конструкционных и эксплуатационных особенностей. Например, чем больше роторный диаметр, тем эффективнее действует сам тормоз. И соблазн выбрать ротор побольше поэтому велик. Но следует помнить, что перед тем, как это осуществить, необходимо проверить крепость спиц в колесах, и если требуется — заменить эти спицы на более стойкие.

А еще управляющую ручку для дисковых тормозов легко можно позаимствовать у вибрейков, клещевых или кантилеверных тормоз-конструкций.

Дисковые механические вело-тормоза

У механических дисковых тормозов тросовый привод. Они конструкционно просты и очень надежны. Принцип их действия несложен: нажатием на тормозную ручку в рабочее состояние приводится подвижная колодка, которая и прижимает диск к другой, неподвижно-нерегулируемой колодке.

Как вариант существуют механические дисковые тормоза с двумя подвижными колодками. Но такая тормозная система устанавливается на велосипедах гораздо реже одноколодочной.

К особенностям обслуживания механических дисковых тормозов можно отнести:

1. Постоянную регулировку зазора между колодками и ротором. Иначе тормозная ручка будет проваливаться, а диск жаться уже не к стершейся напрочь колодке, но непосредственно к калиперу. Что приведет неизбежно к нарушениям в работе тормоза и потере его мощности.
2. Зазор между ротором и колодками в дисковой механике регулируются очень просто (в отличие от тех же гидравлических систем). И регулирование это не допускает негативного трения колодок о ротор, а значит предупреждает их скорый износ.
3. Чтобы дисковые колодки не изнашивались впустую, на механических системах при езде в грязь и слякоть, их и вовсе можно развести.

Как выбрать механические дисковые вело-тормоза

Тем, кто собрался оснастить своего «вело-коня» дисковыми механическими тормозами, стоит знать, что это удовольствие достаточно дорогое. Если, конечно, речь идет о действительно качественных системах — например, Avid (более бюджетные Tektro и Shimano, но не настолько, чтобы можно было говорить о дешевизне хороших систем). К нормальной дисковой механике должны идти также и качественные ручки управления, что тоже не удешевляет приличные тормозные системы.

А если кому-то кажется, что можно приобрести на собственное транспортное средство дешевую механику азиатских производителей, то следует прислушаться к мнению специалистов, считающих, что тогда надежнее будет поставить вибрейки того же ценового диапазона.

Именно поэтому дисковую тормозную механику опытные велолюбители используют на великах «тяжелой езды» или моделях автономного туризма. В общем, там, где нужна надежная отдача и абсолютная работоспособность велосипеда в непростых условиях.

Немаловажную роль играет при выборе и хорошая ремонтопригодность этих тормозов. Их можно самостоятельно починить в случае ряда поломок. Но достоинства эти идут в ущерб модуляции велосипеда. И утяжеляют его массу.

Сегодня мало вело-моделей выпускается оснащенными механическими дисковыми тормозами. Ведь гидравлика (пусть она и чуть больше стоит) дает этому транспортному средству не в пример лучшее соотношение мощи и модуляции.

Устройство тормозов на велосипеде: замедляемся со знанием дела

Тормоза любого велосипеда предназначены для его остановки или для регулирования скорости движения. Именно поэтому система торможения оценивается прежде всего по двум параметрам:

• модуляция – возможность регулировать скорость, притормаживать;
• эффективность торможения – способность резко прекратить движение.

Механизмы тормозов велосипеда делятся на:

• ободные;
• дисковые;
• барабанные (педальные);
• роллерные;
• стремянные.

Широкое распространение получили только первые 3 вида. Все системы торможения велосипеда можно разделить в зависимости от того, вращение какого колеса они останавливают, то есть на передние и задние.

Передние тормоза обычно бывают ручными и приводятся в действие нажатием ручки на руле. Задние тормоза чаще всего работают от вращения педалей назад, и поэтому называются ножными.

Устройство ручного тормоза велосипеда: все в ваших руках

Схем ручных тормозов, используемых на велосипедах, существует несколько. Поговорим о каждом виде подробнее.

Устройство ободных тормозов велосипеда

Свое название эта группа получила от слова «обод»: именно его сжимают тормозные колодки, замедляя движение. Тормоза приводятся в действие с помощью тросика, протянутого от тормозной ручки. Разновидности:

1. Клещевые тормоза, или «крабики». Распространено мнение, что такое устройство тормозной системы велосипеда скоро потеряет последних поклонников. Но пока что «крабики» нередко устанавливают на шоссейных и простейших горных велосипедах. Схема работы такой тормозной системы велосипеда очень проста: колодки крепятся на дугообразных рычагах и при нажатии на ручку сжимают обод колеса, замедляя скорость его вращения.

Взглянув на список преимуществ и недостатков клещевых тормозов, легко понять, почему они так быстро теряют популярность.

• сомнительная эффективность торможения;
• постоянные перекосы;
• трение колодок об обод без нажатия на ручку тормоза;
• невозможность интегрировать их с большинством амортизационных вилок;
• быстрое загрязнение;
• высокая при таких нелестных характеристиках цена.

• простота конструкции;
• простота обслуживания.

Подводя итоги, можно сказать, что само устройство этого ручного тормоза велосипеда — причина большинства проблем.

2. Кантилеверные тормоза. Эту систему тормозов велосипеда в наше время можно встретить довольно редко. Кантилеверные тормоза – еще одна схема, уходящая в историю.

Принцип их работы можно описать так: пара рычагов с тормозными колодками фиксируется специальными креплениями к вилке. Нажатием на ручку тормоза эти рычаги притягиваются друг к другу, сжимая обод тормозными колодками.

• посредственная эффективность торможения;
• плохая модуляция.

• простота обслуживания;
• маленький вес;
• не забиваются грязью.

Сегодня кантилеверные тормоза устанавливаются на детских велосипедах и недорогих моделях. Большой популярностью эта модель пользуется и у поклонников циклокросса.

3. Тормоза типа V-брейк, или «Ви-брейки». Это наиболее распространенный сегодня тип ободных тормозов. По устройству этот передний тормоз велосипеда очень похож на кантилеверный. Принципиальное отличие заключается в способе подвода тросика. Эта небольшая на первый взгляд разница ведет к огромным различиям в характеристиках.

• необходимость профессиональной настройки;
• работоспособность системы нужно проверять перед каждой поездкой.

• надежность конструкции;
• приемлемая эффективность торможения и модуляция.

4. Гидравлические ободные тормоза. Как устроены гидравлические тормоза на велосипеде, проще понять поклонникам мотоспорта, ведь здесь применяются те же принципы гидравлики:

• Тормозное усилие создается в главном цилиндре.
• При нажатии на ручку давление по трубке передается на тормозные цилиндры, крепящиеся на вилке.
• Под воздействием давления цилиндры выталкивают тормозные колодки, заставляя их сжимать обод.

• большой вес;
• сложность обслуживания (невозможность ремонта непрофессионалом);
• плохая ремонтопригодность вне мастерской;
• посредственная модуляция.

Из плюсов — очень высокая эффективность торможения.

Такое специфическое соотношение преимуществ и недостатков привело к тому, что такое устройство тормозов велосипеда востребовано только в триале.

Плюсы и минусы систем ободных тормозов в целом:

• тормозные усилия прикладываются к ободу, а это снижает нагрузку на спицы и втулку;
• меньший нагрев, чем у дисковых тормозов;
• сравнительная простота настройки;
• маленькая масса;
• относительно низкая цена.

• моментальное снижение эффективности при попадании снега, воды, грязи, масла на обод, но специальные насечки для отвода влаги отчасти решают эту проблему;
• зависимость эффективности торможения от геометрии колеса;
• необходимость частой замены колодок;
• невозможность интеграции со многими рамами и вилками;
• быстрый износ обода из-за трения о колодки.

«Ви-брейки» могут сокращать срок службы рамы, а гидравлические ободные тормоза – просто вырвать перо или крепление при резком торможении. В зависимости от того, как устроены тормоза на конкретном велосипеде, колодки могут изготавливаться из разных видов резины, а их крепление — из металла.

Устройство дисковых тормозов на велосипеде

Дисковые тормоза завоевывают день ото дня все большую популярность. Они могут быть передними и задними, механическими и гидравлическими. То, как устроен дисковый тормоз, делает этот тип конструкции очень востребованным.

Стальной диск, или ротор, размещается на втулке обычно с левой стороны. Калипер, устройство, сжимающее ротор тормозными колодками, крепится также к втулке. Тормозное усилие передается при помощи тросика или гидролинии, идущих от тормозной ручки на руле.

1. Механические дисковые тормоза. В этой конструкции используется такой же трос, как, например, в «Ви-брейках». Простотой инженерного решения и объясняются плюсы и минусы этой схемы передних тормозов велосипеда.

• частое растяжение и заедание троса;
• большое количество трущихся частей, и, как следствие, необходимость частой замены комплектующих;
• уровень модуляции хуже, чем в гидравлике.

• возможность ремонта «на коленке» благодаря простоте конструкции дисковых тормозов велосипеда;
• относительно низкая цена.

2. Гибридные дисковые тормоза. Их схема работы объединяет в себе принципы механики и гидравлики. Если подробнее, то тормозное усилие на гидравлическую часть тормоза передается с помощью тросика.

Такой тип мало распространен: считается, что его преимущества по отношению к чистой механике недостаточно велики по сравнению с разницей в цене.

3. Гидравлические дисковые тормоза. Дисковый тормоз состоит из средства передачи тормозного усилия и самого тормоза. Тормозное усилие передается по специальной трубке высокого давления. Нажатие на ручку заставляет главный тормозной цилиндр давить на жидкость в трубке, от чего давление передается тормозному цилиндру в суппорте.

• высокая возможность протечки;
• высокая цена;
• сложность ремонта и настройки;
• большой вес.

• высокая эффективность при правильной настройке;
• передача тормозного усилия практически без изменений, то есть отличная модуляция.

То, как устроены гидравлические тормоза на велосипеде, делает их лучшим выбором для горных велосипедов высокого класса.

Конструкция заднего тормоза велосипеда

Ножные тормоза велосипеда называются «барабанными», их устройство достаточно простое. Теоретически они могут быть и ручными, но в наши дни ручной барабанный тормоз – редкость.

Механизм барабанного тормоза располагается в задней втулке колеса. При торможении колодки распираются и останавливают вращение колеса. Как видите, и схема, и принцип работы этого заднего тормоза велосипеда элементарны.

• простота обслуживания;
• устройство ножного тормоза велосипеда защищает его от грязи и пыли;
• хорошие модуляция и эффективность торможения.

• не подлежат ремонту в полевых условиях;
• маленький запас прочности при использовании в жестких условиях.

Подводя итоги, можно смело утверждать, что однозначного ответа на вопрос, какое устройство тормозов на велосипеде лучше, просто не существует. Что подойдет вам больше, ножной (задний) тормоз или дисковая схема, во многом зависит от привычки, условий использования и тонкостей настройки.

Только опыт поможет вам найти свое оптимальное решение, а универсальный совет может быть только один: регулярно проверяйте состояние тормозов вашего велосипеда. Не верьте, что тормоза придумали трусы. Их создатели – умные, ответственные, осторожные люди, которые планируют жить долго и счастливо.

Дисковые тормоза для велосипеда

Тормозную систему следует подбирать исходя из личных предпочтений и предназначения велосипеда. Дисковые тормоза – один из распространённых видов. Позволяют сохранять целостность ободьев, в отличие от ободного механизма. Гарантируют лучшее торможение.

Чтобы определиться приобретать или нет дисковые тормоза, следует рассмотреть их положительные и отрицательные стороны, принцип действия, виды.

Принцип действия

Дисковые тормоза работают аналогично автомобильным. При нажатии на ручку тормоза усилие поступает на калипер. Колодка за счёт прижимания к диску останавливает колесо. Механизм состоит из двух элементов:

1. Ротор – металлический диск. От его размера зависит эффективность тормозной системы.
2. Калипер – отдельный механизм, включающий в себя тормозные колодки.

Соответственно размеру диска меняется размер адаптера, фиксирующего калипер на велосипеде.

Встречаются 2 вида дисковых тормозов:

1. Гидравлические соединяются гидравлической линией, которая наполнения специальным маслом или тормозной жидкостью. Когда райдер нажимает на ручку тормоза, наполнитель выталкивается при помощи цилиндров и двигает колодку.
   К положительным сторонам можно отнести отсутствие люфта, минимальное соприкосновение различных деталей велосипеда, а значит меньший износ.
   Отрицательные качества гидравлического дискового тормоза: высокая цена, невозможность починки вне мастерской и замерзание тормозной жидкости при отрицательной температуре.

1. Элементы механического тормоза соединены тросиком, который смещается при нажатии на ручку. В зависимости от силы нажатия действуют тормозные колодки.
   Данный вид тормозной системы имеет низкую стоимость, не требует специальной ручки, возможен ремонт в полевых условиях и не зависит от времени года, когда будет использоваться.
   К недостаткам можно отнести постоянную нужду в осмотре и ремонте, так как имеется большое количество соприкасающихся элементов, люфты, деформация тросика.

Реже райдеры используют гибридный дисковый тормоз, включающий в себя элементы гидравлики и механики. Тросик соединяет тормозную ручку с гидравлической системой, которая отвечает за сжатие колодок.

Плюсы дисковых тормозов

Выделяют следующие положительные характеристики:

• плавное торможение;
• эффективность торможения;
• меньший износ обода, что позволяет повысить срок эксплуатации колёс;
• эффективность не зависит от наличия грязи; не влияют на результативность работы тормозов;
• внешний вид байка компактнее.

Минусы

Несмотря на большое количество положительных качеств, дисковые тормоза обладают следующими минусами:

• большой вес, что подходит не для всех видов велосипедов;
• стоимость значительно выше, чем у ободной тормозной системы;
• установка, настройка и ремонт тормозов – сложный процесс;
• для ремонта поломок потребуются качественные запчасти; невозможно починить за пределами мастерской;
• при торможении на большой скорости райдер по инерции может сделать сальто через руль;
• тормозная жидкость – токсична;
• металлический диск легко погнуть, например во время неаккуратной перевозки.

В заключение

Определившись с тем, стоит ли покупать дисковые тормоза и какой вид, следует обратить внимание на следующие известные модели: SRAMGuideR, CR3, ShimanoDeore. Дисковая тормозная система считается надежной. Не рекомендуется при небольших денежных средствах рассчитывать на покупку хорошей модели.

Важно помнить, что от эффективности тормозов зависит не только целостность велосипеда, но порой и жизнь райдера.