Велосипедные тормоза

"Тормоза придумали трусы" - такое заявление приходится слышать как от велосипедистов, так и от мотоциклистов и автомобилистов, иногда в шутку, иногда почти всерьез. Но для безопасной езды любое транспортное средство должно иметь исправные эффективные и надежные тормоза. И велосипед не является исключением, особенно, когда предполагается движение по сложной трассе.

Типы тормозных механизмов и их приводов.

На велосипедах применяется несколько разнообразных по конструкции типов тормозных механизмов. Причем, часть из них может иметь еще и различные приводы. Рассмотрим их чуть-чуть подробнее.

До начала восьмидесятых годов, когда в мире начался велосипедный бум, на большинство велосипедов устанавливались тормозные системы встроенные во втулку заднего колеса. Весь механизм таких тормозов скрыт внутри. Примером является всем известная втулка "торпедо", устанавливавшаяся ранее на большинство велосипедов советского производства. Тормоз такого типа приводится в действие вращением педалей в обратную сторону. Соответственно, может быть установлен только на заднее колесо велосипеда. Сейчас подобные системы часто встречаются не только на односкоростных городских велосипедах, но и на велосипедах с многоскоростными планетарными втулками, такими как Shimano Nexus или SRAM Spectro.

Достаточно экзотический вариант - барабанный втулочный тормоз наподобие автомобильного. Он может быть установлен как на переднем колесе, так и на заднем. Привод - тросиковый. Сейчас такой тип тормозов встречается редко. Может также быть установлен на многоскоростные планетарные втулки.

На многоскоростных велосипедах с внешними переключателями передач, в силу их конструктивных особенностей, невозможно установить тормоза с цепным приводом, так как задний переключатель требует наличия значительной свободной длины в нижней ветви цепи. Поэтому появились ободные тормоза. В них тормозные колодки прижимаются прямо к тормозным дорожкам на боковых поверхностях обода.

Для увеличения мощности торможения, исключения влияния загрязнения и неровности ободов, в последнее время стали применяться дисковые тормоза. Другим положительным эффектом их применения стало отсутствие изнашивания ободов в процессе торможения.

На современных велосипедах для передачи усилия от управляющих рычагов к тормозам применяется как механический привод в виде цепи или тросика в оплетке, так и гидравлический в виде системы шлангов заполненных специальным маслом или тормозной жидкостью.

Область применения.

Втулочные тормоза применяются в основном на городских велосипедах (citybike), в том числе и на многоскоростных с планетарными втулками, а также на подавляющем большинстве других односкоростных велосипедов, например, складных. Иногда это единственный тормоз на велосипеде, иногда на переднем колесе устанавливается тормоз другого типа.

Ободные тормоза сейчас обрели огромную популярность по причине широкого распространения многоскоростных велосипедов. Они устанавливаются на шоссейные велосипеды и туринги (см. обзор типов велосипедов), гибриды, вседорожные и горные велосипеды, а так же на часть многоскоростных городских велосипедов. Часто присутствуют как дополнительные тормоза, на многих односкоростных велосипедах.

Дисковые тормоза в данный момент встречаются в основном на горных велосипедах относительно высокого уровня, не считая некоторых китайских "поделок", хотя по мере снижения цены, вероятно, получат более широкое распространение. В том числе, можно ожидать их распространение на некоторые другие типы велосипедов. Например, на гибриде дисковый тормоз смотрелся бы вполне уместно.

Привод тормозов.

Привод тормоза, это - набор деталей соединяющий управляющий рычаг (тормозная ручка) с исполнительным механизмом (тормозные рычаги, калипер дискового тормоза).

Втулочные тормоза типа "торпедо" приводятся в действие вращением педалей назад на угол в 20-40°. Соответственно, приводом служит сама цепь. Барабанные втулочные тормоза - тросиком. Ободные тормоза могут приводиться как механически (тросиком), так и гидравлически (системой трубок заполненных маслом или тормозной жидкостью). Дисковые тормоза также могут иметь механический и гидравлический привод. Встречается и комбинированный вариант привода.

Так как при малых скоростях течения сопротивление движению жидкости почти отсутствует, а при давлениях в несколько атмосфер она практически несжимаема, то в случае использования гидравлического привода тормозное усилие можно регулировать более четко, чем в случае применения тросика: минимальному изменению усилия на тормозной ручке соответствует почти такое же изменение момента торможения на колесе. Но гидравлический привод немного тяжелее, чем тросиковый, более сложен в конструкции, менее ремонтопригоден в полевых условиях. Тормозные жидкости ядовиты, агрессивны к лакокрасочным покрытиям, пластикам и резинам. Кстати, Shimano в своих тормозах с гидравлическим приводом именно по этой причине использует вместо тормозной жидкости минеральное масло.

Некоторые велосипеды, например трековые, вообще не имеют тормозов в традиционном понимании. Торможение производится за счет создания противодавления на педалях - ведомая звездочка постоянно жестко связана с колесом велосипеда.

Особенности конструкции. Достоинства и недостатки.

Барабанные тормоза. Фактически такие же тормоза, как и те, что применяются на автомобилях и мотоциклах. Состоят из барабана, вращающегося со втулкой, и неподвижной внутренней части, на которой закреплены тормозные колодки. Как было сказано ранее, на велосипедах сейчас применяются крайне редко. Устанавливаются как на приводные втулки, так и не на приводные. Главное их достоинство - хорошая грязезащищенность: механизм скрыт внутри втулки. Недостаток - относительно большой вес и громоздкость.

Втулочные тормоза. Этот тип тормозов характерен именно для велосипеда. Главными достоинствами являются высокие грязезащищенность и износостойкость при работе в умеренных условиях. Недостатки: могут быть установлены не на любой велосипед и только на заднее колесо. При длительных торможениях, например при спуске с перевала, возможен перегрев тормоза и его выход из строя. При заметных износах деталей возможны резкие проскоки ("прокруты") педалей без появления тормозящего усилия. Для замены изношенных деталей приходится выполнять довольно сложную работу по разборке-сборке втулки заднего колеса.

Ободные тормоза. Наиболее распространенные на данный момент. Состоят из подвижных рычагов с закрепленными на них тормозными колодками. Ответной частью, в соответствием с названием, является обод колеса. Встречаются нескольких различных видов.

• Первыми ободными тормозами были клещевые тормоза с одним поворотным шарниром на оба рычага(single pivot brake), расположенным на коронке вилки или перемычке рамы. Более продвинутой конструкцией, появившейся позже, стали тормоза с двумя шарнирами, разнесенными по сторонам (double pivot brake). Клещевые тормоза сейчас устанавливаются на шоссейные велосипеды, а так же, как дополнительный тормоз, на городские, складные и дешевые вседорожные велосипеды. Направление движения колодок на них оптимизировано по сравнению с одношарнирными: оно стало перпендикулярным тормозной поверхности обода. Существуют модификации как с центральным подводом тросика, так и с боковым.



• На горных велосипедах, а позже на гибридах, стали применяться консольные тормоза (cantilever brake), в которых тормозные рычаги крепятся на перьях вилки ниже обода и направлены вверх. В случае подвода раздваивающегося приводного тросика сверху, это то, что обычно и называют кантилеверным тормозом.



• Более продвинутой модификацией консольных тормозов стали тормоза типа V-brake или linear-pull, где за счет формы и размеров тормозных рычагов и направления подвода приводного тросика перпендикулярно рычагам, было существенно снижено усилие на управляющей ручке. Но ход тормозных колодок стал меньше: такие тормоза критичнее относятся к восьмеркам колеса, чем традиционные кантилеверные. Тормоза такого типа сейчас выпускаеют Shimano, Tektro, Promax, Avid, Alhonga и многие другие компании.



• Недостатком тормозов консольного типа является движение колодок не перпендикулярно ободу, а под углом в 30-40°, что связано с невозможностью размещения шарнира на оной вертикали с тормозной дорожкой обода. Такая ситуация приводит к необходимости частой регулировки тормозных колодок по мере их износа. Выходом из этой ситуации стала разработка механизмов параллельного хода колодок. В исполнении Shimano и Tektro - это параллелограмный механизм тормозных рычагов, который применяется на ободных тормозах групп Deore LX, Deore XT, XTR (см. группы оборудования Shimano); в исполнение Avid - тормозные рычаги с направляющей "аркой".



• Колодки ободных тормозов могут иметь резьбовой (обычно для V-brake) или безрезьбовой крепеж. Колодки могут быть как цельными, так и картриджного типа, в которых накладку можно заменять, не заменяя саму колодку.

• Специфическим для триала типом тормозов являются так называемые U-образные тормоза. Эти консольные тормоза внешне сильно напоминают клещевые тормоза. Суть их применения - блокировка колеса при надавливании на них ногой сверху (при выполнении различных трюков).

• Наиболее продвинутыми ободными тормозами можно считать гидравлические ободные тормоза. Характерным представителем этого класса стала продукция компании Magura. В этих тормозах тормозные рычаги отсутствуют напрочь: тормоза состоят из "бустера", гидроцилиндров и тормозных колодок, движущихся в них поступательно в перпендикулярном ободу направлении. Качество и мощность их работы много выше, чем у традиционных ободных тормозов, но на такие тормоза можно установить лишь специальные колодки, стоимость которых весьма высока.

Дисковые тормоза. По конструкции близки к авто и мото дисковым тормозам. Состоят из ротора (диска), закрепляемого на втулке колеса, и калипера (суппорта), устанавливаемого на вилку или перья рамы. Применяются там, где необходимо особо эффективное торможение - их мощность выше, чем у ободных тормозов. Могут иметь как гидравлический привод (весьма дорогие), так и механический.

Другие достоинства дисковых тормозов: Они не боятся восьмерок на ободе, так как закреплены прямо на втулке колеса. Работа в более чистых условиях (грязь меньше попадает на диск, чем на обод) позволяет увеличить срок службы колодок. К тому же, обода не истираются тормозными колодками. Дисковые тормоза практически не требуют настройки, комплекта тормозных колодок хватает на достаточно длительный период.

Недостатки же следующие: По сравнению с ободными тормозами дисковые тормоза тяжелее. Стоимость их эксплуатации, не говоря о стоимости самих тормозов, заметно выше, чем у ободных. Ремонтопригодность гидравлических дисковых тормозов невысока, особенно в полевых условиях.

Основные производители дисковых тормозов - Shimano и HAYES.