Все о дисковых тормозах

Дисковые тормоза известны давно и прекрасно себя зарекомендовали на автомобилях и мотоциклах. На велосипедах ещё несколько лет назад представлялись страшной экзотикой и показывали крутость владельца, но с 2000 года, особенно когда на этот рынок ворвалась фирма “SHIMANO” ситуация изменилась к лучшему.

Дисковые тормоза

Тормоза этого типа известны давно и прекрасно себя зарекомендовали на автомобилях и мотоциклах. На велосипедах ещё несколько лет назад представлялись страшной экзотикой и показывали крутость владельца, но с 2000 года, особенно когда на этот рынок ворвалась фирма “SHIMANO” ситуация изменилась к лучшему. Появился выбор, предложений стало больше, цены поползли вниз. С 2001 года дисковые тормоза появились на байках среднего ценового диапазона, и вступили уже в прямую конкуренцию с “V – брейками” (тормоза векторного типа).

Устройство дискового тормоза с "открытой" системой.

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 при этом тормозили. Абразивные колодки сотрут обод мгновенно, а стальной диск может работать годами. Стальные диски имеют диаметр от 140 до 220 мм. На переднем колесе больше, на заднем меньше. Так как передний тормоз может обеспечить до 70% от общей мощности торможения, - на сухом грунте.

Устройство
Дисковые тормоза представленные на рынке относятся к одному из трех типов:

Гидравлические.

Механические.

Гибридные.

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. Гидравлические системы могут быть двух типов: - закрытые и открытые. Закрытые гидравлические системы (Г.С.) не имеют расширительного бачка, поэтому ремонт и замена масла требуют навыка и, нередко, специальных инструментов.

Конструкция механических их ещё называют “тросиковыми” или, точнее “с тросиковым приводом” не сложнее. Как в обычном, (V – брейк, кантилевер,…), трос тянет приводной рычаг, и простенький механизм прижимает тормозные колодки к диску. Механизмы не слишком изощрены и разнообразны. Это или многозаходный

Типы систем: двухцилиндровые и с одним цилиндром (справа).

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

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.
“Чистые” варианты встречаются чаще, чем гибридные.

Плюсы и минусы
Плюсы и минусы понятия относительные, плавающие. Дисковые тормоза можно сравнивать с другими типами тормозов, а можно между собой.
Тормоза вообще бывают: клещевые, кантилеверные, векторные, гидравлические ободные (“MAGURA”), роллерные. Все кроме роллерных воздействуют на обод колеса и носят, поэтому гордое название “ободных”. Роллерные закреплены слева на втулке колеса, их принцип действия такой же, как у барабанных тормозов на любом авто или мото, разумеется, с некоторыми конструктивными отличиями. Останавливаться на них детально сейчас не будем. Появились они несколько лет назад и должны были составить конкуренцию всем остальным, и в первую очередь дисковым, но слишком большой вес, габариты несовместимость с большинством амортизационных вилок и возможность небольшого обратного вращения колеса при зажатом тормозе ограничили их применение группами “NEXAVE”, “NEXUS” от Shimano и соответствующими велосипедами.

Плюсы дисковых:
- больший коэффициент трения между абразивом и стальным диском по сравнению с трением колодки об алюминиевый обод;
- слабая зависимость 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”-даунхила)*;
- большая точность дозирования тормозного усилия;
- реализован принцип “отрегулировал и забыл”*

Минусы дисковых:
- цена;
- 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 адапторы*;
- повышенные требования к торсионой жесткости и прочности амортизационной вилки (не всякую вилку рекомендуют использовать с дисковым тормозом);
- сложность инсталляции, особенно для гидравлических систем закрытого типа;
- ограниченная ремонтопригодность в полевых условиях (для Г С)*;
- большая нагрузка на спицевой набор колеса (дабы её снизить диаметр фланцев на втулках увеличивают);
- сложность замены и регулировки абразивных колодок (на некоторых моделях).
* - как у роллерных.

Гидравлические тормоза Hope Mini. Аккуратная фрезерованная машинка и узорчатый диск - Произведение искусства:).

Разница между дисковыми тормозами прямо следует из их конструктивных особенностей.
Г. С. имеют пока явные преимущества т. к. усилие передается с помощью несжимаемой жидкости; имеют минимум трущихся поверхностей; отсутствуют люфты; легко регулировать и дозировать тормозное усилие; быстрее отводят колодки от диска при отпускании тормозной рукоятки; большая мощность тормоза.

Механические дисковые тормоза уступают своим гидравлическим собратьям из-за наличия люфтов, трущихся поверхностей, упругости передаточных звеньев и повышенного износа. Для примера: трос, передающий усилие на задний тормоз, имеет большую длину, трется о рубашку, постепенно вытягивается, слегка пружинит, меняет длину в зависимости от температуры.

Но механические системы имеют и неоспоримые преимущества: меньше цена, больше надежность, простота ремонта и обслуживания, даже в полевых условиях, возможность сопряжения с любой стандартной тормозной ручкой, легко чинятся при обрыве троса, а вытекание масла /тормозной жидкости/ из Г. С. может стать фатальным, при правильной смазке окружающая температура слабо влияет на работу тормоза, а масло в Г. С. зимой может и застыть.

Пример механического дискового томоза. С виду он ничем не отличается от своего гидравлического брата.

Гибридные, по эксплуатационным характеристикам и надежности занимают промежуточное положение.
Необходимо отметить, что дисковые тормоза выпускаются в разных версиях. Для “DH”, параллельного слалома, фрирайда – более мощные, тяжелые, с дисками увеличенного диаметра, на некоторых моделях даже “плавающими”, нередко с 2х-поршневой скобой, и кросс-кантрийные - облегченные, компактные.

Рекомендации
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.

Экономный вариант: покупается один тормоз, один диск, и две втулки (переднюю и заднюю). Летом тормоз ставят на переднее колесо, а для “грязевых” походов и зимой на заднее. К вилке и задним перьям тормоз можно прикрепить с помощью хомутов. Имея какое-либо оборудование, или знакомых станочников, механический тормоз можно сделать самому. Причем, самое сложное не изготовление и сборка дискового тормоза, а доведение его до “ума”, регулировка, подбор материала колодок и т. д. и т. п.

Заключение
Опыт позволяет утверждать, что дисковые тормоза чрезвычайно перспективное направление, завершающее стадию становления и уверенно вышедшее на массовый рынок уже и в наших, Российских условиях.

Юрий Разин (клуб ЦВеТ)
статья с сайта http://www.bike4u.ru