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
Типы систем: двухцилиндровые и с одним цилиндром (справа).
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 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.
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.
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)
© 2002-2003 Василий Кочин. Все права сохранены. Перепечатка без согласия автора не допускается.
Оригинал статьи http://bike4u.ru/articles/article_10_disc_brakes.html.
Статья с сайта Bike4u. Скопировано с разрешения владельцев сайта.