Как устроены передние тормоза велосипеда

Устройство тормозов на велосипеде: замедляемся со знанием дела

Главная » Устройство велосипеда » 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.

Источник

Тормозная система велосипеда

Что выбрать

• Среднего ценового диапазона тормозные ручки;
• 2-х поршневые калиперы;
• Однослойные (не на пауке) 160-и мм. ротор спереди и 140 – 160 мм. сзади;
• Органические колодки.

Если вы увлекаетесь более агрессивными видами катания на велосипеде, например, трейл, 4X, All mountain, то стоит рассматривать более производительные и теплоотводящие модификации:

• Среднего ценового диапазона тормозные ручки;
• 2-х , 4-х поршневые калиперы;
• Роторы на пауке, 180-и мм. ротор спереди и 160 – 180 мм. сзади;
• Полуметаллические колодки.

Если же ваш выбор – жесткие, быстрые спуски по отвесным скалам, то вы сами виноваты и придется смотреть в сторону средне – топовых конфигураций:

• Среднего – высоко ценового диапазона тормозные ручки. Отличаются обычно более дорогим сплавом или более ударопрочной и износостойкой конструкцией;
• 4-х поршневые калиперы;
• Обычные или плавающие роторы на пауке, 203-х мм. ротор спереди и 180 – 203 мм. сзади;
• Металлические колодки.

Различия

Рассмотрим, чем отличаются между собой гидравлические тормоза от разных производителей и для разных велосипедов.

По типу тормозной жидкости

Тормозная жидкость бывает:

1. Минеральное масло (mineral oil) –наиболее распространенный тип тормозной жидкости. Не опасен для лакокрасочных покрытий и пластмассовых элементов велосипеда, на которые может легко попасть при прокачке тормозной системы. Используют такие бренды, как: Shimano, Magura, Campagnolo, TRP, Formula и другие;
2. Дот (DOT 5.1, DOT 4.1) – этот тип тормозной жидкости используют в основном бренды Hope и Sram. Имеет иной химический состав и несколько отличается по свойствам от минерального масла. Более едкое вещество. Потому при прокачке тормозной системы, необходимо следить за тем, чтобы дот не попадал на элементы велосипеда. А если попал, то стараться максимально быстро удалять его ветошью с лакокрасочных и пластмассовых элементов велосипеда.

По типу крепления калипера

Калипер крепится к раме или вилке разными стандартами, в зависимости от того, какой из стандартов производитель решил использовать на своих изделиях. Также на крепление влияет место крепления (переднее или заднее колесо) и размер ротора, в зависимости от которого необходимо калипер крепить на определенном расстоянии от центра колеса. Для взаимодействия всех этих стандартов между собой, используются специальные адаптеры крепления (переходники).

И таких стандартов несколько:

1. (PM) – Post Mount – ныне наиболее распространенный стандарт, применяемый на большинстве современных велосипедов;
2. (IS) – International Standart – устаревший вариант крепления. Если где-то и применяется, то это скорее всего будут так называемые Ашанбайки;
3. (FM) – Flat Mount – редкий стандарт, применяемый обычно в шоссейных и циклокросс велосипедах.

По типу крепления ротора

Существует несколько стандартов крепления ротора к втулке колеса велосипеда. Хоть роторы и не являются элементом гидравлического тормоза, но без них никуда и при выборе тормозов, скорее всего, вы столкнетесь и с этим вопросом:

1. Центрлок (Centerlock) – стандарт бренда Shimano. При этом Shimano выпускает, как втулки, так и роторы под 6 отверстий;
2. Шесть отверстий (6-hole) – стандарт бренда Sram. При этом Sram выпускает, как втулки, так и роторы под центрлок;
3. 4,5 отверстий. Крайне редкий вариант, но существуют и такие.

Стоимость

Несколько слов о стоимости. Если гипотетически разделить все дисковые гидравлические тормоза на три ценовых диапазона, бюджетные, средние и топовые, то стоимости за полный комплект на оба колеса будут приблизительно такими:

• Бюджетные ($80 – 110). Достаточно качественные, но недорогие комплекты: Shimano Deore, SRAM Level T, Magura MT5e, Magura MT SPORT, Hayes Radar;
• Среднего уровня ($150 – 210). Наиболее распространенные у требовательных, и с достаточно просторным кошельком, райдеров модели: Shimano XT, Shimano ZEE, Shimano SLX, SRAM Level TLM, SRAM Code R, SRAM Guide RS, Magura MT5, Magura MT Trail Sport;
• Топовые. Если говорить о маунтинбайк дисциплине, то здесь можно вложиться в $350 – 400 и прибрести, например, Hope Tech 3 V4, Shimano XTR, SRAM Code RSC, SRAM Guide Ultimate, Magura MT7 Pro, TRP Slate T4, Formula Cura 4. Если же говорить о дорожных дисциплинах, то здесь $300 не откупиться. Здесь и $500 не предел, сплошной карбон и титан обходятся крайне дорого: Shimano Dura Ace, Shimano Ultegra, SRAM Red 22, SRAM Rival 22 FM HDR, Campagnolo Super Record и другие.

Естественно, есть и начальный уровень и промежуточные между перечисленными. Но самые дешевые мы не учитывали из-за посредственного качества изделий, а все промежуточные перечислить не хватит статьи.

Различие по уровню торможения

Если все предыдущие вариации и различия гидравлических тормозов относились к общему конструктиву и имели посредственное (если вообще имели) отношение к качеству и уровню тормозов, то дальше мы рассмотрим различия, влияющие на уровень системы.

Структура ротора

1. Однослойный – наиболее бюджетный вариант роторов, состоящий из цельного стального диска;
2. На пауке – состоит из нескольких элементов, скрепленных между собой. Паук (внутренняя часть диска) обычно изготавливается из алюминия, для лучшего рассеивания тепла, выделяемого от трущихся об диск колодок;
3. Плавающий – тот же ротор на пауке, но крепление паука к тормозной площадке осуществляется по средствам специальной заклепки. Такая система крепления элементов ротора призвана повышать отвод тепла за счёт просвета между скрепляемыми слоями диска.

Размер ротора

От диаметра ротора напрямую зависит скорость торможения.

Основные распространенные варианты:

Чем больше диаметр ротора, тем больше его вес, выше стоимость и выше нагрузки на скручивание, передающиеся раме, вилке, спицам колеса велосипеда.

Потому просто взять и поставить на свой велосипед самые большие 203-е диски – нельзя. Есть рекомендации производителей, как рам, так и вилок. Да и особого смысла нет ставить такие лопухи (хоть и выглядящие красиво и агрессивно) на кросс-кантрийный или прогулочный велосипед.

По типу колодок

Колодок бывает множество различных, как по материалу изготовления, так и по форм-фактору. Но на силу торможения влияет именно материал трущейся об ротор площадки колодки.

Разновидности, расположенные по нарастающей мощности торможения:

• Органические – хорошая модуляция, но относительно слабое трение (слабая мощность торможения);
• Полуметаллические – достаточно хорошая модуляция, более высокая мощность торможения;
• Металлические – средняя модуляция, высокий уровень фрикционных свойств;
• Керамика – наивысшие фрикционные свойства, но крайне дорогие и редко используемые райдерами.

По количеству поршней

И наконец наиболее дорогостоящая конструктивная вариация – количество поршней. Вариация, которая относится непосредственно к гидравлическому контуру и вносит собой изменения во всю систему распределения усилий.

Для гидравлических тормозов их существует несколько:

2 поршня – по одному с обоих сторон ротора. Классический самый распространенный вариант. Используется на большинстве велосипедов и большинстве велодисциплин. Покрывает категории от самых бюджетных до топовых систем. Мощности двух поршней обычно хватает с головой для большинства райдеров;
4 поршня – по два с каждой стороны ротора. Выбор для нуждающихся в исключительной мощности торможения. Используются в основном в экстремальных видах дисциплин: даунхилл, эндуро, фрирайд

Кроме отменных свойств торможения здесь важно и то, что в этой конфигурации происходит более эффективное тепло отведение. А это важный нюанс для любителей экстремальных спусков, когда и ротор, и калипер раскаляются настолько, что у обычных тормозов теряется эффективность и ручка тормоза может начать просто проваливаться без сжатия колодок;
6 поршней – крайне редкая конструкция и производится в основном братьями китайцами

Кроме устрашающего вида, других преимуществ не имеет.

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.

Устройство гидравлических тормозов

Любой гидравлический тормоз состоит, как минимум, из двух цилиндров с поршнями, соединенных магистралью, или проще говоря, шлангом, выдерживающим высокое давление. Когда велосипедист нажимает на ручку тормоза, поршень вытесняет тормозную жидкость из главного цилиндра и передает ее в рабочий цилиндр, расположенный в машинке. Здесь под действием давления поршни начинают выдвигаться и давят на тормозные колодки. А уже вследствие трения колодок о ротор (тормозной диск) и наступает торможение.

Схема устройства гидравлической системы

Цилиндры в тормозной машинке всегда используются большего размера, чем в ручке тормоза. Благодаря этому в соответствии с законом гидравлики, рабочие тормозные поршни давят на колодки в несколько раз с большей силой, чем это делает велосипедист, нажимая на ручку. Также этот закон здесь работает благодаря тому, что на тормозной машинке устанавливается два цилиндра, а то и все 4, по 2 с каждой стороны.

Выбираем минеральное масло для гидравлических тормозов

Самое главное, что нам нужно для прокачки тормозов — это минеральное масло и необходимый интрумент.

Производитель тормозов Шимано рекомендует покупать для обслуживания их специальное минеральное масло. Данное масло сейчас в магазинах стоит 1200-1300 рублей за литр. Но можно съэкономить и купить минералку не хуже Shimano. Это масло называется «LHM +» и стоит в районе 400 рублей за литр. Согласитесь, разница в цене в 3 раза! Большинство веломастерских и велосипедистов используют его.

Литровая банка минерального масла Febi Bilstein 06162

Когда я пошел в магазин за «LHM +», его не оказалось в наличии. Продавец предложил купить аналог — минеральное масло Febi Bilstein 06162 (для гидроусилителя руля) за 600 рублей. Я решил его взять. Дома уже прочитал на различных форумах, что масло Febi тоже отлично подходит для велосипедной гидравлики и даже немного превосходит «LHM +».

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.

Меры предосторожности при ремонте

После прокачки дисковых тормозов следы масла убираются техническими безворсными салфетками

Особое внимание уделяют защите колодок от попадания масла. Для удаления следов гидравлики с рабочих поверхностей их надо обезжирить техническим спиртом или растворителем, а после этого места зачистить мелкой наждачной бумагой

В связи с тем, что жидкости, используемые в тормозных системах, в большинстве случаев токсичны, все действия проводятся с использованием средств защиты кожи и глаз. При попадании гидравлики на открытые участки тела их необходимо промыть теплой мыльной водой, а потом протереть чистой ветошью. Если жидкость попала в глаза, нужно любым возможным способом ее удалить и немедленно обратиться к врачу.

Диагностика неисправностей и ремонт

Чтобы определить неисправность, приведшую к появлению дефекта в тормозной системе, необходимо провести диагностику всех узлов. Действия выполняются от простого к сложному. Первым делом нужно проверить уровень гидравлики в расширительном бачке. Если жидкости мало, то ее необходимо долить до верхнего уровня. Затем переходят к осмотру линий подачи рабочей среды.

При наличии вмятин или переломов шлангов гидросистемы гидравлика может не доходить до рабочего цилиндра в необходимых объемах. В таком случае гидролинию лучше заменить качественной. Это снизит вероятность внезапного выхода из строя всей тормозной системы.

Осмотр и обслуживание калипера с колодками предполагает снятие колес. Для этого байк устанавливают на подставку для удобства демонтажа необходимых деталей. Тормозную машинку очищают от грязи и осматривают на предмет наличия протечек и работы тормозных поршней. Если при нажатии ручки тормоза оба плунжера двигаются, то машинка исправна, а если нет, то придется менять либо поршень, либо калипер в сборе. Это будет зависеть от марки изделия.

Колодки демонтируются с посадочных мест, и проверяется упругость возвратной пружины. При износе рабочей поверхности вкладыша деталь подлежит замене.

После устранения дефекта в любом узле потребуется прокачка системы или полная замена масла. Эта операция должна обязательно проводиться после попадания воды или изменения цвета рабочей жидкости. Использовать такую гидравлику не рекомендуется, чтобы не привести к поломке всей системы.

Источник