Спортивные велосипеды дисковыми тормозами

Дисковые тормоза велосипеда, как улучшить торможение

Дисковые тормоза появились на велосипедах чуть больше 20 лет назад. Изначально дисковые тормоза использовались в горных велосипедах, но быстро распространились и на другие типы велосипедов.

Уже не меньше десяти лет дисковые тормоза стали стандартом. При этом внятных описаний принципов их работы практически нет. Без понимания нюансов работы дисковых тормозов невозможно понять за счет чего можно улучшить торможение велосипеда. Также понимание того как работают дисковые тормоза нужно для того, чтобы понять почему далеко не всегда отказ от ободных тормозов во всем положительно влияет на торможение.

Дисковые тормоза — конструкция

На изображении конструкция механического дискового тормоза. В случае гидравлического дискового тормоза вместо тросика к калиперу подходит гидролиния. Схема работы дискового тормоза от типа не зависит.

Крепление к раме также называют адаптером.

Контакт калипера с тормозным диском (ротором) происходит через тормозные колодки.

Дополнительно тормозная система включает тормозные ручки, тросики (с рубашками) или гидролинии. На эффективность торможения влияют все элементы тормозной системы. Даже банальные тросики и рубашки.

Тормозные ручки подробно разобраны в отдельном материале:

Тормоза на велосипеде — принципы торможения

Начну с банальностей, торможение велосипеда осуществляется за счет силы трения в двух местах – в тормозах и между покрышками и дорогой.

Вначале речь пойдет о торможении в тормозах, именно оно в существенной степени определяет эффективность торможения. На поведение покрышек на дороге остановлюсь отдельно.

Для понимания работы тормозов нужны две самые простые формулы из курса физики 7 класса школы, базовый раздел механика.

Сила торможения определяется формулой F = k*N, где:

• F – сила торможения (в данном случае это сила трения);
• k – коэффициент трения;
• N – сила реакции.

Коэффициент трения k определяется 3-4 параметрами:

• Материалами контактирующих элементов (тормозного диска и тормозной колодкой в случае дисковых тормозов) и их взаимодействием;
• Площадью контакта колодки и тормозного диска;
• Притертостью тормозного диска и колодкой;
• Внешними факторами, например, дождем или грязью, разогревом от длительного торможения, износом.

Калипера могут состоят из двух движущихся частей или из одной части.

N – сила реакции это тормозное усилие воздействующее на калипер, зависит от типа и класса тормозов. Так гидравлические тормоза обеспечивают большее усилие по сравнению с механическим. При этом однотипные тормоза могут давать очень разное усилие, все определяется конкретной реализацией.

Соответственно существует два способа улучшения торможения — улучшать контакт между колодками и дисками и (или) увеличивать тормозное усилие.

Вторая формула появляется из того что колесо вращается и тормозит не сила, а момент силы. Опять простейшая формула: M = F*h, где:

• M – момент силы;
• F – сила торможения (трения) из формулы выше,
• h – плечо силы.

В случае дисковых тормозов плечо силы h это радиус тормозного диска — ротора. Есть несколько стандартных диаметров тормозного диска (140мм, 160мм, 180мм и 203мм) и несколько менее распространенных (170мм, 185мм, 200мм и 220мм). Увеличение диаметра диска это третий путь улучшения торможения.

Дисковые тормоза обычно настраиваются под диаметр диска с помощью переходников.

Дисковые тормоза — как улучшить торможение

Соответственно путей улучшения торможения несколько.

1. Подбор материала тормозного диска;
2. Подбор материала колодки;
3. Увеличение площади колодки (теоритически);
4. Увеличение диаметра тормозного диска;
5. Увеличения усилия на тормозах (на калиперах);
6. В случае однопоршневых (движется один калипер) тормозов переход к двухпоршневым.

Дисковые тормоза — улучшение эффективности работы на практике

Для настройки дисковых тормозов важно иметь адекватные ожидания, то есть крайне желательно попробовать как действуют аналогичные тормоза. Без возможности сравнить адекватная настройка дисковых тормозов затруднена.

Базовый список стартовых действий:

• Проверить совместимость тормозов и тормозных ручек, бывает что продавцы или производители ставят условно совместимые компоненты;
• Проверить все настройки тормозов и тормозных ручек, возможно в велосервисе. Тормозная система также включает тормозные тросики и рубашки.

Далее нужно понять можно ли в принципе улучшить работу данных тормозов до нужного вам уровня торможения в текущей конфигурации. Если можно, то поменять тормозные колодки, если не помогло, то менять тормозные диски, возможно увеличив их диаметр. Далее уже нужно рассматривать другие тормоза и тормозные ручки. Как правило, смена колодок дает эффект, плюс важно понимать что на притирку роторов и колодок нужно некоторое время.

Ободные тормоза, отличия от дисковых тормозов

В случае ободных тормозов также торможение осуществляется за счет трения, но между ободом и тормозными колодками.

Сила трения также зависит от тех же 4 параметров:

• Материалами контактирующих элементов (обода и тормозных колодок);
• Площадью контакта обода и тормозных колодок;
• Притертость обода и тормозных колодок. Сюда же примыкает отсутствие восьмерок;
• Внешних факторов, они идентичны с дисковыми тормозами — дождем или грязью, разогревом от длительного торможения, износом обода и тормозных колодок.

А вот ситуация с моментом силы кардинально другая. Тормозное усилие ободных тормозов прикладывается непосредственно к ободу. Диаметр обода 700с (28”/29”) это 622мм, обода 650b (27.5”) – 584 мм, то есть плечо силы в данном случае в 3-2.5 раза больше чем у дисковых тормозов с 203 мм дисками. То есть для того что бы получить примерно такой же тормозной эффект нужно приложить заметно меньшее усилие на точку контакта. Также нужно понимать что линейная скорость в точке контакта тормозных колодок выше.

Дисковые тормоза – как передается усилие с тормоза на обод

Перейдем к более интересной области, если в случае ободных тормозов тормозится сам обод, то в случае дисковых тормозов ситуация намного сложней. Тормозное усилие прикладывается к втулке, на которой закреплен тормозной диск и к оси втулки. Далее тормозное усилие передается на обод через спицы. Причем тормозное усилие идет не по центру втулки, а приложено сбоку. Это еще одно отличие ободных тормозов от дисковых, в их случае усилия прикладывается по центру.

Еще один интересный эффект дисковых тормозов приведен на иллюстрации выше. Из того что диаметр ротора существенно меньше диаметра обода, небольшая прокрутка тормозного диска приводит к заметному движению колеса.

Все самое интересное начинается если усилие торможения на дисковых тормозах большое — конструкцию начинает заметно вести. Особенно это ощущается на переднем колесе когда это усилие прикладывается к вилкам. Заднии перья велосипедов более жесткий и там элемент видения меньше.

Для того чтобы велосипед не вело в конструкцию добавляется жесткость. Например, всем привычные крепления втулок — эксцентрики заменили на оси (чем толще, тем лучше). В вилку добавляются дополнительные элементы жесткости.

Причем это во многом искусственная проблема — дисковые тормоза пришли в велосипед из мира мотоциклов и автомобилей. Там конструктив колеса совсем другой, фактически речь идет о монолитной конструкции, в случае автомобиля парной и симметричной. И плечо приложения силы на тормозном диске не отличается в разы от приложения силы к ободу.

В полной мере подвохи дисковых тормозов проявляются на жестких вилках, типичных для шоссейников, гравелов и турингов. Дисковые тормоза вступают в конфликт с концепцией что вилка и рама велосипеда должны работать как амортизатор.

О нюансах и подвохах дисковых тормозов написан отдельный текст.

Дисковые тормоза — влияние диаметра тормозного ротора на торможение — видео

И в заключении видеоиллюстрация написанного на примере варьирования диаметра тормозного ротора дисковых тормозов.

С другими техническими видео можно познакомиться на ВЕЛО.ГРАВЕЛО.

Версия 1.5 от 23.09.2021, опубликовано 14.09.2021

С российским рынком гравелов и турингов можно познакомиться в разделе Гравел в России. Приведена структура рынка велосипедов, доступные в России бренды гравелов и турингов, их дистрибьюторы. Описан ассортимент основных велосипедных брендов — предлагаемые типы велосипедов, их особенности, например, какие материалы рамы используются.

Подробный материал описывает сезонность поставок велосипедов. Два материала про ценообразование — про стоимость гравелов и турингов в России — от примерно 50000 рублей и про более дешевые велосипеды для путешествий и велопоездок (20-40000 рублей).

Как выбрать гравел или туринг

Выбирая велосипед нужно ответить на несколько простых вопросов о том как вы планируете ездить. Вопросы и комментарии по возможным ответам расписаны в двух текстах на GRAVELO.

1. Очевидные вопросы – по каким дорогам вы планируете ездить, какие дистанции — ежедневные и общие, автономность поездок, какой рельеф поездок…
2. Менее очевидные – в компании или в одиночку планируете кататься, с какими целями, при какой погоде…

Ответы на эти вопросы смогут прояснить для вас очень важный момент – какой багаж вы планируете возить на велосипеде. Вес багажа в существенной степени определяет тип оптимального для вас велосипеда…

Ассортимент гравелов и турингов

Ответив на вопросы выше вы сможете понять на велосипеды какого типа вам смотреть.

На что обращать внимание при выборе велосипеда можно познакомиться в серии материалов:

Велосипед состоит из несколько частей — фреймсет (рама и вилка), вилсет (колеса), группсет (оборудование), седла, руля и педалей. Каждый тип поездок предъявляет свои требования к оборудованию.

Геометрия и особенности рамы рассмотрены в нескольких текстах. Обзорный текст и несколько более подробных, про размер, геометрию и материалы рам велосипеда (факты и мифы). Про вилки также имеется несколько текстов — геометрия и материалы. Материал про колеса. По трансмиссии ключевые материалы на системе с каким количеством передних звезд остановиться — с одной или несколькими (нужен ли передний переключатель) и диапазоне и шаге велосипеда (таблице передач).

Посмотреть техническую информацию по выбору велосипеда и видео велопутешествий можно в подборке видео и профильных видеоканалов на ВЕЛО.ГРАВЕЛО

Проект находится в разработке, некоторые темы только обозначены, планируется углубление и детализация. Если есть комментарии и пожелания пишите. Буду благодарен за перепосты.

Источник

Рейтинг лучших гидравлических дисковых тормозов для велосипеда 2021 года

Многие велосипедисты рано или поздно сталкиваются с вопросом, касающимся тормозов. Очевидно, что тормоза, в первую очередь — безопасность, как велосипедиста, так и других участников дорожного движения.

Нельзя однозначно утверждать, что одни тормоза хорошие, а другие плохие. Тут дело привычки и вкуса, да и для разных целей подойдут свои тормоза на велосипед.

Но все же, какие тормоза лучше выбрать новичку? Стоит перечислить плюсы и минусы разных тормозных велосипедных систем для рациональной оценки и сравнения.

Особенности конструкции дискового тормоза.

Дисковый тормоз включает в себя 2 узла:

• Диск из металла, называемый ротором. Их выпускают различного диаметра. Чем он больше, тем более эффективно велобайк тормозит;
• Калипер (устройство, где размещены тормозные колодки, прижимающие диск).

Крепление калипера к велосипеду осуществляется при помощи адаптера. Различным значениям диаметра ротора соответствуют разные адаптеры.

Передача давления от тормозной ручки велосипеда к калиперу может осуществляться двумя способами. Вот список:

• Механический. При нажатии ручки происходит сдвижение тросика. При этом тросик передает движение рычагу, а тот сообщает движение одной или обеим тормозным колодкам;
• Гидравлический. Калипер и велосипедная тормозная ручка соединены между собой при помощи герметично выполненной гидравлической линии, наполненной тормозной жидкостью или предназначенным для торможения маслом. После нажима на ручку масло, выталкиваемое двумя цилиндрами, действует на тормозную колодку.

Достоинства дисковых тормозов

К достоинствам дисковых тормозов можно отнести ледующее:

• Значительная мощность и результативность торможения велосипеда (причина – высокий показатель по коэффициенту трения колодок о диск);
• Плавное торможение, лучшая модуляция;
• Колеса и колодки велосипеда служат дольше, поскольку обод не изнашивается;
• Результативность торможения независима от погоды, поскольку в систему не набиваются снег и грязь;
• На работу тормозной системы велосипеда не влияют «восьмерки»;
• Нет необходимости в подстройках. Достаточно настроить систему один раз;
• Компоненты продолжают эффективно работать и при сильном нагревании. Поэтому данная разновидность применяется в экстремально сложных условиях;
• Велосипед выглядит компактнее и лучше по дизайну по сравнению с моделями, оснащенными ободными системами.

Недостатки дисковых тормозов

К недостаткам дисковых тормозов можно отнести следующее:

• Высокая стоимость. Цена самых дешевых дисковых тормозов находится на уровне неплохих ободных. А стоимость велосипедов с хорошей гидравликой и вовсе огромная;
• Масса. Дисковые системы тяжелее ободных. Например, для велосипедов-шоссеров проигрыш в мощности торможения не критичен, а экономия массы в полкилограмма имеет немалое значение;
• Сложная установка с настройкой;
• Высокие требования к степени жесткости рамы и вилки велика;
• Спицы и втулка велбайка испытывают значительную нагрузку;
• Проблемы с ремонтопригодностью. Качественный ремонт требует исключительно фирменных запчастей. Еще сложнее с гидравлическими тормозными системами. Отремонтировать гидравлику велосипеда в походно-полевых условиях нельзя;
• Значительная мощность торможения – это и преимущество, и изъян одновременно. Неискушенный спортсмен при резком торможении может свободно вылететь через руль велобайка. Инерция – вещь суровая.

Что лучше механика или гидравлика?

Устройство гидравлической и механической систем по многим моментам похоже. Однако, сравнить по отдельным пунктам не помешает. Вот список основных характеристик:

• Цена. Гидравлика дороже механической системы. В особенности, это касается топовых моделей велосипедов;
• Масса, размеры. Механика более громоздкая, тяжеловесная и массивная;
• Модуляция, мощность. Гидравлика в этом отношении на порядок лучше механики. Механические тормоза также функционируют неплохо, но они по своим характеристикам не слишком превосходят качественные ви-брейки. Гидравлика не требует никаких усилий при производстве торможения, не в пример механике;
• Настройка. Конечно, гидравлическая система для велика сложнее, зато не требует постоянной подстройки. Это лучше и удобнее. Механику надо периодически подстраивать, поскольку тормозные колодки изнашиваются;
• Ремонтопригодность велосипеда. В этом отношении, как говорится, все сложно. Чтобы отремонтировать механическую систему, нужны оригинальные комплектующие. Восстановление гидравлики велобайка требует определенных знаний. Кроме того, механика надежнее.

Как видите, гидравлическая система велосипеда по многим характеристикам превосходит «механику», но она более сложная и дорогостоящая. Что же касается механики, то она более простая, надежная, но по эксплуатационным свойствам ненамного лучше привычных ободных тормозов.

Как же происходит установка дисковых тормозов?

1. На руль необходимо прикрепить тормозные ручки, после отрегулировать их положение при помощи шестигранника.
2. Затем установите калипер в специальные дисковые крепления на раме.
3. Теперь следует установить тормозные диски при помощи болтов, которые входят в комплект, на втулку.
4. Возьмите тросик, закрепите его в тормозной ручке, вставьте в рубашку. На раме имеются направляющие – используйте их, чтобы провести рубашку к калиперу.
5. Последним действием является закрепление тросика и регулировка тормоза.

Что можно сказать про обслуживание дисковых тормозов?

Для эффективного торможения вы должны отслеживать его состояние полностью:

• Проверяйте растяжение тросика регулярно – его работа должна быть четкой и плавной.
• Также проверяйте состояние колодок. Для этого их нужно периодически снимать.
• Также осматривайте ротор и очищайте от налета (лучше всего это делать наждачной бумагой).

При эксплуатации дисковых тормозов самой распространенной проблемой является скрип тормозов. Вы, конечно, можете воспользоваться услугами специалиста в веломастерской, но не спешите, так как есть самые распространенные причины такого скрипа, для выяснения которых не требуется поездка к специалистам.

1. Первой причиной может быть некачественный и дешевый материал, который использовался при изготовлении колодки. В таком случае, вы должны приобрести новые фирменные колодки, чтобы избежать повреждения поверхности ротора. Также следует учесть несовместимость колодок с вашими тормозами.
2. Скрип также может слышаться, если колодки еще новые (на поверхностях колодок есть определенный слой, который и вызывает скрип). Покатайтесь несколько дней, и если скрип не исчезает, значит, причина вдругом.
3. Также скрип издается, когда колодки изношены и происходит соприкосновение ротора с пластиной.

Рейтинг лучших дисковых гидравлических тормозов

Рейтинговый список тормозных систем 2021 сформирован на основании реальных испытаний каждой из приведенных моделей. Список лучших моделей выглядит следующим образом:

Formula T1

Конструкция системы T1 от Formula гарантирует лучшую эффективность при небольшой массе. Точка контакта определяется четко, но не очень податливая, палец устает. Но, если привыкнуть к этой системе, она станет отличной и надежной помощницей на разного качества дорогах. Есть недостаток: на длинном спуске тормоза издают негромкий визжащий звук. Если такое повизгивание велосипеда вас не раздражает, считайте, что минусов у данного представителя класса нет.

HAYES DOMINION A4

После нескольких лет молчания Хейс вернулся с созданием своего нового дискового тормоза Dominion A4. Hayes имеет долгую историю в мире горных велосипедов и отвечает за создание дисковых тормозов много лет. В 2019 году они вводят полностью новый дизайн тормоза 4 поршневой. Благодаря использованию различных систем сбора данных они определили, что снижение конечной мощности тормоза поможет увеличить диапазон полезной мощности для гонщиков.

FSA Afterburner

Эта модель тормоза удобна, эргономична, а также неприхотлива и надежна, подобно японскому самураю. Однако, при циклической нагрузке (нагревании) система уменьшает результативность торможения и не любит сырости. Мощность и плавность торможения велобайка – выше всех похвал, лучшая в своей ценовой нише.

SRAM GUIDE R

Модель на 4 поршня с удобным рычагом. Ход его можно отрегулировать даже без использования инструментов. Мощность тормоза отличная, в условиях сырости система работает даже лучше. В целом, покупатели велосипедов оценивают модель на «отлично». Это серебряный призер по рейтингу.

SHIMANO XTR

Пафосная дорогостоящая модель с отличными характеристиками – лучшая в нашем рейтинге. Регулируемая ширина хвата ручки, удобная точка контакта, высокая мощность, плавность торможения – все это преимущества данной системы. Есть и минус: быстрый износ тормозных колодок на продолжительных спусках. Особенно эта модель пришлась по душе поклонникам эндуро и даунхилл дисциплин.

Заключение

Подводя итог всему вышеперечисленному, можно сделать вывод, что дисковые тормоза имеют практическую ценность при более агрессивной езде. Во время обычных городских велопрогулок их практическая ценность равна нулю, так как они не используются в полном объеме, и нет смысла приобретать дорогие дисковые тормоза.

Однако если вы все-таки решили приобрести такие тормоза, то лучше покупайте механические, так как они являются золотой серединой для многих велосипедистов.

Конечно, если вам нужна высокая мощность торможения, то лучше гидравлических тормозов вы не найдете. Такие тормоза используют в экстремальных видах велоспорта (например, даунхилл). Конечно, они значительно дороже, но это того стоит.

Меня зовут Евгений, и я велосипедист. Вот уже более 15 лет занимаюсь велоспортом и попробовал разные дисциплины — bmx, mtb, downhill и другие. Свой первый велосипед «школьник» я сломал пополам при попытке преодолеть земное притяжение. Я уверен, что заинтересую вас своим сайтом и расскажу о тонкостях велосипедной индустрии, чтобы вы стали профессионалами!

Вы просто пытаетесь надуть себя и других людей механика лучше гидравлики. 1 мощность торможения больше чем у гидравлики лёгкое и быстрое обслуживание даже без опыта и чаще всего это колодки либо рубашка изредка трос гидравлика на морозе будет хуже работать и на крутых спусках она спокойно может закипеть и завоздушиться а это просто п*з*ец на спуске плюс колодки гидролиния поршень и так далее что сложно в обслуживании и жестоко дорого. 2 цена механики ниже но надо исходить из требований которые нужно велосипедисту так как иногда и механика дороже гидравлики. 3 Подходит на любой вид велосипеда. Я катал Bmx сейчас Downhill а также я веломеханик.

Благодарю за оставленный комментарий Семен! Но мне кажется, что будущее за гидравликой, конечно как и механика так и гидравлика бывает разного уровня и уход за данными системами должен быть разным. Каждый вправе выбрать систему подходящую именно ему. Желаю всегда стабильного торможения на любой поверхности!)

Семён катает даунхил на механике? Не верится. Покатав интенсивно два месяца на механике, это каждый день по 60 км, заболели пальцы и часть запястья. Поэтому думаю перейти на гидравлику. Ездил на механике лет 7, был доволен. Заменил органические колодки на железные, поставил диски 180, стальные тросики из нержавейки, и тормозило очень неплохо. А сейчас две проблемы — дискомфорт в кисти и бесячее подтягивание тросиков каждую неделю. Думаю, достойной гидравликой Шимано какой-нибудь м 355 это вылечится :))))
Лень было заморачиваться с гидравликой, так как не умею обслуживать, надо учиться :))))

Что скажите про Hope? Странно,что их нет в вашем рейтенге

Источник