Как устроены тормоза на велосипеде

Передние тормоза на велосипеде. Практика использования

Часто общение с передними тормозами у велосипедиста начинается с падения через руль. После этого о их существование пользователь забывает, используя постоянно только задние тормоза.

Относительно ручки переднего тормоза вырабатывается строгое предубеждение, а трогать их становится страшно.

• Почему нужно использовать передние тормоза
• Можно ли использовать передние тормоза на наклонных поверхностях
• Как правильно использовать передние тормоза на велосипеде
  • Используйте следующую инструкцию:

  Этот вариант со скрипом подходит для размеренного катания по ровным дорожкам или городу. Но и в этом случае совершается ошибка. Как минимум, задний тормоз истирается гораздо быстрее.

  Для профессионального и даже для продвинутого любительского уровня этот вариант не годится. Не случайно на серьезные горные велосипеды устанавливаются полноценные тормозные системы как вперед, так и назад.

  В этой статье описывается, как правильно использовать передние тормоза на велосипеде.

  Почему нужно использовать передние тормоза

  Если разрисовать торможение велосипеда поэтапно в векторах, то видно, что нагрузка при нажатии ручки тормоза приходится преимущественно на переднее колесо. Вес велосипедиста частично перераспределяется и смещается вперед.

  Это приводит к тому, что заднее колесо велосипеда отрывается от земли на микроны, а иногда даже и на миллиметры.

  Разгруженное состояние колеса приводит к уменьшению силы трения в паре колесо-поверхность. Возникают неприятные эффекты типа юза, скольжения, потери эффективности торможения. Это усугубляется, если перемещаться стоя на педалях.

  Добавив к этому неблагоприятную погодную среду, например, влажный асфальт или тонкий лёд, получаем неуправляемый механизм.

  

  Вспомните, как дети (а может быть и вы сами когда-то) после дождя гоняли по лужам на великах ХВЗ, и проезжая лужу, резко застопоривали ножной тормоз, перемещая вес на руль. Это приводило к длинному торможению с заносом. Это хорошо только тогда, когда происходит игра.

  Соответственно, использование переднего тормоза необходимо. Это нужно при интенсивном катании или в сложных погодных условиях. Ведь тормозить колесом, которое потеряло сцепление, бессмысленно.

  Кроме того, даже если отбросить практический эффект, важен ещё эффект и экономический. При использовании двух тормозов одновременно, оба тормоза изнашиваются равномерно.

  Можно ли использовать передние тормоза на наклонных поверхностях

  Если у велосипедиста зародился страх перед передними тормозами, то использовать их на склонах и горках становится нестерпимо тяжело.

  Человек ощущает ужас, когда испытывает смещение центра массы на переднюю ось.

  Это приводит к появлению жесточайшего табу на использование передних тормозов на склонах.

  Между тем, здесь умение правильно использовать эти тормоза определяет комфортность и безопасность процесса.

  Заднее колесо на горках имеет специфику держать грунт ещё хуже, чем на ровной поверхности. Вот тут-то и очень помогут передние тормоза.

  

  Ими нужно активно пользоваться именно на спусках. Чем сложнее вас ожидает спуск, тем интенсивнее нужно использовать передний тормоз. Не случайно на заре развития экстремального горного велосипеда в России, байкеры устанавливали на своих коней гигантские передние ротеры и мощную гидру именно на передний контур.

  Как правильно использовать передние тормоза на велосипеде

  Профессиональные велосипедисты часто используют передние тормоза и правильная техника подразумевает торможение обоими колёсами.

  Как же сделать так, чтобы при нажатии ручки переднего тормоза не переворачиваться через руль?

  Для начала уясните, что если вы падали через руль из-за переднего тормоза, то это было следствием неправильной техники использования.

  При мгновенной блокировке переднего колеса на хорошей скорости падение неизбежно.

  Учиться тормозить передним тормозом нужно аккуратно и постепенно.

  Для начала нужно слегка притормаживать передком и ощутить игру веса.

  Только после этого можно переходить к более решительным действиям.

  Используйте следующую инструкцию:

  1. Перед тем, как начать торможение передним тормозом, скиньте скорость задним, нажав на ручку на пол-секунды.

  Т.е. торможение должно быть поэтапным или ступенчатым – к ручке заднего тормоза прикладываем силу большую, чем к переднему.

  Дальше, когда инерция не ощущается так критично, увеличиваем силу нажатия на ручку переднего тормоза. Тактику используем как на горках, так и на ровной поверхности. Исключение составляют только высокие спуски – там нужно аккуратно тормозить передком совместно с задним тормозом, начиная с самого начала пути.

  2. Резкие нажатия исключены. Полная блокировка колеса исключена.

  Вспомните систему ABS в автомобиле. Для велосипеда действуют те же правила. Передние тормоза нельзя блокировать не при каких условиях.

  3. Играйте собственным весом, перемещая точку массы велосипеда. При спусках или резких торможениях разгружайте переднее колесо и нагружайте заднее.

  Иногда нужно вывешиваться на педалях за седло. Такой расклад обеспечит устойчивость.

  4. Если переборщили с зажатой передней ручкой, то её можно отпустить.

  Смешно, но сделать это не так просто! Когда велосипед уже начал переворачиваться, вы оцепеневаете и падаете вместе с ним. Важно жестко контролировать эти моменты «замораживания» и при малейшем намеке на переворот, отпускать тормозную ручку.

  Вместо заключения

  Умение правильно использовать передние тормоза на велосипеде – это важный приём, который жизненно необходим тем, кто хочет продвинуться в катании и повесить технику. В некоторых дисциплинах этот навык категорически необходим.

  В опровержение распространённому мнению важно отметить, что правильное использование переднего тормоза не только увеличивает эффективность торможения, но и сохраняет велосипед в стабильном состоянии при движении. Сначала может казаться, что любой попавший под колесо камень, перевернет вас через руль. Но это только неверное впечатление. Велосипед будет ехать уверенно, как баржа с песком.

  Кстати говоря, горный велосипед способен свободно съезжать практически с вертикальных склонов. Но сделать это можно только при правильном использовании как переднего, так и заднего тормоза.

  Как улучшить тормозную систему велосипеда?

  

  П ри любой оценке системы тормозов велосипедов – дорожных, горных, механических, гидравлических, ободных или дисковых – необходимо учитывать системы управления и регулирования. Если с первым все легко и интуитивно понятно, как быть в отношении последнего? Что именно понимается под регулированием тормозов, и почему о нем стоит также позаботиться?

  Управление и контроль

  

  Система торможения позволяет точно контролировать силу зажима в роторе (или ободе, который в некоторых случаях является большим ротором) заданным нажимом рычага.

  Другими словами, это означает возможность сбросить необходимую скорость без разрыва сцепления – если конечно это не то, что вы пытаетесь сделать.

  Максимальная мощность торможения не должна приводить к блокированию, и возможность играть на этом определяет важность регулировки. Когда при снижении скорости более слабые тормоза могут непредсказуемо блокировать колесо, не достигая точки максимальной мощности торможения, отлично отрегулированные тормоза позволят снова и снова испытывать этот момент.

  Хорошо отрегулированные тормоза — это те, которые вы сможете подвести к самому моменту блокировки и управлять им, как вам необходимо или немного снизить скорость без его увеличения, чтобы вас не вышибло из седла.

  С точки зрения безопасности, такой контроль позволит получить короткий тормозной путь. С точки зрения характеристик, лучше отрегулированные тормоза означают быструю езду и уверенность в необходимом снижении скорости в нужный момент с затрачиванием как можно меньшего времени.

  Усилие и результат

  Часто можно услышать такую фразу: «Тормоза должны регулироваться движением пальцев, а не механизмов». В некотором смысле, это абсолютно верно, но остаются некоторые характеристики, которые можно встроить в тормозную систему, что позволит получить преимущество над соперником.

  Подумайте о тормозной системе, как о входе и выходе: нажатие рычага на одном конце приводит к образованию силы зажима на другом, что приводит к торможению. Как упоминалось выше, одним из признаков отличной регулировки тормозов выступает предсказуемость поведения, а если сила усилия не соответствует получаемому результату, тормозной способности системы доверять невозможно.

  Вот несколько признаков, которые позволят выявить проблему. Например, гибкая скоба тормоза может деформироваться из-за применяемой силы нажатия рычага большей той, которую можно передать ротору или ободу. Сила нажатия на рычаг также может теряться из-за чрезмерного трения троса или корпуса троса, плохо проводящих гидравлических линий, излишне чувствительного материала тормозной колодки.

  Даже плохой дизайн может стать причиной ошибки, особенно если геометрия тормозного рычага направляет в клещевой тормоз чрезмерно растущую или отклоняющуюся силу. Конечно, опытный велосипедист легко справится с этими проблемами, но в идеале их не должно быть вовсе.

  Почему дисковые и гидравлические тормоза лучше?

  

  Достижения в области соединения колодки и обработки поверхности обода существенно улучшили положение вещей, в отличие от последних попыток Magura и SRAM выйти на рынок гидравлических ободных тормозов, которые пока остаются примеров неудачного дизайна.

  С другой стороны, в дисковых тормозах используются компактные и плотные формы, которые жестче и усилены более прочными материалами, эффективнее передающими усилие нажима к отведенной тормозной поверхности.

  Тормозные поверхности более твердые, а фрикционный материал намного сложнее. Люди, которые делают резиновые прокладки, станут утверждать, что они вкладывают в это дело огромный труд, и я бы с этим согласился, но лучшего результата всё же можно добиться, благодаря использованию дисковых тормозных колодок.

  Аналогично в гидравлических линиях идет большая потеря части сигнала, которая происходит в механическом приводе тормозов по причине трения линии и оказываемого давления на корпус, к тому же из-за механики снижается усилие нажатия.

  Всякий раз, прикладывая меньше усилий, вероятность резко затормозить тоже снижается. Если для того, чтобы получить нужную силу торможения, требуется приложить большое усилие, это значит, что проконтролировать точную силу собственного нажатия не удастся.

  Скажете, это преувеличение? Вспомните об этом, когда в следующий раз, полагаясь на несколько кусков модной резины, вы рухнете на скорости 70 км/ч.

  И если есть еще причина, помимо исторического опыта, что вы все еще хотите продолжать использование карбоновых ободьев с заведомо плохими показателями торможения, например, в мокрую погоду, скажите о ней.

  Тормоза для велосипеда

  Тормоза, хоть их «придумали трусы», бывают разные: клещевые, кантилеверные, векторные CV-брейки), гидравлические ободные (например, MAGURA), роллерные, дисковые и барабанные. Все, кроме роллерных, дисковых и барабанных, воздействуют на обод колеса и носят поэтому гордое название «ободных».

  Клещевые тормоза

  • слабое усилие прижима колодок;
  • низкая эффективность торможения, особенно когда мокро и грязно;
  • слабое крепление в одной точке;
  • перекос при торможении;
  • несовместимость с амортизационной вилкой;
  • кроме всего прочего, они легко забиваются грязью.

  

  Рис. Двухосевые клещевые тормоза (BR-7800)

  Словом, если как следует разогнаться, то с клещевыми тормозами быстро и резко остановиться не получиться. Качественно не изменило ситуацию и внедрение двухосевых систем с увеличенным до 57 мм плечом. А посему на туристических, дорожных, складных и детские велосипедах они были вытеснены кантилеверами. На последних четырех типах велосипедов чаще всего их ставили вперед. Сейчас и эти тормоза, в свою очередь, заменены V-брейками.

  Барабанные тормоза

  Устройство барабанных тормозов широко известно. Две полукруглые абразивные колодки с помощью кулачка прижимаются изнутри к стальному барабану. Конструкции бывают однокулачковые и более совершенные -двухкулачковые. На велосипеды ставят чаще всего первый вариант. Их особенностью является неравномерность прижима колодок, соответственно, несколько пониженная эффективность торможения. Но считается, что для велосипедов мощности торможения вполне хватает. Появились барабанные тормоза в начале прошлого века и выпускаются до сих пор, хотя их ниша на рынке сравнительна мала. Кстати, в начале 70-х годов прошлого века первые горные велосипеды округа Marin имели именно барабанные тормоза.

  

  Рис. Барабанный тормоз BSA 1949 г.
  1 — контргайка, 2 — регулировка натяжения троса, 3 — трос, 4 — ось, 5 — фланец, б — барабан, 7 — рычаг, 8 — наконечник тормозного троса

  Кантилеверы

  Это весьма простая конструкция состоит из двух изогнутых в стороны сравнительно коротких рычагов, к каждому из которых анкерным болтом привинчена тормозная колодка. С помощью набора плоских и сферических шайб и прямоугольного выреза в теле рычага положение колодки можно менять в широких пределах.

  Каждый рычаг имеет одну, свою личную точку крепления на пере вилки, вокруг которой вращается, отсюда произошло название тормозов. Рычаги приводятся в действие тросиковыми поводками, а угол между усами поводков лежит обычно в пределах 90°-120°. Основная идея кантилеверов заключалась в том, чтобы между тормозами и покрышкой было пустое пространство максимального размера, которое не забивалось грязью даже в самых суровых условиях. И действительно, кантилеверы стали большим шагом вперед по сравнению с клещевыми тормозами. Но геометрия сыграла с ними злую шутку. Из школы известно, что чем больше угол между усами поводков, чем ближе он к 180°, тем большее усилие можно создать. Сей факт хорошо известен водителям. Натянув достаточно длинный трос и привязав его к солидному дереву, можно, сев на трос посредине, своим весом стронуть с места 1,5-тонную машину, завязшую в болоте. А в кантилеверах по мере вытягивания троса и приближения колодок к ободу угол между усами поводка уменьшался, следовательно, уменьшались максимально возможное усилие прижима и эффективность торможения. К этому генетическому недостатку кантилеверов можно добавить неудобство работы с анкерным болтом: приходилось оперировать сразу двумя ключами, и сильно не хватало «третьей руки». Сложность настройки сочетается с легкостью самостоятельной и неожиданной разрегулировки тормоза. За тормозами приходилось тщательно следить, особенного внимания требовали недорогие модели. Так что революция, устроенная V-брейками в 1996-97 годах, прошла «на ура» и в считанные месяцы. Но кантилеверы не ушли совсем. С 2004 года родная фирма Shimano вместо клещевых тормозов ставит на кроссовые (циклокроссовые) шоссейники кантилеверы, совместимые с гоночными тормозными ручками.

  Роллерные тормоза

  Роллерные тормоза встроены с левой стороны во втулку колеса. Принцип их действия такой же, как у барабанных тормозов на любом авто- или мотоустройстве, разумеется, с некоторыми конструктивными отличиями. Появились они во второй половине 90-х годов прошлого века и должны были составить конкуренцию всем остальным, в первую очередь, — дисковым тормозами. Но не получилось. Сферой применения роллерных тормозов стали группы оборудования NEXAVE, NEXUS и комфортные велосипеды, предназначенные для цивилизованного туризма и поездок по паркам, городу. Основные достоинства данного вида тормозов — долгая работа без обслуживания, сохранение ободов в «девственном» виде, защищенность от пыли, грязи и воды. Для агрессивного и экстремального катания и дальних походов роллерные тормоза мало пригодны. Отремонтировать их в полевых условиях, случись что, довольно затруднительно.

  В настоящее время самыми массовыми являются тормоза векторного типа, или V-брейки. В 1997 году на нашем рынке они стремительно вытеснили кантилеверы, а с 2000 года успешно конкурируют с дисковыми тормозами, несмотря на самые пессимистические предсказания.

  • простота;
  • эффективность;
  • низкий вес конструкции;
  • надежность;
  • удобство настройки.

  Трудно придумать конструкцию проще: V-брейки — это два параллельных рычага длиной 100-120 мм, стянутых с одной стороны тросиком.

  

  Рис. Устройство векторного ободного тормоза
  1 — поводок, 2 — гофрированный пыльник, 3 — гайки крепления тормозных колодок, 4 — тормозные рычаги, 5 — тормозные башмаки, 6 — оси вращения рычагов, 7 — болтики натяжения пружин, 8 — болт крепления тормозного троса, 9 — регулировочные гайки, 10 — плоские пружины, 11 — серьга поводка, 12 — модулятор, 13 — оболочка тормозного троса.

  

  Зависимость тормозного усилия от хода троса и типа модулятора

  SM-PM40: Для тормозов V-brake на МТБ велосипеде.
  SM-PM50: Для механических дисковых тормозов (сити-байки).
  SM-PM60: Для тормозов V-brake (сити-байки)

  Модулятор усилия — это устройство, которое облегчает контроль торможения путем увеличения хода троса и, благодаря этому, уменьшает тормозное усилие в некотором диапазоне значений, не давая тормозам блокировать колеса. Вне этого диапазона мощность, чувствительность и усилие торможения возрастают и, возможна блокировка колес.

  Они имеют несколько простых регулировок. Тросик, стягивающий рычаги, абсолютно прямой, соответственно, усилие передается полностью. Существует два типа V-брейков: с параллельным подведением колодок к ободу (с помощью параллелограмма) и более простой вариант, с подведением по окружности. Так как ход колодок у V-брейков мал — 2-4 мм, этот конструктивный изыск не сказывается на работе и эффективности. Параллельный подвод способствует только более равномерному износу колодок, увеличению веса, цены и усложнению конструкции. Несколько дополнительных узлов трения в зоне, где вдоволь грязи, песка и пыли, изнашивается довольно быстро; характерный звон поезженных тормозов хорошо известен многим байкерам. В последнее время параллелограмм остался только у V-брейков XTR Shimano.

  Эффективность торможения V-брейков в первую очередь зависит от жесткости тормозного рычага. Именно поэтому мощные, прочные тормоза Shimano XT и SLX пользуются успехом у участников многих видов МТВ-соревнований. Правильно настроенные V-брейки, вне зависимости от конструкции, запросто перекинут байк через руль или помогут передней шине оставить жирную черту на асфальте.

  Ободная гидравлика

  Наиболее известны у нас тормоза фирмы MAGURA. Их разработку можно считать попыткой выжать из ободных тормозов все и досуха. Устройство чисто гидравлическое: от тормозной ручки с поршнем идет гидролиния, на которой последовательно «висят» две машинки с тормозными колодками. Настройка, если внутри гидролиний нет посторонних частиц и воздушных пузырьков, не очень сложна. Проблемы могут начаться, если надо сменить тормозную жидкость, порванную гидролинию и заново прокачать тормоза. Тут без навыка и специального инструмента не обойтись. Даже в плохую погоду или зимой такие тормоза «схватывают насмерть», колесо не провернешь; поэтому ободная гидравлика очень ценится, например, в триале.

  Дисковые тормоза

  Дисковые тормоза известны давно и прекрасно себя зарекомендовали на автомобилях и мотоциклах.

  Идея дискового тормоза проста. На втулку колеса слева, рядом со спицами закреплен стальной диск. С помощью достаточно примитивного устройства к вращающемуся диску с обеих сторон прижимаются колодки. Чем сильнее прижаты колодки, тем больше сила торможения. Колодки изготавливают из абразивного материала, и в этой малости заключено существенное отличие дискового тормоза от ободного. Обода, кроме редких исключений, делают из алюминия. Конструкторам приходится изощряться, подбирая для колодок «хитрые» композиции, которые не слишком сильно терли бы обод, но при этом хорошо тормозили. Жесткие абразивные колодки сотрут обод мгновенно, а стальной диск может работать годами. Тормозные диски (роторы) обычно имеют диаметр от 140 до 200 мм. На переднее колесо ставится диск побольше, на заднем — поменьше.

  Производители долго пытались пристроить дисковые тормоза на велосипеды. Несмотря на широчайшее распространение дисков в авто- и мотостроении во второй половине XX века, создать легкие, надежные и сравнительно недорогие дисковые велосипедные тормоза оказалось весьма сложной задачей. Поэтому велосипедный дисковый бум наступил лишь в 2000-х годах, примерно через 10-12 лет после появления первых образцов дисковых тормозов на велосипедах, участвующих в МТВ-гонках.

  Устройство дисковых тормозов

  1. Гидравлические.
  2. Механические.
  3. Гибридные.

  Устройство гидравлических тормозов очевидно. Управляющий цилиндр с поршнем размещен в тормозной ручке на руле. Силовой цилиндр (а могут быть и два) приводит в действие тормозные колодки, соединенные специальным высокопрочным рукавом. Вся система герметична и заполнена жидкостью (маслом). Для наглядности можно вспомнить физику из школьной программы, в частности, описание гидравлического пресса. Один к одному! Встречаются системы с расширительным бачком и без него. Если бачка нет, то ремонт и замена масла требуют от байкера определенного навыка, а также специальных инструментов.

  Конструкция механических тормозов, их еще называют «тросиковыми» или, точнее, «с тросиковым приводом», не сложнее. Как и в V-брейках или кантилеверах, et cetera, трос тянет приводной рычаг на калипере, и несложный механизм прижимает тормозные колодки к диску. Механизмы не слишком разнообразны. Это многозаходный ходовой винт, как в кран-буксе домашнего водопровода, клин или кулачок. Клин и кулачок — близкие родственники, только один перемещается, а другой поворачивается вокруг оси. Трос и колодки совершают движение во взаимно перпендикулярных плоскостях, другие решения сделали бы механику чрезмерно сложной.

  Гибридные тормоза, как понятно из названия, сочетают принципы механического и гидравлического тормозов 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. В последние годы гибридные тормоза практически исчезли, а их нишу заняли гидравлические и механические дисковые тормоза.

  Различия между дисковыми тормозами следуют из их конструктивных особенностей.

  • эффективность торможения и его модуляция (точность дозирования тормозного усилия), так как усилие передается с помощью несжимаемой жидкости;
  • минимум трущихся поверхностей;
  • отсутствие люфтов, соответственно, их легче регулировать и дозировать тормозное усилие;
  • быстрота отвода колодок от диска при отпускании тормозной рукоятки;
  • обеспечение большой мощности тормоза.
  • наличия люфтов;
  • трущихся поверхностей;
  • упругости передаточных звеньев;
  • повышенного износа элементов.

  Для примера: трос, передающий усилие на задний тормоз, имеет большую длину; трется о рубашку; постепенно вытягивается; слегка, пружинит и меняет длину в зависимости от температуры.

  • меньшую, по сравнению с гидравликой, цену;
  • большую надежность;
  • простоту ремонта и обслуживания даже в полевых условиях;
  • возможность сопряжения с любой стандартной тормозной ручкой.

  Рассмотрим «плюсы» и «минусы» дисковых тормозов по сравнению с ободными.

  • больший коэффициент трения между абразивом и стальным диском по сравнению с трением резиновой колодки об алюминиевый обод;
  • независимость от погодных и дорожных условий;
  • не забиваются грязью и снегом;
  • «вечные» обода;
  • у них больший срок службы абразивных колодок и дисков;
  • большая мощность торможения;
  • тормоз нормально работает даже при повреждении («восьмерке») обода;
  • стальные диски, в отличие от алюминиевых ободов, не боятся сильного разогрева при торможении, что важно в горных условиях;
  • высокая точность дозирования тормозного усилия (модуляция);
  • в дисковых тормозах реализован принцип «отрегулировал и забыл».
  • в первую очередь, высокая цена;
  • необходимы специальные втулки,с креплениями для дисков и специальные узлы крепления тормоза на вилке и задних перьях байка;
  • повышенные требования к торсионной жесткости амортизационной вилки, не всякую вилку рекомендуют использовать с дисковым тормозом;
  • сложность установки и наладки, особенно для гидравлических систем;
  • ограниченная ремонтопригодность в полевых условиях (в основном, для гидравлических систем);
  • большая нагрузка на спицы (дабы ее снизить, увеличивают диаметр фланцев на втулках), поэтому невозможно устанавливать дисковые тормоза на колеса с радиальным набором;
  • дисковые тормоза, так же как роллерные и барабанные, увеличивают так называемую неподрессоренную массу колеса и, как следствие, несколько ухудшают работу амортизации;
  • сложность замены колодок на некоторых моделях;
  • при торможении ось втулки стремится вырваться из открытого вниз дропаута. Усилие торможения весьма велико, и традиционный эксцентрик типа Quick Release недостаточен для прочного крепления колес при работе с дисковым тормозом, можно в любой момент остаться без переднего колеса. Это, кстати, было одной из причин создания альтернативных способов крепления колес. Сначала для экстремальных дисциплин, а теперь для марафонов и кросс-кантри стали использовать осевые стандарты QR20, MAXLE, Maxle Lite и E-thrul5QR.

  В начале нынешнего века дисковые тормоза имели больший вес, но в последние годы ситуация изменилась, и все больше появляется моделей, которые легче, чем ободные тормоза. Дисковые тормоза решительно вытесняют ободные на велосипедах высшей и средней ценовой категории.

  Дисковые тормоза выпускаются в разных версиях. Для DH и фрирайда производят более мощные, тяжелые конструкции с дисками увеличенного диаметра, иногда «плавающими», нередко с 2- или 4-поршневой скобой. А кросс-кантрийные тормоза — облегченные, компактные. Фирма Shimano недавно выпустила легкие дисковые механические тормоза для шоссейных велосипедов.

  Тормозные ручки

  Тормозные ручки — это рычаги, которые служат для натяжения и перемещения тормозного троса или создания необходимого рабочего давления в гидравлических тормозных системах. Поэтому механические и гидравлические ручки устроены совсем по-разному, но могут иметь одинаковые функции, например, возможность регулировки расстояния от рычага до руля или регулировки диапазона рабочего хода.

  Особенностью продвинутых тормозных ручек является наличие сервомеханизма. Сервомеханизм позволяет уменьшить ход тормозной ручки и одновременно сократить время реакции тормозных колодок и увеличить силу торможения.

  

  Тормозная ручка с сервомеханизмом

  Сверху комборучка Shimano XT с сервомеханизмом, а снизу обычная (без сервомеханизма). Сервомеханизм позволяет уменьшить ход тормозной ручки и одновременно сократить время реакции тормозных колодок и увеличить силу торможения. 1,2 — начальное и конечное положение тормозных колодок с сервомеханизмом, 3,4 — начальное и конечное положение тормозных колодок без сервомеханизма. Обратите внимание на первоначальный зазор между колодками и ободом в этих случаях. Сервомеханизм позволяет увеличить зазор, что полезно, если обод имеет небольшую «восьмерку».

  

  Тормозная ручка без сервомеханизма

  Сервомеханизм (от лат. servus — слуга) — следящая система автоматического регулирования. Она работает по принципу обратной связи, где управляющий сигнал оказывают механическое регулирующее воздействие на объект. Сервосистемы обладают двумя особенностями: способностью усиливать мощность и информационной обратной связью. Усиление необходимо потому, что требуемая на выходе энергия обычно велика (кинетическая энергия массивного байкера и его велосипеда, которых надо решительно и быстро затормозить), а на входе — незначительна (сила пальцев рук). Обратная связь представляет собой замкнутый контур, в прямом направлении он передает энергию, а в обратном — обеспечивает информацию, необходимую для точного управления. Много лет сервомеханизм был принадлежностью только механических тормозных ручек. Но недавно фирма Shimano разработала гидравлические тормозные ручки для групп SAINT, XT и SLX со встроенным сервомеханизмом, который быстрее подводит колодки к ротору и увеличивает тормозное усилие как минимум на 20%.

  Модулятор тормозного усилия

  В составе комфортных групп велосипедного оборудования используют POWER MODULATOR, разработанный фирмой Shimano. Он служит для ограничения тормозного усилия, предохраняет от «схватывания» тормоза, юза и «оверкиля» через руль.

  Устройство и работа

  

  Рис. Гидравлическая тормозная ручка с сервомеханизмом SAINT, DEORE XT, SLX

  A) SM-PM40 — трубочка, наполненная эластомером, которую устанавливают в стык между оболочкой тормозного троса и изогнутым металлическим наконечником. Во время торможения колодки прижимаются к ободу, и эластомер сжимается, обычно не более, чем на 8 мм. Но и такого хода хватает. Пока эластомер не сжался до упора, сила прижима колодок, а следовательно, и торможения, ограничена и возрастает пропорционально упругости начинки. Только после полного сжатия эластомера тормозное усилие снова резко увеличивается, но к тому времени, тормозная ручка упирается в руль. Этот модулятор не регулируется в отличие от других, и любопытно, как он будет себя вести при хорошем российском морозе?

  Б) BL-C900, BL-C600 — встроены в тормозные ручки. Они имеют бесступенчатую регулировку с двумя крайними положениями: 1) L — light, легкий, при этом модулятор имеет полный ход. 2) Н — hard, твердый, жесткий, при этом модулятор практически заблокирован, и резкое торможение начинается сразу.

  B) BR-T400, BR-T300 — более ранняя модель, которая имеет силовой блочок с пружиной внутри, связывающий тормозной рычаг с хомутом, куда вставляется наконечник тормозной рубашки. Имеет регулировку, аналогичную BL-C90.0.

  Таким образом, подобный аналог АБС позволяет велосипедистам не особенно задумываться, с какой силой давить на тормозные ручки. С другой стороны, имея подобное устройство, затормозить экстренно при необходимости может быть крайне затруднительно.

  Как настроить дисковые тормоза на велосипеде

  Эксплуатация велосипеда это одно, а вот починка – совсем другое. Даже умелые и опытные велосипедисты сталкиваются с такой проблемой, как неправильная/неполноценная работа дисковых тормозов. Разобраться с этим явлением можно, если четко знать принцип работы и устройство системы. И начать следует именно с этих основных моментов.

  Устройство и принцип работы

  Разница между принципами работы дисковых и механических тормозов – несущественна. Но, отличия в их устройстве все же есть. Рассмотрим поэтапно, начиная с механического типа, который устроен следующим образом:

  1. Ручка тормоза. Ее фиксируют на руле, для удобства выжима, при помощи хомута. Она предназначена для передачи усилия на тормозные колодки, приведения их в действие.
  2. Регулятор троса с контргайкой. Первый элемент служит регулирующим устройством, обеспечивающим ограничение натяжения троса. Второй – для фиксации самого регулятора.
  3. Регулятор тормозной ручки, предназначенный для определения удобного расстояния до руля.
  4. Рубашка троса – защита его от загрязнений, механических повреждений.
  5. Для фиксации троса используется зажим в виде болта, с возможностью регулировки
  6. Механизм, который позволяет привести в движение трос, при нажатии на него, называется калипер. Его действие не возможно без тормозных колодок – резиновых или металлических фрагментов, обеспечивающих плотное зажатие диска.
  7. Непосредственно диск (ротор). Он фиксируется на втулке колеса.

  На рисунках 1 и 2 изображены схематически все вышеперечисленные детали.

  

  Рисунок №1: устройство тормозов на велосипеде

  

  Рисунок №2: внешний вид ручки тормоза с основными элементами

  Основные отличия дисковых гидравлических и механических тормозов

  Главное отличие между гидравлическим и механическим типами состоит в принципе передачи усилия, оказываемого на ручку для приведения их в действие. Так, если проводником силы давления в механике служит трос, то в гидравлике – жидкость. В качестве жидкости может выступать и тормозная, и минеральное масло (в зависимости от компании-производителя). Обе они по своему хороши, а их действие различается между собой в незначительной степени. На фото №3 предлагается схематическое изображение устройства гидравлического типа дисковых тормозов.

  

  Фото №3: основные элементы гидравлической системы дисковых тормозов

  Диагностика системы тормозов

  Как и в случае с человеческим организмом, функционирующим как целостный механизм, перед устранением проблем с тормозами на велосипеде следует провести диагностику, чтобы определить степень их повреждения. Ведь если стерта колодка, от чего воздействие на диск становится значительно хуже, а эффекта остановки (должной) нет, то нужно заменить лишь ее, а не систему в целом. Итак, ниже приведен ряд диагностических мероприятий, необходимых для выявления причин «недуга» вашего велосипеда:

  

  1. Одной из причин неправильной работы тормозной системы может послужить деформация ротора. Поэтому снять его – первоочередная задача. Когда вы раскрутите фиксаторы, и снимите ротор, его необходимо положить на ровную поверхность, например зеркало. Внимательно осмотрите, насколько плотно и равномерно ротор прилегает к нему, а если заметите неровности – значит, их необходимо исправить.
  2. Демонтируем тормозные колодки, чтобы провести визуальный осмотр на предмет повреждений. Это действие происходит следующим образом: найдите на калипере расширение, а затем проворачивайте колодки до момента их снятия. Визуально определить износ их поверхности не составит труда. Так, на рисунке №4 видно, что колодка справа уже изношена полностью и требует незамедлительной замены
  3. Рисунок №4: определение износа колодок
  1. Следующие «кандидаты на тщательный осмотр» это тросики и рубашки. Этот пункт подходит для тех видов транспорта, где используется механика. Проверить тросик необходимо на предмет надрывов волокон, деформаций и так далее. Что же касается рубашек – помните, что их функция состоит в защите от негативных факторов (скопление пыли, попадания влаги) тросика. А потому, трещины или разрывы здесь попросту не должны присутствовать. Оба элемента необходимо смазать перед установкой/заменой.
  2. Для гидравлики тоже есть исключительно присущий такому типу системы тест – состояние гидролинии на предмет утечек. Важно понимать то, что при наличии протечек в гидравлике попросту может не оказываться должного давления на колодки, что выводит систему из строя автоматически. Вполне вероятны повреждения на гидролинии, которые выявляются при визуальном осмотре. Причем вовсе неважно сильное это повреждение, или же незначительное. Проверить необходимо и место стыка гидролинии, калипера и мастер-цилиндра. От ручки тормозов до поршня проходит шток – еще одно потенциальное место, откуда может стравливаться жидкость при повреждениях механического типа (на манжетах). После демонтажа тормозных колодок, необходимо провести проверку на предмет утечки на самом калипере.
  3. Ротатор, как и сами колодки могут загрязняться в процессе эксплуатации велосипеда. Здесь скапливается и масло, и пыль, образуя твердые наслоения, мешающие работе системы. Проводить настройку тормозов, не очистив ротор и колодки от грязи – ошибочно. Сделать очистку можно при помощи наждачной бумаги, мелкозернистой. Но для этого понадобиться демонтировать обе детали, чтобы очистка была произведена максимально эффективно.
  4. Финал – регулировка колеса. Оно не должно быть как-либо перекошено в сторону. Проверить это можно просто выставив велосипед на ровной поверхности, и произведя визуальный осмотр. Если колесо наклонено в сторону, его необходимо выровнять (ослабляем эксцентрик, затем регулируем колесо).

  Комплекс таких мероприятий обязателен. Все это проводиться достаточно быстро, если у вас имеются все необходимые инструменты (отвертка, ключи). Далее переходим непосредственно к процессам регулировки и установки тормозов.

  Проводим настройку дисковых механических тормозов на велосипеде

  В тех случаях, когда выходит из строя один из элементов системы тормозов, вызывающая необходимость его замены, следует проводить регулировку. Есть несколько последовательных этапов, которые помогут вам справиться с этой задачей эффективно и быстро:

  1. Производим проверку всех фиксирующих элементов (болтов). Если один или несколько из них не плотно вкручены, значит они теряют свое функциональное предназначение.
  2. Раскручиваем (не полностью, а лишь с целью ослабления фиксации) контргайку, после чего закручиваем регулятор натяжки троса на руле. Приводим контргайку в предыдущее положение (фиксируем). С регулировкой, расположенной на калипере производим те же действия. Натянуть тросик следует рукой, после ослабления фиксатора. Когда необходимое натяжение достигнуто, закручиваем фиксатор обратно.
  3. Демонтируем машинку.
  4. Как известно, одна из колодок неподвижна, а вторая наоборот. Важно добиться равного удаления от центра прорези калипера, для правильного расположения ротора. Неподвижная колодка регулируется с помощью контргайки. Ослабив ее, вы сможете сместить положение элемента настолько, насколько понадобится. Подвижная колодка регулируется посредством вращения регулировки натяжения троса на калипере. Достигнув нужного положения, фиксируем нестатическую колодку.
  5. Проводим регулировку калипера. Он должен быть выставлен ровно, по отношению к ротору.

  Вот и все готово. Нередко случается так, что ротор все же трется о колодку при движении. Это не удивительно, ведь не всегда удается ровно выставить сами колодки. Определите какая из них зафиксирована не правильно (просто толкайте велосипед и смотрите, этого будет достаточно) и отрегулируйте нужную как приведено в инструкции выше. Но бывает что причина трения состоит в деформации ротора. Для этого его необходимо выровнять. Если изъяны слишком серьезные, лучше произвести замену.

  Регулировка дисковых гидравлических тормозов

  Гидравлические тормоза для велосипеда позиционируются как самонастраиваемые, не требующие вмешательств и регулировки. Но все же настроить их время-от-времени нужно. Например, если слышны странные скрипы или шорохи в процессе эксплуатации, либо же изначально неправильно выставлены заводские настройки. Следующие несколько шагов помогут вам качественно и быстро провести настройку дисковых гидравлических тормозов:

  1. Фиксирующие калипер на адаптере болты необходимо ослабить.
  2. Выжмите тормозную рукоять и зафиксируйте ее в таком положении (если нет помощника, воспользуйтесь подручными материалами: изолента, леска, проволока).
  3. Проводим визуальный осмотр. Как и в механической системе, ротор должен быть расположен четко посреди прорези калипера, с равноудаленными от него колодками. В случае, если ротор размещен неправильно, выравниваем его путем нажатия в ту сторону, где замечена неровность. Это поспособствует равномерному распределению жидкости и фиксации в нужном положении колодок и ротора.
  4. На этом, регулировка может считаться оконченной, а вам остается лишь зафиксировать крепежные болты и вернуть рукоять в исходное положение.

  Как и в случае с механикой, в гидравлике тоже есть ротор, выполняющий ту же функцию. Порой он может поддаваться деформациям. Но это можно устранить, определив место изгиба и выгнув его в противоположную сторону. Тогда шаркащие звуки при езде прекратятся.

  Выводы

  Устранить неполадки на велосипеде – можно, причем даже самому, без должного опыта и подготовки. Все что вам понадобится – следовать инструкциям, предложенным выше. Не стоит торопиться, проводя настройку, так как это процесс тонкий, и все у вас получится!

  Велосипедный тормоз — Bicycle brake

  Велосипед тормоз снижает скорость на велосипеде или предотвращает его перемещение. К трем основным типам относятся: ободные тормоза , дисковые тормоза и барабанные тормоза .

  Большинство велосипедных тормозных систем состоит из трех основных компонентов: механизма, позволяющего водителю задействовать тормоза, такого как тормозные рычаги или педали ; механизм для передачи этого сигнала, такой как тросы Боудена , гидравлические шланги, стержни или велосипедная цепь ; а сам тормозной механизм, A суппорт или барабан , нажимать две или более поверхности вместе для того , чтобы преобразовать, с помощью трения , кинетическая энергия велосипеда и наездника в тепловую энергию , чтобы быть рассеиваться .

  СОДЕРЖАНИЕ

  История

  Карл Дрейс включил поворотную тормозную колодку, которую можно было прижать к задней железной шине его Laufmaschine 1817 года . Это было продолжено на самых ранних велосипедах с педалями, например, на костях , которые были оснащены тормозом с ложкой для нажатия на заднее колесо. Тормоз приводился в действие рычагом или шнуром, соединенным с рулем. Водитель также мог замедлиться, сопротивляясь педалям фиксированного полного привода.

  Следующее развитие велосипеда, пенни-фартинги , аналогично тормозилось ложным тормозом или педалями назад. Во время его разработки с 1870 по 1878 год существовали различные конструкции тормозов, большинство из которых работало на заднем колесе. Однако по мере того, как заднее колесо становилось все меньше и меньше, с увеличением веса водителя на переднее колесо, торможение на заднем колесе становилось менее эффективным. Передний тормоз, представленный Джоном Кином в 1873 году, был широко принят к 1880 году из-за его большей тормозной способности.

  Некоторые гонщики за гроши использовали только педали назад, сходили и спускались по крутым холмам, но большинство также использовали тормоза. Наличие тормоза означало, что гонщики могли катиться вниз по склону, снимая ноги с педалей и кладя ноги на руль, хотя большинство гонщиков предпочитали спешиваться и спускаться по крутым холмам. Помещение ног под руль без стопы педалей, поставленных на подставки для ног на вилках, привело к серьезным несчастным случаям из-за того, что ступни застряли в спицах.

  Альтернативой тормозу ложкой для копейки-фартинга был суппорт, запатентованный Браветтом и Харрисоном в 1887 году. В этой ранней версии суппорта использовался резиновый блок для контакта с внешней стороной маленькой задней шины копейки.

  В 1870-х и 1880-х годах был разработан безопасный велосипед, который примерно напоминает современные велосипеды, с двумя колесами одинакового размера, первоначально с твердыми резиновыми шинами. Они обычно были оснащены передним тормозом с ложкой и не имели заднего тормозного механизма, но, как копейки, они использовали фиксированные передачи, позволяющие тормозить заднее колесо, сопротивляясь движению педалей. Относительная хрупкость деревянных ободов, используемых на большинстве велосипедов, по-прежнему не позволяла использовать ободные тормоза. В конце 1890-х годов появились ободные тормоза и муфта свободного хода.

  С введением массового производством пневматических шин со стороной Dunlop Tire Company , использование ложки тормозов начало снижаться, так как они , как правило, быстро изнашиваются через тонкий корпус новых шин. Эта проблема привела к спросу на альтернативные тормозные системы. 23 ноября 1897 года Абрам У. Дак из компании Duck’s Cyclery в Окленде, штат Калифорния, получил патент на свой роликовый тормоз Duck (патент США 594 234). Утка тормоз используется стержень управляется рычагом на руле , чтобы вытащить двойные резиновые валики против передней шины, торможения переднего колеса.

  В 1898 году, после появления механизмов накатом на выбеге, были введены первые внутренние тормоза для заднего колеса. Тормоз каботажного судна находился в ступице заднего колеса и включался и управлялся задним ходом, что устраняло проблему износа шин. В США каботажный тормоз был наиболее распространенным тормозом в первой половине 20-го века, часто являясь единственной тормозной системой на велосипеде.

  Типы тормозов

  Ложковые тормоза

  

  Ложка тормоз или плунжер тормоз , вероятно, первый типа велосипед тормоза и предшествует пневматическую шину. Тормоза Spoon использовались на гроши с твердыми резиновыми шинами в 1800-х годах и продолжали использоваться после появления безопасных велосипедов с пневматическими шинами. Ложковый тормоз состоит из колодки (часто кожаной) или металлической колодки (возможно, с резиновым покрытием), которая прижимается к верхней части переднего колеса. Они почти всегда приводились в действие правым рычагом. В развивающихся странах ножной тормоз ложки иногда заменяют на старые родстеры со стержневым тормозом . Он состоит из подпружиненного клапана, прикрепленного к задней части короны вилки. Он прижимается к переднему колесу ногой гонщика.

  Возможно, в большей степени, чем любой другой вид велосипедного тормоза, тормоз ложки чувствителен к дорожным условиям и значительно увеличивает износ шин.

  Ложковые тормоза, которые устарели с появлением утиного тормоза, каботажного тормоза и стержневого тормоза, продолжали использоваться на Западе дополнительно на велосипедах для взрослых до 1930-х годов и на детских велосипедах до 1950-х годов. В развивающихся странах они производились гораздо позже.

  

  Ложковый тормоз на переднем колесе велосипеда Swift Safety 1886 года в Транспортном музее Ковентри

  

  Вариант тормоза-ложки в музее Батавуса в Херенвене, Нидерланды

  

  Тормоз велосипедной ложки на 1898 Columbia Model 51 Ladies Chainless

  

  Ложковый тормоз на переднем колесе

  

  Самодельный тормоз ложки на китайский грузовой трехколесный велосипед

  Утиный тормоз

  Изобретенный в 1897 году тормоз утки или роликовый тормоз утки использовал стержень, управляемый рычагом на руле, чтобы прижимать сдвоенные фрикционные ролики (обычно сделанные из дерева или резины) к передней шине. Установленные на осях, закрепленных фрикционными шайбами ​​и установленные под углом, чтобы соответствовать форме шины, ролики прижимались к своим фрикционным шайбам при контакте с шиной, тем самым тормозя переднее колесо. Пружина растяжения удерживала ролики от шины, за исключением случаев торможения. Тормозная сила была увеличена за счет удлиненного тормозного рычага, установленного параллельно рулю и позади него, что обеспечивало дополнительный рычаг при торможении (при необходимости можно было потянуть за рычаг двумя руками). При использовании в сочетании с задним тормозом для каботажного судна лучший велосипедист мог остановиться намного быстрее и с лучшей модуляцией тормозного усилия, чем это было возможно при использовании только тормозной ложки или заднего тормоза для каботажного судна. Эта конструкция, известная в просторечии как « утиный тормоз» , использовалась многими известными наездниками того времени и широко экспортировалась в Англию, Австралию и другие страны. В 1902 году Луи Х. Билл получил патент на улучшенную версию роликового тормоза Duck (Патент 708,114) для использования на моторизованных велосипедах (мотоциклах).

  Ободные тормоза

  Ободные тормоза называются так потому, что тормозная сила прилагается фрикционными накладками к ободу вращающегося колеса, таким образом замедляя его и велосипед. Тормозные колодки могут быть из кожи , резины или пробки и часто устанавливаются в металлические « башмаки ». Ободные тормоза обычно приводятся в действие рычагом, установленным на руле .

  Преимущества и недостатки

  

  Ободные тормоза недорогие, легкие, простые в обслуживании и мощные. Однако они относительно плохо работают, когда обода влажные, и будут тормозить неравномерно, если обода даже немного покоробятся. Поскольку обода могут переносить мусор с земли на тормозные колодки, ободные тормоза более склонны к забиванию грязью или снегом, чем дисковые тормоза (где тормозные поверхности находятся выше земли), особенно при движении по грунтовым поверхностям. Низкая цена и простота обслуживания ободных тормозов делают их популярными в недорогих и средних велосипедах для пригородных поездов, где недостатки сглаживаются из-за неблагоприятных условий. Легкий вес ободных тормозов также делает их желанными в шоссейных гоночных велосипедах.

  Ободные тормоза требуют регулярного обслуживания. Тормозные колодки изнашиваются и требуют замены. По мере их износа может потребоваться корректировка их положения по мере износа материала. Поскольку большинство тормозов движется не идеально горизонтально, колодки могут потерять центрирование по мере износа, что приведет к неравномерному износу колодок. По прошествии длительного времени и использования диски могут изнашиваться. Ободья следует периодически проверять на износ, так как они могут катастрофически выйти из строя, если тормозная поверхность станет слишком изношенной. Износ ускоряется во влажных и грязных условиях. Ободные тормоза требуют, чтобы обода были прямыми (не перекосились или не перекосились). Если обод имеет ярко выраженное колебание, то тормозное усилие может быть прерывистым или неравномерным, а колодки могут тереть обод даже при не задействованном тормозе.

  Во время торможения поверхности трения (тормозные колодки и диски) будут нагреваться. При нормальном использовании это не проблема, поскольку тормоза срабатывают с ограниченным усилием и на короткое время, поэтому тепло быстро рассеивается в окружающий воздух. Однако на сильно загруженном велосипеде при длительном спуске тепловая энергия может добавляться быстрее, чем рассеиваться, вызывая накопление тепла, которое может повредить компоненты и вызвать отказ тормозов.

  Доступно керамическое покрытие для обода, которое может снизить износ, а также улучшить торможение как на мокрой, так и на сухой дороге. Это также может немного снизить теплопередачу внутрь колесных дисков, потому что это теплоизолятор.

  Тормозные колодки

  Тормозные колодки доступны в различных формах и из различных материалов. Многие из них состоят из сменной резиновой накладки, удерживаемой на опоре или тормозной колодке , со стойкой или болтом сзади для крепления к тормозу. Некоторые из них выполнены как одно целое с насадкой, отформованной непосредственно в подушке, что снижает производственные затраты; тормозные колодки картриджного типа удерживаются на месте металлическим шплинтом или резьбовым установочным винтом и могут быть заменены, не перемещая тормозную колодку от совмещения с ободом. Резина может быть более мягкой для увеличения тормозного усилия при меньшем усилии рычага или более жесткой для увеличения срока службы. Многие конструкции колодок имеют прямоугольную форму; другие более длинные и изогнутые, чтобы соответствовать радиусу обода. Колодки большего размера не обязательно обеспечивают большую тормозную силу, но изнашиваются медленнее (в зависимости от толщины), поэтому обычно они могут быть тоньше. В общем, тормоз может быть оснащен различными колодками, если монтаж совместим. Обода из углеродного волокна могут быть более чувствительны к повреждению из-за неправильно подобранных тормозных колодок, и, как правило, необходимо использовать неабразивные пробковые колодки.

  Обода с керамическим покрытием следует использовать со специальными прокладками из-за накопления тепла на стыке прокладки с ободом; Стандартные колодки могут оставлять на керамической тормозной поверхности «глянцевую пленку», уменьшая присущую ей шероховатость и приводя к серьезному снижению тормозных характеристик в мокрую погоду. Керамические прокладки обычно содержат соединения хрома, устойчивые к нагреванию.

  Для использования в сырую погоду иногда используются тормозные колодки, содержащие оксид железа (iii), поскольку они имеют более высокое трение по мокрому алюминиевому ободу, чем обычная резина. Эти подушечки цвета лосося были сначала произведены Scott-Mathauser, а теперь производятся Kool-Stop.

  Чтобы свести к минимуму чрезмерный износ обода, тормозная колодка должна быть достаточно твердой, чтобы не заделывать дорожный песок или стружку металла обода на лицевой стороне колодки, поскольку они действуют как шлифовальные / строжковые агенты и значительно сокращают срок службы обода.

  Типы ободных тормозов

  Ниже перечислены многие подтипы ободных тормозов:

  Стержневые тормоза

  

  «Тормоз со стержневым приводом» или просто «стержневой тормоз» (роликовый рычажный тормоз в терминологии Роли) использует серию стержней и шарниров, а не тросов Боудена , для передачи силы, приложенной к ручному рычагу, чтобы тянуть фрикционные колодки вверх против внутренняя поверхность обода колеса, обращенная к ступице. Их часто называли «стременными тормозами» из-за их формы. Стержневые тормоза используются с профилем обода, известным как обод Westwood , который имеет слегка вогнутую поверхность на тормозной поверхности и не имеет плоской внешней поверхности, необходимой для тормозов, которые накладывают колодки на противоположные стороны обода.

  Механизм задней навески усложняется необходимостью обеспечить возможность вращения в местах крепления вилки и руля к раме. Обычная установка заключалась в том, чтобы комбинировать передний штанговый тормоз с задним тормозом для каботажных судов. Несмотря на то, что рычаги тяжелые и сложные, они надежны и долговечны и могут быть отремонтированы или отрегулированы с помощью простых ручных инструментов. Этот дизайн все еще используется, как правило, на африканских и азиатских родстерах, таких как Sohrab и Flying Pigeon .

  Тормоза суппорта

  Суппортный тормоз — это класс тормозов с тросовым приводом, в которых тормоз крепится к одной точке над колесом, теоретически позволяя рычагам автоматически центрироваться на ободе. Плечи охватывают шину и заканчиваются тормозными колодками, которые прижимаются к ободу . Хотя в некоторых конструкциях предусмотрены двойные точки поворота — рычаги поворота на подрамнике, — вся сборка по-прежнему крепится к одной точке.

  Тормоза с суппортом становятся менее эффективными по мере того, как шины становятся шире и глубже, что снижает механическое преимущество тормозов . Таким образом, суппортные тормоза редко встречаются на современных горных велосипедах . Но они почти повсеместно используются на шоссейных велосипедах , особенно в тормозных суппортах с двойным шарниром и боковым тяговым усилием .

  Тормоза с суппортом боковой тяги

  

  «Тормоза с суппортом с одной шарнирной опорой» состоят из двух изогнутых рычагов, которые пересекаются в шарнире над колесом и удерживают тормозные колодки на противоположных сторонах обода. У этих рычагов есть удлинители с одной стороны, одна прикреплена к кабелю, а другая — к корпусу кабеля. Когда тормозной рычаг нажат, рычаги перемещаются вместе, и тормозные колодки сжимают обод.

  Эти тормоза просты и эффективны для относительно узких шин, но имеют значительный прогиб и, как следствие, плохие характеристики, если рычаги сделаны достаточно длинными, чтобы соответствовать широким шинам. Если не отрегулировать должным образом, низкокачественные тормозные колодки имеют тенденцию поворачиваться в одну сторону во время срабатывания и имеют тенденцию оставаться там, что затрудняет равномерное удаление тормозных колодок от обода. Эти тормоза сейчас используются на недорогих велосипедах; до появления тормозов с двойным шарниром суппорта они использовались на всех типах шоссейных велосипедов.

  

  «Тормоза с суппортом с двумя шарнирами и боковым тяговым усилием» используются на большинстве современных гоночных велосипедов . Одна рука поворачивается в центре, как тяга в сторону; а другой поворачивается сбоку, как центральная тяга. Корпус троса крепится как у бокового тормоза.

  Центрирование боковых тормозов было улучшено с принятием на массовый рынок двухшарнирных боковых тормозов (старая конструкция, заново открытая Shimano в начале 1990-х). Эти тормоза обладают более высоким механическим преимуществом и приводят к лучшему торможению. Тормоза с двумя шарнирами немного тяжелее, чем обычные суппорты с боковым отводом, и не могут точно отслеживать отклонение обода или колесо, которое изгибается из стороны в сторону в раме при резком подъеме. Часто можно увидеть профессиональных гонщиков, поднимающихся в горы с быстросъемным тормозом на заднем тормозе, чтобы устранить сопротивление от этого источника.

  Тормоза с центральным суппортом

  

  Этот тип тормоза имеет симметричные рычаги и, следовательно, более эффективно центрируется. Корпус троса прикрепляется к фиксированному ограничителю троса, прикрепленному к раме, а внутренний трос болтами прикрепляется к скользящей детали (называемой «тормозной треугольником», «тормозным треугольником» или « вилкой ») или маленькому шкиву, по которому проходит разводной трос, соединяющий два тормозных рычага. Натяжение троса равномерно распределяется между двумя рычагами, предотвращая смещение тормоза в одну или другую сторону.

  Эти тормоза были по разумной цене и в прошлом занимали ценовую нишу между более дешевыми и более дорогими моделями боковых тормозов. Они более эффективны, чем боковые тормоза при работе с большим вылетом, поскольку расстояние между шарниром и тормозной колодкой или креплением троса намного короче, что снижает гибкость. Важно, чтобы фиксированный мост, удерживающий оси, был очень жестким.

  U-тормоза

  

  «U-образные тормоза» (также известные под торговой маркой «990-style») по существу имеют ту же конструкцию, что и суппорт с центральным тяговым усилием . Разница в том, что два шарнира рычага прикрепляются непосредственно к раме или вилке, а шарниры суппорта с центральным натяжением прикрепляются к встроенной мостовой раме, которая крепится к раме или вилке одним болтом. Как и роликовые кулачковые тормоза , это суппорт с шарнирами, расположенными над ободом. Таким образом, U-образные тормоза часто взаимозаменяемы и имеют те же проблемы с обслуживанием, что и тормоза с роликовыми кулачками.

  U-образные тормоза использовались на горных велосипедах в начале 1990-х годов, особенно под перьями — популярным в то время местом крепления заднего тормоза. Такое расположение обычно выигрывает от более высокой жесткости рамы, что является важным фактором при использовании мощного тормоза, поскольку изгиб перьев увеличивает ход рычага и снижает эффективное тормозное усилие. К сожалению, он также очень склонен к забиванию грязью, что означает, что U-тормоза быстро вышли из употребления на мотоциклах для беговых лыж.

  U-образные тормоза являются текущим стандартом для рам и вилок Freestyle BMX . Основное преимущество U-тормоза перед консольными и линейно-тяговыми тормозами в этом применении заключается в том, что боковой выступ тормоза и тросовой системы минимален, а открытые части гладкие. Это особенно ценно на велосипедах BMX для фристайла, где любые выступающие части подвержены повреждениям и могут задеть тело или одежду гонщика.

  Консольные тормоза

  Консольный тормоз — это класс тормозов, в котором каждый рычаг прикреплен к отдельной точке поворота на одной стороне стойки сиденья или вилки . Таким образом, все консольные тормоза являются двухопорными. Оба первых и второй класс рычажных существуют конструкции; второй класс — безусловно, самый распространенный. В конструкции рычага второго класса рычаг поворачивается под ободом. Тормозная колодка устанавливается над шарниром и прижимается к ободу, когда два рычага стягиваются вместе. В первоклассной конструкции рычага рычаг поворачивается над ободом. Тормозная колодка устанавливается под шарниром и прижимается к ободу, когда два рычага раздвигаются.

  

  Из-за более широкого возможного расстояния между креплениями и колодками консольные тормоза часто предпочтительнее для велосипедов с широкими шинами, например, на горных велосипедах . Поскольку рычаги движутся только по заданным дугам, тормозная колодка должна регулироваться в нескольких плоскостях. Таким образом, консольные тормозные колодки, как известно, сложно регулировать. По мере износа тормозных колодок консольного тормоза второго класса они опускаются ниже по ободу. В конце концов, можно попасть под обод, и тормоз не сработает.

  Существует несколько типов тормозов, основанных на конструкции консольных тормозов : консольные тормоза и тормоза с прямым натяжением — оба типа рычагов — рычажные тормоза с роликовым кулачком и U-образные тормоза — оба типа рычагов первого класса.

  Традиционные консольные тормоза

  Этот тип тормоза предшествует тормозу прямого действия . Это консольная конструкция с центральной вытяжкой, с выступающими наружу рычагами с каждой стороны, ограничителем троса на раме или вилке для завершения корпуса троса и раздвижным тросом между рычагами, аналогичным тормозам с суппортом с центральным тягом . Трос от тормозного рычага тянет вверх по заднему тросу, заставляя тормозные рычаги вращаться вверх и внутрь, таким образом сжимая обод между тормозными колодками.

  Первоначально консольные тормоза имели почти горизонтальные рычаги и были разработаны для максимального клиренса на туристических или велокроссовых велосипедах. Когда горный велосипед стал популярным, для них также стали применяться консольные тормоза, но меньшие рамы MTB означали, что гонщики часто забивали задние тормозные рычаги пятками. «Низкопрофильные» консоли были разработаны, чтобы преодолеть это, где рычаги расположены ближе к 45 градусам от горизонтали. Низкопрофильные тормоза требуют более пристального внимания к геометрии кабеля, чем традиционные консольные, но сейчас они являются наиболее распространенным типом.

  Традиционные консольные тормоза трудно приспособить к подвеске велосипеда, и они несколько выступают из рамы. Соответственно, они обычно встречаются только на велосипедах без подвески.

  V-образные тормоза

  

  

  «Тормоза с линейным тяговым усилием» или «тормоза с прямым тяговым усилием», обычно называемые торговой маркой Shimano «V-brakes», представляют собой версию консольных тормозов с боковым тяговым усилием, которые устанавливаются на те же выступы рамы . Однако рукава длиннее: к одному рычагу прикреплен кожух кабеля, а к другому — кабель. Когда кабель тянется к корпусу, рычаги стягиваются. Поскольку корпус входит вертикально над одним рычагом, но сила должна передаваться между рычагами сбоку, гибкий корпус удлиняется жесткой трубкой с изгибом 90 °, известной как «лапша» (лапша с изгибом 135 ° используется там, где передний тормоз управляется правой рукой, так как это дает более плавный изгиб в кожухе троса). Лапша помещается в стремя, прикрепленное к руке. Гибкий сильфон часто закрывает оголенный кабель.

  Поскольку между тросом и рычагами нет промежуточного механизма, конструкция называется «прямой тяги». А поскольку рычаги перемещаются на то же расстояние, что и кабель относительно корпуса, конструкция также называется «линейно-тянущая». Термин «V-Brake» является зарегистрированным товарным знаком Shimano и представляет собой наиболее популярную реализацию этой конструкции. Некоторые высокопроизводительные V-образные тормоза используют параллельное движение с четырьмя шарнирами, поэтому тормозные колодки контактируют практически в одном и том же положении на ободе колеса независимо от износа.

  V-образные тормоза хорошо работают с системами подвески, которые есть на многих горных велосипедах, потому что они не требуют отдельного упора троса на раме или вилке. Из-за более высокого механического преимущества V-образных тормозов для них требуются тормозные рычаги с более длинным ходом троса, чем рычаги, предназначенные для старых типов тормозов. Механические (то есть приводимые в действие тросом) дисковые тормоза используют ту же величину хода троса, что и V-образные тормоза, за исключением тех, которые описаны как «дорожные». Как правило, механические дисковые тормоза для так называемых «плоских» велосипедов (в основном горных и гибридных велосипедов) совместимы с рычагами V-образного тормоза, тогда как механические дисковые тормоза, предназначенные для велосипедов «с упором», совместимы с тросом. тормозов старых конструкций (консольных, суппортов и U-тормозов).

  Плохо спроектированные V-образные тормоза могут внезапно выйти из строя, когда конец лапши протянет металлическую скобу, оставляя колесо без тормозного усилия. Хотя лапшу можно рассматривать как предмет обслуживания и регулярно менять, отверстие в стремени может увеличиваться из-за износа. Стремя, как правило, не подлежит замене, поэтому в качественных V-образных тормозах используется прочный металл для стремена.

  «Мини-V-образные тормоза» (или «мини-V-образные тормоза») — это V-образные тормоза с более короткими рычагами, обычно от 8 до 9 сантиметров. Это снижает необходимое натяжение троса, делая их совместимыми с тормозными рычагами, предназначенными для консольных тормозов . Мини-V-образные тормоза сохраняют преимущества, характерные для V-образных тормозов, такие как отсутствие необходимости в дополнительных ограничителях троса. С другой стороны, их более короткие рычаги обеспечивают очень маленький зазор между шинами и колесами и, как правило, делают менее щадящую настройку: они могут работать только с меньшими размерами шин по сравнению с консольными тормозами, могут создавать проблемы при установке крыльев, могут легче забиваться грязью, и они могут затруднить замену колес.

  В V-образных тормозах всегда используются тонкие и относительно длинные тормозные колодки. Тонкие подушечки облегчают снятие колеса, что достигается за счет соединения плеч и отсоединения лапши от стремени. Дополнительная длина увеличивает срок службы колодки за счет компенсации меньшей глубины материала.

  Роликовые кулачковые тормоза

  

  «Роликовые кулачковые тормоза» представляют собой консольные тормоза с центральным тягом, приводимые в действие тросом, тянущим один двусторонний скользящий кулачок . ( Существуют конструкции рычага первого и второго класса ; первый класс является наиболее распространенным и описывается здесь.) Каждое плечо имеет толкатель кулачка . Когда кулачок нажимает на толкатель, он раздвигает руки. Когда верхняя часть каждого рычага перемещается наружу, тормозная колодка под шарниром прижимается внутрь к ободу. Конструкция роликовых кулачковых тормозов пользуется большим преимуществом. Поскольку кулачок контролирует скорость закрытия, зажимное усилие может быть нелинейным с натяжением. А поскольку конструкция может обеспечить положительное механическое преимущество , максимальное усилие зажима может быть выше, чем у других типов тормозов. Они известны своей силой и управляемостью. С другой стороны, они требуют определенных навыков для настройки и могут усложнить замену колес. И они требуют технического обслуживания: как U-образные тормоза , когда колодка изнашивается, она ударяется об обод выше; если не отрегулировать заново, он может в конечном итоге коснуться боковины шины.

  Конструкция с роликовым кулачком была впервые разработана Чарли Каннингемом из WTB примерно в 1982 году и передана по лицензии Suntour . Роликовые кулачковые тормоза использовались на ранних горных велосипедах в 1980-х и в 1990-х годах, устанавливались на лезвия вилки и перья сиденья в стандартных местах, а также под перьями цепи для повышения жесткости, поскольку они не выступают, чтобы мешать кривошипу. . Для велосипеда нет ничего необычного в том, что один роликовый кулачковый тормоз (или U-образный тормоз ) совмещен с тормозом другого типа. Они все еще используются на некоторых велосипедах BMX и лежачих велосипедах .

  Есть два редких варианта, в которых используется принцип роликового кулачка. Для мест, где центральное усилие не подходит, был разработан «кулачковый тормоз с кулачковым механизмом» с боковым натяжением. Также это первоклассный консоль, в нем используется односторонний скользящий кулачок (тумблер) на одной руке, которая соединяется с другим рычагом с помощью звена. Когда кулачок прижимается к толкателю, сила также передается на другой рычаг через связь. И специально для вилок подвески, корпус которых должен заканчиваться на тормозной раме, был разработан «саблезубый кулачковый тормоз» с боковым натяжением. В конструкции саблевидного кулачка конец кабеля закреплен, а корпус перемещает односторонний кулачок.

  Тормоза Delta

  

  «Дельта-тормоз» — это шоссейный велосипедный тормоз, названный так из-за его треугольной формы. Трос входит в центр, протягивает угол параллелограммного рычага, размещенного внутри тормоза, через два противоположных угла, выталкивая два других угла на тормозные рычаги над шарнирами, так что рычаги под шарнирами толкают колодки против обод. Особенностью конструкции является то, что механическое преимущество изменяется в зависимости от касательной во всем диапазоне, в то время как у большинства других конструкций преимущество остается неизменным.

  Многие считают этот тормоз привлекательным, и у него более низкий профиль ветра, чем у некоторых других распространенных тормозов. Тем не менее, Bicycle Quarterly раскритиковал дельта-тормоз за то, что он тяжелый, дает посредственное тормозное усилие и страдает невыгодным переменным механическим преимуществом. В частности, при небольшом параллелограмме износ колодок приводит к резкому увеличению механического преимущества. Однако при высоком рычаге хода рычага недостаточно, чтобы полностью задействовать тормоз, поэтому водитель может использовать тормоза, которые кажутся нормальными при легком торможении, но которые нельзя использовать сильнее при резком торможении.

  Базовый дизайн датируется, по крайней мере, 1930-ми годами. Чаще всего они производились Campagnolo в 1985 году, но тормоза, основанные на том же механизме, также производились Modolo (Kronos), Weinmann и другими. Их больше не производят, и они сейчас редкость.

  Гидравлические ободные тормоза

  

  Это один из наименее распространенных типов тормозов. Они устанавливаются либо на тех же шарнирах, что используются для консольных и линейно-тяговых тормозов, либо на четырехболтовом креплении для тормозов, которые используются на многих испытательных рамах. Они были доступны на некоторых высококлассных горных велосипедах в начале 1990-х годов, но их популярность упала с появлением дисковых тормозов. Умеренное преимущество в производительности (большая мощность и управляемость), которые они предлагают по сравнению с ободными тормозами с тросовым приводом, компенсируется их большим весом и сложностью. Некоторые электровелосипеды продолжают использовать их, поскольку они мощные, относительно неприхотливые в обслуживании, а вес не является проблемой, когда доступна электрическая помощь.

  Дисковые тормоза

  

  Дисковый тормоз состоит из металлического диска, или «ротора», прикрепленный к ступице колеса , который вращается вместе с колесом. К раме или вилке крепятся суппорты вместе с колодками, сжимающими роторы для торможения. Дисковые тормоза могут приводиться в действие механически с помощью троса или гидравлически.

  Дисковые тормоза наиболее распространены для горных велосипедов (включая почти все велосипеды для скоростного спуска ), а также встречаются на некоторых гибридных велосипедах и туристических велосипедах . К концу 2010-х дисковые тормоза стали все более распространенными также на гоночных велосипедах . Дисковый тормоз иногда используется как тормозной механизм .

  Многие гидравлические дисковые тормоза имеют саморегулирующийся механизм, поэтому по мере износа тормозной колодки поршни поддерживают постоянное расстояние от колодки до диска, чтобы поддерживать одинаковый ход тормозного рычага. Некоторые гидравлические тормоза, особенно старые, и большинство механических дисков имеют ручное управление для регулировки зазора между колодками и ротором. В течение срока службы колодок часто требуется несколько регулировок.

  Преимущества

  Дисковые тормоза, как правило, одинаково хорошо работают в любых условиях, включая воду, грязь и снег, благодаря нескольким факторам:

  • Тормозная поверхность находится дальше от земли и возможных загрязнений, таких как грязь, которая может покрывать или замерзать на ободе и колодках. В случае с ободными тормозами первое, что накапливается в грязи на горном велосипеде, едущем по густой грязи, — это обычно тормоза. Горный велосипед с дисковыми тормозами менее подвержен накоплению грязи, если задняя рама и вилка передней вилки имеют достаточный зазор от колес.
  • Дисковые тормоза могут быть изготовлены из материалов, которые лучше рассеивают тепло, чем обод колеса, но диски меньшего размера спортивного размера будут слишком малы, чтобы воспользоваться этим фактом.
  • В роторе есть отверстия, обеспечивающие выход воды и мусора из-под подушек.
  • Колесные диски обычно изготавливаются из легкого металла. Тормозные диски и колодки тверже и могут выдерживать более высокие максимальные нагрузки.
  • Можно ездить на велосипеде с изогнутым колесом, если у него есть дисковые тормоза, в то время как это было бы невозможно с ободным тормозом, потому что изогнутое колесо могло зацепиться за тормозные колодки.

  Другие причины включают:

  • Хотя все типы тормозов со временем изнашивают тормозную поверхность, тормозной диск легче и дешевле заменить, чем обод колеса или барабан.
  • Использование очень широких шин способствует дисковым тормозам, поскольку ободные тормоза требуют все более длинных рычагов, чтобы прорезать более широкую шину. Более длинные руки склонны больше сгибаться, что ухудшает торможение. Дисковые тормоза не зависят от ширины шин.
  • В отличие от некоторых более редких конструкций ободных тормозов, дисковые тормоза совместимы с передней и задней подвеской .
  • С одной и той же рамой можно использовать колеса разных размеров: то есть одна и та же рама, созданная для 29-дюймовых шин, часто может также соответствовать шинам 27,5+ (650+), несмотря на то, что два размера колес имеют разные диаметры обода. Это возможно с дисковыми тормозами, поэтому до тех пор, пока размеры ротора одинаковы, а в раме имеется достаточный зазор; с ободными тормозами это было бы невозможно, поскольку ободные тормоза разных размеров не позволили бы одним и тем же ободным тормозам работать с колесами разного размера. у гонщика больше возможностей, в том числе использование колеса меньшего диаметра с размером обода (например, 27,5+) с более широкой шиной большего объема с тем же размером внешнего диаметра, что и колесо с большим размером обода (например, 29 дюймов) — внешний диаметр согласованность важна, поскольку она сохраняет геометрию рамы между двумя колесами разных размеров.

  Недостатки

  • Для дисковых тормозов требуется ступица, предназначенная для установки диска, и вилка (для передних тормозов) или рама (для задних тормозов), предназначенные для установки суппорта. Передние ступицы, предназначенные для дисков, часто перемещают фланец левой ступицы внутрь, чтобы освободить место для диска, что приводит к изгибу колеса. Выпуклое колесо слабее в поперечном направлении, когда его толкают в сторону, не являющуюся диском. Другие ступицы используют обычное расстояние между фланцами и обеспечивают колесо без тарелки, но требуют менее распространенной вилки с большим расстоянием между ними.
  • Ободной тормоз воздействует непосредственно на обод и прикрепленную к нему шину; дисковый тормоз прикладывает потенциально большой крутящий момент к ступице. У последнего есть два основных недостатка:
  1. Крутящий момент должен передаваться на шину через компоненты колеса: фланцы, спицы, ниппели и основание спиц обода. Спроектированный дисковый тормоз снизит вес за счет отсутствия большинства металлических компонентов обода.
  2. Передний дисковый тормоз создает изгибающий момент на вилке между точками крепления суппорта и концом дропаута. Чтобы противодействовать этому моменту и поддерживать точки крепления и вес суппорта, вилка должна быть определенного размера (скорее всего, тяжелее).
  • Накопление тепла может привести к отказу дисковых тормозов. Дисковые тормоза нагревают диски так же, как ободные тормоза, нагревают обода, но диски по своей природе имеют меньшую поверхность для рассеивания тепла. Избыточный нагрев приводит к закипанию гидравлической жидкости, что приводит к потере тормоза или полному отказу. Перегрев чаще встречается в шоссейных велосипедах, если предположить, что размеры тормозов уменьшены для снижения веса. Зарегистрированные случаи отказа дисковых тормозов обычно связаны с спуском на несколько километров в сочетании с небольшими дисками с недостаточным весом.
  • Конструкция и расположение дисковых тормозов могут помешать Паньер стеллажам , не предназначенным для них. По этой причине многие производители выпускают «дисковые» и «недисковые» версии.
  • При использовании дисковых тормозов с определенными конструкциями рамы возникали некоторые проблемы. При резком торможении переднее колесо может выскочить из дропаутов. Проблема возникла, когда тормозные колодки и дропауты выровнены так, что сила реакции тормоза имеет тенденцию выталкивать колесо из дропаута. При многократном резком торможении ось перемещается в дропауте таким образом, что происходит отвинчивание быстросъемного механизма. Перед катанием райдеры должны убедиться, что шампуры надежно затянуты. Вилки, которые используют разные ориентации тормоза / дропаутов или сквозные оси, не подвержены этой проблеме.

  Гидравлическое против «механического»

  Существует два основных типа дисковых тормозов: «механический» (с тросовым приводом) и гидравлический. Преимущества и недостатки широко обсуждаются пользователями каждой системы. Поскольку преимущества дисковых тормозов с тросовым приводом аргументируются более низкой стоимостью, меньшим объемом обслуживания и меньшим весом системы, считается, что гидравлические дисковые тормоза обеспечивают большую тормозную мощность и лучший контроль. Дисковые тормоза с тросовым приводом традиционно были единственным типом дисковых тормозов, которые можно было использовать с тормозными рычагами, установленными на откидных рулях , но теперь это уже не так.

  Одиночное или двойное срабатывание

  У многих дисковых тормозов колодки приводятся в действие с обеих сторон суппорта, в то время как у некоторых есть только одна подвижная колодка. Двойное срабатывание может перемещать обе колодки относительно суппорта или может перемещать одну колодку относительно суппорта, а затем перемещать суппорт и другую колодку относительно ротора, что называется конструкцией «плавающего суппорта». В тормозах с однократным срабатыванием используется либо состоящий из нескольких частей ротор, плавающий в осевом направлении на ступице, либо изгиб ротора вбок по мере необходимости. Изгиб ротора теоретически хуже, но на практике дает хорошие результаты даже при сильном торможении горячим диском и может дать большую прогрессивность.

  Несколько поршней

  Для дисковых тормозов с гидравлической системой в высокопроизводительных суппортах обычно используются два или три поршня с каждой стороны; более дешевые и низкопроизводительные суппорты часто имеют только по одному с каждой стороны. Использование большего количества поршней позволяет увеличить площадь поршня и, таким образом, увеличить рычаг воздействия на данный главный цилиндр. Кроме того, поршни могут быть нескольких размеров, чтобы можно было контролировать усилие колодки на лицевой стороне колодки, особенно когда колодка длинная и узкая. Может потребоваться длинная узкая площадка для увеличения площади площадки и, таким образом, уменьшения частоты смены подушек. Напротив, один большой поршень может быть тяжелее.

  Стандарты крепления суппорта

  Существует множество стандартов крепления суппортов дисковых тормозов. IS (международный стандарт) отличается для ротора 160 мм и 203 мм и отличается для вил с QR и 20 мм сквозной осью. Стандарт постмонтажа также различается размером диска и типом оси. Многие несовместимые варианты были произведены на протяжении многих лет, в основном производителями вилок. Крепление, используемое на Rockshox Boxxer, является наиболее типичным из этих специальных креплений, но большинство производителей вилок теперь используют стандарт IS или стандарт пост-крепления для своих нынешних вилок. Для справки: Hayes в настоящее время продает не менее 13 различных адаптеров, чтобы их тормоза соответствовали различным монтажным схемам.

  Преимущества и недостатки различных типов креплений

  Недостатком стоек является то, что болт ввинчивается непосредственно в нижние части вилки. Если резьба сорвана или болт заклинило, то резьбу нужно будет отремонтировать или высверлить заклинивший болт. Производители рам стандартизировали крепление IS для крепления заднего дискового тормоза. В последние годы почтовое крепление получило широкое распространение и становится все более распространенным. Это в основном связано с уменьшением стоимости изготовления и стоимости деталей для тормозных суппортов при использовании опоры стойки. Ограничение крепления заключается в том, что расположение ротора более ограничено: можно встретить несовместимые комбинации ступицы / вилки, когда ротор находится вне диапазона.

  Стандарты крепления дисков

  Вариантов крепления ротора много. IS — это крепление на шесть болтов, которое является отраслевым стандартом. Centerlock запатентован Shimano и использует шлицевой интерфейс вместе со стопорным кольцом для фиксации диска. Преимущества centerlock в том , что шлицевой интерфейс теоретически жестче, и извлечение диска происходит быстрее , так как он требует только один стопорного кольца , чтобы быть удалено. Некоторые из недостатков заключаются в том, что конструкция запатентована и требует лицензионного сбора от Shimano. Инструмент для фиксации кассеты Shimano (или внешний инструмент BB в случае ступицы с сквозной осью) необходим для снятия ротора, он более дорогой и менее распространенный, чем ключ Torx. Преимущества IS с шестью болтами в том, что есть больший выбор, когда дело доходит до ступиц и роторов.

  Примеры стандартов монтажа показаны здесь:

  • Centerlock ( собственная разработка Shimano )
  • Международный стандарт (IS) (широко используется) 44 мм BCD
  • Схема расположения 3 болтов Hope Technology (проприетарная)
  • Выкройка с 4 болтами Rohloff (фирменная)

  Размеры дисков

  Роторы бывают разных размеров, например 160 мм (6,299 дюйма), 185 мм (7,283 дюйма) и 203 мм (7,992 дюйма). Доступны и другие размеры, поскольку производители делают диски специально для своих суппортов — размеры часто варьируются на несколько миллиметров. Роторы большего размера обеспечивают большее тормозное усилие при заданном давлении колодки за счет более длинного плеча момента, на которое действует суппорт. Роторы меньшего размера обеспечивают меньшую тормозную способность, но также меньший вес и лучшую защиту от ударов. Роторы большего размера быстрее рассеивают тепло и обладают большей массой для поглощения тепла , что снижает выгорание или поломку тормозов. Велосипеды для скоростного спуска обычно имеют более крупные тормоза, чтобы выдерживать большие тормозные нагрузки. Велосипеды для беговых лыж обычно используют меньшие роторы, которые выдерживают меньшие нагрузки, но обеспечивают значительную экономию веса. Также распространено использование ротора большего диаметра на переднем колесе и ротора меньшего диаметра на заднем колесе, поскольку переднее колесо выполняет наибольшее торможение (до 90% от общего объема).

  Барабанные тормоза

  

  

  Велосипедные барабанные тормоза работают так же, как и автомобильные, хотя в разновидностях велосипедов используется трос, а не гидравлическое управление. Две колодки прижимаются наружу к тормозной поверхности на внутренней стороне корпуса ступицы. Внутренний диаметр корпуса велосипедного барабанного тормоза обычно составляет 70–120 мм (2,756–4,724 дюйма). Барабанные тормоза использовались на передних ступицах и ступицах как с внутренним, так и с внешним механизмом свободного хода. Широко производятся барабанные тормозные системы с тросовым и стержневым приводом.

  Роликовый тормоз — это модульный барабанный тормоз с тросовым приводом, производимый Shimano для использования на передней и задней ступицах со специальными шлицами. В отличие от традиционного барабанного тормоза, роликовый тормоз легко снимается со ступицы. Некоторые модели содержат устройство ограничения крутящего момента, называемое модулятором мощности, предназначенное для затруднения проскальзывания колеса. На практике это может снизить его эффективность на велосипедах с колесами взрослого размера.

  Барабанные тормоза чаще всего используются на хозяйственных велосипедах в некоторых странах, особенно в Нидерландах , а также часто встречаются на грузовых велосипедах и веломобилях . В старых тандемных велосипедах в качестве тормозного механизма часто использовался задний барабанный тормоз .

  Барабанные тормоза обеспечивают стабильное торможение во влажных или грязных условиях, поскольку механизм полностью закрыт. Обычно они тяжелее, сложнее и часто слабее ободных тормозов, но требуют меньшего обслуживания. Барабанные тормоза плохо адаптируются к быстросъемному креплению оси, а снятие барабанного тормозного колеса требует, чтобы оператор отсоединил тормозной трос, а также ось. Для них также требуется моментный рычаг, который должен быть закреплен на раме или вилке велосипеда, и не все велосипеды сконструированы так, чтобы вмещать такие крепления или выдерживать их приложенные силы.

  Тормоза Coaster

  

  

  Изобретенный в 1898 году Уиллардом М. Фэрроу, «каботажный тормоз», также известный как «задний педальный тормоз» или «ножной тормоз» («торпеда» или «контра» в некоторых странах, в Италии «contropedale»), представляет собой тип барабанного тормоза, интегрированный в заднюю ступицу с внутренним механизмом свободного хода. Свободное движение работает так же, как и другие системы, но при нажатии педали назад тормоз включается после доли оборота. Тормоз каботажного судна можно найти как в односкоростных, так и в ступицах с внутренним редуктором .

  Когда такая ступица вращается педалями вперед, звездочка приводит в движение винт, который заставляет муфту двигаться вдоль оси, приводя в движение кожух ступицы или шестерню в сборе. Когда педаль вращается в обратном направлении, винт приводит в движение муфту в противоположном направлении, заставляя ее либо между двумя тормозными колодками и прижимая их к кожуху тормоза (который представляет собой стальную гильзу внутри корпуса ступицы), либо в разрезную манжету и расширяет ее. мантия. Тормозная поверхность часто сделана из стали, а тормозной элемент — из латуни или фосфористой бронзы, как в сделанном в Бирмингеме Perry Coaster Hub. Также существуют грубые тормоза для каботажных судов, обычно на детских велосипедах, где зубчатый стальной тормозной конус захватывает внутреннюю часть корпуса ступицы напрямую, без отдельных тормозных колодок или кожуха. Они предлагают менее прогрессивное действие и с большей вероятностью непреднамеренно заблокируют заднее колесо.

  В отличие от большинства барабанных тормозов (но, как и роликовых тормозов Shimano), горные тормоза предназначены для работы со всеми его внутренними частями, покрытыми смазкой для бесшумной работы и плавного включения. Большинство серых смазок на основе дисульфида молибдена хорошо работают в горных тормозах с их поверхностями трения металл-металл.

  Велосипеды с каботажным тормозом обычно оснащены одной зубчатой ​​звездой и цепным колесом и часто используют цепь шириной дюйма (3,2 мм). Однако было несколько моделей ступиц каботажного тормоза с переключателями , например Sachs 2×3. В них используются специальные сверхкороткие переключатели, которые могут выдерживать частое выпрямление и не требуют чрезмерного вращения педали в обратном направлении перед включением тормоза. Тормоза Coaster также были включены в конструкцию ступичных колес — например, AWC и SRC3 от Sturmey-Archer и Shimano Nexus с 3 скоростями. У них может быть до восьми передач, как у Nexus Inter-8.

  Тормоза Coaster имеют то преимущество, что они защищены от непогоды и, таким образом, хорошо работают в дождь или снег. Хотя каботажные тормоза обычно годами не нуждаются в обслуживании, их сложнее ремонтировать, чем ободные тормоза, в случае необходимости, особенно более сложный тип с расширяющимися тормозными колодками. Тормоза каботажного судна также не обладают достаточным теплоотводом для использования на длинных спусках, что стало легендарным благодаря гонкам, таким как гонка Repack Downhill , где гонщикам почти наверняка придется переупаковывать тормоза каботажных судов после того, как смазка растает или закоптится из-за тепло от длительных спусков. Тормоз каботажного судна может быть применен только тогда, когда рукоятки достаточно выровнены, что ограничивает скорость его применения. Поскольку горные тормоза предназначены только для задних колес, у них есть общий для всех задних тормозов недостаток, заключающийся в легком заносе колеса. Однако этот недостаток можно уменьшить, если велосипед также имеет передний тормоз с ручным управлением, и велосипедист использует его. Еще один недостаток состоит в том, что тормоз каботажного судна полностью зависит от того, полностью ли повреждена и включена цепь. Если цепь обрывается или отсоединяется от звездочки и / или задней звездочки, тормоз каботажного судна не обеспечивает никакого тормозного усилия. Как и все ступичные тормоза, за исключением дисковых, для каботажного тормоза требуется, чтобы к раме был подсоединен реактивный рычаг. Это может потребовать откручивания болтов, когда колесо снимается или перемещается на концах вилки, чтобы отрегулировать натяжение цепи.

  Тормоза тормозные

  Сопротивление тормоз представляет собой тип тормоза определяется его использование , а не его механической конструкцией.

  Тормоз с тормозом предназначен для обеспечения постоянного замедляющего усилия для замедления велосипеда на длинном спуске, а не для его остановки — для остановки велосипеда используется отдельная тормозная система. Тормозной механизм часто используется на тяжелых велосипедах, таких как тандем, в горных районах, где длительное использование ободных тормозов может привести к тому, что обод станет достаточно горячим, чтобы разорваться . Типичный тормозной механизм долгое время был барабанным . Крупнейшим производителем этого типа тормозов является Arai , тормоза которого навинчиваются на ступицы с помощью стандартной резьбы свободного хода с левой стороны задней ступицы и управляются с помощью тросов Боудена . По состоянию на 2011 год барабанные тормоза Arai сняты с производства в течение нескольких лет, оставшиеся запасы близки к исчерпанию, а бывшие в употреблении блоки имеют повышенную цену на сайтах интернет-аукционов.

  В последнее время дисковые тормоза с большим ротором используются как тормозные механизмы. DT-Swiss производит переходник для соединения дисковых роторов со ступицами с резьбой для барабанного тормоза Arai, но это по-прежнему оставляет проблему с установкой суппорта.

  Ленточный тормоз

  

  Ленточный тормоз состоит из полосы, ремешок, или кабель , который обернут вокруг в барабан , который вращается вместе с колесом и протягивается плотно , чтобы произвести торможение трения. Ленточные тормоза появились на трехколесных велосипедах еще в 1884 году. Star Cycles представила ленточный тормоз в 1902 году на своих велосипедах с муфтой свободного хода . Ленточные тормоза по-прежнему производятся для велосипедов.

  Обод ленточный тормоз , как это реализовано на велосипеде Yankee от Royce Husted в 1990 — х, состоит из нержавеющих стальной трос, завернутой в кевларовый оболочке, которая едет в U-образный канал на стороне обода колеса. Нажатие на тормозной рычаг прижимает трос к каналу, создавая тормозное трение. Возвратная пружина ослабляет трос при отпускании рычага тормоза, регулировка не требуется, и тормоз становится более мощным при намокании. Хастед сказал, что его вдохновил ленточный тормоз, используемый в промышленном оборудовании. Велосипед Yankee имел только задний тормоз, но он соответствовал стандартам Комиссии по безопасности потребительских товаров США .

  Исполнительные механизмы

  Исполнительный механизм представляет собой та часть тормозной системы , которая передает усилие от гонщика к той части системы , которая делает фактическое торможение. Механизмы срабатывания тормозной системы бывают механическими или гидравлическими .

  Механический

  Основной современный механический приводной механизм использует тормозные рычаги, соединенные с тросами Боудена, для перемещения тормозных рычагов, таким образом прижимая колодки к тормозной поверхности. Кабельные механизмы обычно менее дороги, но могут потребовать некоторого обслуживания, связанного с открытыми участками кабеля. Существуют и другие механические механизмы срабатывания: см. Тормоза Coaster для механизмов срабатывания педали заднего хода и Тормоза с приводом от стержней для механизма, включающего металлические стержни. Первые тормоза Spoon приводились в действие тросом, который тянули, скручивая конец руля.

  Гидравлический

  Гидравлические тормоза также используют тормозные рычаги для проталкивания жидкости через шланг для перемещения поршней в суппорте, тем самым прижимая колодки к тормозной поверхности. Хотя существуют гидравлические ободные тормоза, сегодня гидравлический приводной механизм в основном идентифицируется с дисковыми тормозами. Сегодня используются два типа тормозной жидкости: минеральное масло и жидкость DOT. Минеральное масло обычно инертно, в то время как DOT вызывает коррозию рамы, но имеет более высокую температуру кипения. Использование неподходящей жидкости может вызвать набухание или коррозию уплотнений. Гидравлический механизм закрыт, поэтому менее вероятно возникновение проблем, связанных с загрязнением на открытых участках. Гидравлические тормоза выходят из строя редко, но обычно выходят из строя. Гидравлические системы требуют для ремонта специализированного оборудования.

  Гидравлическая тормозная жидкость

  В гидравлических дисковых тормозах используются две распространенные формы жидкости: автомобильная марка DOT 4 или DOT 5.1 , гигроскопичная и имеющая температуру кипения 230 ° C; и минеральное масло, которое не гигроскопично и имеет разную температуру кипения в зависимости от типа. Уплотнительные кольца и уплотнения внутри тормоза специально разработаны для работы с той или иной жидкостью. Использование неправильного типа жидкости приведет к выходу уплотнений из строя, что приведет к ощущению «хлюпости» в рычаге, а поршни суппорта не смогут втягиваться, поэтому чистящий диск является обычным явлением. Бачок тормозной жидкости обычно имеет маркировку, указывающую на тип используемой тормозной жидкости.

  Гибридный

  Некоторые старые конструкции, такие как тормоза AMP и Mountain Cycles, используют трос от рычага к суппорту, а затем используют главный цилиндр, встроенный в поршень. В некоторых тандемных велосипедах Santana использовался трос от рычага к главному цилиндру, установленный рядом с рулевой колонкой, с гидравлической линией к суппорту заднего колеса. Такие «гибридные» конструкции позволяют использовать гидравлическую систему, позволяя использовать тормозные рычаги троса, но они могут быть тяжелее и страдать от попадания песка в стандартный трос.

  Более старый комплект барабанных тормозов Sachs («Hydro Pull») позволяет переоборудовать обычный велосипедный барабанный тормоз Sachs в гидравлический рычаг и действие. Поршень добавлен снаружи барабана вместо зажима Боудена. Это решение часто встречается на модифицированных грузовых велосипедах Long John, позволяя рычагом с низким коэффициентом трения приводить в действие тормоз переднего колеса. После того, как компания Sachs прекратила производство этого комплекта, подобное решение иногда применяется путем приваривания поршня Magura к рычагу цилиндра барабана. Сварка была необходима, потому что действие Magura противоположно действию набора Sachs.

  Рычаги тормозные

  

  Тормозные рычаги обычно устанавливаются на руле в пределах досягаемости рук водителя. Они могут отличаться от механизма переключения или интегрироваться в него. Тормозной рычаг передает усилие, прилагаемое водителем, через механический или гидравлический механизм.

  Велосипеды с откидным рулем могут иметь более одного тормозного рычага для каждого тормоза, чтобы облегчить торможение из нескольких положений рук. Рычаги, которые позволяют водителю приводить в действие тормоза с вершин руля, представленные в 70-х годах, назывались рычагами выдвижения, предохранительными рычагами или, из-за их репутации неспособных задействовать весь диапазон хода тормоза, самоубийством. рычаги . Современные тормозные рычаги, расположенные сверху, считаются более безопасными и называются тормозными рычагами прерывания из-за их механизма действия, который «прерывает» трос, идущий от первичного рычага, и приводит в действие тормоз, толкая корпус троса вниз вместо того, чтобы тянуть трос. Этот тип рычага также известен как «крестообразный рычаг» из-за его популярности в велокроссе .

  Механическое преимущество тормозного рычага должен быть согласован с тормозом он подключен для того , чтобы гонщика , чтобы иметь достаточное количество рычагов и поездки для приведения в действие тормоза. Использование несовпадающих тормозов и рычагов может привести к слишком большому механическому преимуществу и, следовательно, к недостаточному ходу для правильного приведения в действие тормоза (V-образные тормоза с обычными рычагами) или слишком небольшому механическому преимуществу, требующему очень сильного усилия для жесткого торможения (V-образный тормоз рычаги с другими типами тормоза).

  Рычаги механического (тросового) тормоза бывают двух видов в зависимости от длины тормозного троса, вытягиваемого для заданного количества движения рычага:

  • Стандартные тяговые рычаги работают с большинством тормозных систем, включая суппортные тормоза, традиционные консольные тормоза и дисковые тормоза с механическим приводом под маркой «Road».
  • Рычаги с длинным ходом работают с консольными тормозами «прямого действия», такими как Shimano «V-Brakes», и дисковыми тормозами с механическим приводом, торговыми маркой «Mountain».

  

  Доступны адаптеры, позволяющие использовать один тип рычага с другим несовместимым типом ободного тормоза. Некоторые тормозные рычаги имеют регулируемый рычаг, который может работать с любым типом тормоза. Другие изменяют свое механическое преимущество, поскольку рычаг сначала перемещается для быстрого перемещения колодки, а затем обеспечивает больший рычаг, когда он соприкасается с тормозной поверхностью. Рычаги гидравлического тормоза перемещают поршень в резервуар с жидкостью. Механическое преимущество рычага зависит от конструкции тормозной системы.

  Техника торможения

  В динамике движения велосипеда вызовет передачу веса на переднее колесо при торможении, улучшая сцепление на переднем колесе. Если использовать передний тормоз слишком сильно, инерция может привести к тому, что гонщик и байк будут наклоняться вперед — тип столкновения, который иногда называют « эндо ». Легкое использование заднего тормоза вызывает легкий занос по мере приближения велосипеда к пределу, на котором произойдет питчовер, что является сигналом для уменьшения усилия на переднем тормозе. На поверхности с низким сцеплением или при повороте переднее колесо буксует, велосипед не может быть сбалансирован, и вместо этого он упадет в сторону.

  На тандемных велосипедах и других велосипедах с длинной колесной базой (включая лежачие и другие специализированные велосипеды) более низкий относительный центр масс делает практически невозможным перевертывание велосипеда при сильном переднем торможении; переднее колесо пробуксовывает первым.

  В некоторых ситуациях рекомендуется снизить скорость и больше использовать задний тормоз, а передний — меньше:

  • Когда вы не знакомы с тормозными характеристиками велосипеда. Важно проверить тормоза и узнать, какое усилие рукой требуется при первой поездке.
  • При наклоне в повороте (а лучше тормозить перед поворотом).
  • Скользкие поверхности, такие как мокрый тротуар, грязь, снег, лед или рыхлые камни / гравий. Трудно оправиться от заноса передних колес на скользкой поверхности, особенно при наклоне.
  • Неровная поверхность: если переднее колесо оторвется от земли во время торможения, его вращение полностью прекратится. Приземление на остановившееся переднее колесо с еще задействованными тормозами может вызвать занос переднего колеса и может перевернуть гонщика через руль.
  • Очень рыхлые поверхности (например, гравий и рыхлая грязь): в некоторых ситуациях с рыхлой поверхностью может быть полезно полностью заблокировать заднее колесо, чтобы замедлить или сохранить контроль. На очень крутых склонах с рыхлой поверхностью, где любое торможение вызывает занос колеса, может быть лучше сохранить контроль над велосипедом с помощью заднего тормоза, чем обычно. Однако ни одно колесо не должно полностью останавливаться во вращении, так как это приведет к очень слабому контролю.
  • Крутые спуски: угол наклона облегчает переворот переднего колеса, и, кроме того, будет очень сложно восстановить занос переднего колеса (высокая вероятность аварии), в то время как занос сзади все равно тянет байк, не теряя слишком много контроля.
  • Длинные спуски: чередование переднего и заднего тормоза может помочь предотвратить усталость рук и перегрев колесных дисков, что может вызвать катастрофический разрыв шин или кипение гидравлической жидкости в случае гидравлических дисковых тормозов.
  • Спущенная передняя шина: при торможении шины, в которой мало воздуха, шина может соскочить с обода, что может привести к аварии.

  В странах с правосторонним движением принято размещать рычаг переднего тормоза слева, и наоборот, потому что рука на стороне ближе к центру дороги чаще используется для ручных сигналов, а задний тормоз не может качаться. велосипедист вперед.

  Велосипеды без тормозов

  Трековые велосипеды построены без тормозов, чтобы избежать резких изменений скорости во время гонок на велодроме . Поскольку трековые велосипеды имеют фиксированную передачу, торможение может быть достигнуто путем изменения усилия на педали для замедления или путем блокировки педалей назад и создания заноса. Шоссейные велосипеды с фиксированной передачей также могут не иметь тормозов, а замедление или остановка осуществляется так же, как и на трековых велосипедах. Однако многие велосипеды с фиксированной передачей оснащены передним тормозом из соображений безопасности или потому, что это требование закона. Некоторые велосипеды BMX построены без тормозов, чтобы избавиться от затрат и сложностей, связанных с устройством для удаления путаницы . Обычный метод остановки заключается в том, что всадник ставит одну или обе ноги на землю или вставляет ступню между сиденьем и задним колесом, эффективно действуя как тормоз ложки . Велоспорт — это разновидность гонок с закрытым треком в Великобритании, Польше, Австралии и Франции. Велосипед специальной конструкции имеет одно колесо свободного хода и не имеет тормозов. Замедление происходит во время поворота, перетаскивая внутреннюю ногу. Эти велосипеды не предназначены для использования на дорогах и хранятся на трассе.

  В Бельгии, Австралии, Германии, Великобритании, Франции, Польше, Японии, Дании и Финляндии запрещено ездить на велосипеде без тормозов по дорогам общего пользования.

  Однорычажные двухколесные тормоза

  На некоторых моделях велосипедов была установлена ​​тормозная система, при которой один рычаг управляет сначала задним тормозом, а затем передним тормозом, и, как утверждается, это снижает риск некоторых несчастных случаев, связанных с торможением, в том числе перекатывания руля.

  Источники:

  https://www.kryptobike.ru/velo/kak-ispolzovat-perednie-tormoza-na-velosipede
  https://velosmak.ru/kak-uluchshit-tormoznuyu-sistemu-velosipeda
  https://asv0825.ru/velosiped/13.html
  https://cyclearea.ru/remont-velosipeda/kak-nastroit-diskovye-tormoza-na-velosipede
  https://ru.qaz.wiki/wiki/Bicycle_brake