Как работают дисковые тормоза (тормозные колодки и трос ручного тормоза). Дисковый тормоз


Как работают дисковые тормоза (тормозные колодки и трос ручного тормоза)

У большинства современных автомобилей дисковые тормоза на передних колесах, а у некоторых - на всех четырех.

Disc brake

Дисковый тормоз - часть тормозной системы, которая фактически и помогает автомобилю остановиться. Самый распространенный тип дискового тормоза - однопоршневой плавающий суппорт. В этой статье мы расскажем об этом типе дискового тормоза.

Основное устройство дискового тормоза.

Местоположение дисковых тормозов в автомобиле.

Главные компоненты дискового тормоза:

-Тормозные колодки.

-Суппорт с поршнем.

-Ротор, крепящийся к ступице.

Дисковый тормоз очень похож на тормоза велосипеда, которые имеют суппорт, прижимающий тормозные колодки к колесу. Но тут тормозные колодки сжимают не само колесо, а ротор, и воздействие происходит гидравлическим путем, а не через кабель. Трение колодок и диска приводит к тому, что диск замедляет ход.

Движущийся автомобиль обладает определенным количеством кинетической энергии, и тормозам необходимо погасить ее, чтобы остановить автомобиль. Как же тормоза это делают? Каждый раз, как только Вы останавливаете автомобиль, тормоза преобразовывают кинетическую энергию в тепло от трения колодок и дисков. Естественно они нагреваются, и весьма ощутимо. Поэтому большинство тормозных дисков делаются вентилированными.

Вентилированные тормоза обладают лопастями, находящимися между двух сторон диска, они прогоняют воздух сквозь диск, обеспечивая охлаждение.

Саморегулирующиеся тормоза.

Однопоршневый дисковый тормоз с плавающей скобой является самоцентрирующимся и саморегулирующимся. Такой суппорт способен скользить из стороны в сторону, двигаясь таким образом к центру каждый раз, как только начинает работать тормоз. Так как нет никакой пружины, которая отталкивает колодки от диска, колодки постоянно соприкасаются с ротором (но резиновое уплотнение поршня, и любое колебание в роторе может отодвинуть колодки на небольшое расстояние от ротора). Это важно, поскольку поршни в тормозах намного больше в диаметре чем те, которые находятся в главном цилиндре. Если бы тормозные поршни уходили в цилиндры, то пришлось бы несколько раз нажать педаль тормоза, для того, чтобы впрыснуть достаточное количество жидкости в тормозной цилиндр с целью приведения тормозных колодок в действие.

Раньше автомобили обладали двух, а то и четырех поршневым суппортом . Поршень (или два) на каждой стороне ротора вымещал колодку со своей стороны. От этого отказались, т.к. одно-поршневые конструкции являются более дешевыми и надежными.

Ручной тормоз.

В случае полного отказа основной системы торможения в автомобилях с дисковыми тормозами на всех четырех колесах, ручной тормоз приводится в действие отдельной системой. В большинстве автомобилей, чтобы привести в действие ручной тормоз, используется специальный трос(кабель).

У некоторых автомобилей с дисковыми тормозами на всех четырех колесах есть отдельный барабанный тормоз, встроенный ступицу задних колес. Этот барабанный тормоз используется только аварийной тормозной системы, и приводится в действие только кабелем; он не имеет гидравлики. У других автомобилей есть рычаг, который поворачивает винт, или приводит в действие кулачок, который давит на поршень дискового тормоза.

Сервисное обслуживание тормозов.

Наиболее распространенный тип обслуживания тормозов - замена колодок. Обычно на тормозных колодках имеется металлический элемент - индикатор износа.

Когда фрикционный материал стирается, индикатор износа взаимодействует с диском, издавая резкий звук. Это означает, что пришло время менять колодки. В суппорте имеется смотровое отверстие, чтобы видеть, сколько фрикционного материала осталось на колодках.

Иногда, на тормозной поверхности ротора возникают повреждения, например канавки различной глубины. Это может случиться если изношенная колодка находится в автомобиле слишком долго. Тормозные роторы могут также деформироваться, то есть потерять свою плоскостность. Если это случается, тормоза могут дрожать или вибрировать, когда вы останавливаетесь. Обе проблемы могут быть устранены путем повторной чистовой обработки (так называемая механическая обработка) ротора. Некоторое количество материала удаляется с обеих сторон ротора, чтобы восстановить плоскую и гладкую поверхность.

Вам не нужно проводить повторную полировку всякий раз, когда происходит замена колодок, а только если они деформированы или повреждены. На самом деле, полировка роторов, производимая чаще, чем требуется может привести к уменьшию срока их службы. Поскольку данная операция стирает материал, с каждой последующей полировкой роторы тормоза становятся тоньше. У всех тормозных роторов есть требования по минимально допустимой толщине. Эти требования можно найти в заводской инструкции.

Источник: Авто Релиз.ру.

autorelease.ru

Дисковый тормоз — VeloWiki

Основная статья: Тормоз

У этих тормозов усилие передается на тормозной диск (обычно называемый ротором), жестко закрепленный на втулке колеса. Тормозная машинка (калипер) крепится на вилке или на раме и содержит в себе 2 колодки, прижимающимися к ротору одним или несколькими поршнями. Такие тормоза требуют наличия втулок с крепежом для роторов, а также креплений на раме и вилке.

Два основных класса дисковых тормозов — механические и гидравлические.

Дисковые механические тормоза[править]

Механические тормоза Avid BB7 с 6-болтовым ротором Roundagon

Конструкция[править]

Это тормоза с тросовым приводом. Такие тормоза относительно просты по конструкции и надежны, используют стандартные тормозные ручки для вибрейков (специальные «дорожные» модели могут использоваться с шоссейными тормозными ручками на циклокроссовых байках, турингах и т. п.).

Как правило, в дисковой механике используется схема с одной подвижной колодкой: при нажатии на тормозную ручку сдвигается одна из колодок и прижимает диск к другой, которая неподвижна (но может регулироваться). Существуют и более сложные тормоза с двумя подвижными колодками, например, WinZip.

Особенности[править]

Тормоза имеют регулируемый зазор между колодками и ротором (чем дороже модель, тем удобнее регулировать), что имеет свои достоинства и недостатки:

  • С одной стороны, в процессе износа колодок требуется постоянно регулировать зазор, чтобы тормозная ручка не проваливалась — иногда по несколько раз за поездку. Если запустить процесс износа, то неподвижная колодка сотрется настолько, что диск будет прижиматься не к ней, а к корпусу калипера, и мощность тормоза резко упадет.
  • С другой стороны, при езде в особо грязных условиях (когда тормоза не нужны) колодки можно развести в стороны, и они не будут изнашиваться впустую.
  • Также механические тормоза мало подвержены «шарканию» колодок о ротор — в отличие от гидравлики, зазор регулируется быстро и просто.

Выбор[править]

Считается, что лучшие механические тормоза выпускает фирма Avid (модели BB5 и BB7), а Tektro и Shimano — неплохие бюджетные модели. Следует учитывать, что хорошая дисковая механика (с соответствующими ручками) сравнима по цене с дисковой гидравликой среднего уровня, а дешевая дисковая механика имеет качество работы хуже, чем вибрейки той же стоимости.

Существует мнение, что хорошие механические тормоза — это специфичный продукт для автономного туризма и тяжелых покатушек, когда за данные деньги требуется максимальная надежность работы в любых условиях и ремонтопригодность в ущерб весу и модуляции. Видно, что на данный момент выпускается относительно малое количество велосипедов с дисковой механикой (преимущественно низкого уровня), поскольку недорогие гидравлические тормоза за чуть большие деньги предлагают лучшее соотношение мощности и модуляции.

Дисковые гидравлические тормоза[править]

Дисковый гидравлический тормоз Shimano Deore XT

Конструкция[править]

В этих тормозах используется гидравлический привод колодок. За счет несжимаемости жидкости такие тормоза обычно имеют лучшую модуляцию по сравнению с механическими, а особенности гидравлической системы позволяют получить столько мощности, сколько требуется конструкторами.

Гидравлические тормоза впервые появились на велосипедах для даунхилла, поскольку с ростом скоростей ободные тормоза уже не могли обеспечить нужной эффективности. Однако для выхода таких тормозов на массовый рынок требовалось одновременно снизить стоимость тормозов и их вес, чтобы приблизиться по этим характеристикам к хорошим вибрейкам. Эти технические задачи были решены, и теперь практически на всех горных велосипедах, начиная со среднего ценового диапазона, устанавливаются гидравлические тормоза.

4-поршневой тормоз Hayes Stroker Ace

Разновидности[править]

В зависимости от конструкции калипера, гидравлические тормоза бывают следующих видов:

  1. Однопоршневые.
  2. Двухпоршневые с оппозитными поршнями.
  3. Двухпоршневые с плавающим калипером.
  4. Четырехпоршневые и более.

Подавляющее большинство моделей велосипедных тормозов — двухпоршневые с оппозитными поршнями. Однопоршневые модели — самые дешевые, но они сочетают в себе недостатки гидравлических и механических тормозов, поэтому были вытеснены с рынка. Многопоршневые схемы и системы с плавающим калипером применяются на тормозах для даунхилла (но не на всех), где мощность важнее, чем простота конструкции и обслуживания.

По типу гидравлической жидкости тормоза делятся на работающие на тормозной жидкости (Avid, Formula, Hayes) и на специальном масле (Shimano, Magura, Tektro). Оба варианта имеют свои небольшие достоинства и недостатки, однако однозначно рекомендовать какой-то один нельзя. Так, опасения по поводу возможного замерзания масла на морозе не имеют под собой оснований — тормоза Shimano Deore XT хорошо работают при −28 °C. Таким образом, не имеет смысла выбирать тормоза по типу жидкости.

По исполнению калипера тормоза делятся на 2 группы:

  • С монолитным калипером — калипер представляет собой единую деталь, а поршни вынимаются через большое отверстие, закрываемое алюминиевой «пробкой». Такая конструкция легче и слегка жестче, но дороже и требует специального инструмента для выкручивания «пробки».
  • С составным калипером — калипер собирается из двух половинок, стягивающихся болтами. Такая конструкция дешевле.

В зависимости от уровня тормоза, выход гидролинии из калипера бывает обычным и поворотным (с помощью штуцера под названием «банджо»). Поворотный штуцер дороже, но удобнее — гидролинию можно проложить оптимальным образом, без висящих в воздухе петель.

Применение[править]

В целом, дисковые гидравлические тормоза весьма надежны и рекомендованы для использования в покатушках, ПВД и любых гонках. Однако в экстремальных походах могут проявиться проблемы, связанные с необходимостью иметь набор для прокачки, а также с тем, что в случае механических поломок такой тормоз отремонтировать в полевых условиях невозможно. Впрочем, случаи фатальных поломок гидравлических тормозов очень редки и по частоте уступают поломкам рам, колёс и особенно багажников.

Необходимо учитывать, что у большинства моделей дисковой гидравлики зазор между колодками и ротором составляет доли мм, не регулируется и поддерживается автоматически. Поэтому в серьезной грязи колодки буквально «съедают сами себя». С другой стороны, механический тормоз в грязи (когда колодки уже сильно стерлись) неработоспособен до момента подстройки колодок, а гидравлический — продолжает работать, хоть и ценой увеличенного износа колодок.

Стоимость[править]

Стоимость хороших (то есть эффективных, качественных и беспроблемных) гидравлических тормозов начинается примерно от 150-200 долларов за полный комплект (2 тормоза в сборе, 2 ротора), поэтому достойные гидравлические тормоза нельзя встретить на велосипедах ниже среднего уровня. При покупке таких велосипедов рекомендуется не «клевать» на наличие дисков, а выбрать модель с вибрейками за те же деньги — они будут лучше по многим показателям.

Аксессуары и совместимость[править]

Роторы[править]

180-мм ротор XTR стандарта Centerlock, на паукеОсновной параметр ротора — это его диаметр, определяющий мощность торможения. В зависимости от предназначения тормозов, выпускаются роторы различных диаметров:
  • 140 мм — для гонок кросс-кантри, только для заднего колеса.
  • 160 мм — самый распространенный диаметр, применяется для кросс-кантри, покатушек, туризма.
  • 180 мм — часто ставится на переднее колесо вместо 160 мм для дополнительного увеличения мощности. На обоих колесах используется для трейла и эндуро.
  • 203 мм — для экстремальных дисциплин.
  • 220 мм и больше — для совсем экстремальных дисциплин, только для переднего колеса.

Необходимо отметить, что чем больше диаметр ротора, тем сильнее нагрузка на вилку, что впоследствии может повлечь ее разрушение. Так, вилки с диаметром ног 28-30 мм обычно разрешается использовать только с 160-мм роторами. В любом случае, не рекомендуется ставить ротор диаметром больше, чем того требуют стиль езды и вес райдера.

140-мм ротор Avid G3 под 6-болтовое креплениеПо конструкции диски делятся на монолитные и плавающие (на легкосплавном пауке). Вторые легче и лучше работают на двухподвесах, но при этом дороги и их очень тяжело выправлять в случае изгиба.

Существует несколько стандартов крепления ротора к втулке:

  • International Standard (6-болтовый) — самый распространенный, используется для всех стилей езды.
  • CenterLock (шлицевой, под съемник кассеты или интегрированной системы) — стандарт тормозов Shimano, поддерживается некоторыми другими производителями втулок и тормозов. Диск быстро устанавливается, но ухудшается грязезащита втулки. На втулку CenterLock можно установить 6-болтовый ротор через переходник.
  • CenterLock (c большим локрингом) — для даунхильных тормозов и втулок, требует специального инструмента.
  • Нераспространенные стандарты (3-4-5-болтовые).

Тормозные колодки[править]

Тормозные колодки с радиаторами

На современных тормозах принята верхняя загрузка колодок, которая в теории позволяет менять колодки практически мгновенно, без снятия колеса и калипера. Встречается и нижняя установка колодок.

Как правило, колодки разжимаются пружинкой и удерживаются винтом, штифтом или упругой защелкой за ушко в верхней части. Некоторые производители используют магнитное крепление колодок, при котором разводящая пружинка отсутствует, а удержание колодок на местах происходит с помощью магнитов и продуманной геометрии калипера. Иногда используется встроенный в поршень штифт, входящий в зацепление с колодкой, что накладывает очень строгие допуски на размеры колодок.

Выпускаются тормозные колодки различных видов, отличающиеся стоимостью и своими характеристиками[1][2]:

  • Органические (англ. organic, resin, semi-metallic). Имеют невысокую стоимость и хорошие характеристики для повседневной езды в сухих и мокрых условиях. Проигрывают металлизированным по сцеплению с диском и по долговечности.
  • Металлизированные (англ. metallic, sintered). Имеют высокую долговечность и отличное сцепление с диском. Но они более шумные, имеют более высокую стоимость, менее эффективны в холодном состоянии. Идеально подходят для соревнований, а также для езды по грязи и песку.

Иногда встречаются специфические виды:

  • Керамические (англ. сeramic) — отличные рабочие характеристики, очень низкая шумность, малая склонность к перегреву, но быстрый износ.
  • Жесткие керамические (англ. сeramic hard) — повышенная долговечность за счет некоторого проигрыша в сцеплении, более высокая стоимость.
  • Кевларовые (англ. Kevlar) — более высокие характеристики, чем у органических колодок, но быстрее изнашиваются в плохую погоду и имеют более высокую стоимость.

В зависимости от уровня тормозов, подложка тормозной колодки может выполняться из стали, меди, титана или алюминия. Алюминиевая подложка несколько дороже, но легче и лучше отводит тепло. Преимущества титановой подложки неизвестны (низкая теплопроводность).

Тормозные колодки Shimano могут иметь встроенный радиатор, улучшающий охлаждение тормозов и обеспечивающий ускоренное нарастание грязи на тормозах.

Стандарты крепления тормозов[править]

Установка на вилку с креплением IS калиперов типа IS (снизу) и PM (сверху) Переходники для различных стандартов

Существует 2 стандарта крепления дисковых тормозов: 51 mm International Standard (IS) с поперечными отверстиями и 74 mm Post-Mount (PM) с продольными отверстиями. Велосипедные рамы обычно имеют крепление заднего тормоза IS (иногда — PM), значительная часть вилок — РМ (IS в вилках постепенно исчезает).

Подавляющее большинство современных калиперов имеют стандарт РМ и рассчитаны для установки на вилку стандарта PM с ротором 160 мм без переходника. Если используется ротор диаметром более, чем 160 мм, то для установки обычно потребуется переходник-проставка (PM-PM). Некоторые «экстремальные» вилки позволяют установку тормозов на ротор 180 или 203 мм без переходника, использование меньших роторов с такими вилками невозможно.

Выпускаются различные переходники для переднего и для заднего колеса, однако при необходимости можно использовать вместо заднего переходника — передний на размер больше (и наоборот). Таблица совместимости переходников IS-PM:

  1. 160 мм передний = 140 мм задний,
  2. 180 мм передний = 160 мм задний,
  3. 200 мм передний = 180 мм задний,
  4. 220 мм передний = 200 мм задний.

Рекомендуется покупать переходник той же фирмы, что и производитель тормозов. Для некоторых вилок (Fox 40 и др.) выпускаются специфические адаптеры: полный список с картинками.

Достоинства и недостатки[править]

Достоинства[править]

  • Очень высокая мощность
  • Относительно медленный износ колодок и роторов
  • Нечувствительность к восьмеркам на ободе
  • Хорошая работа в мокрых, грязных и зимних условиях.
  • Отсутствие износа ободов.
  • Меньшая склонность к перегреву.

Недостатки[править]

  • Сложности в совмещении заднего дискового тормоза с багажником (кроме случаев, когда производитель заранее продумал этот момент и разместил крепление багажника на дропауте со сдвигом наружу, или же разместил крепление дискового тормоза на нижнем пере рамы (например, рамы велосипедов Wheeler длительное время выпускаются с такой возможностью)
  • Высокая стоимость тормозов и колодок (недостаток был актуален ранее, но за последние годы стоимость дисковых гидравлических тормозов существенно снизилась, в то время как качественные модели ободных тормозов типа V-brake были сняты с производства ввиду утраты конкурентноспособности).
  • Высокая нагрузка на втулку, вилку и спицы колеса.
  • Совместимость по запчастям (гидр.) и колодкам только с моделями того же производителя (или вообще, только с самими собой), или же с моделями сторонних производителей, созданными под тормоза конкретного производителя (см. продукцию Goodridge, Clarks и т.п.).
  • Относительно большой вес.
  • Плохая модуляция (мех.)
  1. ^ Disc Brake Pad Compounds
  2. ^ Shimano — Disc Brake Pads

velowiki.org

Тормозная система — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Тормоз.

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и/или остановки транспортного средства или механизма. Она также позволяет удерживать транспортное средство от самопроизвольного движения во время покоя.

По своему назначению и выполняемым функциям тормоз­ные системы подразделяются на:

Рабочая тормозная система[править | править код]

Рабочая тормозная система служит для регулирования скорости движения транспортного средства и его остановки. Тормозные системы также делятся по типам приводов: механический, гидравлический, пневматический и комбинированный. Так, на легковых машинах в наше время в основном используются гидравлический привод, а на грузовых пневматический и комбинированный. Для уменьшения прикладываемого усилия на педаль тормоза устанавливается вакуумный или пневматический усилитель тормозов.

Запасная тормозная система[править | править код]

Запас­ная тормозная система служит для остановки транспортного средства при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система[править | править код]

Стояночная тормозная система служит для надёжного удержания транспортного средства неподвижно на дороге. Используется не только на стоянке, она также применяется для предотвращения скатывания транспортного средства назад при старте на подъёме.

Стояночная тормозная система приводится в действие с помощью рычага стояночного тормоза, как правило, затормаживает задние колёса. Как правило, на легковых автомобилях проложен тросовый привод к задним тормозным механизмам, на грузовых автомобилях с воздушными тормозами на задних осях установлены энергоаккумуляторы — тормозные камеры с установленными внутри пружинами, за счёт которых колёса удерживаются заторможенными, а при подаче воздуха пружины сжимаются и стояночный тормоз отпускает.

Вспомогательная тормозная система[править | править код]

Вспомогательная тормозная система служит для длительного поддержания постоянной скорости (на затяжных спусках) за счёт торможения двигателем, что достигается прекращением подачи топлива в цилиндры двигателя и перекрытием выпускных трубопроводов.

История развития тормозных систем автомобиля[править | править код]

До автомобиля[править | править код]

Колодочный тормоз на карете Практически аналогичная каретной конструкция колодочного тормоза на автомобиле Daimler Wagonette 1897 года.

Первые тормозные системы применялись ещё на гужевом транспорте. Лошадь разгоняла повозку до относительно больших скоростей и сама не справлялась с её остановкой. Первые механизмы тормозили само колесо посредством ручного рычага или системы рычагов. Деревянная колодка, иногда — с обитой кожей поверхностью прижималась непосредственно к ободу колеса, затормаживая его. В сырую погоду это было малоэффективно, к тому же, с распространением резиновых пневматических шин тормозить колесо таким образом стало просто невозможно, так как эффективность торможения была бы ничтожна, а резина от контакта с колодкой очень быстро бы стиралась.

С тех пор тормозной механизм претерпел серьёзную эволюцию. Наибольшее развитие в разработке тормозных систем произошло с появлением автомобиля.

До 1920-х : Эра пионеров[править | править код]

Первые автомобили, имевшие колёса каретного типа со сплошными резиновыми шинами, использовали по сути тот же самый колодочный тормоз, что и конные экипажи (строго говоря, все распространённые тормозные механизмы, кроме ленточных, являются колодочными, так как используют в своей работе так или иначе устроенные колодки, однако более сложно устроенные тормозные механизмы принято называть по их наиболее характерному конструктивному элементу — тормозному барабану, диску, и т. п.). Например, на первых автомобилях Бенца колёса тормозились именно колодками, обитыми кожей. Это было малоэффективно, к тому же кожа быстро истиралась, и на протяжении поездки порой приходилось несколько раз менять кожаные накладки. Усовершенствованный вариант этого механизма используется до сих пор на сравнительно простых и малоскоростных велосипедах, правда колодки теперь делают из металла, накладки — из фрикционного материала, и располагают их по бокам от обода колеса (на более дорогих и скоростных моделях используют уже дисковые тормоза).

Принцип действия ленточного тормоза. Барабанные тормоза старинного автомобиля с механическим приводом (барабаны сняты, открывая колодки и механизмы их привода).

Уже в начале XX века серийные легковые автомобили стали развивать скорость более 100 км/ч, что сделало жизненно необходимым наличие эффективной тормозной системы.

Как ни странно, первыми появились дисковые тормоза: запатентованы они были англичанином Уильямом Ланчестером в 1902, но на практике были использованы ещё в конце XIX века в форме, близкой к современным велосипедным. Главной их проблемой был ужасный скрип, издаваемый при контакте медных тормозных колодок с тормозным диском. По этой, а также иным причинам, на заре автомобилестроения наибольшее распространение получили не дисковые, а барабанные тормозные механизмы. Изначально существовало два их варианта.

Первый из них — применённый ещё Даймлером ленточный тормоз: гибкая металлическая лента охватывала снаружи тормозной барабан и, будучи натянутой через систему рычагов, останавливала его вращение. Этот механизм применялся даже в двадцатых-тридцатых годах, например на Ford A / ГАЗ-А в приводе стояночного (не рабочего) тормоза. Второй — барабанный тормоз с колодками полукруглой формы, расположенными внутри полого барабана и прижимающимися к его внутренней поверхности, — он был запатентован Луи Рено в 1902 году. Сегодня под барабанным тормозом имеют в виду обычно именно такой механизм.

В том же 1902 году Рэнсом Олдс применил на гоночном «Олдсмобиле» ленточные тормоза собственной конструкции на задних колёсах с приводом от педали в полу. Эта конструкция оказалась для того времени удачной, и уже через пару лет её переняло большинство американских автомобилестроителей. В качестве рекламы, Олдс позднее провёл сравнение эффективности тормозов своей системы с традиционными колодочными на конном экипаже и барабанными на «безлошадном экипаже» другого производителя. Тормозной путь со скорости в 14 миль в час (22,5 км/ч) составил 6,5 м у «Олдсмобила», 11 м у безлошадного экипажа и 23,6 м — у конного, что весьма убедительно говорило в пользу ленточных тормозов Олдса.

Тем не менее, в эксплуатации ленточные тормоза оказались менее удобны. Так, при остановке на склоне холма автомобиль с ними мог скатываться вниз из-за самораспускания тормозной ленты — на особо крутых подъёмах пассажиру приходилось вылезать из автомобиля и подставлять под его колёса деревянные клинья. Расположенные открыто тормозные ленты очень быстро изнашивались и сильно страдали от коррозии, требуя частой замены — каждые несколько сотен километров. В сырую погоду тормозные ленты могли проскальзывать, как и в случае попадания под них грязи. Примерно теми же самыми недостатками страдали и барабанные тормозные механизмы с колодками, прижимаемыми к наружной поверхности барабана.

Поэтому уже в 1910-х годах на большинстве автомобилей стали использоваться барабанные тормоза, колодки которых были надёжно укрыты внутри барабанов, не проскальзывали и могли служить уже тогда до 1-2 тысяч километров пробега. Это были первые по-настоящему эффективные тормозные механизмы, принцип действия которых мало изменился до наших дней. Сначала колодки были чугунными, но потом на них стали делать накладки из более износостойкого материала на основе асбеста (в печати тех лет называемого «ферадо» или «феродо»).

1920-е — 1930-е[править | править код]

Барабанные тормозные механизмы в практически неизменном виде просуществовали вплоть до сороковых-пятидесятых годов в качестве основного и практически единственного типа тормозных механизмов на автотранспорте. Однако за это время существенно изменились системы привода тормозов.

Барабанный тормозной механизм с гидроприводом и одним двусторонним гидроцилиндром.

Так, начиная с середины двадцатых годов тормозами стали в обязательном порядке снабжать все колёса — и передние, и задние. Пионеры автомобилестроения считали, что автомобиль с передними тормозами при замедлении станет неустойчивым, и ставили их только на задней оси. Впоследствии выяснилось, что автомобиль с передними тормозными механизмами при условии их правильной регулировки вполне управляем при торможении, более того — расположенные спереди тормоза ощутимо более эффективны. Поначалу передние и задние тормоза имели раздельный привод — на один мост работала ножная педаль, а на второй — рычаг, приводимый в действие рукой. В 1919 году на «Испано-Сюизе» появился механический привод тормозов обоих мостов от одной педали, что достигалось благодаря введению в конструкцию специальных рычагов-уравнителей, согласовывающих срабатывание передних и задних тормозных механизмов. Это способствовало распространению новинки: если на Нью-Йоркском автосалоне 1924 года тормоза на всех колёсах имелись только у автомобилей Duesenberg и Rickenbacker, то уже несколько лет спустя они стали стандартом даже на недорогих «Фордах» и «Плимутах».

Автомобили марки «Плимут», выпускавшиеся с 1928 года, содержали в своей конструкции и другое важнейшее нововведение тех лет. В то время, как тормозные системы большинства более ранних автомобилей полагались на механический привод — сначала тягами, а позднее проложенными между закреплёнными на раме шкивами тросами (вроде тех, которые в наши дни приводят в действие стояночный тормоз), — то на протяжении двадцатых-тридцатых годов общепринятыми становятся гидравлические тормозные системы, первая из которых была запатентована в США Малкольмом Локхидом (основателем фирмы Lockheed — производителя компонентов тормозных систем и крупного американского авиастроителя). В системе с гидроприводом тормозные механизмы приводились в действие через длинные системы трубок, заполненных гидравлической жидкостью — изначально изготовлявшейся на основе растительного масла. Впервые она была применена в 1921 года на ультрасовременном для своих лет Duesenberg Model A.

Уолтер П. Крайслер в значительной степени усовершенствовал систему гидроприводов Локхида, в частности — заменил постоянно текущие кожаные уплотнительные манжеты гидроцилиндров на резиновые, и, заручившись разрешением самого Локхида, в 1924 году начал ставить их на свои машины (система Локхид-Крайслер). Эта система без радикальных изменений просуществовала на автомобилях корпорации «Крайслер» (в том числе и «Плимутах») до начала шестидесятых годов.

Автомобили General Motors окончательно перешли на использование гидравлических тормозов лишь к середине тридцатых годов, до этого предпочитая тормоза системы Винсента Бендикса (основателя фирмы Bendix) со считавшимся более надёжным механическим приводом, а Ford решился на такой переход лишь в 1938 году.

Примерно в те же годы появляются и первые системы сервоприводов, снижавших усилие на педали тормоза. Первым серийным автомобилем с вакуумным усилителем тормозов был Pierce-Arrow 1928 года. К началу тридцатых их использовали такие производители люксовых автомобилей, как Lincoln, Cadillac, Duesenberg, Stutz и Mercedes-Benz. Массовое их распространение, тем не менее, пришлось лишь на пятидесятые годы.

Спортивный автомобиль сороковых годов с задними тормозами, расположенными у главной передачи.

1940-е — 1950-е[править | править код]

В сороковых-пятидесятых годах ввиду существенного роста мощности двигателей и скоростей движения появилась необходимость значительного повышения эффективности тормозов серийных автомобилей.

Помимо внедрения в тормозные системы всевозможных усилителей (как правило — либо гидровакуумных, в которых разрежение во впускном коллекторе при помощи специального механизма воздействовало на тормозную жидкость, повышая эффективность торможения, либо вакуумных, где разрежение во впускном трубопроводе двигателя непосредственно воздействовало на связанный с педалью шток; также существовали гидроусилители тормозов, использовавшие не разрежение, а давление, создаваемое насосом усилителя рулевого управления), стали совершенствоваться и сами тормозные механизмы.

Барабанный тормозной механизм с двумя ведущими колодками (дуплексный).

Первым существенным улучшением в конструкции барабанного тормоза стало появление в сороковых годах механизма с двумя раздельными гидроцилиндрами и двумя ведущими колодками (дуплексного). До этого гидроцилиндр был один и раздвигал он сразу обе колодки, что было существенно менее эффективно.

В первые предвоенные и особенно послевоенные годы скорости движения автомобилей росли за счёт появления на массовых моделях достаточно мощных моторов, использующих ставшие доступными широкому потребителю высокооктановые сорта бензина. Самые мощные серийные автомобили пятидесятых годов имели максимальную скорость, вплотную приближающуюся к 200 км/ч. При длительном торможении с высокой скорости существовавшие в то время тормозные механизмы, не рассчитанные на такой режим работы, перегревались и теряли эффективность. Ответным шагом конструкторов стало появление алюминиевых тормозных барабанов (с запрессованными в них чугунными кольцами, к которым непосредственно прижимались колодки), обеспечивавших лучший отвод тепла, введение служившего той же цели оребрения на их поверхности (вентилируемые барабанные тормоза), а также использование тормозных колодок с более жаростойкими накладками, не содержащими органических компонентов (non-organic linings).

На тяжёлых грузовиках получают распространение пневматические тормозные системы.

Со временем тормозные колодки изнашиваются и начинают слабее прижиматься к поверхности барабана, чем существенно снижается эффективность торможения. Для предотвращения этого эффекта в барабанных тормозах были предусмотрены механизмы (эксцентрики), позволяющие в процессе регулировки немного сместить тормозные колодки наружу, восстановив их контакт с поверхностью барабана при торможении («подвести» тормоза). Однако такие механизмы требовали постоянной регулировки, причём добиться равномерного торможения всеми четырьмя колёсами было сложно. Решением проблемы стало внедрение гидроцилиндров с особой конструкцией, обеспечивавшей «самоподвод» тормозных механизмов (как правило за счёт стопорных колец, плотно посаженных в цилиндр с усилием сдвига не менее 50…60 кг, которые по мере износа колодки постепенно продвигались вместе с поршнем в стороны выхода из цилиндра, но в отличие от него не возвращались в исходное положение при падении давления, компенсируя износ колодки и обеспечивая постоянную величину рабочего хода поршня). Впервые они появились на «Студебекере» в 1946 году. Это не только избавило владельца от весьма частой регулировки тормозов автомобиля, но и существенно повысило безопасность, так как при исправном механизме исключалась возможность неправильной регулировки или пренебрежения ей. Тем не менее, по соображениям экономии ещё долгое время многие автомобили не имели такой системы. Например, в США они имелись в списке доступного за доплату дополнительного оборудования для автомобилей марки «Меркури» 1957 года, а широкое распространение получили лишь в середине шестидесятых. Советский вариант Fiat 124 — ВАЗ-2101 — также не имел «самоподвода» задних барабанных тормозных механизмов, как и многие бюджетные европейские автомобили тех лет (при этом «Москвич-408 / 412» и «Волга» ГАЗ-24 — уже имели).

Между тем, все меры по повышению эффективности барабанных тормозов оказались недостаточными: на рубеже пятидесятых и шестидесятых годов наметилось явное несоответствие динамических и тормозных возможностей автомобилей. Тормозные системы попросту не поспевали за стремительным ростом мощности моторов, что особенно явно было заметно в США, где вовсю разгоралась «гонка лошадиных сил» — каждый производитель старался представить на рынке более мощную машину, чем у конкурентов, что привело к тому, что редкий американский автомобиль имел в те годы менее шести цилиндров и 100 л. с. Тормозные механизмы же оставались по сути теми же, что и в тридцатых годах.

1960-е — 1980-е[править | править код]

Дисковый тормозной механизм.

В 1953 году на Jaguar C-Type впервые в мире начали устанавливать тормозные механизмы принципиально иного типа — дисковые, разработанные фирмой British Girling (в настоящее время Lucas Girling). В них колодки прижимались не к внутренней поверхности барабана, а к плоским наружным плоскостям чугунного диска. В самом конце пятидесятых — начале шестидесятых они начали получать распространение на быстроходных серийных автомобилях. В США первым автомобилем с дисковыми тормозами современного типа стал Studebaker Avanti 1963 года (фирма Chrysler ещё в 1949—1954 годах предлагала в виде опционального оборудования на своих самых дорогих моделях дисковые тормоза системы Ausco-Lambert, однако их конструкция не имела ничего общего с современным дисковым тормозом кроме самого по себе наличия тормозного диска — точнее, двух тормозных дисков с фрикционными накладками, которые под действием гидроцилиндра расходились и прижимались ко внутренней поверхности полого тормозного барабана).

Дисковый тормозной механизм конструктивно проще барабанного с автоматической регулировкой зазора, компактнее, легче и дешевле. Он эффективнее, несмотря на меньшую площадь колодок, благодаря тому, что поверхность диска плоская и колодки прижимаются к нему равномерно (полукруглая поверхность колодки барабанного тормоза же неравномерно прижимается к внутренней поверхности барабана), и имеет меньшее время срабатывания. Он проще в обслуживании (в частности — проще замена колодок), практически не ограничивает тормозное усилие на колодках (в барабанном механизме оно ограничено прочностью барабана).

Дисковые тормоза лучше охлаждаются, потому что воздух может свободно циркулировать между диском и поверхностью колодки. Существуют также вентилируемые диски, у них фрикционных поверхностей две. Они разделены перемычками, которые позволяют воздуху попадать внутрь диска и ещё лучше отводить тепло от тормозов. Большинство передних дисковых тормозов на современных машинах — именно вентилируемые, потому что как раз на них приходится большая часть работы при остановке автомобиля. При этом большинство задних тормозов — не вентилируемые. Они имеют сплошной диск, потому что задние тормоза просто-напросто не вырабатывают большого количества тепла.

Другим плюсом дисковых тормозов является то, что они самоочищаются от воды, грязи и продуктов износа — загрязнения и газы «сбрасываются» с диска при его вращении, в отличие от барабана, который легко собирает на себя, например, пыль — продукт износа колодок. Вода, масло, газообразные продукты трения — всё это быстро отводится от рабочих поверхностей, не ухудшая торможение.

Дисковые тормоза нашли применение и на железнодорожном транспорте.

Главными же преимуществами дисковых тормозов перед барабанными считают постоянство (стабильность) характеристик и широкие возможности для регулировки их работы, что приводит к улучшению торможения, а в конечном итоге — повышению безопасности движения.

Вакуумный сервопривод педали тормоза получил массовое распространение именно после внедрения дисковых тормозов, так как они в силу своей конструкции требуют большего усилия на педали.

Характерны для них и определённые недостатки. Площадь их колодок получается сравнительно небольшой, что вызывает необходимость повышения давления в тормозной системе. Это означает рост усилия на педали тормоза и увеличение износа колодок, что вызывает их частую замену.

В барабанном тормозном механизме с двумя рабочими цилиндрами эффективность работы повышается за счёт вращения барабана при движении автомобиля, которое при торможении стремится ещё сильнее прижать к нему колодки («увлекая» их за собой и дополнительно проворачивая их вокруг своих осей), в итоге также уменьшая необходимое усилие на педали тормоза (водителю достаточно легкого нажатия на педаль чтобы колодки коснулись барабана, после чего этот эффект начинает работать как своеобразный «усилитель») — на дисковых тормозных механизмах такой эффект совершенно отсутствует, так как диск вращается в направлении, перпендикулярном к направлению действия тормозного усилия. Поэтому автомобили с дисковыми тормозами, особенно на всех колёсах, в абсолютном большинстве случаев снабжаются сервоприводом (усилителем) тормозов — без него усилие на педали было бы чрезмерно велико.

Кроме того, с дисковым тормозным механизмом сложнее организуется привод стояночного (ручного) тормоза, ввиду чего долгое время на задней оси многих автомобилей продолжали использовать барабанные тормоза (иногда даже использовались механизмы с рабочими дисковыми и отдельным барабанным парковочным тормозом меньшего размера).

Основной же причиной столь позднего массового внедрения дисковых тормозов было то, что при значительно более высокой эффективности дисковые тормоза также выделяют значительно больше тепла, чем барабанные. Это не создавало особых проблем, скажем, на железнодорожном транспорте, где для торможения используется пневмопривод, однако для автомобильной тормозной системы с её гидравлическим приводом представляло большую опасность: при использовании ранних образцов тормозных жидкостей на основе спиртов и растительного масла (касторового) — дешевых и удобных в эксплуатации, но имевших низкую температуру кипения — при длительном торможении это приводило к закипанию тормозной жидкости в гидроприводе, образованию паровых пробок и «проваливанию» педали тормоза с потерей эффективности торможения, что было крайне опасно. Только с появлением более высококипящих тормозных жидкостей на гликолевой основе стало возможным массовое применение дисковых тормозных механизмов. Применение старых марок тормозных жидкостей на масляной основе в таких тормозных системах было существенно ограничено или полностью исключено.

Ещё одним большим минусом дисковых тормозов можно назвать то, что они из-за своей открытости подвержены загрязнениям, несмотря на эффект «самоочищения». Грязь и пыль, всё же попадающие между диском и колодкой, могут быстро привести диск в негодность. Если он слишком тонок, он не способен рассеивать тепло и в экстремальных ситуациях может просто треснуть. Поэтому за износом дисков нужно следить и в случае необходимости заменять их.

Барабанные тормоза считаются более пригодными для тяжёлых условий эксплуатации по бездорожью или запылённым просёлочным дорогам. Например, на ВАЗ-2101 конструкторы поставили задние барабанные тормоза, хотя на итальянском прототипе Fiat 124 они были дисковыми: лучшая тормозная динамика версии с дисковыми тормозами просто не была бы востребована в СССР, где поток транспорта был намного менее плотным, чем в Западной Европе, и остальные автомобили, даже новейшей разработки, в те годы имели ещё худшую тормозную динамику и, как правило, барабанные тормоза без усилителя. При этом барабанные тормоза были более приспособлены к тяжёлым дорожным условиям страны, да и замена колодок на них требовалась существенно реже, что также было большим плюсом в тогдашних условиях. По тем же причинам долго ставили на автомобили барабанные тормоза и, например, в Австралии, также не отличавшейся идеальными дорогами, и на внедорожниках.

Передние тормозные диски находятся в относительно благоприятных условиях, а вот задние принимают на себя всю грязь, которую отбрасывают назад передние колеса. Вот почему задние тормозные колодки и диски часто изнашиваются быстрее передних (на том же Fiat 124 в отечественных дорожных условиях задние тормозные колодки снашивались до металла за 500—600 км пробега), хотя на них приходится намного меньшая доля работы во время торможения.

В случае использования задних дисковых тормозных механизмов использование стояночного тормоза при отрицательной температуре воздуха необходимо исключить, так как часты случаи примерзания колодок к диску. Барабанный механизм лучше герметизирован и как правило меньше подвержен этому.

Существовали различные конструкции дисковых тормозных механизмов — двух- и четырёхпоршневые, с неподвижной и плавающей скобой, вентилируемые, и так далее.

Впоследствии и до настоящего времени конструкция дисковых тормозов принципиально не менялась.

Тормозные диски с перфорацией (просверленными в дисках отверстиями) — отчасти просто украшение, однако не совсем бесцельное: отверстия позволяют воде и газам, находящимся между поверхностью колодок и поверхностью диска, «забиваться» в них, и тормоза таким образом срабатывают быстрее, не ожидая лишнего поворота диска, очищающего его. Это может быть важным в ситуациях, встречающихся в автоспорте, однако при повседневной городской езде, как правило, некритично. К тому же отверстия уменьшают площадь трущейся поверхности диска, а ещё в них могут забиться мелкие камешки, что потребует лишней работы по их удалению.

Изначально дисковые тормоза устанавливали, как правило, и на переднюю, и на заднюю ось: в частности, именно так поступала фирма Fiat — один из пионеров внедрения «дисков». Однако по мере того, как дисковые тормозные механизмы входили в широкий обиход и становились доступны хотя бы как дополнительное оборудование на сравнительно недорогих автомобилях, многие фирмы в целях экономии и упрощения конструкции ручного тормоза стали ставить более эффективные дисковые тормоза только спереди, где их наличие сказывалось на потребительских качествах автомобиля особенно заметно, а на задней оси — оставлять «барабаны», несмотря на очевидную несбалансированность такой системы. Стандартным оборудованием большинства легковых автомобилей дисковые тормоза на всех колёсах стали на Западе лишь к концу восьмидесятых — середине девяностых годов.

На тяжёлых автомобилях — в первую очередь грузовиках и автобусах, а также на очень больших легковых производства США — долгое время использовались барабанные тормозные механизмы, особенно в задних тормозах, так как у них проще увеличить мощность тормозного механизма за счёт наращивания площади колодок — для этого наряду с диаметром просто увеличивают ширину барабана. С тормозными дисками же увеличить мощность тормозного механизма возможно лишь за счёт роста их диаметра, который ограничен размерами ободов колёс. Поэтому получается, что барабанный тормозной механизм можно сделать намного мощнее в абсолютном выражении за счёт большой площади колодок, несмотря на его меньшую относительную (удельную) эффективность по сравнению с дисковым.

Вторым важным усовершенствованием, сделанным в шестидесятые годы, стало массовое распространение двухконтурных тормозных систем, в которых так или иначе предусматривалось разделение гидропривода на два независимых контура. При выходе из строя или снижении эффективности действия одного из них, второй обеспечивал достаточную эффективность торможения для того, чтобы добраться до ближайшего места ремонта. Начиная с конца шестидесятых — начала семидесятых годов такие системы были в большинстве развитых стран включены в обязательные технические требования ко всем новым автомобилям. Например, в США двухконтурная система стала обязательной с 1967 года, хотя ещё с начала десятилетия многие фирмы внедряли двухконтурные тормоза: «Кадиллак» — в 1962, American Motors — в 1963, Studebaker — в 1964.

Электронный датчик скорости вращения колеса, используемый в системе ABS. Управляющий блок ABS.

В конце шестидесятых годов появляется ещё одно важное усовершенствование — антиблокировочная система тормозов — ABS (англ. Anti-lock Braking System). Эта система в её современном виде была разработана в США в конце шестидесятых годов фирмой Bendix и впервые появилась на автомобилях марки Imperial корпорации Chrysler в 1971 модельном году как дополнительное (опциональное, доступное по заказу за доплату) оборудование. Это была трёхканальная компьютеризированная электронная система. Аналогичные по функционалу механические системы находили весьма ограниченное применение и ранее (в авиации под названием «автомат растормаживания» — с 1929 года), но они отличались низкой надёжностью и высокой ценой, вследствие чего не получили массового распространения на серийных автомобилях. В Европе аналогичные системы получили распространение ближе к концу семидесятых годов.

ABS стала особенно актуальной в связи с массовым распространением вакуумных усилителей в тормозных системах и эффективных, быстродействующих дисковых тормозных механизмов, которые в сочетании друг с другом легко позволяют при нажатии на педаль заблокировать колёсные тормозные механизмы. Колёса при этом прекращают вращаться и, как показали исследования, эффективность торможения автомобиля в таком режиме (движение «юзом», то есть, скольжение неподвижных колёс по асфальту) существенно снижается по сравнению со случаем, когда тормозящие колёса катятся (на грани срыва в «юз»). Кроме того, очень важно то, что при заблокированных передних колёсах машина становится неуправляемой, поскольку направление движения практически не зависит от поворота передних колес, если они не катятся, а скользят. При таком торможении «юзом» шины не оказывают сопротивления боковому уводу, то есть, любая боковая сила (например, возникающая при наезде на неровность дорожного покрытия) может вызвать неконтролируемое водителем отклонение автомобиля от прямолинейного движения. В результате при торможении «юзом» машина с дисковыми тормозами и усилителем нередко испытывала опасную тенденцию к заносу задней оси. Применение автоматических регуляторов тормозных сил на задних тормозных механизмах решало данную проблему лишь отчасти.

ABS делает практически невозможной блокировку колёс за счёт управляемого электронным блоком снижения давления в контурах колёс, подверженных в данный момент блокировке, таким образом поддерживая их «на грани» блокирования — торможение в этот момент считается наиболее эффективным. По сути, эта система имитирует приём прерывистого торможения — на автомобилях без ABS он используется при движении по скользкому покрытию и также призван противодействовать блокировке колёс. Лишь в некоторых, сравнительно редко встречающихся в странах с развитой дорожной сетью условиях (например — на грязи, песке, гравии или глубоком слое снега, когда заблокированное колесо способно эффективно останавливаться за счёт «зарывания» в рыхлый грунт) ABS может способствовать незначительному увеличению тормозного пути по сравнению с автомобилем без ABS, водитель которого использует специальных приёмы торможения. Более важно, однако, то, что автомобиль с ABS не теряет управляемости даже при экстренном торможении, его не заносит в одну сторону при блокировке одного из передних колёс. Также в системе тормозов с ABS отсутствуют сравнительно ненадёжные механические регуляторы давления, использующиеся в традиционной системе в контуре задних колёс.

Единственный, но достаточно существенный реальный недостаток большинства ABS — невозможность противодействия блокировке в ситуации, когда все колёса автомобиля находятся на участке покрытия с одинаково низким коэффициентом сцепления, поскольку для принятия решения ABS сравнивает скорости вращения колёс между собой, а также со скоростью движения автомобиля.

Современный этап[править | править код]

Начиная с середины девяностых годов в связи с необходимостью дальнейшего повышения эффективности тормозов наметилась тенденция к существенному увеличению диаметра колёсных ободов с целью размещения тормозных дисков большего размера, при одновременном сильном снижении высоты профиля шины. На современных легковых автомобилях не является редкостью применение ободов посадочным диаметром 16-17 дюймов, в некоторых случаях — до 22", и сверхнизкопрофильных шин с высотой профиля всего в несколько сантиметров. Это позволяет разместить тормозные диски вполне достаточной эффективности. Решёнными в настоящее время можно считать и проблемы с организацией привода стояночного тормоза при дисковых механизмах тормозов.

Всё это открыло возможности для широчайшего использования дисковых тормозных механизмов всех колёс, которые в настоящее время являются в развитых странах стандартным оборудованием для всех или как минимум абсолютного большинства новых легковых автомобилей. Появляются и дисковые тормозные системы для быстроходных грузовиков.

Следуя за почти столь же массовым внедрением ABS, в настоящее время происходит непрерывное дальнейшее совершенствование тормозных систем автомобилей за счёт использования управляющей электроники — можно назвать такие сравнительно недавние новшества, как ESP, TCS, EBD, и так далее — результатом чего становится дальнейший рост активной безопасности. Однако наиболее важным фактором безопасности, как и во все времена, остаётся всё же поведение водителя.

Важным нововведением последних десятилетий стал электропривод стояночного тормоза, обычно представляющий собой расположенные во всех колёсных тормозных механизмах сервоприводы с электродвигателями и редукторами, приводящими в движение тормозные колодки. Такой привод стояночного тормоза, помимо своего непосредственного назначения, позволяет также затормаживать автомобиль по команде бортовой электроники без задействования основной тормозной системы, например — при срабатывании системы безопасности City Stop, предотвращающей столкновение со впереди идущим автомобилем при движении в транспортном заторе. Значительно повышается и эффективность использования стояночного тормоза в качестве резервной тормозной системы.

В связи с тем, что в последнее время набирают популярность электромобили и автомобили с гибридными силовыми установками, всё чаще используются рекуперативное торможение, где энергия, вырабатываемая при торможении, преобразуется в электрическую, подзаряжает аккумуляторы. Например, в Toyota Prius тормозные колодки используются для удерживания автомобиля на месте и для экстренного торможения, а основную роль в торможении играют мотор-генераторы, поэтому тормозные колодки у гибридных автомобилей служат в несколько раз дольше, чем у обычных.

Тормозная система с пневматическим приводом[править | править код]

Общее устройство:

Устройство тормозного механизма:

Принцип действия: При работающем двигателе и отпущенной педали компрессор накачивает воздух в баллоны, где он хранится под давлением. Из баллонов воздух поступает к тормозному крану, от тормозного крана воздух поступает через верхнюю секцию в баллоны прицепа. При нажатии на педаль тормоза верхняя секция закрывается, и воздух прекращает поступать к прицепу. Тормозной кран прицепа открывается, и воздух из баллонов прицепа поступает в пневмокамеры прицепа, и прицеп начинает затормаживать. Нижняя секция тормозного крана автомобиля открывается, и воздух поступает из баллонов автомобиля к пневмокамерам автомобиля, и автомобиль начинает затормаживать. Воздух, поступая в пневмокамеры, давит на диафрагму, она, сжимая пружину, смещается и давит на толкатель, а он передаёт усилие на рычаг и валик разжимного кулака. Разжимной кулак поворачивается и разводит колодки. Колодки прижимаются к барабану, и за счёт трения затормаживают его. При отпускании педали тормоза всё возвращается в исходное положение за счёт возвратных пружин, а воздух из пневмокамер выходит в атмосферу через кран.

Многоконтурные тормозные системы[править | править код]

Общее устройство:

  • Компрессор
  • Влагомаслоотделитель
  • Регулятор давления.
  • Общий баллон.
  • Разобщительный клапан.
  • Баллон переднего контура.
  • Баллон заднего контура.
  • Двухсекционный тормозной кран.
  • Тормозной кран прицепа.
  • Разобщительный кран и разобщительная головка прицепа.
  • Пневмокамеры.
  • Манометры.
  • Предохранительные клапаны.

Принцип действия аналогичен одноконтурным тормозным системам. Разница лишь в том, что для каждой пары колес воздух поступает из отдельного баллона.

Тормозные механизмы гусеничной техники (на примере трактора Т-130)[править | править код]

Предназначены для снижения скорости движения, удержания машины на уклоне и для остановки одного из бортов для более резкого поворота машины.

Устройство:

  • Ведомый барабан (тормозной).
  • Тормозная лента с фрикционной накладкой.
  • Двухопорный рычаг.
  • Кронштейн рычага.
  • Рычаги и тяги привода тормозного механизма.
  • Возвратная пружина.

Принцип действия:

При нажатии на педаль тормоза усилие передаётся двухопорному рычагу. Он поворачивается, одной точкой опирается на кронштейн и держит один конец ленты, а другой точкой натягивает ленту. Барабан обжимается лентой и затормаживает.

Системы торможения колёс шасси авиационной техники[править | править код]

На летательных аппаратах, как правило, существует основная система торможения, аварийная система торможения, стартовый тормоз и стояночный. Основная система предназначена для торможения при посадке летательного аппарата, а также при движении по аэродрому. Как правило, все тормозные колёса оборудованы автоматом растормаживания — антиюзовой автоматикой, которая предотвращает полное затормаживание колеса, сохраняя управляемость, и что самое главное, целостность колёс шасси. На машинах старых выпусков (например, Ил-18, Ан-24) на каждом тормозном колесе установлен инерционный электрический датчик, который выдаёт сигнал в тормозную систему при блокировании колеса на его растормаживание, либо инерционный гидроавтомат растормаживания (напр., на Ту-154), непосредственно сбрасывающий давление в тормозном суппорте юзующего колеса. Существуют и полностью электронные системы с датчиками частоты вращения колёс и блоками, управляющими кранами растормаживания (Ан-124, Ан-148 и др.)

Аварийная система торможения является резервной и работает по упрощённой схеме, минуя антиюзовую автоматику. Как правило, при аварийной посадке с использованием аварийного торможения пневматики колёс разрушаются, также возможно разрушение барабанов колёс и возгорание ступиц (выполненных обычно из хорошо горящих алюминий-магниевых сплавов). Для питания аварийных тормозов установлены отдельные гидроаккумуляторы, подзаряжаемые от одной из основных гидросистем — например, на Ту-154 гидроаккумулятор аварийных тормозов стоит в нише передней опоры шасси, тогда как агрегаты основных гидросистем стоят в хвосте.

Переборка шасси Ту-22М3 специалистами СиД, хорошо виден пакет тормозных дисков

Стартовый и стояночный тормоз могут быть совмещены. Необходимы для затормаживания летательного аппарата на старте для вывода двигателей на взлётный режим и при длительной стоянке на земле.

Сразу после взлёта колёса летательного аппарата обычно затормаживаются. Могут использоваться штатные тормоза или автоматическая система затормаживания после взлёта, а также отдельная система затормаживания.

В отечественной авиации принята система торможения колёс с управлением двух типов: на большинстве лёгких самолётов ручка торможения в виде рычага расположена на ручке управления (РУС). На тяжёлых машинах (и тяжёлом истребителе Су-27) основные тормоза колёс приводятся в действие нажатием на верхние кромки педалей путевого управления.

В техническом плане система торможения колёс летательного аппарата может быть простой (двухколодочный тормоз барабанного типа, как на легковом автомобиле — вертолёт Ми-8), так и достаточно сложной — многоконтурной электронно-гидравлической системой с дублированием и резервированием. Применяются колодочные тормоза, состоящие из резиновой тормозной камеры, проложенной внутри барабана колеса, при подаче в которую воздуха или гидравлической жидкости камера расширяется и прижимает колодки (несколько десятков шт.) равномерно по радиусу тормозного барабана. В относительно современных самолётах в качестве тормозного агрегата внутри барабана колеса смонтирован многодисковый сухой фрикцион (наподобие мотоциклетного сцепления) с чередующимися дисками. Для исключения перегрева тормоза в ряде случаев применяется принудительное охлаждение, например, испарительное (спиртом), или встроенным в полость ступицы высокооборотным электровентилятором.

Тормозные системы на железнодорожном транспорте[править | править код]

Колодочный тормоз железнодорожного состава Дисковые тормоза на некоторых локомотивах Магниторельсовый тормоз

На ЖД-транспорте как основной используется колодочный тормоз с пневмоприводом, как дополнительный часто используется электрический (в метрополитене вследствие частых торможений и опасности загрязнения тоннелей пылью от колодок — как основной). Тормозные цилиндры могут быть установлены как на тележках, так и на главной раме, они приводят в действие тормозную рычажную передачу (ТРП), на которой установлены тормозные колодки, прижимаемые при торможении к колесу. Нажатие может быть односторонним (колодки прижимаются только с одной стороны колеса), так и двусторонним. Одностороннее нажатие применено на грузовых вагонах, старых электровозах — например, ВЛ22М, паровозах. На скоростном подвижном составе зачастую применяются дисковые тормоза, в этом случае на каждый диск работает свой небольшой тормозной цилиндр.

Для торможения всего состава, как правило, используется автоматический тормоз. По составу проложена тормозная магистраль (ТМ), на каждом вагоне установлены воздухораспределитель (ВР) и запасной резервуар (ЗР). Для подготовки автотормозов к действию в ТМ создаётся так называемое зарядное давление (обычно — 0,42-0,55 МПа), запасные резервуары заряжаются через ВР-ы, в дальнейшем при движении в ТМ поддерживается зарядное давление. Для торможения давление в ТМ снижается, при этом ВР-ы срабатывают на торможение и пускают воздух из ЗР-ов в тормозные цилиндры. Для отпуска в ТМ восстанавливается зарядное давление. В такой системе обеспечивается срабатывание тормозов всего состава при открытии любого стоп-крана или разрыве состава (поэтому тормоз называется автоматическим), а также, в отличие от пружинных автотормозов, возможна буксировка вагонов без подачи на них воздуха — достаточно лишь выпустить с помощью клапана отпуска воздух из ЗР, что ценно на манёврах.

Для синхронного срабатывания тормозов по длине состава и более лёгкого управления применяется электропневматический тормоз (ЭПТ) — электрическое или электронное управление пневмотормозами. Простой электрический ЭПТ применяется на пассажирских, дизель- и электропоездах бывшего СССР, электронный — на грузовых поездах некоторых железных дорог США. Также ЭПТ в качестве местной доработки встречается на подвижном составе горных предприятий — например, в Коркинском угольном разрезе. На локомотивах имеется неавтоматический тормоз — система, давление по которой подаётся напрямую из главных резервуаров в тормозные цилиндры через кран вспомогательного тормоза (КВТ). Применяется КВТ при следовании одиночным локомотивом, а также в некоторых случаях при следовании с поездом.

Стояночный тормоз на локомотивах и вагонах зачастую имеет вид штурвала, с помощью которого через червячную или цепную передачу приводится в действие ТРП одной или нескольких колёсных пар.

ru.wikipedia.org

Выбор тормозов для велосипеда: дисковые, либо обычные

Тема статьи: Что собой являет велосипедный тормоз? Какой тип тормозов более эффективный? А какой тип тормозов самый практичный? И, конечно же, поговорим о лучших тормозах для туристов!

Для кого статья: Для начинающих велосипедистов и для тех, кто собирает новый велосипед, или решил модернизировать свой. Также, статья будет актуальна для людей, которые часто путешествуют на своем велосипеде, или же хотят сделать свой велосипед максимально комфортным и удобным в обслуживании.

Статьи по теме: Колеса. Обода.

Вывод: Выбор тормозов зависит от Вашего стиля езды и от финансовых возможностей владельца. Для правильного подбора тормозов стоит прочитать статью полностью.

Хоть и тормоз – это атрибут трусов, но именно теме велосипедных тормозов будет посвящена наша статья! Как не парадоксально, но для того, чтобы набрать хорошую скорость – нужно иметь хорошие тормоза, и никак по-другому. Для кого-то фраза «хорошие тормоза» имеет смысл «самые легкие тормоза», а для кого-то «самые мощные тормоза» и т.д. Именно поэтому советуем прочитать о каждом типе тормозов, дабы определить, что для Вас самое выгодное решение. Как всегда, наши слова будут опираться на многогодовой опыт и практику. Приятного чтения! Или прочтения..? Короче, погнали!

Из этой статьи Вы узнаете:

1. Клещевые тормоза.

2. Барабанные тормоза.

3. Кантилеверы.

4. Роллерные тормоза.

5. V-brake.

6. Гидравлические ободные тормоза.

7. Гидравлические дисковые тормоза.

8. Тормозные ручки.

9. Видео: типы велосипедных тормозов.

Клещевые тормоза

Клещевые тормоза – это, пожалуй, самый старый тип тормозов. Несмотря на это, старичок имеет свой неизменно вечный плюс – это максимально небольшой вес! Но, как и все пожилые вещи имеет существенные недостатки, которые и стали помехой, для установки на современные велосипеды. Ведь такие тормоза не могут обеспечить высокую прижимную силу колодок, а значит, для достижения блокировки колеса нужно давить на тормозную ручку, в прямом смысле, двумя руками 🙂

Кто приставил себе это, опишите в комментариях, будет интересно почитать и вместе посмеяться! А тем, кто пробовал так делать, выражаем глубокое сочувствие…. Но не только слабая тормозная сила отодвинула клещевые тормоза на задний план. Такие тормоза крепятся на раме при помощи всего-навсего одного болта, это уменьшает жесткость конструкции, а также может способствовать перекосу самого механизма при торможении. Да, и еще, этот тип тормозов несовместен с амортизационной вилкой. На данный момент лучшими аналогами таких тормозов стали V-brake. Они имеют плюсы и не имеют таких недостатков. Но, об этом читайте немного ниже.

Барабанные тормоза

Думаем, Вы, когда-то видели барабанные тормоза. Устройство работы примитивно и просто. Есть втулка колеса, и две полукруглые колодки. Путем разжима колодок и осуществляется торможение. Бывают такие тормоза двух-кулачковые и одно-кулачковые. Как раз и последний тип можно встретить на велосипеде.

Уверены, что большинство читающих эту статью, впервые слышат о таких тормозах,  а вторая половина даже и не догадывается, что именно барабанные тормоза были установлены на первые горные велосипеды Marin 70-х годов прошлого века.

Кантилеверы
>

Конструкция таких тормозов была придумана с целью увеличения зазора между покрышкой и тормозным механизмом. Это сделано для того, чтобы колесо собирало поменьше грязи на раме велосипеда, а катить было приятнее и комфортнее. Да, эта цель была достигнута, но с серьезным недостатком. Кантилеверы имеют два изогнутых коротких рычага, с одной стороны которых, прикручена колодка, а с другой стороны натянут тросик. Так вот, угол между соседними концами рычагов со стороны тросика равен 120 градусам. Мы не будем удаваться в теорию инженерной механики (хотя нам это раз плюнуть 🙂 ), напишем все четко и человеческим языком. Усилие, вызываемо кантилеверными тормозами ограничено. Неважно, сколько у Вас силы в руках, сильнее возможного Вы их не зажмете. Или лопнет трос, или сами тормоза. Да, и еще регулировка тормозов требует внимания инопланетян. Почему? Да потому что без третей руки установить колодки просто невозможно! Конечно, же наши деды и устанавливали, и ездили и ставили мировые рекорды, но с развитием нынешней техники лучше потратить усилие на тренировку себя, а не на выращивание третей руки. И тут V-brake обошли старый тип тормозов. Но, мы еще немного потянем интригу и расскажем о ви-брейках немного ниже.

Роллерные тормоза

Кто видел динамо втулку, то сможет представить себе вид роллерных тормозов. Это, скажем так, барабанный тип тормозов, расположенный в левой половине втулки. Конструкция таких тормозов похожа к конструкции тормозов современного мотоцикла. Плюсы таких тормозов очень важны. Во-первых, это эффективность, во-вторых, это легкость обслуживания. Ведь тормозное устройство таких тормозов скрыто от влияния окружающей среды. Что еще хорошо – это то, что обод не изнашивается колодками. А что плохого? Плохое скрыто в том, что такие тормоза подойдут только для городских велосипедов, где невелика нагрузка, да и починить такие тормоза в походе крайне тяжело. Например, девушки такие тормоза просто обожают – стоит лишь раз в два года попросить своего вело-друга очистить втулку, да и только 🙂

V-brake

И вот мы и дошли до обсуждения этого типа тормозов. Ви-брейки – это уникальные тормоза. Для начала, почему V-брейк? V – vector, тормоза векторного типа. Хоть и с самого 2000-го года идут яркие споры о том, что данный тип тормозов уступает дисковым тормозам. А давайте посмотрим на рейтинг продаж и посмотрим, что и V-brake и дисковые тормоза продаются на рынке практически одинаково. А значит, есть и весомый ряд плюсов такого простого типа тормозов, если они могут до сих пор держать конкуренцию с дисковыми тормозами, которые на первый взгляд намного лучше. Преимущества ви-брейков: простота, эффективность, малый вес, надежность, простота настройки. Регулировка включает в себя натяжной болт и колодки.

Эффективность торможения напрямую зависит от жесткости рычага. Поэтому и многие не любят ви-брейки, хотя сами купили самые дешевые на рынке, примерно за 2 доллара, и переживают, почему они не тормозят? Наш совет, лучше купить б/у топовые ви-брейковые тормоза, которые имеют значительную жесткость и точность изготовления, чем сегодняшние китайские производители. Хорошие векторные тормоза при правильной настройки помогут Вам вылететь через седло при малых усилиях нажатия. Не верите? Есть только один способ – установите себе их.

Гидравлические ободные тормоза

Магура – главный производитель таких тормозов. Знаете, что через меру – то не очень хорошо. Это все равно что выкуривая сигарету скуривать фильтр с фразой – «Это ведь еще сигарета!». Но, не все так плохо. Такие тормоза с легкостью блокируют тормоза, но с большой трудностью поддаются регулировке и настройке. Единственное разумное применение таким тормозам – это триал, в котором действительно важна крепость тормозов, и, конечно же, стальных яиц.

Дисковые тормоза

Конструкция дискового тормоза также проста, но более ненадежная и дорогая в обслуживании. Если же на ви-брейки стоит устанавливать правильные колодки, которые будут одновременно и тормозить и не изнашивать диск. В случае с дисковыми тормозами намного проще, чем жестче тормозные колодки – тем лучше, стальной диск изнашивается не быстро, и это хорошо. Некоторым владельцам ашанов 2007-2010х голов выпуска повезло катать на тормозных дисках (не в прямом смысле конечно 🙂 ) изготовленных из титановых сплавов. Диаметр тормозных дисков варьируется от 140 мм до 200 мм. Как правило, на перёд устанавливается диск побольше, назад – поменьше. Дисковые тормоза намного удобнее векторных, в том случае, когда при плохих дорожных условиях диски тормозят, а ви-брейки уже не очень. Но для установки дисковых тормозов необходима специальная втулка, а ви-брейкам – тормозные канавки на ободах. Об ободах стоит почитать здесь. Также при торможении дисковыми тормозами идет большая нагрузка на спицы, что также не играет на руку велосипедисту.

Все когда-то видели дисковые тросиковые тормоза. В таких тормозах рычаг натягивает трос, в результате чего и происходит момент прижатия тормозных колодок к диску. О том, куда все движется, и с какой силой, мы не будем уточнять, к счастью, наши читатели не глупые.

Гидравлика – это сравнительно новый и высокоэффективный тип дисковых тормозов. Эффективность торможения – на высоте. Достаточно краем мизинца ухватится за тормозную ручку – и Вы успеете сохранить устойчивость на вираже. С непривычке придется пару раз вылететь через руль, дабы научиться тонко чувствовать границу зажима тормозов. Но, у каждого этот период и количество падение колеблется от нуля до бесконечности. Так что, можем пожелать только удачи! По сравнению с тросиковыми тормозами гидравлика – это сказка. Не нужно регулировать по два часа натяжение троса, через 100 км перенатягивать трос, поджимать тормозные колодки, чистить их от пыли. Но, за все нужно платить, помимо высокой стоимости гидравлика еще и сложна в обслуживании. По сути, обслужить обычные Shimano или Tektro Auriga Comp проще пареной репы и требует только осторожности. Но, в походных условиях осуществить замену гидро-линии очень проблематично. Проще уже притормаживать одним тормозом. Но, это опасно, а и еще при нагрузке от баула – вредно для Вашего коня. Именно поэтому дисковые тормоза проще и лучше для велотуристов. А еще лучше для туристов – это ви-брейки, которым нет причин ломаться. Взял запасной тросик – и поехал по миру! Еще гидравлика требует хорошего зажима колеса в дроп-аутах. Ведь большинство дисковых втулок имеет крепления обычного эксцентрика, который не обеспечивает надежный зажим колеса. Были случаи, когда при резком торможении и одновременном наклоне колеса, втулку вырывало из крепления. А это чревато поломкой заднего суппорту и, конечно же, костей рук или ног.

А кто слышал о гибридных тормозах? О гибридных дисковых тормозах? Кто слышали об этом ранее, напишите в комментариях, нам интересно, сколько человек знают о них. Такие тормоза – это и гидравлика и механика в одном устройстве. Сначала, трос передает усилие от ручки на руле к рычагу на машинке тормоза. А этот рычаг давит на гидравлический цилиндр, который и сжимает колодки. Как то нам таких тормозов застать и не удалось, но в мечтах есть купить старый байк с такими тормозами и пощупать, что это и эффективно ли? Предварительно можем сделать вывод, что эффективности таких тормозов нет, ведь если бы было хоть немного улучшения в торможении – то б маркетологи уже давно пытались это «втюхать». Вместо этого мы не наблюдаем на полках велосипедных магазинов такого типа тормозов. У кого такие были или есть фотки – выкладывайте, оценим и обсудим!

Тормозные ручки

Тормозные ручки – это некий рычаг, который натягивает тросик, или давит масло в цилиндре. Устроены тормозные ручки для гидравлических и тросиковых тормозов по-разному. Их внешне легко можно отличить одно от другого. Быстроту торможения и высокое усилие обеспечивает сервомеханизм. Это такая система, которая автоматически следит за регулировкой натяжения троса, например. Если мы слышим слово автоматика – это не значит, что там стоит чип. Это просто хорошо откалиброванная инженерная конструкция. Система одновременно увеличивает усилие нажатия и информирует байкера об силе сжатия. Никто не задумывался, что одним пальцем моно остановить объект, сила инерции которого свыше 100 кг! Попробуйте без сервомеханизма остановить велосипедиста. Это будет выглядеть примерно так: едет Ваш товарищ Вам навстречу. Вы выходите и останавливаетесь на траектории его движения. Велосипедист продолжает ехать прямо на Вас. Вы смотрите в его глаза, он в ваши, по щеке течет капля пота. Напряжение зависло в воздухе. И вот. Ваше движение правой рукой. Впереди себя Вы выставляете руку с разжатыми пальцами. Ваш друг еле-еле успевает минуть Вас, а Вы в этот момент пальцами хватаете его за кофту. Он остановится? Скорее всего, нет. Он поедет дальше, а Вы больно потяните свою руку. Надеемся, Вы поняли о важности сервомеханизма, который и обеспечивает большую силу торможения.

И напоследок. Есть еще одна вещь, можно сказать, маленькое дополнение к тормозным ручкам. Это модулятор тормозного усилия. Он являет собой функцию ABS, которая устанавливается на автомобиль. Такая система предотвращает блокировку колеса, а значит и вероятность пойти юзом, или через руль близка к 0. На практике мы знаем умельцев, которые умудрялись в долю секунды сломать данный модулятор и через 1 миллисекунду полететь через руль. Принцип системы прост – не дать колодкам заблокироваться, но при этом максимально сжимать колодки. Только опытный человек может чувствовать тонкий момент между блокировкой колеса и максимально эффективным торможением. Такая система справляется с этим на ура! Результат применения такой системы – можно смело зажимать тормозную ручку до упора, и не боятся вылететь. Но, не совершенные тормозные модуляторы могут попросту не дать Вам эффективно затормозить в экстренной ситуацией. Будьте внимательны при выборе!

Далее, предлагаем Вам посмотреть видео о велосипедных тормозах!

Напоследок, хочется сказать, что лучшим вариантом для путешествующего человека и его велосипеда будут хорошие V-brake или качественный дисковые тормоза. В походе такие тормоза никогда не подведут. Единственное, что стоит взять с собой в поход – это несколько запасных тросиков, да и только.

Спасибо за то, что дочитали до конца эту нелегкую статью! Надеемся друг Александра, и Евгения, Вы оцените статью и возможно, даже подпишитесь на рассылку, чтобы всегда быть в курсе новых статей! До новых встреч!

Ещё статьи по теме:

velo-travel.com

Дисковый тормозной механизм

Как "гонка лошадиных сил" в Америке способствовала росту популярности дисковых тормозных механизмов?

Тормозная система

История появления

История полна парадоксов, не обошло это стороной и факт изобретения конструкции дисковых тормозов. Патент на устройство, названное дисковым тормозом, был получен в 1902 году Уильямом Ланчестером. Это был первый патент на автомобильную тормозную систему нового типа (хоть тормоза подобной конструкции и использовались еще с конца XIX века).  Но, увы, у них был ряд существенных недостатков – от слишком быстрого износа колодок до ужасного и громкого звука, который появлялся при контакте медных колодок с тормозным диском. Так что большой популярностью они не пользовались вплоть до второй половины XX века, когда с приходом новых технологий и материалов стало возможным избавиться от большинства недостатков этой конструкции. Постепенно дисковые тормоза начали появляться на легковых автомобилях. В том числе стимулом послужил и факт того, что динамические характеристики автомобилей рубежа 50-60 годов стали не соответствовать его тормозным возможностям. Особенно это было заметно в США, где во-всю начиналась «гонка лошадиных сил», в ходе которой каждый автопроизводитель стремился представить на рынке автомобиль с мотором, который был бы мощнее, чем у конкурентов. Барабанным тормозам было сложно управиться с прытью монстров с мощностью под 300-400 л.с. и весом под 2 тонны. И вот, использовавшиеся до этого в основном в автогонках и в авиации дисковые тормоза начали появляться на серийных автомобилях. Изначально они устанавливались только спереди, сзади же оставались традиционные барабанные тормоза. И только ближе к началу 70-ых  легковые автомобили стали оснащаться дисковыми тормозами «по кругу». Одним из пионеров в этом стала итальянская фирма Fiat, выпустив свою модель Fiat 124 с дисковыми тормозами на всех колесах.

Устройство и особенности

Дисковые тормоза очень напоминают велосипедный колодочный тормоз – принцип действия у них идентичный. Разница в том, что тут колодки прижимаются не к самому колесу, а к тормозному диску, и привод на них осуществляется гидравлическим путем, а не через кабель. Трение между колодкой и диском и заставляет автомобиль остановиться. При этом выделяется очень большое количество тепла, и по этой причине большинство современных дисковых тормозов являются вентилируемыми. Такая конструкция вентилируемых тормозных дисков отличается от обычного дискового тормоза тем, что ее диск разделен на две части, между которыми находятся лопасти, прогоняющие воздух сквозь сам тормозной диск, таким образом охлаждая его. Ставшие модными диски с перфорацией – отверстиями в плоскости диска – лишь бесполезное украшательство, тем не менее, все же имеющее незначительную практическую ценность – в эти отверстия забивается вода и грязь, за счет чего тормозная поверхность диска очищается быстрее и торможение становится более эффективным.

 

 

Преимущества и недостатки

Дисковый тормоз лучше охлаждается за счет свободной циркуляции воздуха между диском и поверхностью тормозной колодки. Помимо этого он самоочищается от воды и грязи, а так же продуктов износа – газы и металлическая пыль просто-напросто разлетаются с поверхности диска во время его вращения. Тем не менее, абразивных свойств той же грязи это не уменьшает, и при ее попадании в пятно контакта колодки с диском диск царапается, соответственно уменьшается его ресурс, а ввиду открытости диска всем ненастьям – этот процесс постоянен и рано или поздно встанет вопрос замены как дисков, так и колодок на новые. Так же из-за малого размера колодок возрастает необходимое усилие, которое должно на них оказываться, чтобы остановить автомобиль. Это приводит к повышению давления в тормозной системе и ускоренному износу колодок – они становятся расходным материалом. Из-за высоких температур, до которых разогреваются диски при активном торможении, возрастают требования к составу и термоустойчивости тормозных жидкостей, что не может не сказаться на их цене. Помимо прочего, возникают проблемы с установкой на дисковые тормоза привода стояночного тормоза.

Главным же преимуществами дисковых тормозов считаются скорость их срабатывания, стабильность работы и большие возможности для их регулировки. Все это увеличивает эффективность торможения и повышает безопасность движения.

blamper.ru

Журнал Райдер — Cам тормоз! Испытания одиннадцати гидравлических дисковых тормозных систем

Тормоз придумали, чтобы удовольствие не завершалось слишком рано. Не лаптей единой, как говорится. «Райдер» испытал одиннадцать тормозов двух ценовых категорий на практике и в лаборатории.

Конечно, «тормоз» — обидное прозвище и звучит совсем не гордо. Однако каждому хоть мало-мальски опытному райдеру хорошо известно, что лихачество без контроля скорости на спуске оборачивается вылетом на повороте. Именно так – основная функция тормозов состоит в управлении скоростью, а не в абстрактном обеспечении безопасности. Поэтому выигрывает тот, кто (правильно) тормозит. И лучше бы, конечно, это делать при помощи современной дисковой тормозной системы с мощным тормозным усилием, высокой надежностью, плавным ходом и достойной эргономикой.

Вот, как раз, исходя из этих четырех параметров, «Райдер» и решил оценить актуальные на сегодня тормоза, подвергнув одиннадцать моделей испытаниям на практике и в лаборатории. Удовольствие не из дешевых, надо сказать.

 

Обзор дисковых тормозов от 84 евро

К эконом-классу можно условно отнести тормоза с ценниками между 84 и 176 евро за штуку (цены даны на момент подготовки материала). И тут, конечно, сложно переплюнуть Shimano по степени демократичности цены. Официально японцы не назначают розничные цены, однако в документации для немецких дилеров значится «рекомендуемая цена от 84 евро» за комплект, включая ротор. За комплект Hayes Radar уже придется выложить порядка 119 евро. Еще дороже (140 евро), но с лейблом Made in Italy обойдется новая модель CR3 от Formula. Замыкает нижнюю ценовую категорию Sram с четырехпоршневыми тормозами Guide R стоимостью 176 евро. 

Со Sram же начинается и верхний тормозной ценовой сегмент, в котором предлагается потратить 221 евро за комплект Guide RSC. Поднимают планку новый четырехпоршневой тормоз Magura MT 7 (256 евро) и Hope Race Evo E4 (281евро). FSA впервые заявился на рынке с тормозной системой и предлагает легкую модель K-Force по цене от 284 евро. За XTR Trail Shimano попросит у Вас около 338 евро. А если Вы не согласны ни на что, кроме чисто немецкого качества, то копите 390 евро на тормоз от Brake Force One или даже 399 евро на Cleg 4 от Trickstuff.

Для целей настоящих испытаний мы ставили тормоза с 180-мм роторами как на задние, так и на передние колеса. Ровно потому, что это наиболее универсальный вариант, подходящий большинству райдеров и для большинства стилей MTB-катания. Но если Ваш вес зашкаливает за 85 кило, то Вам настоятельно рекомендуется поставить хотя бы на переднее колесо ротор диаметром 200 мм. И, наоборот, для КК/марафона и легких райдеров больше, конечно, подойдут 160-мм диски. 

Подробнее о плюсах и минусах разных размеров роторов читайте ниже. В то же время, поскольку именно на передний тормоз приходится основная нагрузка при торможении, нередко имеет смысл ставить диски разного размера: на переднее колесо побольше, а на заднее – поменьше. Отметим также, что роторы 140 мм для маунтин байка сегодня уже перешли в разряд нонсенса, став уделом райдеров, маниакально заботящихся о снижении веса. 

Для «научной» проверки тормозов на качество работы в сухих и влажных условиях все 11 комплектов были отправлены «куда следует». В данном случае лабораторные испытания проводились в Венском университете прикладных наук. Результаты представлены в таблице «Торможение в цифрах», а о методике испытаний читайте в соответствующем разделе.

На труднопроходимых спусках надежность тормозов – едва ли не самое главное. В любое мгновение вся доступная тормозная мощность может оказаться жизненно необходимой.

«Полевые» испытания проводились в горах Лачеса (Южный Тироль) с его жесткими трейлами. Здесь четыре райдера-испытателя ранжировали тормоза по мощности усилия, равномерности торможения, а также – и, прежде всего, на крутых виражах – по плавности хода. Что особенно порадовало, так это то, что недорогие модели показали себя очень неплохо. А, если взять Formula CR3, то по мощности этот тормоз обошел дорогостоящих конкурентов от FSA, Hope и Sram. Впрочем, дорогие модели от Brake Force One, Shimano, Trickstuff и, в особенности, Magura также отметились впечатляюще высокой мощностью торможения. 

Самими удобными из числа испытанных тормозов признаны модели от Sram, Shimano и Hope с тонкими ручками для одного пальца. По плавности хода вперед вырвались Shimano и Sram, а также Magura. 

В плане надежности тормозов на практике практически никаких замечаний не было, однако в лабораторных условиях алюминиевые ребра ротора Shimano Ice-Tech деформировались настолько, что начали тереться о калипер. 

Все подробности о результатах испытаний каждой тормозной системе читайте в мини-отчетах далее. Кроме того, мы составили рейтинг тормозов по мощности тормозного усилия, надежности, плавности хода и соотношению цена-качество.

Победителем в верхней ценовой категории стала тормозная система Magura. Победу ей обеспечило мощное, но при этом равномерное и плавное торможение, а также высокая надежность. Среди тормозов эконом-класса лучшей признана новая модель CR3 от Formula, при том, что и Shimano-Deore с учетом рекордно низкой цены показала себя весьма достойно.

 

ВОПРОС РАЗМЕРАДля чего нужны тормозные роторы разных диаметров? «Райдер» разложил все по полочкам 

Ротор Ø 160 мм По сравнению с 180-мм ротором, диск диаметром 160 мм весит на 50 г меньше, но и мощность тормозного усилия ниже на 10%. Однако главный минус – меньшая надежность.Ротор Ø 180 мм 

Для MTB подходят как минимум 180 мм роторы. Их надежность и тормозное усилие оптимальны при весе райдера до 85 кг, а торможение обычно плавнее, чем у 200 мм.

Ротор Ø 200 мм

200 мм роторы гораздо тяжелее прочих – плата за мощность торможения (прим. на 20% выше, чем у 180 мм). Повышенная надежность и безопасность на длинных спусках. 

ЛАБОРАТОРНОЕ ДИСКООбъективные лабораторные данные, непролазные трейлы, опытные райдеры-испытатели – вот слагаемые самого скрупулезного сравнительного испытания тормозных систем за всю историю человечества.

Лаборатория технологии спортивного инвентаря Венского университета прикладных наук. Инженер-технолог Маркус Экельт (справа) и магистрант Александр Динст испытывают все одиннадцать комплектов тормозов на мощность тормозного усилия и надежность в сухих и влажных условиях.

Если хочешь дать по-настоящему обоснованную оценку тормозной системы сэкономить на выездных и лабораторных испытаниях не удастся. За практическую часть задачи отвечала команда из четырех опытных испытателей, полигоном для которой послужили непролазные тропы Лачеса в Южном Тироле.  Вот тут-то, прыгая с камня на камень, несясь по скоростным спускам и вкручивая километры по узким серпантинам хочешь не хочешь, а тормоза со 180 мм роторами всяко проверишь. Причем, если главную роль, безусловно, играют эффективность и надежность тормозов, то это не повод забывать об эргономике и плавности хода. 

Между тем, одновременно с выездными испытаниями фургончик «Райдера» с тормозными комплектами отправился в учебную лабораторию технологии спортивного инвентаря Венского университета прикладных наук, где испытуемые тормоза подверглись многочисленным научным экспериментам. Их результаты позволили сделать максимально объективные выводы о мощности и надежности тормозов с роторами диаметром 180 мм.

Испытания на развиваемое тормозное усилие проходили следующим образом. Ротор закреплялся на валу мощного электродвигателя и вращался с постоянной скоростью. Далее ручку тормоза сжимали с помощью пневмоцилиндра с усилием 80 Ньютонов. В свою очередь величину момента тормозного сопротивления замеряли при помощи высокоточного динамометра. Все измерения проводились с притертыми колодками и по нескольку раз при одинаковой начальной температуре. Таким образом наши ученые получили сводную диаграмму, на которой значились максимальные тормозные усилия каждого тормоза.

Аналогичным образом, но при постоянном смачивании диска определялась эффективность торможения во влажных условиях. 

Испытания на надежность предполагали серию торможений – то есть циклическое высвобождение и сжатие ручки тормоза с одной и той же силой. За постоянством прикладывавшейся к ручке тяги и, следовательно, передаваемого колодкам усилия следил микропроцессор, потому что только в этом случае можно было получить сопоставимые результаты. Соответственно, именно число циклов эффективного торможения и служило критерием надежности модели. Одновременно с этим при помощи линейного датчика фиксировали положение тормозной ручки и определяли момент, когда длина ее хода начинала меняться с началом снижения эффективности торможения. 

Ну и, конечно же, мы традиционно измерили вес каждой тормозной системы, а потом свели все результаты в наши фирменные мини-отчеты.

 

Торможение в цифрахДля каждой тормозной системы лаборатория определила величину тормозного усилия при диаметре диска 180 мм в сухих и влажных условиях. Лучшие результаты – выше 300 ньютонов, худшие – ближе к 200.

ЧЕТЫРЕ ДИСКОВЫХ ТОРМОЗА СТОИМОСТЬЮ ДО 176 ЕВРО

Оценивались полнокоплектные тормозные системы с диаметром передних и задних дисков 180 мм  *тормозная жидкость  ** доступные размеры, красным обозначен диаметр испытанных тормозов

СЕМЬ ДИСКОВЫХ ТОРМОЗОВ СТОИМОСТЬЮ ОТ 221 ЕВРО

В ДВУХ СЛОВАХ: Хорошая это вещь дисковые тормоза. Отлично выполняют свою функцию. При этом их преимущества особенно заметны в условиях сырости и год от года только совершенствуются. Среди моделей 2015 года лучшими качествами обладает тормозная система Magura MT 7. А с точки зрения выгодной цены имеет смысл обратить внимание на Shimano Deore и Formula CR3.

____________________

О Журнале «Райдер»:

Вебсайт — mountain-rider.ru

Скачать журнал из Google Play

Скачать журнал из iTunes (iPad)

Скачать приложение «Мастерская райдера» из Google Play

Скачать приложение «Мастерская райдера» из iTunes (iPhone)   

twentysix.ru

Тормоза | ВелоСреда

Подробности Просмотров: 20774

  Одна из основных составляющих безопасной и комфортной езды на велосипеде - это исправные тормоза! Существует несколько видов велосипедных тормозов, которые различаются по конструкции. Один из видов, когда тормоз встраивается во втулку (втулка "торпедо") заднего колеса, а торможение осуществляется путем кручения педали в обратную сторону. Хотя пик популярности такого вида тормозов был в восьмидесятых годах, сейчас тоже можно встретить велосипеды такими системами. В настоящее время эти тормоза ставят на городские велосипеды односкоростные или многоскоростные, с "планетарными" (см. рис.) втулками, на складные велосипеды,  а также на многие другие односкоростные велосипеды. Плюсы такого тормоза в том, что он защищен от грязи, так как находится внутри корпуса втулки, так же он меньше изнашивается. Минусы состоят в том, что такую тормозную систему можно установить не на все велосипеды, и только на заднее колесо. Еще один минус в том, что при долгом торможении такой тормоз может перегреться и прийти в негодность, а ремонт такой тормозной системы очень сложен.

 

 

  Реже встречаются тормоз "барабанно-втулочного" типа. Такая тормозная система представляет собой барабан, который расположен внутри втулки и вращающийся вместе с ней, а тормозные колодки закреплены на неподвижной, внутренней ее части. Втулки с такими тормозами можно устанавливать как на переднее, так и на заднее колесо, а приводом этих тормозов являются тросики. Плюсом такого тормоза можно назвать его хорошую защищенность от грязи корпусом втулки, а его минус в том, что он очень громоздкий и тяжелый.

 

 

  Одним из самых распространенных типов велосипедных тормозов являются "ободные" тормоза. Их устанавливают на многоскоростные велосипеды с внешними переключателями передач: шоссейные, туристические, гибридные, горные и другие. В ободных тормозных системах колодки, установленные на подвижных рычагах ("плечи"), прижимаются к боковым поверхностям обода.

 

  1. Клещевые тормоза велосипеда. Изначально на таких тормозах был один поворотный шарнир на оба рычага, который устанавливался на коронке вилки или перемычке рамы. Позже такие тормоза стали производить с двумя шарнирами, размещенными по сторонам. Благодаря такому размещению шарниров удалось оптимизировать направление движения тормозных колодок, оно стало направленно перпендикулярно к боковой поверхности обода колеса.

 

 

  2. Консольные тормоза велосипеда. У таких тормозов рычаги устанавливаются на перья рамы или вилки ниже обода колеса. К минусу такого тормоза можно отнести то, что тормозные колодки движутся не перпендикулярно ободу колеса (под углом 30°-40°), из-за этого колодки быстро стираются и их приходится часто регулировать.

  •  Консольные тормоза велосипеда типа U-Brake, в них блокировка колеса происходит при надавливании на тормоз сверху, такой тип тормозов часто используется для триала.

 

 

  • Консольные тормоза велосипеда кантилеверного типа, у таких тормозов приводной тросик разделен на двое и подсоединяется сверху.

 

 

  • Консольные тормоза велосипеда типа V-brake. Наиболее совершенная и распространенная модификация консольных тормозов. Их конструкция позволяет снизить усилие на ручке тормоза и ход колодок. Но у них есть минус, такой тип тормоза наиболее чувствителен к деформации обода ("восьмеркам").

 

  3. Гидравлические ободные тормоза велосипеда. Наиболее совершенный и мощный вариант ободного тормоза. У такого тормоза нет тормозных рычагов. Главный минус такого тормоза это его дороговизна, как при покупке, так и про обслуживании.

 

  В настоящее время самым лучшим типом тормоза велосипеда является "дисковый" тормоз. Он состоит из диска, который крепится на втулке колеса, а на раму или вилку (на специальные крепления)  устанавливается суппорт ("калипер"). В таких тормозных системах используют абразивные колодки, у которых большая сила торможения и дольше срок службы. Регулировка колодкам у этих тормозов требуется очень редко. Дисковые тормоза велосипедов по способу приводов различаются на гидравлические, механические и гибридные. Самыми дорогими являются гидравлические дисковые тормоза, они отлично подходят для экстремального катания. Дешевле механические дисковые тормоза, они надежны и их легко ремонтировать в полевых условиях, поэтому их лучше выбирать людям которые предпочитают длительные туристические поездки. Гибридные дисковые тормоза сочетают в себе механический и гидравлический приводы, в низ тросик воздействует на гидравлическую часть расположенную в корпусе тормоза.

  Дисковые тормоза устанавливают на горные велосипеды высокого класса, благодаря им мощность торможения у велосипеда увеличивается. Такие тормоза практически не загрязняются, они не воздействуют на обод колеса и не "боятся восьмерки". Главными минусами дисковых тормозов являются большой вес, стоят дорого, для них необходимы специальные втулки с креплениями для диска и специальные узлы крепления на вилке и раме.

 

 

  Приводы в тормозных системах разделяются на механические (цепь или тросик), гидравлические (шланги с маслом или тормозной жидкостью) и гибридные. Преимуществом гидравлического привода в том, что он лучше передает усилие от ручки к колодкам, а его недостатками являются вес (он тяжелее механического), сложная конструкция (его сложно ремонтировать в полевых условиях), используемые в нем тормозные жидкости ядовиты (лучше использовать масла) и могут разлагать пластик, резину и лакокрасочные покрытия. В гибридных приводах усилие с тормозной ручки передается посредством тросика на гидравлическую систему.

 

Ручки тормозов велосипеда

  Тормозные ручки различаются формой, и материалом из которого они изготовлены и типом тормозного механизма. Почти у всех современных велосипедов, вне зависимости от типа тормоза с улучшенной механикой и передачей усилия, форма тормозной ручки предназначена для двух - трех пальцев. На большинстве моделей, просто физически не смогут поместиться все четыре пальца.

 

  Чаще всего тормозные ручки велосипеда поставляются вместе с тормозным механизмом, однако, в большинстве случаев, их можно заменить на более удобные. Как правило, чаще всего это делается для механических тормозных систем. Для того, что бы не было необходимости менять ручку на недавно купленном механизме, производители предлагают большой ассортимент моделей, в которых использованы всевозможные инженерные новшества для более удобной настройки и ремонта.

 

  Важнейший параметр у тормозных ручек - это "плечо рычага". Различие между ручками с разным плечом в их работе.Чем меньше плечо по размерам тем меньшее усилие торможения оно дает, но у него маленький ход ручки и большее расстояние между колодками. Это будет удобно если у Вас не ровное колесо. Большее плечо увеличивает ход ручки, но и схватывает обод лучше. Однако это не всегда так, многое зависит и от самого тормоза, если он предназначен для плавного торможения, то заменой ручки Вы не сможете отрегулировать его! Следовательно надо подбирать тормозную ручку вместе с тормозным механизмом. Именно поэтому производитель и предлагает ту ручку которая, по его мнению, лучше подходит к данному тормозу. Но все-таки возможность произвести настройку ручки или полностью ее поменять, для удобства конкретного человека, производители оставили.

 

 

  Также существуют тормозные ручки для шоссейных велосипедов "пистолеты", они сильно отличаются от обычных тем, что крепятся в вертикальном положении на баранки изогнутого шоссейного руля.

 

 

 

Читайте также:

Настройка ободных тормозов на примере V-brake

Регулировка дисковых тормозов

Боли велосипедиста и борьба с ними

Все статьи раздела

velosreda.ru


Смотрите также