Велосипедные дисковые тормоза, колодки, диски — их виды и стандарты

Рекомендации по выбору и использованию

То, насколько плавно велосипед будет останавливаться, определяется наполнителем колодок. Но гораздо важнее учитывать место определенной марки в общем рейтинге. Наиболее дешевы роторные механические тормоза. Платить за продукцию Shimano, Tektro, Aquila придется в среднем 20-30 условных единиц. В среднюю ценовую группу (до 100 долларов) попадают изделия той же Shimano, а также:

• Avid Elixir;
• Magura;
• XLC;
• Hayes.

В дорогостоящем сегменте тоже есть товары уже перечисленных фирм. Но платить от 100 до 500 USD придется также за продукцию SRAM, Formula. Если говорить про конкретные модели, внимания заслуживает Shimano Deore. Эта модификация мощна и эргономична одновременно. Отмечают высокую мощность и плавность остановки, а также наличие двух видов колодок в комплекте поставки.

SRAM Guide R немногим уступает лидеру рейтинга. С такими комплектующими можно спокойно отправляться в дорогу по самому сложному рельефу. Плавность хода достаточно велика. Отрегулировать его получится без дополнительных инструментов. Система работоспособна почти в любых погодных условиях.

Brake Force One – удобные и легкие тормоза германского производства. И не просто легкие, а одни из самых легких в своем классе. Рукояти изготавливаются из надежного стекловолокна. Потребность прокачки сведена к нулю. Данная модель позволяет демонстрировать прекрасные результаты в веломарафоне и в заездах кросс-кантри.

Механические дисковые тормоза ставят так:

• переворачивают байк;
• снимают колесо;
• снимают калипер и диск;
• вынимают трос;
• разжимают ранее установленные тормоза;
• прикрепляют ротор на винты к втулке;
• ставят тормозную ручку;
• монтируют рычаг и трос;
• ставят адаптер на раму, только не до конца, чтобы потом подгонять;
• прикрепляют трос к калиперу;
• возвращают на место колесо;
• производят окончательную регулировку.

Работа с гидравликой строится иначе:

• после снятия колеса вместо втулки ставится диск;
• на рычаг замыкается гидролиния;
• раму дополняют калипером и адаптером (также без затягивания до упора);
• ставят обратно колесо;
• ставят обратно ротор;
• хомутами выправляют гидролинию;
• скрупулезно тестируют ее;
• добившись правильной установки калипера, жестко фиксируют все части схемы.

В следующем видео вы узнаете, как правильно настроить дисковые тормоза.

Возможные неполадки дисковых тормозных систем

Поломка дисковой тормозной системы происходит в случае выхода из строя отдельных ее элементов. Неисправными могут оказаться части суппорта, колодки, направляющие и прочие детали.

Основной проблемой суппортов всех типов является износ поршневых уплотнителей (манжеты) вследствие воздействия влаги и грязи, что приводит к выходу из строя самого поршня. Манжета может набухнуть либо растрескаться.

Испорченный уплотнитель приводит к неисправности в работе поршня (не возвращается на место при растормаживании), утечке тормозной жидкости, разгерметизации и завоздушиванию системы.

Признаки неисправных суппортов:

• авто уводит в сторону в момент торможения;
• для остановки требуется больше усилий;
• педаль пульсирует или проваливается;
• задние тормоза блокируются при резкой остановке;
• тормоза клинит.

Колодки имеют свойство изнашиваться по объективным причинам, но иногда процесс происходит неравномерно. Такое возможно при закисании нижней направляющей. Колодка стирается только в верхней части. Также колодки может заклинить. Происходит это часто из-за коррозии. При этом показано удаление ржавчины, зачистка детали и добавление специальной смазки.

Закисание — характерная для плавающих суппортов неисправность, обусловленная тем, что направляющие теряют подвижность из-за прихода в негодность пыльников. Через отверстие на деталь попадает вода, грязь, что приводит к окислению. Подвижность ее нарушается либо прекращается, что провоцирует перекос и заклинивание устройства.

Закиснуть может и поршень тормозного цилиндра. Свидетельствовать о неисправности подобного рода может увеличившийся тормозной путь.

Неисправности, причиной которых стали испорченные уплотнители и пыльники, решаются разбором проблемной части, тщательной очисткой, смазкой и заменой испорченного комплектующего.

Завоздушивание. Признаком того, что в гидросистему попал воздух, служит вялое торможение. В таком случае следует провести диагностику, заменить испорченные детали, долить либо заменить тормозную жидкость, удалить воздух, прокачав тормоза.

Диск с прорезями

Эти прорези на диске пытаются решить все ту же проблему с отведением газов, только по-другому. Шлицы или пазы на поверхности диска позволяют газам своевременно отводиться, но у такого дизайна есть иные преимущества.

Скребущие по поверхности тормозных колодок края углублений способны очищать тормозную поверхность от грязи, также увеличивая зацепление при соприкосновении с краями борозд. Минусом безусловно является активный износ колодок. И, наконец, как и просверленные диски, они выглядят просто очень красивыми.

Конструкции паза могут значительно различаться, одними из самых своеобразных борозд можно назвать «J»-образные крючки (на фото выше), которые предназначены для того же удаления твердых частиц и отведения газов, но с минимальной вибрацией диска во время торможения. При этом, выглядят они еще лучше.

Что желательно сделать перед регулировкой тормозов

Если требуется настройка дисковых тормозов, которые уже были некоторое время в эксплуатации, то перед выполнением регулировки желательно произвести следующие подготовительные работы:

Проверить ротор

Первым делом откручиваем ротор тормозов от втулки и проверяем его на наличие деформации. Это можно сделать, положив его на ровную поверхность (стекло, зеркало и др.) и произвести осмотр. Если ротор неплотно прилегает, то перед настройкой дисковых тормозов следует его выровнять. Если деформация незначительна, то данную операцию можно произвести при настройке тормозов.

Проверить колодки

Снимаем тормозные колодки. Для этого находим расширение на калипере и проворачиваем за язычок каждую колодку по очереди. Если все сделано правильно, то демонтировать их не составит труда. Далее производим визуальный осмотр поверхности на наличие сколов. В случае сильных повреждений или износа колодку следует заменить.

Проверить состояние тросиков и рубашек

Данный пункт предназначен исключительно для механики. Перед регулировкой механических дисковых тормозов велосипеда следует тщательно проверить состояние тросиков и рубашек. Если трос имеет повреждения, а именно, если он распушился, наблюдаются разорванные отдельные волокна, то следует в обязательном порядке его заменить

Не важно, меняется трос или нет, его, перед настройкой тормоза, необходимо смазать. Так же осматриваем рубашку троса

Если на ней видны трещины или разрывы, то лучше ее заменить.

Проверить состояние гидролинии на предмет утечек

Данный пункт предназначен исключительно для гидравлики. Перед регулировкой гидравлических дисковых тормозов велосипеда произведите осмотр гидролинии на предмет повреждений (желательна ее замена, даже если повреждение незначительное), а также проверьте отсутствие протечек масла/тормозной жидкости по местам соединения гидролинии с калипером и мастер-цилиндром. Еще одно место, откуда может травить тормозную жидкость – шток, идущий от ручки тормозов на поршень (если прохудились манжеты). Ну, и сняв тормозные колодки, проверьте отсутствие утечек на калипере.

Удалить грязь и масло с тормозных колодок и ротора

В процессе езды на велосипеде, со временем, на роторе и тормозных колодках скапливаются грязь и масло, которые ухудшают эффективность торможения дисковой механики или гидравлики. Поэтому перед настройкой дисковых тормозов следует ее с этих поверхностей удалить. Для этого можно использовать мелкую наждачку. Снимаем ротор с колеса и круговыми движениями очищаем поверхность с обеих сторон. Ту же операцию производим с колодками (естественно с одной стороны). Сильно не усердствуйте, достаточно снять тонкий слой. После того как вы выполнили данную процедуру постарайтесь не прикасаться руками или жирными предметами к колодкам и ротору.

Проверить правильность установки колеса

Определяем правильно ли установлено колесо. Оно должно быть четко перпендикулярно земле, не перекашиваясь в сторону. Для этого ставим велосипед на колеса, ослабляем эксцентрик и, надавливая рукой на седло (держа велосипед ровно), затягиваем эксцентрик.

Плюсы и минусы дисковых тормозов в сравнении с барабанными

Перед сравнением следует узнать конструкцию барабанных тормозов. Устройство механизма несложное. В отличие от дискового, на ступицу колеса устанавливают неподвижную часть устройства – барабан. Внутри него размещены две полукруглые колодки с накладками из фрикционного материала и тормозной цилиндр.

Поршни цилиндра воздействуют на колодки, раздвигают их и прижимают к стенкам барабана, который замедляет ход колес. Растормаживание происходит за счет работы возвратных пружин.

Конструкция барабанного тормоза достаточно проста, но дисковой тормоз в сравнении с ним обладает рядом преимуществ:

1. Легкость и компактность. Барабанные тормоза обладают большими габаритами и весом.
2. Выдерживают более высокие нагрузки, связанные с перегревом, не теряют своих качеств. Отвод тепла организован лучше.
3. Простота диагностики неполадок, обслуживания и ремонта.
4. Повышенная износостойкость. В барабанных тормозах наблюдается нестабильность коэффициента трения и неравномерность износа колодок.

Присутствуют и существенные недостатки:

1. Защита от грязи хуже. Поскольку барабанные тормоза расположены внутри закрытого барабана, а дисковой имеет непосредственное соприкосновение с окружающей средой, то последний подвержен воздействию влаги и грязи в большей степени.
2. Колодки имеют меньший ресурс работы. Конструктивно колодки барабанного тормоза больше, а значит и больше рабочая площадь детали.
3. Колодки дискового механизма подвержены коррозии.
4. Сложное устройство стояночного тормоза. Особенностью барабанных тормозов и главной причиной их применения является простота конструкции стояночных механизмов. Поэтому в настоящее время на многие легковые авто устанавливают дисковые тормоз на переднюю колесную пару, барабанные – на заднюю.

Типичные значения удельной площади охвата тормозов на тонну массы автомобиля

Площадь охвата – это размер поверхностного соприкосновения двух колодок с диском.

Чем показатель выше, тем надежнее тормозная система.

Типы тормозных систем автомобиля

• рабочая;
• запасная;
• стояночная;
• вспомогательная.

Рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

Рабочая

Под рабочей тормозной системой понимается совокупность деталей и узлов, которые обеспечивают штатную остановку транспортного средства. Ее устройство и схема работы описаны выше.

Запасная

Запасная система предусмотрена на тот случай, если откажет рабочая. Ее главное назначение – выполнение аварийного торможения и предотвращение дорожно-транспортного происшествия. Она может быть реализована по-разному, но чаще всего встречаются 2 варианта.

• Контур рабочей. В этом случае она представляет собой отдельный замкнутый контур рабочей системы, который активизируется при отказе тормозов. Для такой системы используют название двухконтурная.
• Отдельная подсистема. В данном случае запасная система выполняется в виде отдельной подсистемы, которая никак не связана с основной. Подобная конструкция считается более надежной, так как позволяет выполнить торможение даже в случае серьезных неисправностей.

Стояночная

Используется для того, чтобы удерживать транспортное средство на одном месте в течение длительного времени. Срабатывает при включении ручного тормоза. В подавляющем большинстве случаев является механической и не использует для усиления гидравлику или пневматику.

Вспомогательная

Предназначена для поддержания постоянной скорости машины в течение продолжительного времени (например, при длительных спусках, или там, где нужно долго ехать на холостом ходу). Устанавливается на грузовых автомобилях с пневматической системой торможения. Подразумевает подачу в цилиндры не топливной смеси, а воздуха под давлением. В результате силовой агрегат не только не приводит транспортное средство в движение, но и препятствует такому движению.

Воздух в цилиндры подается непосредственно из пневмосистемы – она связана с ними посредством специальной заслонки, которая открывается после нажатия соответствующей кнопки, установленной в салоне автомобиля.

Использование вспомогательной системы значительно снижает нагрузку на рабочую, тем самым предотвращая ее преждевременный износ и возникновение неисправностей. Кроме того, подобное передвижение гораздо безопаснее – если один из узлов выйдет из строя, то его функции выполнит второй. Это особенно актуально для большегрузных авто.

Принцип работы дискового тормоза

Общий принцип торможения автомобиля основывается на взаимодействии тормозных колодок с тормозными дисками, в результате трения которых кинетическая энергия вращения колес преобразуется в тепловую энергию. Автомобиль в итоге замедляется и безопасно останавливается под полным контролем со стороны водителя.

Изначально тормозной диск представлял собой металлическую пластину, принудительно обдуваемую для охлаждения дискового тормозного механизма. Других средств теплоотвода не было. Позже специалисты выяснили, что качественно реализованный теплоотвод способен снизить температуру поверхности диска в процессе торможения и одновременно повысить эффективность тормоза. Для решения этой задачи на рабочей поверхности дискового тормоза проделали отверстия и подвели отдельные вентиляционные каналы.

Кроме этих каналов для дополнительного охлаждения используются определенные, чаще всего спицевые колесные диски и специальные воздухозаборники, размещаемые в передних элементах корпуса автомобиля — в бампере, передних крыльях, диффузорах. Благодаря перфорации также облегчается ремонт и очистка тормозных дисков от грязи и пыли. На эффективность дисковых тормозов влияет качество притирки колодок к дискам. Как правило, для правильной их приработки необходимо проехать первые 500-1000 км, во время которых не следует резко тормозить и подолгу нажимать на педаль тормоза.

Работа дискового тормоза подразумевает значительные нагрузки на тормозной диск, поверхность которого из-за постоянного трения и высоких температур со временем изнашивается. Диск становится тоньше, на его рабочей поверхности появляются неровности. Все это может привести к неприятным последствиям и последующему ремонту дискового тормоза. Износ же тормозных колодок происходит гораздо быстрее, а, значит, и менять их приходится намного чаще.

Стиль езды водителя значительно влияет на скорость износа элементов дисковых тормозов. Если водитель часто прибегает к интенсивному торможению после разгона, колодки и диски испытывают повышенные нагрузки, быстро изнашиваются и выходят из строя.

Существуют и другие причины быстрого износа дисковых тормозов, не зависящие от манеры вождения. Износ тормозного диска зависит также от качества используемых колодок и от их состава. Выбирать качественные изделия для ремонта намного проще, чем определять состав как самих колодок, так и тормозных дисков. У каждого производителя этих элементов этот состав свой, к тому же он полностью засекречен — в этом и заключается вся сложность. Тем не менее, зачастую тормозные колодки и диски не совместимы друг с другом. Несовместимость проявляется в неэффективном торможении, в появлении посторонних неприятных шумов и в преждевременном износе тормозного диска.

Ремонт тормозных дисков или их полная замена необходимы в следующих случаях:

• диск деформирован (как результат, возникновение вибрации и снижение эффективности торможения);
• образование глубоких борозд и бортиков на всей рабочей поверхности диска;
• уменьшение толщины диска до критических значений (1-3 мм);
• иные повреждения тормозного диска, ухудшающие эффективность торможения.

На иллюстрации: трещина в тормозном диске (1); появление бортика (2); образование борозд и неровностей на поверхности диска вследствие его неравномерного износа (3).

Достоинства и недостатки дисковой системы

К очевидным плюсам относятся:

• высокая эффективность торможения;
• стойкость к перегревам;
• стабильность работы даже после попадания воды;
• точность срабатывания по колёсам;
• простота компоновки;
• малая затратность обслуживания;
• низкий вес неподрессоренных масс.

Минусами стали только плохая защищённость от загрязнений и механических повреждений. Изначально высокая себестоимость при массовом производстве исключается из перечня недостатков. Дисковые тормоза сейчас применяются практически на всех классах автомобилей, в том числе и ряде грузовых. Исключение составляют лишь вездеходы, где на первый план выходит защита на плохих дорогах.

Виды тормозных дисков?

Итак, настало время замены. Что выбрать из представленного многообразия?

В первую очередь, нужно рассмотреть особенности конструкции: есть ли вентиляционные отверстия, предусмотрена ли перфорация, выполнен диск из одного металла или составлен из разных…

Сегодня практически все тормозные диски являются вентилируемыми и в отличие от невентилируемых состоят из двух пластин, полость между которыми обеспечивает дополнительное охлаждение. Независимо от количества пластин, диски могут иметь нанесенную перфорацию или быть без нее. При этом выделяют перфорацию сквозную и заглубленную (не насквозь). Первая хорошо охлаждает и отводит рабочие газы, однако может негативно сказаться на надежности диска. Вторая тоже эффективно справляется с отведением продуктов выгорания и вместе с тем способствует сохранению прочностных свойств.

Также диски классифицируются на цельные (выполненные из единого куска металла) и составные: алюминиевая ступица и чугунное кольцо скрепляются болтами, что исключает самопроизвольное раскручивание. Составные диски обладают высокими термическими и вентиляционными характеристиками (благодаря использованию алюминиевого сплава), стойкостью к деформации, меньшим весом и возможностью частичной замены (например, только кольца).

Виды тормозных дисков

По материалу изготовления тормозные диски подразделяются на:

1. Чугунные;
2. Диски из нержавейки;
3. Карбоновые;
4. Керамические.

Керамический диск Чаще всего тормозные диски изготовлены из чугуна, который имеет хорошие фрикционные свойства и невысокую стоимость производства. Износ тормозных дисков из чугуна не велик. С другой стороны, при регулярном интенсивном торможении, вызывающем повышение температуры, возможно коробление чугунного диска, а при попадании на него воды – покрытие трещинами. Помимо этого, чугун достаточно тяжелый материал, а после длительной стоянки может покрываться ржавчиной.

Известны диски и из нержавейки, которая не так чувствительна к перепадам температур, но обладает более слабыми фрикционными свойствами, чем чугун.

Перфорированный вентилируемый диск

Карбоновые диски отличаются меньшим весом, по сравнению с чугунными. Также они имеют более высокий коэффициент трения и рабочий диапазон. Однако по своей стоимости такие диски могут конкурировать со стоимостью автомобиля малого класса. Да и для нормальной работы необходим их предварительный прогрев.

Керамические тормоза не могут сравниться с карбоном по показателю коэффициента трения, но имеют ряд своих преимуществ:

• устойчивость к высокой температуре;
• стойкость к износу и коррозии;
• высокая прочность;
• небольшая удельная масса;
• долговечность.

Есть у керамики и свои минусы:

• плохая работа керамики при низких температурах;
• скрип при работе;
• высокая стоимость.

Тормозные диски можно подразделить и на:

1. Вентилируемые;
2. Перфорированные.

Первые состоят из двух пластин с полостями между ними. Это сделано для лучшего отвода тепла от дисков, средняя рабочая температура которых составляет 200-300 градусов. Вторые имеют перфорацию/насечки по поверхности диска. Перфорация или насечки предназначены для отвода продуктов износа тормозных колодок и обеспечения постоянного коэффициента трения.

Рейтинг популярных тормозных дисков

Тормозной диск – важная комплектующая автомобиля. От качества детали зависит безопасность и комфорт вождения. Развитие науки и техники позволяет совершенствовать технические характеристики и находить новые решения в деле автомобильной комплектации. Существует небольшой рейтинг  лидерами рынка, специализирующихся на производстве расходников.

Ferodo

Компания, входящая в английский концерн Federal-Mogul, занимается производством элементов тормозных систем с конца 19 века. Специализируется на запчастях для легкового и коммерческого транспорта.

Тормозные диски Ferodo – элитный товар. Характеризуются высоким качеством, износостойкостью, равномерностью нагрева и устойчивостью к высоким температурам, обеспечивающим отличное торможение. Продукт покрыт антикоррозийным составом.

Nibk

Концерн JNBK (Япония) выпускает диски и колодки, а также имеет большой ассортимент других запасных частей для городских авто

В последнее время уделяет большое внимание комплектующим для спортивных машин

Продукция Nibk соответствует высоким стандартам качества, цены при этом доступные. Особые технологии производства чугуна позволяют увеличить время эксплуатации изделия.

Диски покрыты антикоррозийным покрытием, обладают повышенной сопротивляемостью агрессивным химическим составам, характерным для городских дорог, защищены от влаги. Небольшой недостаток заключается в шуме, производимом деталью во время работы.

Brembo

Итальянский лидирующий производитель комплектующих для тормозных систем. Оригинальные диски Brembo имеют уникальное, затвердевающее под УФ-лучами покрытие, производимое на водной основе, что делает его безвредным для окружающей среды.

Оно защищает деталь от воды и соли, что особенно важно для езды по городу

Bosch

Известный немецкий производитель как запасных частей для автомобилей, так и бытовой техники, инструментов и т.д.

Изготавливается диски для легковых авто, мотоциклов, грузовиков и споркаров. Продукция Bosch долговечна, устойчива к износу, не производит много шума, сохраняет функциональность при любой погоде.

Lucas TRW

TRW – ведущая европейская компания по производству комплектующих. Диски этой фирмы качественные и безопасные. Материал изготовления – чугун и высокоуглеродистые сплавы.

Чугунные изделия прочны и покрыты защитным слоем, поэтому не ржавеют. Детали из сплавов обладают меньшим весом, устойчивы к деформациям и воздействию температур.

Ebc brakes

Продукция английской компании популярна как в Европе и Азии, так и в Соединенных Штатах. Является лидером среди производителей комплектующих для мототранспорта, но выпускает детали и для спортивных и городских авто.

EBC brakers использует технологию проверки изделий рентгеном для отбраковки деталей с внутренними дефектами (полостями и т.д.), что повышает качество продукта. Перфорированные изделия не имеют сквозных отверстий, что исключает риск растрескивания запчасти.

Otto zimmermann

Известный немецкий производитель неоригинальных запасных частей. Высокое качество по доступной цене. Фирма выпускает продукцию как для конвейерной сборки, так и для вторичного рынка.

Диски OZ идентичны оригинальным и соответствуют требованиям оригинальных производителей. Качество хорошее, устойчивы к истиранию.

Ate

Еще один немецкий бренд неоригинальных деталей, качество которых соперничает с оригинальными. Диски Ate представлены всего двумя линейками: оригиналы и усиленные. Оригинальные детали производятся для большого количества мировых марок авто, в том числе для Mercedes.

Конструкция усиленных позволяет изделиям выдерживать повышенные нагрузки при спортивной езде, машина держит дорогу и на мокрой трассе, не боятся грязи, влаги и перегрева.

Типы дисковых тормозов

Существует два типа дисковых тормозов: механические и гидравлические. В первом случае тормоза приводятся в действие стальным тросом, как и в тормозах типа V-Brake. Во втором случае в магистралях находится тормозная жидкость или минерельное масло.

Механические тормоза медленно замещаются гидравликой. Они устанавливаются главным образом на более дешевые горные и трекинговые велосипеды, иногда на дорожные. Гидравлические тормоза имеют большую тормозную силу, которая лучше дозируется по сравнению с механическими. Механические тормоза проще конструктивно, но менее эффективны. Когда речь идёт о механических тормозах, есть несколько моделей, которые зарекомендовали себя за много лет, это Avid BB7, Hayes MX Expert и CX Pro. Но они стоят не на много дешевле хороших гидравлических моделей тормозов.