Виды тормозов на велосипеде: основные аспекты выбора тормозных систем

Что собой представляют тормозные диски автомобиля

От состояния тормозной системы, в частности дисков, зависит безопасность водителя и пассажиров, а также других участников дорожного движения. Экстренное торможение, остановка на склоне – ситуаций, в которых тормоза должны функционировать без малейших нареканий, масса. По правилам дорожного движения водитель не имеет права управлять транспортным средством, если тормоза находятся в неисправном состоянии

Словом, крайне важно вовремя проверить автомобиль, диагностировать любые проблемы, связанные с тормозными дисками, и устранить их

Тормозной диск входит в состав гидравлического тормозного узла. Сам диск изготовлен из металла. В процессе езды он крутится параллельно с колесом с той же скоростью, а в момент нажатия водителем на тормоз прижимается к тормозным колодкам.

Что представляет собой система дисковых тормозов? Во-первых, это сам тормозной диск (ротор), который располагается на оси колеса машины. Во-вторых, суппорт, состоящий из двух тормозных колодок (колодки приходят в движение под действием гидравлического давления). При нажатии на тормоз колодки с двух сторон соприкасаются с тормозным диском, трение приводит к снижению скорости. Если сравнивать дисковые тормоза с барабанными, то первые считаются более надежными и эффективными, особенно в условиях высоких температур и влажности.

Механический или гидравлический

Велосипедные калиперы могут быть гидравлическими или механическими – это зависит от того, какой системой тормозов оснащён конкретный велосипед.

По своему строению они различаются между собой.

Механическое устройство представляет из себя кулачковый механизм. Снаружи он имеет рычажок, а к нему прикреплён тросик.

Силовой импульс передаётся от ручки к поршню с помощью кулачка или многозаходного винта.

Гидравлический калипер представляет из себя цельный корпус, с закреплённым внутри поршнем (или двумя). Силовой импульс, направленный на жидкость внутри гидролинии.

За счёт создаваемого давления поршни приходят в движение, чем заставляют двигаться колодки.

У обоих устройств есть как преимущества, так и недостатки.

Плюсы механического калипера:

доступная цена;
лёгкое обслуживание и замена;
простота установки.

Минусы:

требует частой регулировки, подкручивания;
в случае разрыва тросика тормозная система моментально откажет.

Преимущества гидравлического калипера:

высокая надёжность в эксплуатации;
гидравлическая система более минималистичная в сравнении с механической и не так нагружает велосипед;
моментальная реакция даже при слабом нажатии;
высокая износостойкость, обусловленная тем, что детали не трутся между собой;
торможение обладает высокой мощностью.

К недостаткам гидравлического суппорта можно отнести высокую стоимость и сложное обслуживание. Техническое обслуживание предполагает регулярную замену тормозной жидкости.

Чтобы определиться с тем, что выбрать – механику или гидравлику, необходимо опираться на свой стиль катания и назначение велосипеда. Если предполагается езда по маршрутам, на которых может потребоваться резкое мгновенное торможение, то лучше обратиться к гидравлической системе.

Это может быть езда по горной местности, экстремальное катание, гоночная трасса.

Если вы предпочитаете неспешные спокойные велопрогулки без резких спусков и подъёмов, перемещений по городу или сельской местности, то переплачивать за гидравлику нецелесообразно – лучше остановить свой выбор на более доступных и лёгких в обслуживании механических тормозах.

Надёжная и бесперебойная работа тормозов – залог безопасного катания. Каждый велосипедист должен ответственно относиться к регулярной проверке работы тормозов.

Независимо от того, какой системой тормозов оснащён велосипед, калипер требует к себе внимательного отношения.

Какие бывают типы передач?

В наши дни существует куча (много) вариантов вело трансмиссий, поэтому подобрать нужную для ваших вело-занятий не составит ни какого труда. Давайте пробежимся по основным типам трансмиссий.

Стандартная двойная

Две звезды спереди сопряжены с 11-ю звездочками сзади. Стандартная двойная схема обычно является предпочтительным выбором для велогонок, предполагая (предлагая) наибольшие звезды спереди, для поддержания высокой скорости движения.

Тройная схема

Получив три ведущие звезды, вы получаете возможность переключаться на малую переднюю звезду. При перекидывании цепи на большую заднюю звездочку вы тем самым получаете — велосипед-вездеход, который способен забираться на очень крутые подъемы.

Компактный

Компактный вариант трансмиссии первого типа. Здесь обе передние звезды уменьшены в размерах. Обычно внутренняя представлена 34-мя — 36-ю зубьями, соответственно внешняя — 48-ю — 50-ю зубцами. Очень популярная сегодня схема в основном для спортсменов-любителей, которая позволяет не снижать каденс даже на крутых подъемах.

Планетарная втулка

Сложный в техническом плане, тяжелый и непростой в обслуживании (впрочем, частой обслуги и не просит) недешевый элемент трансмиссии, больше всего похожий на вариаторную коробку на автомобилях. Переключение происходит без внешних «переклюков» и каких-то других вспомогательных механизмов. На данный момент на рынке существуют, — двух, четырех, семи, восьми, девяти и двенадцати-скоростные планетарные втулки от компаний, SRAM, Shimano и Sturmey-Archer. Есть даже 14-ти ступенчатые «планетарки» от компании Rohloff. Стоимость одной такой втулочки вас неприятно удивит – порядка 90 тыс. рублей.

Подходят скорее для прогулочных велосипедов, чем для велогонок.

Для чего нужен калипер

Рабочей частью дисковой системы торможения и важным ее элементом выступает калипер. Он отвечает за полноценную работу тормозного механизма. По своему внешнему виду и принципу работы калипер напоминает обычный циркуль. Велосипедный суппорт используется тогда, когда возникает необходимость сдвинуть либо раздвинуть тормозные колодки. Калипер передает усилие вращающегося устройства на тормозные колодки и является так называемым их держателем. Это крайне значимая деталь тормозной системы, поэтому калиперы должны быть прочными, надежными и адаптированными к конкретной модели велосипеда.

Разборка и сборка роллерного тормоза

Мне не удалось найти в интернете ни одной инструкции по разборке конкретно моей модели роллерного тормоза — Shimano BR-IM55-F (актуально на момент написания этой статьи). Так что моя инструкция будет первой.

Конструкция Shimano BR-IM55-F предельно проста, так что не думаю, что у кого-то могут возникнуть проблемы с разборкой этого тормоза. Единственный момент, с которым может возникнуть вопрос — снятие крышки.

Для того, чтобы снять крышку, вставьте отвёртку и аккуратно подденьте крышку, сдвигая её вбок и вверх. Показываю на фото. Место, куда нужно вставлять отвёртку отмечено красным цветом:

Всё остальное предельно легко и просто разбирается, а вот собрать может оказаться чуть сложнее. Для этого я заснял процесс сборки поэтапно. Показываю.

Итак, берём тормозной барабан (10):

Затем устанавливаем три тормозные колодки (9) таким образом, чтобы между ними было равное по ширине пространство:

После устанавливаем обойму (8) с роликами (7) таким образом, чтобы выступ обоймы был направлен в пустое пространство между колодками:

Теперь нужно вставить рычаг-эксцентрик (6) так, чтобы он был повёрнут примерно чуть более чем на 90 градусов против часовой стрелки относительно выступа на обойме (8) с роликами:

Следующий этап — установка основы (5). Её нужно установить таким образом, чтобы три выступа на основе (5) совпали с соответствующими пазами в трёх колодках (9), для этого вращайте основу в разные стороны до тех пор, пока не поймаете нужное положение. После вставьте основу (5) до упора

Обратите внимание, что рычаг-эксцентрик (6) должен проходить через отведённое для него окно в основе и ложиться поверх неё, а выступ роликовой обоймы (8) также должен проходить в отведённую для него прорезь фигурной формы:

Переходим к установке возвратной пружины (4) обоймы (8). Один конец этой пружины должен встать в выступ обоймы, а другой в отведённый для него выступ на основе (5):

Далее нужно установить возвратную пружину (3) на деталь (2), передающую усилие с тросика на рычаг эксцентрик (6). Для этого установите Г-образный конец возвратной пружины (3) в специальный упор детали (2) как на фото:

После нужно установить деталь (2) на основу (5). При этом прямой конец возвратной пружины (3) должен встать в соответсвующий выступ на основе (5), а рычаг-эксцентрик (6) в соответсвующий паз детали (2):

Финальный шаг — установка крышки (1). Если крышка не защёлкивается, то убедитесь в том, что возвратная пружина (3) рычага-эксцентрика не мешает установке детали (2). Вот мы и получили тормоз в сборе:

Как видите, конструкция тормоза предельно простая и герметичностью тут даже не пахнет. Поэтому роллерный тормоз нельзя смазывать жидкой смазкой, по причине того, что она оттуда просто-напросто вытечет.

Специфика конструкции дисковых тормозов

Разные виды моделей велобайков оснащены дисками разных габаритов: от 140 до 220 мм. С увеличением размера диска возрастает эффективность торможения. Однако, установка дисковых тормозов наибольшего диаметра целесообразна далеко не всегда. К примеру, для горного велосипеда, предназначенного для поездок по лесу, довольно дисков 160-180 мм. Велик, предназначенный для фрирайда, нуждается в дисках 180-185 мм. Если речь идет о даунхилле (горном спуске), то понадобятся роторы с диаметром 200-220 мм. Если вы хотите установить систему с большим размером ротора, нужно заменить колесо на другое, со спицами покрепче.

Колодки

Что касается абразивного материала для выполнения тормозных колодок, то они могут быть органические или металлизированные.

Поверхность контакта в колодках металлизированного типа состоит из сплава металлических опилок с углеродом. Главный недостаток металлизированных колодок в том, что, нагреваясь от трения, они нагревают калипер. Гидравлической системе это может навредить. Зато сам материал колодок твердый, долговечный и отлично контактирует даже с мокрыми дисками велика.

Трущаяся поверхность пластин из органического материала представляет собой смесь целлюлозы и резины. Теплопроводность материала этого вида очень плохая, поэтому при торможении устройства нагреваются только диски. Положительные моменты – отсутствие скрипа велосипеда при торможении и быстрая притирка колодок. Однако, устройства из целлюлозно-резинового материала быстро стираются.

Калипер

Принцип устройства гидравлического калипера велосипеда такой же, как у суппортов на мотоциклах и автомобилях, только габаритами поменьше. Конструктивно, гидравлический калипер состоит из литого металлического корпуса с поршнем с одной стороны и гидравлической колодкой – с другой. Тормозная жидкость перемещает поршень, а тот, в свою очередь, двигает колодку. В результате, происходит захват диска.

Конструкция механического калипера велосипеда несколько иная. В сущности, механический калипер представляет собой кулачковый механизм. С наружной стороны он оснащен рычажком, к которому крепится тросик. Импульс от ручки к поршню передается посредством клина, кулачка или многозаходного винта. При этом, плоскости движения колодок и рычага взаимно перпендикулярны.

Устройство калипера для велосипеда

В целях облегчения тормозной конструкции калиперы обычно делают из алюминия, реже – из сплавов магния. Часто цельнолитые калиперы изготовляют из двух частей, прикреплённых друг к другу с помощью болтов.

Калиперы бывают:

однопоршневые;
с двумя поршнями – с каждой стороны.

К двупоршневым деталям можно свободно прикрепить удлинённые колодки.

Существуют универсальные крепления (по типу Post Mount), имеющие овальные отверстия, благодаря которым калиперы можно крепить практически к любой вилке. В недорогих тормозах имеется фиксированный ввод гидролинии в калипер, у более дорогих угол ввода можно настраивать самостоятельно.

К последнему типу калиперов можно прикрепить удлиненные колодки. В продаже есть универсальные крепления, имеющие соответствующие отверстия, с помощью которых велосипедный калипер можно приделать практически к любой вилке. Функциональную значимость калипера сложно переоценить, поэтому он должен быть в исправном состоянии, а также соответствовать конкретной модели велосипеда.

ИЗМЕРЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ЖИРОВОЙ СКЛАДКИ (ПЛИКОМЕТРИЯ)

Дополнительные сведения об особенностях выполнения методики

Стандартными точками определения толщины жировой складки являются:

1. Область трёхглавой мышцы – на 1 см выше середины расстояния между кончиком акромиального отростка лопатки и локтевого отростка локтевой кости по задней поверхности плеча. Складка должна располагаться параллельно продольной оси конечности.

2. Область двуглавой мышцы – на уровне первого измерения, по передней поверхности плеча. Складка должна располагаться параллельно продольной оси конечности.

3. Подлопаточная область – под нижним углом лопатки. Складка должна располагаться параллельно естественным складкам кожи: обычно это линия, располагающаяся под углом 45 градусов к горизонтали.

4. Боковая поверхность грудной клетки – по среднеподмышечной линии на уровне 5 межреберья. Складка должна располагаться вертикально.

5. Над гребнем подвздошной кости – 2 см выше гребня подвздошной кости по среднеаксиллярной линии, горизонтально.

6. Область середины бедра – на середине расстояния между нижней частью ягодичной складки и складкой, располагающейся непосредственно сзади от надколенника. Складка должна располагаться параллельно оси нижней конечности.

7. Область икроножной мышцы – на уровне максимальной окружности голени. Складка должна располагаться параллельно оси нижней конечности.

8. Область живота – под мечевидным отростком грудины, на 5 см влево от стернальной линии.

Для детей различного возраста

Для оценки подкожного жирового слоя детям большим и указательным пальцами правой руки захватывают в складку не только кожу, но и подкожную клетчатку. Определять толщину подкожного жирового слоя следует не на одном участке, так как при ряде заболеваний отложение жира в различных местах оказывается неодинаковым.

Обращают внимание на равномерное (по всему телу) или неравномерное распределение подкожного жирового слоя. Объективно толщина подкожного жирового слоя для детей первых трёх лет жизни определяется следующим образом: на лице – в области щёк (норма 2-2,5 см); на животе – на уровне пупка снаружи от него (норма 1-2 см); на туловище – под ключицей и под лопаткой (норма 1-2 см); на конечностях – по задненаружной поверхности плеча (норма 1-2 см) и на внутренней поверхности бёдер (норма 3-4 см). для детей старше 5-7 лет толщина подкожного жирового слоя определяется по четырём складкам: над бицепсом (норма 0,5-1 см); над трицепсом (норма 1 см); над осью подвздошной кости (норма 1-2 см); над лопаткой – горизонтальная складка (норма 1,5 см)

для детей старше 5-7 лет толщина подкожного жирового слоя определяется по четырём складкам: над бицепсом (норма 0,5-1 см); над трицепсом (норма 1 см); над осью подвздошной кости (норма 1-2 см); над лопаткой – горизонтальная складка (норма 1,5 см).

Гибридные велосипеды

Гибриды

Такие велосипеды представляют собой смесь шоссейных и горных видов. Они дают возможность с относительным комфортом кататься как по асфальту, так и вне дорог. Для серьёзных соревнований такой байк не подойдёт, однако он даёт возможность кататься везде.

У гибридных велосипедов плоский руль вместо шоссейного руля-барана. У некоторых моделей есть передняя подвеска для смягчения неровностей дороги. Они разработаны с учётом универсальности и комфорта, поэтому имеют удобную геометрию рамы горных велосипедов, но с более гладкими и более узкими шинами для меньшего сопротивления качению на асфальте.

На гибриде покрышки можно заменить на те, что с более агрессивным протектором, если вы хотите покататься по бездорожью, или на более гладкие, если едете по асфальту. Можно поставить и что-то среднее.

Рекомендации:

Покупайте гибридный велосипед, если будете использовать его в основном для поездок на работу, прогулок по городу, а также время от времени ездить по бездорожью.
Не покупайте, если хотите ездить как можно быстрее по шоссе или кататься на сложных трассах для горных велосипедов.

Круизеры

Этот тип велосипедов похож на гибридный: он предназначен для повседневной езды, у него очень удобная вертикальная посадка и широкое комфортное седло. Круизеры обычно имеют широкие покрышки и руль, направленный назад, а рама их такова, что женщины могут ездить в юбках и платьях.

Большинство круизных байков односкоростные или трёхскоростные, и у них есть старомодный каботажный тормоз, где нужно направить педаль назад, чтобы остановиться. Круизер можно использовать для поездок на работу на короткие расстояния, если ваш маршрут довольно ровный, он идеально подходит для неспешной прогулки, часто бывает оснащён корзиной и подножкой.

Расцветка круизеров часто не так строга, как у спортивных типов велосипедов, и может быть даже пёстрой.

Рекомендации:

Покупайте круизер, если у вас нет спортивных или туристических целей.
Не покупайте, если вам не нравится вертикальная посадка, направленный на вас руль, низкая рама, и если вы планируете отправляться в долгие, интересные поездки.

Прочие виды

Остальные модели устанавливаются на шпинделе, нижней втулке и окончании руля. Стержневые переключатели чаще всего встречаются на старых шоссейных велосипедах, сделаны из простейших металлов и используют систему трения, а не вращения.

Переключатели, закрепленные на нижней втулке шоссейных велосипедов, предназначены для уменьшения количества используемых тросов. Велосипеды с таким типом крепления имеют более обтекаемую форму. Рычаг переключения устанавливается на руль и вставляется прямо в его заднюю часть.

Этот стиль позволяет ездоку ехать, держа руки на наконечниках руля. Таким образом, больше внимания уделяя переключению скоростей, нежели торможению.

По теме: Как переключать передачи на велосипеде?

Барабанные и дисковые тормоза

Барабанный тормозной механизм (рис. 4) состоит из:

тормозного щита,
тормозного цилиндра,
двух тормозных колодок,
стяжных пружин,
тормозного барабана.

Схема работы барабанного тормозного механизма

1 – тормозной барабан; 2 – тормозной щит; 3 – рабочий тормозной цилиндр; 4 – поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 – стяжная пружина; 6 – фрикционные накладки; 7 – тормозные колодки

Тормозной щит жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в цилиндре расходятся и начинают давить на верхние концы тормозных колодок. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом. Торможение колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками колодок и барабаном. Когда же воздействие на педаль тормоза прекращается, стяжные пружины оттягивают колодки на исходные позиции.

Преимущества барабанных тормозов:

низкая стоимость, простота производства;
обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Дисковый тормозной механизм (рис.5) состоит из:

суппорта,
одного или двух тормозных цилиндров,
двух тормозных колодок,
тормозного диска.

Схема работы дискового тормозного механизма

1 – наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 – поршень; 3 – соединительная трубка; 4 – тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 – тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 – поршень; 7 – внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза

Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В нем находятся два тормозных цилиндра и две тормозные колодки. Колодки с обеих сторон «обнимают» тормозной диск, который вращается вместе с закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни начинают выходить из цилиндров и прижимают тормозные колодки к диску. После того, как водитель отпустит педаль, колодки и поршни возвращаются в исходное положение за счет легкого «биения» диска. Дисковые тормоза очень эффективны и просты в обслуживании. Даже новичку замена тормозных колодок в этих механизмах доставляет мало хлопот.

Преимущества дисковых тормозов:

при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность
температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются
более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь
меньшие вес и размеры
повышается чувствительность тормозов
время срабатывания уменьшается
изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок, чтобы одеть барабаны
около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски

Механический или гидравлический выбрать

Преимущества есть и у механических, и у гидравлических калиперов.

Достоинства механического:

невысокая стоимость;
простота обслуживания и замены;
удобство установки.

Недостатки:

необходимость частой регулировки, подкручивания;
при разрыве тросика тормоза у велосипеда отказывают моментально.

Достоинства гидравлического калипера:

надежность в эксплуатации;
быстрая реакция даже на несильное нажатие;
износостойкость благодаря смазывающему веществу;
высокая мощность торможения.

Гидравлический тормоз.

У гидравлического калипера выше стоимость, обслуживание сложнее. При этом он намного мощнее и надежнее, чем механический. При выборе системы торможения нужно руководствоваться видом велосипеда и стилем езды. Гидравлической следует отдать предпочтение там, где резкая и мощная остановка жизненно необходима. Это все виды экстремальной езды на горной и пересеченной местности, при скоростном спуске, на гоночной трассе, при выполнении различных трюков.

Для размеренного велотуризма и езды в пределах населенного пункта лучшим вариантом будут доступные, простые в обслуживании механические тормоза.

Какой тип тормозной системы велосипеда ни был бы выбран, калипер требует внимательного и бережного отношения. Своевременный уход и ремонт — залог безопасности на дороге.

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:

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

Присутствуют и существенные недостатки:

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.
Колодки имеют меньший ресурс работы. Конструктивно колодки барабанного тормоза больше, а значит и больше рабочая площадь детали.
Колодки дискового механизма подвержены коррозии.
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.

Педали для велосипеда и их классификация

Купив велосипед и даже пользуясь им некоторое время, владельцы редко задумываются о замене педалей. Ведь от их конструкции управляемость байка и скорость его передвижения зависят мало. Но на самом деле, педали, предназначенные для конкретного стиля езды — это удобство для велосипедиста и экономное расходование его мускульной энергии.

Более того, если байк используется для экстремальной езды по пересеченной местности или на нем выполняются трюки, то качество и конструкция педалей становятся на первое место.

Широкое разнообразие выпускаемых сегодня моделей, начиная с бесконтактных и до различных вариантов специального назначения, позволяет подобрать их в соответствии с требованиями удобства и безопасности.