Дисковые тормоза для велосипеда

Велосипед, как и любой другой вид транспорта, должен быть оборудован такими тормозами, которые смогут гарантированно остановить его, но при этом не будут излишне большими по размеру и весу. Городские, складные, детские, то есть преимущественно односкоростные велосипеды снабжаются задним втулочным тормозом. На колесах шоссейных, туристических, гибридных, горных велосипедов или на переднее колесо городских, складных, детских велосипедов ставятся ободные тормоза. Дисковые тормоза на велосипед нужно ставить, если планируется ездить на нем преимущественно по грязи и снегу.

Существует большой выбор велосипедных тормозов, которые можно разделить на три типа по виду рабочей, тормозной поверхности. Кроме того, они различаются по конструкции.

1. Втулочные: барабанные, роллерные.
2. Ободные: клещевые, кантилеверные, V-брейки, U-брейки.
3. Дисковые: механические, гидравлические.

Дисковый тормоз для велосипеда может быть разнообразным по конструкции, так как в нем могут применяться разные способы передачи движения на тормозной механизм. А именно: с помощью троса в механических конструкциях или жидкости в гидравлических системах.

Устройство дисковых тормозов

• Ручка – управляющий механизм на руле, приводящий в действие исполнительный механизм.
• Ротор – тормозной диск.
• Адаптер – монтажная скоба для закрепления калипера на раме велосипеда.
• Калипер – суппорт, который является исполнительным механизмом. Он выполняет полезную работу, а именно, торможение колеса. Называют его калипером по аналогии с английским названием caliper – суппорт, штангенциркуль.
• Колодки – пластины, которые стопорят ротора благодаря абразивности своей поверхности.
• Тормозная линия – звено, передающее механическое воздействие от ручки до исполнительного механизма тормозов.

Особенности конструкции

Ротор дисковых тормозов может быть размером: 140, 160, 180, 185, 200, 220 мм. Чем больше диаметр ротора, тем эффективнее работает тормоз. Но не каждый велосипед нужно ставить диск самого большого диаметра.

На горный велосипед, предназначенный для поездок по лесу, спусков с холмов (трейл) достаточно поставить роторы 160, 180 мм. На маунтинбайк, который будет использоваться для съездов с заросших склонов (фрирайд), нужно ставить диски 180, 185 мм. А для спусков с гор (даунхилл), нужно оборудовать велосипед дисками 200, 220 мм. Если есть желание поставить ротор наибольшего размера, то перед этим нужно поменять старое колесо, на другое с максимально крепкими спицами.

Тормозная ручка на гидравлике является более сложным механизмом, чем ручка на механике. Комплект гидравлических тормозов состоит из ручки, в корпусе которой находится управляющий поршень, гидролинии с твердыми стенками и калипера. Велосипедная гидравлическая система может быть закрытой или оборудоваться расширительным бачком на ручке для доливки масла.

На механические дисковые тормоза можно поставить ручку от других типов тормозов: вибрейков, кантилеверных, клещевых.

В велосипедных суппортах применяются два типа, по виду абразивного материала, тормозных колодок.

1. Металлизированные;
2. Органические.

Металлизированные колодки имеют контактную поверхность, состоящую из сплава углерода и металлических опилок. Теплопроводный материал этих пластинок отводит тепло от места контакта, нагревая калипер, что особенно вредит работе гидравлических тормозных систем. Абразивный материал у металлизированных колодок твердый и, как следствие, очень долго стирается, он хорошо притирается даже к мокрым роторам.

У органических пластинок абразивная поверхность состоит из смеси резины и органических материалов на основе целлюлозы. Контактный материал у органических колодок не проводит тепло, поэтому у дисковых тормозов для велосипеда с такими колодками нагревается только ротор. Мягкий материал у органических колодок, особенно при перегреве, быстро стирается. Но зато мягкий абразивный материал не скрипит при трении об ротор и очень быстро прирабатывается.

Гидравлический калипер велосипедов представляет собой поршневой механизм, и имеет такую же конструкцию как у автомобильных или мотоциклетных суппортов, только меньшего размера, ведь он рассчитан на меньшие тормозные усилия. Конструктивно он состоит из литого корпуса, на одной основании которого закреплена неподвижная тормозная колодка, а с другой стороны вставлен подвижный поршень, или несколько поршней, с подвижной колодкой. Захват ротора происходит при перемещении колодки движимой поршнем, или поршнями, под давлением тормозной жидкости.

Механические дисковые тормоза собираются с калиперами, которые имеют иную конструкцию, чем гидравлические суппорта. По сути, механический калипер является кулачковым механизмом. Снаружи он имеет рычаг, в отличие от гидравлического суппорта, к этому рычажку фиксируется трос. В этом механизме движение от рычага на поршень передается через многозаходный винт, клин или кулачек. Очевидно, что движение рычага и колодок при этом происходит во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Монтирование тормозов

Корпус тормозной ручки зажимается на руле с помощью хомутового захвата.

Ротор закрепляется на основе колеса, и вращается вместе с колесом. У велосипеда основой колеса является втулка. Для закрепления ротора нужна велосипедная втулка с резьбовыми креплениями для него, на одном из фланцев. К тому же нужно ставить втулки с фланцами увеличенного диаметра, для уменьшения длины спиц, чтобы повысить их прочность.

Тормозные линии не должны торчать по сторонам от рамы велосипеда, иначе их можно зацепить веткой, забором или собственной ногой, и если не порвать, то серьезно повредить внешнюю оболочку – рубашку троса. Лучше зажать все тросы в оболочке на раме и вилке велосипеда с помощью электромонтажных стяжек.

Калипер передних тормозов устанавливается на вилку, которая имеет внизу штанов (перьев) крепления в виде двух стоек с внутренней резьбой.

Задний калипер монтируется снизу на перьях заднего треугольника. Для закрепления заднего суппорта потребуется использовать адаптер.

Окончательно закреплять велосипедные суппорта нужно только после того как они будут отцентрированы относительно ротора. Поэтому подтягивать винты крепления калипера нужно в несколько подходов, и при нажатой тормозной ручке, проворачивая колесо на полный оборот.

Преимущества дисковых тормозов перед ободными

Имеют отличную модуляцию. В смысле: на велосипеде с дисковыми тормозами можно более точно контролировать силу торможения, чем на байке с вибрейками, кантилеверными и клещевыми тормозами. Даже после установки на ободные рычаги больших колодок нельзя получить такую же чувствительность срабатывания, как от маленьких колодок в калипере. Кстати, чувствительность торможения выше у калиперов с большим количеством поршней. Кроме того, повышает модуляцию применение в калиперах органических, а не металлизированных, тормозных колодок.

Меньше загрязняются. На ротор значительно меньше попадает пыли, грязи, воды или снега, чем на обод колеса. Разумеется, любой абразив или жидкая смазка на контактных поверхностях нарушают работу тормозов. Особенно это ощущается при езде на велосипеде с ободными тормозами по мокрой дороге: значительно ухудшается модуляция, так как колодкам, чтобы начать стопорить колесо, сначала нужно протереть тормозную дорожку на ободе от воды и грязи.

Замена заднего переключателя велосипеда

Восьмерки на колесах не влияют на работу дисковых тормозов. Всем понятно, что у ободных тормозов рабочей поверхностью является обод колеса, и от ровности его стенок зависит качество торможения. В идеале, для достижения максимальной модуляции, тормозная поверхность должна быть абсолютно ровной. Если же обод колеса искривлён, тогда приходится разводить дальше в стороны колодки. При этом уменьшается не только чувствительность, а также эффективность торможения. На велосипедах с особенно большими восьмерками на колесах, ручки ободных тормозов нужно нажимать аж до упора в грипсы (рукоятки руля), чтобы хоть как-то затормозить.

Не стирают обод колеса. Благодаря тому, что у дисковых тормозов, кроме колодок, имеется отдельная изнашиваемая деталь – ротор, то через очень долгое время потребуется заменить только этот диск. На велосипеде с ободными тормозами со временем, после долгого царапанья колодками, приходится менять алюминиевые обода, когда их стенки разламываются от утончения.

Имеют долгий срок службы. Особенно долго работают до замены металлизированные колодки, при этом практически одновременно стираясь вместе с роторами. Резиново-целлюлозные колодки ободных тормозов очень часто покрываются водой с абразивом в виде пыли и песка, и поэтому они быстрее стираются, чем более чистые колодки дисковых тормозов из такого же материала. Нужно заметить, что тормоза, у которых быстро стираются колодки, нужно часто регулировать, сближая колодки одна к другой.

Преимущества гидравлических тормозов перед механическими

Имеют лучшую модуляцию. Как известно, у механических тормозов для передачи движения от ручки до исполнительного механизма используется трос. Трос, особенно несмазанный, трет при движении по рубашке. Жидкость внутри гидравлических тормозных линий перемещается без ощутимого сопротивления, поэтому гидравлические дисковые тормоза позволяют тормозить при нажатии лишь одним пальцем на ручку.

С большей силой сжимают тормозные колодки. Тормозная жидкость в гидравлических линиях, фактически не сжимается, если конечно она не закипит. Тогда как трос, даже толстый, наверняка растягивается, если давить на ручку с большой силой.

Быстрее отпускают колодки. Гидравлика имеет меньшее количество трущихся механических деталей внутри суппорта. В гидравлических тормозах, особенно с маслом в гидролиниях, поршни в суппортах хорошо смазываются тормозной жидкостью.

Недостатки дисковых тормозов

Главный недостаток. При работе дисковых тормозов тормозное усилие к поверхности дороги передается сначала через спицы, а затем уже через обод и покрышку. Короче говоря, при торможении на спицы действует сгибающее усилие. Чтобы спицы не ломались, нужно увеличить их толщину либо уменьшить длину. Стараясь по максимуму уменьшить длину спиц, производители велосипедов ставят на колеса с дисковыми тормозами втулки с фланцами наибольшего диаметра.

Существенный недостаток. Весь комплект дисковых тормозов имеет больший вес, чем ободные тормоза. Прибавку веса дают также, необходимые для монтирования таких тормозов, втулки большого диаметра.

Второстепенный недостаток. Сложно найти замену вышедшей из строя детали, например, колодкам или тормозной линии. Даже у одного производителя, но на разных моделях калиперов, применяются различные по размерам, способу крепления тормозные колодки. Разные производители гидравлических тормозов используют в тормозных линиях разносортные жидкости. Так, например: на заводах Hayes, Avid, Formula принято заливать в тормозные линии тосол, а другие лучшие производители велозапчастей Shimano, Tektro, Magura вместо тосола используют масло с низкой степенью вязкости. У них есть для этого причина, так как тосол изготавливается на основе касторового масла и растворителя, поэтому он обжигает кожу рук и растворяет или обесцвечивает лакокрасочные покрытия.

Несущественная проблема. Дисковый задний тормоз мешает закрепить багажник на велосипеде. Многим велосипедистам, использующим велосипед как повседневный транспорт, очень важно иметь возможность снять груз с руля или с плеч в виде рюкзака, и закрепить его на багажнике. У большинства моделей велосипедов с дисковыми тормозами на раме нет дополнительных крепёжных отверстий, к тому же установленный калипер мешает ровно закрепить опоры багажника. Можно купить консольный багажник, который закрепляется на подседельном штыре, но он стоит в два раза дороже багажников с опорами. Есть также консольные багажники с дополнительными опорами, и хотя эти опоры крепятся под значительным углом к раме, однако они дают возможность перевозить довольно тяжелые грузы на велосипеде.

Подводя итог, нужно сказать, что покупать настоящий маунтинбайк, с большими роторами и гидравлической тормозной системой, нужно только если действительно планируется использовать его по назначению, то есть на горных дорогах. Гидравлические тормоза стоят немалых денег, поэтому при равной цене транспорт, укомплектованный такими тормозами, будет иметь худшие остальные детали, чем велосипед с ободными или дисковыми механическими тормозами.