Разновидности велосипедных тормозов и их устройство

Собственно, все знают, зачем необходимы тормоза, так как точное управление велосипедом и его скоростью жизненно важно для велосипедиста. Тормоза для велосипеда различают по типам, стоимости, различным характеристикам и даже внешнему виду. Правда, это никак не влияет на их основную функцию – замедлять и останавливать велосипед ровно тогда, когда это необходимо человеку и так, как это необходимо.

Характеристики

В отличие от других составных частей велосипеда, у тормозов очень немного формальных характеристик, реально влияющих на использование. Можно перечислить в основном неформальные:

• мощность, сила торможения, энергоёмкость – способность тормоза останавливать массу на определённой скорости;
• мягкость или управляемость – уровень реакции на тормозную ручку, например, некоторые барабанные тормоза вообще не имеют промежуточных позиций между движением и блокированием колеса;
• износ – степень повреждения при использовании колодок, ободов, барабана и других деталей;
• эффективность работы системы или подверженность загрязнению – очень важная характеристика для катания по неидеальным дорогам.

Собственно, каждый оценивает торможение по своему собственному ощущению и рекомендациям профессионалов, а не по тем или иным технологическим характеристикам.

Типы

За время существования велотехники появилось совсем не много типов тормозов. Все они построены на принципе прижимания мягкой колодки к твёрдым элементам колеса. Различия состоят в том, каким образом приводится усилие с ручки тормоза, и какие элементы участвуют в работе тормоза.

Ободные

Ободные тормоза построены на прижимании колодки напрямую к ободу колеса, что создаёт, с одной стороны, элементарную конструкцию, которую легко устанавливать и обслуживать, плотный контакт колодки и хорошую управляемость тормозами, а с другой стороны, проблемы с мощностью торможения, подверженностью любым погодным проблемам и повреждению обода колеса.

V-brake

Наиболее популярный на текущий момент тип тормозов. Простой в установке, обслуживании и использовании тип. Полностью такие тормоза на велосипед состоят из двух рычагов с тормозными колодками, которые располагаются по двум сторонам от обода колеса и соединены тросиком, который продолжается приводным тросиком от тормозной ручки.

Существует гидравлический аналог таких тормозов, который представляет из себя два рычага, прижимание которых обеспечивается гидравлическим приводом. При должной мягкости, цена таких механизмов очень высока, а обслуживание затруднено, что закономерно приводит к практически нулевой их популярности.

Привод же v-brake всегда механический, по тормозному тросику, и, несмотря на необходимое при торможении усилие, позволяет эффективно регулировать нагрузку, а также без особых затрат починить систему при повреждении.

Вариантом в случае таких ободных тормозов становятся колодки, они могут быть:

• одноразовые или обычные – цельные колодки с различным качеством;
• картриджные – колодки, которые набираются из нескольких слоёв материала и могут быть заменены не полностью, а по мере истирания элементов картриджа.

Кантилеверные и клещевые

Предыдущее поколение ободных тормозов представлено кантилеверными и клещевыми механизмами. При практически аналогичном v-brake внешнем виде и функциональности, они обычно сложнее и уступают в эффективности работы на фоне более высокой цены. Встретить такие тормозные системы на современных велосипедах практически невозможно, за исключением шоссейных и трековых велосипедов, в которых применяются клещевые тормоза из-за своей механической устойчивости.

Итак, предшественники v brake:

• кантилеверные тормоза – вместо тросика, который продолжает приводной, здесь организована площадка, от которой на тормозные рычаги уходит по двум тягам. Данный механизм выше над ободом и менее подвержен загрязнению и повреждению, но принципиально от v-brake не отличается;
• клещевые тормоза – два тормозных рычага с колодками массивны и крепки, и удерживаются единой точкой крепления, образуя своеобразные «клещи», которыми и «закусывается» обод. Кроме сложности в обслуживании, данный тип ободных систем дорог и тяжёл, и используется в спортивных шоссейных, скорее, по традиции.

Дисковые

Дисковые тормоза пришли в велосипедный мир от мотоциклов, и долгое время были, скорее, экзотикой, чем одним из общепризнанных механизмов. Но на текущий момент дисковые тормоза становятся неотъемлемой частью любого велосипеда, уровня выше, чем «Эконом».

В отличие от ободных систем, в дисковых тормозах колодка прижимается механизмом калипера к ротору – специальному прочному диску, закрепляющемуся на колесе. Небольшой диск, находящийся в центре колеса решает сразу несколько проблем, с которыми не могут справиться ободные механизмы:

1. Износ обода колеса – он просто отсутствует, роторы являются хоть и очень надёжным элементом, но всё-таки расходным материалом.
2. Вариации привода – дисковые тормоза имеют только среди общепринятых три типа привода, что позволяет достичь очень высокой чувствительности всей системы.
3. Загрязнение в сложных условиях – находящийся в центре колеса небольшой диск и маленький механизм калипера хорошо защищены от внешней среды расстоянием до покрышки и центробежной силой.
4. Работа при повреждении обода – диск не связан с ободом и при серьёзных ударах сохраняет свои тормозные качества.

К минусам можно отнести достаточно сложную установку, замену и регулировку дисков, настройку всего механизма. Также велик вес, а главное, дисковые механизмы попросту дороги, что заставляет отечественного велолюбителя дважды подумать перед покупкой. Современная ситуация такова, что на некоторых рамах уже отсутствуют точки крепления ободных тормозов. Дисковые системы продолжают вытеснять своих конкурентов, понемногу становясь стандартом де-факто.

Колодки

В условиях, когда тормозной механизм практически полностью отделён от колеса, возникает множество вариантов не только привода, но и материала тормозных колодок. Комбинации материалов ротора и колодки позволяют изменять характеристики торможения очень легко и эффективно.

Колодки от разных производителей отличаются не только составом, но и формой

Некоторые материалы колодок:

• Органические (керамические, Ceramic) – в полимерную основу колодки добавляется органический материал, которым обычно оказывается графит. Такие колодки сразу заметны по чёрному цвету. Мягкие, с хорошим ходом. Такой вариант позволяет получить наилучшую управляемость прижиманием, но не очень любит перегрев – длительные или резкие торможения. Кроме того, грубая поверхность достаточно быстро изнашивает ротор.
• Полуметаллические (Semi-Metallic) – колодки с включением металлических частиц. Могут работать под очень серьёзной нагрузкой и температурой, но меняют свои свойства по мере изменения температуры (перед поездкой необходимо будет их прогревать) и обладают не самым хорошим сцеплением.
• Спечённые (Sintered) – передний край науки, в данном композите в нескольких слоях, объединяемых органическими смолами, присутствуют и графит, и металлическая пыль. Такое устройство позволяет достичь золотой середины между широким диапазоном температур и качеством торможения.

Гидравлика или механика

Главной же характеристикой при разработке и установке дисковых тормозов становится тип привода усилия от ручки тормоза к калиперу, их выделяют три:

Регулировка дисковых гидравлических тормозов на велосипеде

1. Механические – по тросику, аналогично ободным системам.
2. Гидравлические – по гидролинии (тонкому шлангу) с помощью давления, с промежуточными элементами или напрямую (открытая система).
3. Гидромеханические – редкий вариант, передача ручной нагрузки по тросику, но на калипере усилие передаётся уже гидравликой.

Подкачка гидравлического привода

Плюсы и минусы гидравлики разбирают очень подробно в специальных разделах и целых книгах. Кратко особенности гидравлического привода, в сравнении с механическим, следующие:

• высокая мощность и точность за счёт мультипликации усилия;
• устойчивость к воздействиям внешней среды;
• сложность самого механизма в установке и обслуживании;
• большой вес.

Барабанные

Редкие виды тормозов – барабанные – сейчас уже практически исчезнувшее заимствование из автомобильной сферы. Проще всего их вспомнить на примере советских велосипедов без переключения передач, где можно было тормозить с помощью педалей, включая «задний ход».

Существует усовершенствованный вариант барабанных тормозов, называющийся роллерные – в конструкцию добавляется радиатор и увеличиваются роллеры, которые прижимаются к тормозным колодкам при передаче усилия, что позволяет всей системе выдерживать намного большую нагрузку.

Барабанный тормоз

Тормозной механизм полностью находится во втулке, и усилие обычно передаётся с педалей или по отдельному тросику. Высокая сложность, вес и стоимость совпадает в барабанных тормозах с большим удобством – такие тормоза на велосипеде нет необходимости менять и обслуживать годами.

На текущий момент барабанные тормоза можно найти на городских велосипедах-круизерах и в самых недорогих моделях без скоростей, и ножной привод уходит в прошлое.

Выбор тормозов для велосипеда

Конечно, большинство велосипедистов получают свои тормоза вместе с конкретной моделью велосипеда, но постоянное совершенствование приводит к тому, что тормозная система становится важным фактором при выборе нового байка, а установка нового механизма на старый велосипед не кажется уже такой сложной.

Комплект для установки тормозов v-brake

Для выбора тормозов понадобится последовательно ответить себе на несколько вопросов.

1. Цель катания – здесь отсеиваются прогулочные городские велосипеды – им серьёзная тормозная система не нужна, лучше остановиться на удобном и не требующем обслуживания барабанном механизме или элементарных v-brake.
2. Стиль езды – если велосипедист катается много и долго, то дисковые тормоза жизненно необходимы, чтобы уменьшить износ обода и получить максимально эффективное торможение на длинных дистанциях.
3. Обычные места – ландшафт сильно изменяет нагрузку на велосипедные тормоза, и если на шоссе часто выбираются ободные конструкции, то для даунхилла обязательны дисковые тормоза со специально подобранными материалами колодок и роторов. Интенсивная нагрузка приводит к тому, что тормозной диск нагревается до нескольких сотен градусов.
4. Вес велосипедиста – максимальное влияние на суммарную нагрузку оказывает сам велосипедист. Для крупных людей предъявляются дополнительные требования к мощности торможения и эффективности привода – от ландшафта и веса в дисковых тормозах выбирается либо механический привод для лёгких ездоков, либо гидравлика для крупных и спортсменов.

Конечно же, критерии весьма условны, и каждый более или менее опытный велосипедист сам выбирает себе тормозную систему, настраивает её в соответствии с персональными привычками и задачами. Данные же советы рекомендуется использовать новичкам для первичного ориентирования в непростом рынке тормозных устройств для велосипеда.

Заключение

Вело тормоза – очень важная часть байка. Они требуют грамотного выбора, тщательных установки и обслуживания и, конечно же, правильного использования. Базовые знания о механизмах работы и особенностях различных типов помогут в ремонте, обслуживании и использовании устройств, будь то элементарные v-brake или сложные роллерные варианты.