Что такое гидравлические тормоза
Гидравлические тормоза на велосипед – принцип работы и рекомендации
Гидравлические тормоза используются чаще всего там, где важна высокая точность, безотказность механизма, скорость реакции и его надежность. Это касается, прежде всего, массивных великов, покоряющих горные вершины и крутые холмы. Гидравлические тормоза обосновались также и в конструкции скоростных велосипедов, так как позволяют точно и быстро сбросить скорость, когда это нужно.
Сегодня мы расскажем более подробно о механизме и принципе действия гидравлических тормозов, узнаем их сильные и слабые стороны, а также обозначим лучшие модели механизмов и их разновидности.
Принцип работы гидравлических тормозов
Механизм действия гидравлики во многом схож с механикой. Назначение одно и то же – остановить велосипед. Однако между ними есть существенные отличия. В частности, для передачи усилия тормозным колодкам в гидравлике вместо тросиков используется гидролиния – она соединяет тормозные ручки с останавливающим велосипед механизмом. Последний может быть дисковым, ободным или гидравлическим. К основным компонентам относятся:
Гидравлическая линия заполнена специальной жидкостью или маслом – вещество находится под давлением в постоянном агрегатном состоянии. Как только происходит нажатие тормозного рычага, тормозной цилиндр вытесняет жидкость из системы, которая, в свою очередь, приводит в действие рабочий цилиндр, установленный на раме или вилке велосипеда. Рабочий цилиндр приводит в действие поршень и тормозные колодки, которые блокируют колесо с помощью диска.
Гидравлические тормоза представляют собой герметичный контур. В противном случае они просто не будут выполнять свою функцию. Жидкость, заполняющая гидролинию, не сжимается и не растягивается, то есть остается в инертном состоянии, благодаря чему и работает гидравлика.
Вот и весь механизм. При обслуживании и во время проведения ремонта тормозов нужно учитывать, что жидкость, которой заполнена гидравлическая линия, токсична и может спровоцировать серьезное отравление. Более того, даже при попадании на пластиковые элементы или лакокрасочное покрытие возможны повреждения.
Плюсы и минусы
Высокая точность и скорость реакции – два очевидных преимущества гидравлических тормозов. Именно благодаря этим качествам данный механизм остановки транспортного средства получил столь широкое распространение. На этом достоинства гидравлики не заканчиваются. К плюсам можно отнести следующие качества:
Помимо прочего, к достоинствам гидравлики можно отнести износостойкость, обусловленную минимальной вероятностью разрыва тросиков. Система гидравлических тормозов максимально закрыта от внешней среды, что обеспечивает ее долговечность и исправность.
По поводу недостатков – они есть, и порой минусы оказываются существенным фактором, играющим в противовес. В первую очередь, нужно отметить стоимость: если сравнить два абсолютно одинаковых велосипеда, но с разными тормозами (механика и гидравлика), то последний будет ощутимо дороже.
Сложность обслуживания – еще один нюанс, который негативно сказывается на репутации эффективной системы торможения. Механизм требует четкого знания всех его узлов и составляющих. Не каждый велосипедист сможет самостоятельно перебрать тормоза и выполнить их ремонт.
Тормозные трубки и шланги – достаточно уязвимые элементы системы, поломка которых в полевых условиях может радикально скорректировать планы райдера. Гидравлика – крайне привередливый механизм. Некачественная тормозная жидкость может привести в неисправность абсолютно все механизмы тормозов. Что касается остальных недостатков, то они представлены следующими моментами:
Традиционно гидравлические тормоза применяют в тандеме с дисковыми устройствами, поэтому стоит обозначить некоторые нюансы.
Разновидности дисковых гидравлических тормозов
Дисковые тормоза отличаются от ободных тем, что остановка велосипеда происходит за счет зажатия тормозного диска, который жестко закреплен в ступице тормозными колодками, зафиксированными сзади на раме и спереди на перьях вилки.
Конструкция тормозного цилиндра может отличаться, поэтому гидравлические тормоза разделяют на следующие типы:
Наиболее распространенными являются двухпоршневые с оппозитными поршнями системы. Встречаются и однопоршневые, но они уступают по своей эффективности двухпоршневым механизмам. Сложные многопоршневые устройства встречаются в велосипедах для даунхилла, где важна мощность, а простота конструкции отходит на второстепенный план.
Дисковый гидравлический тормоз – это апофеоз надежности. Но сложность его ремонта (особенно в полевых условиях) часто является отталкивающим фактором. В то же время нельзя не отметить износостойкость системы торможения – придется изрядно попотеть, чтобы довести ее до состояния комы.
Есть ли различия между гидравликой и механикой
Конечно же есть, и заключаются они не только в названии. В механической системе усилие передается посредством тросика, в гидравлике – через трубки, заполненные тормозной жидкостью или маслом. Опытные райдеры отмечают и другие параметры гидравлики, которые дают ей преимущественное превосходство над механикой:
Выбирая ту или иную систему торможения, нужно учитывать специфику езды, стиль катания и личные предпочтения. Если обычному велосипедисту с головой хватит надежной механики, то любителям экстрима желательно отдавать предпочтение гидравлической системе торможения.
Лучшие гидравлические тормоза на велосипед
На сегодняшний день производители систем торможения для велосипедов могут полностью удовлетворить запросы даже самых взыскательных потребителей. Дешево и сердито? Берите механику! Нужно что-то более эффективное и надежное, как автомат Калашникова? Обратите внимание на гидравлику. Кстати, в последнее время она все чаще стала появляться в средней ценовой категории, поэтому истинные поклонники велоспорта могут найти подходящее оборудование для своего железного коня.
Понятно, что в этом многообразии неопытному велосипедисту разобраться будет сложно, поэтому мы подготовили краткий гайд по лучшим фирмам-производителям:
Дешевая гидравлика – это сомнительная сделка. Так уж устроена наша жизнь, что достойное качество требует соответствующей оплаты.
Рекомендации по уходу
Тормоза велосипеда нуждаются в регулярном осмотре и техническом обслуживании. Особенно если байк часто эксплуатируется в неблагоприятных условиях. Самостоятельно чинить гидравлику при отсутствии опыта и навыков точно не стоит – лучше это дело доверить специалисту. Кроме того, нужно учитывать, что тормозная жидкость обсуждаемой системы крайне токсична – ее попадание на кожу может вызвать ожог.
Опытные владельцы и мастера по ремонту дают несколько важных советов, позволяющих продлить срок службы тормозного механизма:
В любом случае, своевременная диагностика позволяет избежать ряда куда более серьезных проблем. Если вы не можете оценить состояние тормозов, отвезите велосипед в ближайшую мастерскую. Достаточно проводить комплексное ТО 1 раз в 6 месяцев. Если вы будете делать диагностику в начале сезона и по его окончанию, ваш байк будет служить вам долго.
Заключение
Гидравлические тормоза на сегодняшний день являются наиболее эффективными и надежными устройствами, обеспечивающими должную безопасность. Механизмы нельзя отнести к бюджетной категории деталей, но их функциональность находится на высоком уровне.
Автор статей. Серьезно увлекаюсь велосипедами и мотоциклами. Интересуюсь всем, что связано с активным образом жизни.
Особенности гидравлических тормозов для велосипеда
9 mins Автор: Михаил Скворцов 2612
Основное их отличие от механики в том, что для привода тормозных колодок используется гидролиния, а не тросики. Гидравлика соединяет тормозные ручки с тормозным механизмом непосредственно. В роли которого могут быть как дисковые гидравлические тормоза, так и обычные ободовые.
Принцип работы
Гидролиния заполнена специальным маслом или тормозной жидкостью, которые находятся под небольшим давлением. При нажатии тормозной ручки, велосипедный тормозной цилиндр вытесняет жидкость из гидросистемы, и она оказывает давление на рабочий цилиндр, который установлен на вилке или раме велосипеда. В свою очередь, рабочий цилиндр приводит в действие поршень и тормозные колодки, которые блокируют колесо посредством тормозного диска. Очень просто. Вот схема для наглядности.
При работе с гидравлическими тормозами стоит учесть, что тормозная жидкость очень токсична и может вызвать сильное отравление. Также она пагубно влияет на лакокрасочное покрытие и пластиковые детали.
Преимущества и недостатки гидравлики
Точность дозирования и скорость реакции механизма на нажатие ручки – вот два главных качества, из-за которых стали широко применяться гидравлические тормоза. Это далеко не единственные преимущества, но именно они заставили спортсменов по даунхиллу обратиться именно к гидравлике.
Прекрасная выносливость гидравлических тормозов тоже сыграла свою роль в миграции гидравлики на велосипед. Как и точность срабатывания, для даунхилла это было очень важным качеством.
Надежность системы проверена годами ее использования на автомобилях. При соответствующем уходе, гидравлические тормоза на велосипедах в разы надежнее, чем механика. Обостренное чувство силы дозировки позволяет манипулировать тормозами с ювелирной точностью. В экстремальных видах спорта это просто необходимо.
К недостаткам гидравлических тормозов следует отнести следующее:
Стоимость гидросистемы намного выше, чем механической, поэтому и велосипед с гидравлическими тормозами будет дороже.
Сложность обслуживания. Гидросистема довольно сложный и технологичный узел, требующий в обслуживании навыков и четкого знания конструкции и ее особенностей. Не каждый байкер в состоянии самостоятельно перебрать систему и провести ее ремонт качественно. Также ремонт в полевых условиях при отсутствии опыта может вызвать трудности. Тормозные трубки и шланги требуют бережного отношения. Они довольно уязвимы и от их состояния зависит качество работы всей системы. Также тормоза могут быть привередливы к качеству тормозной жидкости или масла, поэтому при прокачке следует делать обдуманный выбор.
Чаше всего гидравлические тормоза используют в паре с дисковыми. Буквально несколько слов стоит сказать и о них.
Виды дисковых гидравлических тормозов
Основное отличие дискового тормоза от обычного ободового в том, что торможение происходит посредством зажатия тормозного диска, жестко закрепленного на ступице, тормозными колодками, которые зафиксированы сзади на раме и спереди на перьях вилки.
Конструкция главного тормозного цилиндра может быть разной, и в зависимости от этого гидравлические тормоза делят на такие виды:
В основном используют двухпоршневые с оппозитными поршнями. Встречаются и однопоршневые, но в силу недостатков их почти полностью заменили двухпоршневые. Сложные многопоршневые системы применяют в основном для даунхилла, где решающую роль играет мощность, а не простота конструкции.
По типу жидкости, применяемой в гидросистемах, тормоза могут работать на тормозных жидкостях и на масле. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, но однозначного мнения по этому поводу нет. Калипер может быть монолитным, что делает конструкцию жестче и легче, и составным – дешевле по цене, но сложнее в обслуживании.
Дисковый гидравлический тормоз очень надежен, но в полевых условиях произвести его ремонт и настройку непросто. Правда, чтобы довести до состояния комы гидравлический тормоз нужно очень постараться.
Существуют некоторые проблемы, связанные с тем, что у дисковой гидравлики зазор между колодками очень невелик и при наличии сильной грязи колодки подвергаются повышенному износу. Но у механики преимуществ в этом случае нет, так как изношенные колодки на ходу не отрегулируешь, а у гидравлики они подводятся автоматически по ходу износа.
Стоят они дороже ободных, несколько увеличивают нагрузку на втулку при торможении, хотя это спорный вопрос. Детально углубляться в подробности дисководства не будем, так как это отдельная тема для разговора, а пока приступим к рассмотрению того, что приготовили производители для желающих поставить на велосипед гидравлические тормоза.
Обзор лучших
Из миллиона типов тормозных систем все чаще и чаще на байках среднего и очень среднего уровня можно встретить гидравлику. Так как растет их популярность, то и цена соответственно падает. Поэтому есть смысл подумать о том, чтобы переоборудовать свой велосипед под гидравлическую тормозную систему. Примеров много, но мы приведем всего два. Для контраста.
Shimano представили новую коллекцию в начале года, обновив линейку Deore. Приятные ручки стабильная работа главного тормозного цилиндра доставляют настоящее удовольствие от четкого срабатывания и послушности всей системы в целом. Немного омрачает картину мелкое дребезжание самой ручки.
В новой линейке предлагают на выбор шлицевое или болтовое крепление ротора. В комплекте Shimano Deore идут два вида колодок – прорезиненные и металлизированные. Первые изнашиваются очень быстро. Гидравлика в целом отличного качества и своих 50 у.е., безусловно, стоит.
CLIM 8 CLARK`S. Преимущества этих тормозов в том, что за цену одноцилиндрового тормоза вы получаете полноценный многоцилиндровый гидравлический тормоз. Но чудес не бывает, и за все надо платить. Дизайн ручек слегка настораживает, но это на любителя. Зато гидрошланги армированы кевларом и металлом.
Калипер имеет интересную шестицилиндровую конструкцию, обещающую быть надежной. Минусы этой системы в несколько увеличенном весе. В установке они тоже не так просты, как кажутся – при установке требуют тщательной подгонки колодок к дискам.
Есть очень разные отзывы о работе гидравлических тормозов. Говорят, что они сложные в обслуживании. Позволим себе отметить, что это очень спорное утверждение. Не очень они сложные. Убедитесь сами. Одна из самых сложных работ по обслуживанию тормозной системы – это их прокачка. С прокачкой тормозов хот раз, но сталкивался каждый байкер, использующий гидравлику. Насколько процедура сложна, судите сами.
Прокачка тормозной гидравлической системы
Причины, по которым следует делать прокачку тормозов:
Все ясно. Причиной отказа тормозной системы стал воздух, попавший внутрь. Первым делом необходимо найти место, где система схватила воздух. Это может быть поврежденная гидроарматура, закипание жидкости вследствие перегрева, ослабленный штуцер прокачки на цилиндре. После проверки всей системы на предмет утечки жидкости, можно приступать к прокачке.
Прокачку гидравлики производим обязательно на ровной и горизонтальной поверхности. Колодки следует развести, чтобы до диска они не доставали. Далее откручиваем главный цилиндр и закрепляем его строго горизонтально. Каждая система имеет свои особенности прокачки, поэтому лучше делать это по инструкции. Жидкость для прокачки должна соответствовать той марке, которая указана в паспорте.
Теперь следует надеть кембрик на болт прокачки и погрузить его в емкость для сбора остатков жидкости. Откручиваем крышку расширительного бачка, заливаем жидкость до максимального уровня. Несколько раз плавно и не спеша нажимаем на ручку тормоза. Нажимаем до тех пор, пока она не станет тугой. Теперь удерживая ручку, откручиваем болт прокачки с кембриком, не отпуская при этом ручку. Доливаем жидкость в расширительный бачок. Проводим процедуру до тех пор, пока ручка не станет жесткой. Закручиваем расширительный бачок и убираем инструмент. Готово, тормоза прокачаны.
Так что слухи о сложности в обслуживании гидравлических тормозов сильно преувеличены. Наряду с некоторыми недостатками, преимуществ у такой системы все-таки больше. А в принципе, настоящему байкеру не настолько важен принцип работы того или иного механизма, как сам факт свободного передвижения в пространстве.
Гидравлические тормоза на велосипед: устройство, виды, обслуживание и ремонт
Современные велосипеды могут быть оснащены различными тормозными системами. Каждая имеет свои преимущества и недостатки. Поклонникам велосипедной езды приходится делать выбор, который зависит от множества факторов.
Из существующих видов, гидравлические тормозные системы стали очень популярными в последнее время. Велосипеды с «гидрой» сейчас в тренде и пользуются спросом у любителей прокатиться с ветерком.
Гидравлический тормоз на велосипед — устройство
Цель любого тормозного механизма одна – приостановить транспортное средство.
Основные составляющие:
Принцип работы
Гонщик, надавливая на рукоять тормоза, нагнетает в гидролинии давление, которое вытесняет тормозную жидкость из ведущего цилиндра. Затем она попадает в рабочий цилиндр.
Под воздействием напора, поршни сводят тормозные колодки вместе, а их трение о вращающийся вал приводит к моментальному блокированию колес.
Достоинства и недостатки
Основные преимущества:
Недостатки:
Чем гидравлика лучше механики?
Следует отметить разницу между дисковой механикой и гидравликой. Механическая система работает от стального троса. В гидравлике сила от нажатия ручки передается жидкостью, которая почти не сжимается, поэтому продуктивность таких тормозов значительно выше.
Различия наблюдаются в настройке и обслуживании, где гидравлика имеет ощутимые преимущества:
Выбирая устройство для выполнения остановки движения транспорта, следует исходить из собственных предпочтений, стиля езды, бюджета. Если обычному туристу подойдут надежные механические тормоза, то гонщику специалисты всегда порекомендуют гидравлику.
Хоть она и стоит дороже, чем «механика» того же уровня, но экономить на личной безопасности и защищенности на трассе не стоит.
Виды дисковых гидравлических тормозов
Однопоршневые:
Двупоршневые:
Многопоршневые (4 и более):
Лучшие гидравлические тормоза на велосипед
Компании-производители велосипедов постепенно переходят на дисковые тормоза. По мнению экспертов, они отлично себя проявляют, работают даже при сырой погоде, прочные, надежные, и по прогнозам, в ближайшем будущем могут вытеснить другие разновидности тормозных систем.
Shimano Deore
Всемирно известная японская компания, предлагает новую модель гидравлической тормозной системы «Shimano Deore», которая заслуженно лидирует в мировых рейтингах:
CLIM 8 CLARK`S
Надежная, бюджетная модель, приспособлена к различным погодным условиям.
Плюсы:
Минусы:
Признаки неисправности гидравлического тормоза
За время, находящееся в эксплуатации, гидравлическая система подвергается воздействию различных факторов, что неизбежно приводит к её неисправности.
Самостоятельное невольное торможение транспортного средства свидетельствует о наличии конкретной проблемы.
Распространенными причинами можно назвать:
Обслуживание и ремонт
Ремонтные работы байка нужно начинать с проведения диагностики, с последующими действиями:
При ремонте гидравлической системы, нужно помнить о мерах предосторожности:
Прокачка гидравлической системы
Причины «продувания» тормозов:
Подготовительные работы:
Последовательность действий:
Безопасность езды на велосипеде напрямую зависит от качества тормозов. Выбирая велосипеды с гидравлическими тормозами, пользователь не только наслаждается легким и быстрым торможением во время езды. Он так же заботиться о себе и окружающих, находящихся по-близости.
Закон Паскаля и гидравлические машины
Самым простым примером гидравлической машины, который можно встретить повсеместно – это гидравлические тормоза. Тормозная система – это одна из самых важных систем в современном транспортном средстве. Она обеспечивает безопасность движения и делает возможным как таковое управлением.
Для реализации преимущества гидравлических тормозов, а именно – усиления нажатия, используется закон Паскаля. Давайте выясним, как используется закон Паскаля в гидравлических машинах на примере гидравлических тормозов.
Как вообще работают тормоза?
Как обычно работают любые тормоза и на каком физическом принципе всё это держится?
Всё довольно просто. Представьте себе, что катите по ровному полу тележку с колёсами, она прекрасно катится, т.к. на колёса воздействует только сила трения качения. А теперь представьте, что катите по тому же самому полу деревянный ящик без колёс. Заметили разницу? 🙂
Всё верно, ящик сдвинуть очень тяжело, даже при условии, что масса обоих объектов (тележки и ящика) будет одинаковая. Ящик, в момент попытки его столкнуть, воздействует сила трения покоя, которая многократно превышает силу трения качения.
Отсюда напрашивается вывод: Для того, чтобы тело затормозило, будь-то велосипед или автомобиль, нужно превратить его из тележки в ящик без колёс.
Как же это сделать? Нужно просто зафиксировать колёса в какой-то момент времени (и желательно все одновременно, в случае автомобиля).
На эту функцию выполняют тормоза. У колеса есть ротор ( или само колесо работает как ротор), а на неподвижной части велосипеда или автомобиля устанавливается тормозной суппорт или тормозная машинка.
В тормозной машинке есть подвижные колодки и когда водитель нажмет на тормоза, колодки прикоснутся к вращающемуся колесу или ротору. Колёса будут обездвижены и цель будет достигнута.
Типы приводов тормозов
Для того, чтобы сдвинуть колодки, нужно как-то соединить эти колодки с педалью или ручкой управления. По сути дела, нужно передать нажатие водителя на суппорт на некоторое расстояние.
Для решения этой задачи используют несколько способов.
Существуют гидравлические тормоза или механические тормоза. Все они, в первую очередь, отличаются “способом нажатия” на тормозную колодку. Вариантов, на самом деле, больше. Например, есть ещё и пневматические тормоза. Но используется чаще всего именно перечисленные типы.
В механических тормозах используется самый обычный тросик, который сдвигает колодки, пока мы давим на ручку. Этот вариант используется в велосипедах и может быть применен как к ободным, так и к дисковым тормозам. В автомобиле такой тип тормозов используется для реализации стояночного тормоза или ручника. Здесь всё очень просто – самый обычный тросик, аналогично веревке, тянет объект и передает наше усилие на суппорт.
В гидравлических тормозах, вместо тросика, используется жидкость. Жидкость заполняет т.н. гидролинию, которая и является аналогом механического троса и выполняет его функцию. Правда работает система на сжатие а не на растяжение.
Напомню, что жидкость всегда несжимаемая! Чуть позже мы узнаем, что это даёт гидравлике ощутимое преимущество перед механикой.
При нажатии на ручку или педаль, жидкость перемещается по гидролинии и надавливает на тормозной поршень в суппорте. Само собой, вся система адаптирована на использование именно гидравлического привода.
Особенности конструкции гидравлических тормозов
Если в механике мы использовали обычные механические соединения и передачи, то тут всё гидравлическое. Как водяной пистолетик, родом из вашего детства.
Начнем с того, что гидравлическая система всегда замкнутая и не должна течь. В противном случае тормоза попросту откажут.
Теперь рассмотрим простейшую принципиальную схему гидравлических тормозов на примере велосипедных гидравлических тормозов.
Система состоит из тормозной ручки, в которой спрятан поршень и расположен расширительный бачок, гидролинии, по которой перемещается жидкость и тормозного суппорта, в котором расположены цилиндры, осуществляющие нажатие на тормозные колодки.
Распишем логику работы гидравлического тормоза велосипеда
Пользователь нажимает на тормозную ручку, она приводит в действие главной тормозной цилиндр, который спрятан в ручке.
Под действием механического нажатия цилиндр начинает передвигаться и толкает тормозную жидкость по гидросистеме вперёд, аналогично жидкости в шприце.
Жидкость не сжимается и передает усилие нажатия от поршня на тормозной ручке поршню на тормозном суппорте.
Как правило, на суппорте установлено сразу два подвижных поршня, чтобы нажатие получилось равномерным и колодки прижимались к диску с обеих сторон. По закону паскаля жидкость равномерно распространяет нажатие сразу по всем направлениям. Т.е. оба поршня прижимаются с одинаковой силой к диску с двух сторон и на функционирование гидравлической системы и распределение сил это не влияет.
Когда водитель отпускает ручку, тормозная ручка под действием встроенной пружины возвращается на своё место, а заодно и тянет за собой жидкость по гидролинии за счёт разряжения.
Жидкость перемещается по гидролинии в обратном направлении и колодки в суппорте расходятся, т.е. нагрузка снимается.
Помимо этого, на колодках устанавливаются дополнительные пружинки, которые не дают колодкам греметь и помогают разведению. Также колодкам помогает расходиться и сила упругости. При сильном нажатии сами колодки упруго деформируются и когда нагрузка снимается “распрыгивают” обратно.
Для чего нужен расширительный бачок в этой схеме?
Бачок позволяет регулировать уровень жидкости в системе, ведь жидкостям свойственно расширяться и сужаться в зависимости от температуры. Значит, и при отсутствии бачка лишнему объему некуда будет вылиться (ведь система-то герметичная и замкнутая) и систему может заклинить в нажатом состоянии. Или наоборот – жидкости в какой-то момент может не хватить,а значит и нажать на тормозной поршень с нужным усилием не выйдет.
Кроме того, когда колодки стираются, некоторый объем дополнительной жидкости поступает из бочка в контур и не даёт ручке “проваливаться”. Ведь по сути дела, когда крайние точки системы сдвигаются (т.к. высота колодок стала меньше), поршень тоже перемещается и увеличивает холостой ход ручки.
Чем отличаются гидравлические тормоза велосипеда от гидравлических тормозов автомобиля?
Правильный ответ – ничем.
Вся система функционирует аналогично. Правда у автомобиля есть два независимых контура – передний и задний.
Ещё в конструкцию добавлены вакуумный усилитель тормозов и блок ABS. И то, и другое – это удел новых автомобилей. На старых всё было, скажем так, аналоговым. Именно поэтому, например на автомобиле УАЗ “Буханка”, затормозить иногда очень непросто :)…Ведь усилителя-то нет.
Вакуумный усилитель расположен сразу после педали перед главным тормозным цилиндром и увеличивает силу нажатия на поршень цилиндра. Про его конструкцию мы поговорим отдельно. Зачем он нужен? Вспомните про камаз…Конечно же, нужна достаточная сила нажатия на колодку на выходе, а то проскользнет и торможения не выйдет.
ABS или антиблокировочная система – позволяет исключить попадание одного из колёс автомобиля в юз/занос. Если её не будет, то колесо, которое пошло в занос, нарушит равномерное распределение сил между всеми тормозящими колесами. Электронный модуль, замеряя скорость каждого из колес, не дает одной оси, а то и всего автомобиля, жестко заблокироваться в случае, если одно колесо на оси при торможении скользит по льду, а второе встало на сухой асфальт. Колесо на асфальте отпускается. Благодаря этому вращающий момент не возникает и машину не крутит вокруг своей оси.
Почему гидравлика лучше?
Механические тормоза хороши всем. Кроме того, что есть несколько принципиально важных особенностей, которые и делают гидравлику более предпочтительной.
Сила передается “как она есть”. Это вполне подходит для торможения велосипеда на ровной дорожке, но когда нужно остановить 10-тонный камаз на пути под гору, то сил человека явно не хватит.
Закон Паскаля
Для усиления торможения в гидравлических тормозах мы используем закон Паскаля.
Описанная ниже логика применяется повсеместно и является основой работы всех гидравлических машин. Многотонные гидравлические прессы и гидроусилители – все они работают, опираясь на этот закон.
Его формулировка: Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.
Для подтверждения этого можно провести очень интересный опыт. Сделать т.н. шар Паскаля.
Шар Паскаля демонстрирует, что давление равномерно передаётся во всех направлениях.
Давление в жидкостях или газах – это величина скалярная. Получается, что давление просто есть. Как и температура на улице.
Давление во всех точках жидкости должно быть одинаковым. Именно этот принцип и используется в гидравлических машинах. Ведь все они представляют из себя замкнутую гидравлическую систему.
Теперь вспоминаем, что такое давление.
Давление – это величина, равная отношению действующей силы на единицу площади или p=F/S. Измеряется в Паскалях (Па) и имеет размерность н/м2.
Идём дальше. У нас есть закон Паскаля, сформулированный чуть выше. Имеем соотношение F/S=const.
Запишем это применительно к рассматриваемой гидравлической системе:
где F1 и S1 – это сила приложенная к тормозной ручке и площадь главного тормозного цилиндра, а F2 и S2 – сила с которой давит цилиндр в суппорте на колодку и площадь поршня в суппорте соответственно.
Получаем коэффициент усиления, который определяется соотношением площадей.
Чем больше площадь цилиндра суппорта и чем меньше площадь главного тормозного цилиндра, тем больше сила. Это легко вывести и из приведенных соотношений.
Таким образом, гидравлические тормоза даже без вакуумного усилителя дают увеличение силы нажатия.
Кстати говоря, конструкций гидравлических систем может существовать очень много. Например, в суппорте может использоваться сразу несколько поршней, которые дублируют друг друга и усиливают нажатие.
Принцип усиления, который доступен нам благодаря работе закона Паскаля, применяется и в других известных механизмах, но об этом мы поговорим чуть позже.