Что такое ротор на велосипеде
Типы тормозных колодок для дискового тормоза велосипеда и их особенности
Тормозные колодки – это расходный материал. Одна из самых востребованных запчастей для велосипеда и других транспортных средств. Замена их необходима один-два раза в сезон или чаще при интенсивной эксплуатации велосипеда. Тормозные колодки разных типов есть почти в каждом магазине. Например, можно подобрать для себя какие-то подходящие колодки тут. Есть почти все современные модификации и цена адекватная.
Каждый раз при замене колодок человек сталкивается с проблемой выбора новых колодок.
Давайте в этой статье рассмотрим, какие бывают колодки для дискового тормоза велосипеда и чем они отличаются.
Дисковые тормоза получили широкое распространение, но существуют ещё и другие типы тормозных систем велосипеда: барабанные или клещевые (вибрейки). Для них информация из этой статьи не будет полезна (хотя иногда колодки для вибрейков изготавливают из аналогичных материалов).
Итак, велосипедисты делятся на два типа: те, кто тщательно подбирает компоненты и те, кто ставит то, что влезет физически. Наверное, информация будет полезна как для тех, так и для других. Начнем по порядку.
Дисковый тормоз велосипеда включает в себя пару трения (чаще всего металл-неметалл), которая представлена металлическим диском (или ротором) и неметаллическими (бывают и металлические композиты) тормозными колодками.
При выборе новых колодок нужно обратить внимание на следующие важные параметры:
1. Под какие колодки рассчитан ваш ротор (если вы конечно не планируете заменить и его)
2. Какой стандарт колодок используется сейчас – размерная характеристика
3. Какой материал используется для колодок, которые установлены на велосипеде сейчас
Пройдемся по каждому из пунктов подробно.
Ротор для дискового тормоза велосипеда и его совместимость с колодками
Роторы могут быть изготовлены из разных материалов и иметь разные покрытия. Бывают и комбинированные роторы (с использованием паука для рассеивания тепла и облегчения конструкции). Некоторые роторы считаются универсальными, а некоторые подходят только для определенного типа колодок.
Например, если на роторе красуется надпись Resin PAD Only, то ротор можно использовать только с мягкими органическими колодками (чуть дальше описано, что такое органические колодки). Материал диска в этом случае более мягкий и вязкий, что не особенно хорошо скажется на долговечности детали и качестве торможения в случае использования твердых колодок.
Есть и ещё одна проблема – если диск мягкий, а колодки слишком жесткие, металл будет «наматываться» на поверхность колодок и портить фрикционные свойства колодок.
При выборе колодок изучите характеристики вашего ротора. Информацию эту обычно чрезвычайно сложно раздобыть. Особенно если речь идёт про ноунейм китайское железо.
Единственный источник информации обычно – это или официальный сайт производителя, или гравировка на самом диске. Прайсам большинства велосипедных магазинов лучше не доверять. Замученный жизнью котентщик лупит всем подряд дискам одинаковые характеристики, а проверить это невозможно. Поэтому, можно сильно обжечься при выборе. Да и в большинстве каталогов попросту отсутствует подобная характеристика. В этом случае логично будет приобрести те колодки, которые у вас уже были установлены – на самих колодках часто тоже есть маркировка.
Есть и более изощренные способы, например, измерить твердость диска и тем самым определить, какой это материал. Но способ весьма сложный, да и такая точность редко бывает необходима.
Прежде, чем мы продолжим обсуждение, нам нужно запомнить, что такое модуляция тормозов. Эта характеристика часто встречается в статьях и на форумах. Часто прошаренные велосипедисты умничают, закидывая новичка сложными терминами.
Итак, модуляция тормоза – это способность тормоза реагировать на силу нажатия. Сильнее надавили на ручку – сильнее затормозили. Эта характеристика не всегда линейна и не всегда соответствует описанной закономерности. Напротив, некоторые колодки при сильном нажатии перестают реагировать на увеличение силы нажатия ручки, а на дешевых материалах может вообще начать проскальзывать. Соответственно, тип и материал колодок напрямую влияют на модуляцию тормозов.
Стандарт колодок и размерная характеристика
Для разных тормозных машинок используются разные колодки. В этом нет ничего нового. Хорошо, когда производитель использует одинаковые расходники для всей линейки своих продуктов. Тогда проблем с подбором колодок не возникнет.
Все колодки имеют разные размеры. Подобрать аналогичные можно или исходя из маркировки на колодках, или по типу используемой тормозной системы, или непосредственно замерив ваши колодки и выбрав такие же.
Ассортимент типорзамеров колодок для дискового тормоза огромный.
Важно понимать, что требуется 100% размерное соответствие. Отклонение в несколько миллиметров уже может сделать использование запчасти невозможным.
Вам также будет полезно ознакомиться со следующими статьями на нашем проекте:
Какие типы колодок для дискового тормоза существуют?
Вот мы и подошли к самой интересной части статьи. Сейчас мы рассмотрим материалы, из которых изготавливают колодки. Всего сейчас существует несколько типов: органические колодки, керамические колодки (часто называются органическими, хотя по своей сути, ими и являются), полуметаллические, спеченный металл.
Они различаются фрикционным материалом (фрикционные материалы – это группа материалов, разрабатываемая специально для увеличения трения в паре трения), который нанесен на жесткую оснастку.
Органические колодки (Resin PAD)
В этих колодках фрикционный материал представлен композитом, состоящим из металлической стружки (или, правильнее сказать, металлических включений), которые погружены в специальный компаунд. Таких включений в составе композита не более 30%. Компаунд может быть представлен органическими смолами, стойками при высокой температуре, резинами или другими мягкими материалами. Часто обозначаются Resin PAD.
Характерные особенности
Спеченные металлические колодки – неорганические колодки (Sintered PAD)
Колодки изготовлены из металлической крошки или стружки, которая спрессовывается в брикеты и спекается. Металлы используются как однородные, так и разнородные. Применяются такие металлы как медь или высокоуглеродистая сталь. Иногда используют модифицирующие добавки, например, графит. Цель таких добавок разнообразная. В частности, мягкий графит иногда исключает задиры ротора.
Характерные особенности
Полуметаллические колодки (Semi-Metallic)
Состав фрикциона здесь не отличается от органических, а вот количественный состав изменен – допускается до 65% металлических включений. Они всё также погружены в специальную термостойкую смолу или другое связующее.
Характерные особенности
Традиционно принято считать, что полуметаллические колодки являются компромиссом между органикой и неорганикой. Они обладают достоинствами одного вида и лишены недостатков другого. В частности, они:
Керамические колодки (Ceramic)
Довольно редкое явление для велосипедной отрасли, однако периодически встречаются. Стоят относительно дорого. Фрикционный материал тут представлен керамикой с фрикционными свойствами.
Характерные особенности
Заключение
Мы ознакомились с основными типами велосипедных колодок для дискового тормоза и их особенностями. У каждого из типов колодок есть свои достоинства и недостатки. Конечно же, у каждого типа есть как фанаты, так и ненавистники. Какой из них предпочесть решить нужно вам самостоятельно. Однозначного ответа на этот вопрос нет – одни колодки хорошо ведут себя в одной ситуации, а другие в другой.
Компромисс между этими характеристиками – это только ваш выбор, который должен быть основан на личных предпочтениях и здравом смысле.
На практике часто бывает удобно использовать один тип колодок на одном колесе, а другой на другом. Так, иногда очень удобно установить спечённые металлические колодки на задний тормоз, так на него попадет больше грязи и нагрузка там выше, а на передний поставить органику.
Полезно попробовать использовать как один тип колодок, так и другой, а на основе личного опыта сделать окончательный вывод.
Дисковые тормоза для велосипеда
11 минут Автор: Михаил Скворцов 2612
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.
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
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.
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
Преимущества гидравлических тормозов перед механическими
Недостатки дисковых тормозов
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.
Тормозная система велосипеда
Что выбрать
Если вы увлекаетесь более агрессивными видами катания на велосипеде, например, трейл, 4X, All mountain, то стоит рассматривать более производительные и теплоотводящие модификации:
Если же ваш выбор – жесткие, быстрые спуски по отвесным скалам, то вы сами виноваты и придется смотреть в сторону средне – топовых конфигураций:
Различия
Рассмотрим, чем отличаются между собой гидравлические тормоза от разных производителей и для разных велосипедов.
По типу тормозной жидкости
Тормозная жидкость бывает:
По типу крепления калипера
Калипер крепится к раме или вилке разными стандартами, в зависимости от того, какой из стандартов производитель решил использовать на своих изделиях. Также на крепление влияет место крепления (переднее или заднее колесо) и размер ротора, в зависимости от которого необходимо калипер крепить на определенном расстоянии от центра колеса. Для взаимодействия всех этих стандартов между собой, используются специальные адаптеры крепления (переходники).
И таких стандартов несколько:
По типу крепления ротора
Существует несколько стандартов крепления ротора к втулке колеса велосипеда. Хоть роторы и не являются элементом гидравлического тормоза, но без них никуда и при выборе тормозов, скорее всего, вы столкнетесь и с этим вопросом:
Стоимость
Несколько слов о стоимости. Если гипотетически разделить все дисковые гидравлические тормоза на три ценовых диапазона, бюджетные, средние и топовые, то стоимости за полный комплект на оба колеса будут приблизительно такими:
Естественно, есть и начальный уровень и промежуточные между перечисленными. Но самые дешевые мы не учитывали из-за посредственного качества изделий, а все промежуточные перечислить не хватит статьи.
Различие по уровню торможения
Если все предыдущие вариации и различия гидравлических тормозов относились к общему конструктиву и имели посредственное (если вообще имели) отношение к качеству и уровню тормозов, то дальше мы рассмотрим различия, влияющие на уровень системы.
Структура ротора
Размер ротора
От диаметра ротора напрямую зависит скорость торможения.
Основные распространенные варианты:
Чем больше диаметр ротора, тем больше его вес, выше стоимость и выше нагрузки на скручивание, передающиеся раме, вилке, спицам колеса велосипеда.
Потому просто взять и поставить на свой велосипед самые большие 203-е диски – нельзя. Есть рекомендации производителей, как рам, так и вилок. Да и особого смысла нет ставить такие лопухи (хоть и выглядящие красиво и агрессивно) на кросс-кантрийный или прогулочный велосипед.
По типу колодок
Колодок бывает множество различных, как по материалу изготовления, так и по форм-фактору. Но на силу торможения влияет именно материал трущейся об ротор площадки колодки.
Разновидности, расположенные по нарастающей мощности торможения:
По количеству поршней
И наконец наиболее дорогостоящая конструктивная вариация – количество поршней. Вариация, которая относится непосредственно к гидравлическому контуру и вносит собой изменения во всю систему распределения усилий.
Для гидравлических тормозов их существует несколько:
2 поршня – по одному с обоих сторон ротора. Классический самый распространенный вариант. Используется на большинстве велосипедов и большинстве велодисциплин. Покрывает категории от самых бюджетных до топовых систем. Мощности двух поршней обычно хватает с головой для большинства райдеров;
4 поршня – по два с каждой стороны ротора. Выбор для нуждающихся в исключительной мощности торможения. Используются в основном в экстремальных видах дисциплин: даунхилл, эндуро, фрирайд
Кроме отменных свойств торможения здесь важно и то, что в этой конфигурации происходит более эффективное тепло отведение. А это важный нюанс для любителей экстремальных спусков, когда и ротор, и калипер раскаляются настолько, что у обычных тормозов теряется эффективность и ручка тормоза может начать просто проваливаться без сжатия колодок;
6 поршней – крайне редкая конструкция и производится в основном братьями китайцами
Кроме устрашающего вида, других преимуществ не имеет.
Устройство ободных тормозов велосипеда
Свое название эта группа получила от слова «обод»: именно его сжимают тормозные колодки, замедляя движение. Тормоза приводятся в действие с помощью тросика, протянутого от тормозной ручки. Разновидности:
1. Клещевые тормоза, или «крабики». Распространено мнение, что такое устройство тормозной системы велосипеда скоро потеряет последних поклонников. Но пока что «крабики» нередко устанавливают на шоссейных и простейших горных велосипедах. Схема работы такой тормозной системы велосипеда очень проста: колодки крепятся на дугообразных рычагах и при нажатии на ручку сжимают обод колеса, замедляя скорость его вращения.
Взглянув на список преимуществ и недостатков клещевых тормозов, легко понять, почему они так быстро теряют популярность.
Подводя итоги, можно сказать, что само устройство этого ручного тормоза велосипеда — причина большинства проблем.
2. Кантилеверные тормоза. Эту систему тормозов велосипеда в наше время можно встретить довольно редко. Кантилеверные тормоза — еще одна схема, уходящая в историю.
Принцип их работы можно описать так: пара рычагов с тормозными колодками фиксируется специальными креплениями к вилке. Нажатием на ручку тормоза эти рычаги притягиваются друг к другу, сжимая обод тормозными колодками.
Сегодня кантилеверные тормоза устанавливаются на детских велосипедах и недорогих моделях. Большой популярностью эта модель пользуется и у поклонников циклокросса.
3. Тормоза типа V-брейк, или «Ви-брейки». Это наиболее распространенный сегодня тип ободных тормозов. По устройству этот передний тормоз велосипеда очень похож на кантилеверный. Принципиальное отличие заключается в способе подвода тросика. Эта небольшая на первый взгляд разница ведет к огромным различиям в характеристиках.
4. Гидравлические ободные тормоза. Как устроены гидравлические тормоза на велосипеде, проще понять поклонникам мотоспорта, ведь здесь применяются те же принципы гидравлики:
Из плюсов — очень высокая эффективность торможения.
Такое специфическое соотношение преимуществ и недостатков привело к тому, что такое устройство тормозов велосипеда востребовано только в триале.
Устройство гидравлических тормозов
Любой гидравлический тормоз состоит, как минимум, из двух цилиндров с поршнями, соединенных магистралью, или проще говоря, шлангом, выдерживающим высокое давление. Когда велосипедист нажимает на ручку тормоза, поршень вытесняет тормозную жидкость из главного цилиндра и передает ее в рабочий цилиндр, расположенный в машинке. Здесь под действием давления поршни начинают выдвигаться и давят на тормозные колодки. А уже вследствие трения колодок о ротор (тормозной диск) и наступает торможение.
Схема устройства гидравлической системы
Цилиндры в тормозной машинке всегда используются большего размера, чем в ручке тормоза. Благодаря этому в соответствии с законом гидравлики, рабочие тормозные поршни давят на колодки в несколько раз с большей силой, чем это делает велосипедист, нажимая на ручку. Также этот закон здесь работает благодаря тому, что на тормозной машинке устанавливается два цилиндра, а то и все 4, по 2 с каждой стороны.
Выбираем минеральное масло для гидравлических тормозов
Самое главное, что нам нужно для прокачки тормозов — это минеральное масло и необходимый интрумент.
Производитель тормозов Шимано рекомендует покупать для обслуживания их специальное минеральное масло. Данное масло сейчас в магазинах стоит 1200-1300 рублей за литр. Но можно съэкономить и купить минералку не хуже Shimano. Это масло называется «LHM +» и стоит в районе 400 рублей за литр. Согласитесь, разница в цене в 3 раза! Большинство веломастерских и велосипедистов используют его.
Литровая банка минерального масла Febi Bilstein 06162
Когда я пошел в магазин за «LHM +», его не оказалось в наличии. Продавец предложил купить аналог — минеральное масло Febi Bilstein 06162 (для гидроусилителя руля) за 600 рублей. Я решил его взять. Дома уже прочитал на различных форумах, что масло Febi тоже отлично подходит для велосипедной гидравлики и даже немного превосходит «LHM +».
Плюсы и минусы систем ободных тормозов в целом:
«Ви-брейки» могут сокращать срок службы рамы, а гидравлические ободные тормоза — просто вырвать перо или крепление при резком торможении. В зависимости от того, как устроены тормоза на конкретном велосипеде, колодки могут изготавливаться из разных видов резины, а их крепление — из металла.
Меры предосторожности при ремонте
После прокачки дисковых тормозов следы масла убираются техническими безворсными салфетками
Особое внимание уделяют защите колодок от попадания масла. Для удаления следов гидравлики с рабочих поверхностей их надо обезжирить техническим спиртом или растворителем, а после этого места зачистить мелкой наждачной бумагой
В связи с тем, что жидкости, используемые в тормозных системах, в большинстве случаев токсичны, все действия проводятся с использованием средств защиты кожи и глаз. При попадании гидравлики на открытые участки тела их необходимо промыть теплой мыльной водой, а потом протереть чистой ветошью. Если жидкость попала в глаза, нужно любым возможным способом ее удалить и немедленно обратиться к врачу.
Диагностика неисправностей и ремонт
Чтобы определить неисправность, приведшую к появлению дефекта в тормозной системе, необходимо провести диагностику всех узлов. Действия выполняются от простого к сложному. Первым делом нужно проверить уровень гидравлики в расширительном бачке. Если жидкости мало, то ее необходимо долить до верхнего уровня. Затем переходят к осмотру линий подачи рабочей среды.
При наличии вмятин или переломов шлангов гидросистемы гидравлика может не доходить до рабочего цилиндра в необходимых объемах. В таком случае гидролинию лучше заменить качественной. Это снизит вероятность внезапного выхода из строя всей тормозной системы.
Осмотр и обслуживание калипера с колодками предполагает снятие колес. Для этого байк устанавливают на подставку для удобства демонтажа необходимых деталей. Тормозную машинку очищают от грязи и осматривают на предмет наличия протечек и работы тормозных поршней. Если при нажатии ручки тормоза оба плунжера двигаются, то машинка исправна, а если нет, то придется менять либо поршень, либо калипер в сборе. Это будет зависеть от марки изделия.
Колодки демонтируются с посадочных мест, и проверяется упругость возвратной пружины. При износе рабочей поверхности вкладыша деталь подлежит замене.
После устранения дефекта в любом узле потребуется прокачка системы или полная замена масла. Эта операция должна обязательно проводиться после попадания воды или изменения цвета рабочей жидкости. Использовать такую гидравлику не рекомендуется, чтобы не привести к поломке всей системы.