Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

При выборе велосипеда или проведении замены компонентов часто возникает вопрос, какой вариант тормозной системы стоит устанавливать на велосипед. Выбор чаще всего предопределяется уже установленными на велосипед тормозами, поскольку менять что-то кардинально бывает очень дорого (и не всегда возможно технически).

Наиболее распространенные типы велосипедных тормозов сейчас – это дисковые тормоза, ви-брейки или втулочные тормоза.

Нас, в большей мере,
интересуют именно дисковые тормоза, поскольку гидравлические ви-брейки – это большая
редкость.

Тормоза бывают гидравлические и механические. Для того, чтобы сделать правильный выбор между этими типами, нужно понимать принцип работы тормоза велосипеда.

Как работают тормоза
велосипеда

Любая конструкция тормозного механизма подразумевает, что к
крутящейся части (например ротеру или ободу) прислоняется неподвижная часть,
жестко зафиксированная на раме велосипеда или вилке. Примерно также работает и
втулочный тормоз, только механизм спрятан внутри корпуса втулки.

Подвижная часть, например роутер, выполнена из материала, обладающего специальными свойствами. Он сохраняет свою форму и параметры после перепадов температуры и обладает хорошими фрикционными показателями.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Неподвижная часть обычно представлена тормозными колодками. Они изготовлены из специального фрикционного материала, обладающего высоким коэффициентом трения. Колодки и роутер образуют пару трения.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Колодки обычно подводятся к ротеру (в случае использования дисковых тормозов) с помощью специального суппорта или тормозной машинки. Суппорт жестко закреплен на раме и позволяет передвигать колодки в торцевом направлении.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Для того, чтобы колодки перемещались внутри суппорта,
механизм их подачи и сближения нужно соединить с тормозной ручкой на руле. Именно здесь и проявляется конструктивное различие
между механическим тормозом и гидравлическим тормозом.

Чем отличаются
механические и гидравлические тормоза велосипеда

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

В механическом тормозе
ручка на руле соединяется с суппортом, который умеет перемещать колодки, с
помощью самого обычного тросика. Нажимаете на ручку и колодки как за веревочку
передвигаются к роутеру. Это классическая технология. Она используется уже
долгие годы и применяется, например, в ручном тормозе автомобиля.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

В гидравлическом тормозе роль тросика, который прижимает колодки к диску, выполняет гидролиния. Сама же тормозная машинка адаптирована для использования с жидкостью. Технология тоже далеко не новая, но в велосипедной среде используется относительно недавно.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозовУстройство типичной тормозной гидравлической системы

Гидролиния – это обычная трубка, внутри которой находится тормозная жидкость любого типа. С одной стороны этой гидролинии установлена тормозная ручка, которую нажимает велосипедист. В ручке организована система поршней, который начинают выдавливать жидкость по трубке.

на KryptoBike:  Как защититься от дождя на велосипеде?

С обратной стороны на трубке установлена тормозная машинка, снабженная также системой поршней. Она «принимает» перемещение жидкости и передает нажатие на колодки, сжимая их. Эффект возможно достичь благодаря тому, что жидкость является несжимаемой.

Гидравлические или
механические тормоза выбрать?

Вопрос выбора полностью зависит от вас. Предлагаю просто ознакомиться с достоинствами недостатками
гидравлических тормозов и сравнить их механическими.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

1. Стоимость нового
комплекта и стоимость обслуживания

Дисковые гидравлические тормоза обходятся дороже, чем механический аналог. Правда, разница это не особенно ощутимая. Например, запасные колодки имеют одинаковую стоимость. Ремонт же основной части механизма (при условии выбора качественного оборудования изначально) требуется редко.

2. Эффективность
торможения

Дисковые гидравлические тормоза
имеют большую эффективность торможения. Часто в конструкции используется
принцип соотношения площадей поршней, благодаря чему на выходе получается
большее усилие.

Тросик у механики обычно имеет свойство растягиваться, а
жидкость не сжимаемая.

Другое дело, что для
решения задач большинства велосипедистов, механического тормоза полностью
хватает. Но если рассматривать профессиональное использование, например в
даунхилле, то тут стоит выбрать гидравлику. Механика же хорошо подойдет или для
прогулочного велосипеда, или для старта в экстремальном катании.

3. Сложность
обслуживания и надежность

У дисковой гидравлики есть одно скверное качество – гидролиния может порваться, жидкость может
вытечь. Сальники имеют свойство течь и сопливить. Могут появляться пузыри
воздуха, что снижает эффективность. Правда происходит это на хороших моделях
раз в три-четыре года или реже.

Если вы отправляетесь в дальний поход или не хотите тратить
силы/время на сложный ремонт гидры, то можно остановиться и на механике. С
учетом того, что эффективности механики вам достаточно. Механический тормоз
всегда проще в обслуживании.

Полевой ремонт
гидравлического тормоза практически невозможен, тогда как механический тормоз
можно починить, имея просто кусочек тормозной рубашки и тросик.

Однако, гидравлический
тормоз хорошего качества ломается очень редко и лишен таких радостей, как
постоянная регулировка положения колодок, растягивающийся тросик или превращение
тросика в мочалку.

При износе гидролиния не начинает препятствовать перемещению
жидкости и гидравлика всегда работает стабильно, а вот механика после пары лет
использования начинает ощутимо барахлить и требует приложения руки.

на KryptoBike:  Ростовка рамы велосипеда и её выбор

4. Вес собранной
системы

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Тут даже и обсуждать особенно нечего – гидравлический тормоз всегда легче.

5. Самостоятельная
установка нового комплекта

Соизмерима по сложности, так как гидравлический тормоз
продается уже прокаченным и готовым к установке. Остается только его правильно
поставить. Это не сложнее, чем поставить механику.

6. Запасные части

На рынке можно легко найти запасные части как для одного типа, так и для другого. Главное не увлекаться нонейм брендами.

7. Ресурс

Гидравлические тормоза имеют больший ресурс безотказной работы.

8. Разница в цене

Разница в цене зависит от выбранной модели. Часто хорошая
механика отличается от гидравлики всего на 30-40%.

Советы по выбору

Прямо говорить, что одно хорошо, а другое плохо нельзя. При окончательном выборе нужно взвесить все за и против и ответить для себя на следующие вопросы:

1. Устраивает ли меня разница в цене?

2. Нужно ли мне иметь возможность оперативно отремонтировать
тормоз в походе?

3. Нужны ли мне усложнять конструкцию, если я катаюсь только
по лесным тропинкам и асфальту?

4. Важен ли общий вес велосипеда?

От себя добавлю, что для современного велосипеда, который
используется на любительском уровне и именно как спортивный снаряд, лучше
выбрать гидравлические тормоза. Для простого же велосипеда подойдет любой
вариант тормозной системы.

Самый плохой расклад – это прийти в магазин, где торгуют полу-китаем и поддаться на уговоры продавца купить «вот этот вот супер-велосипед с двумя амортизаторами дискавыми тармазами гидравлическими и тремя катафотами всего за столько-то рублей». Исходите из здравой логики и не позволяйте использовать гидравлические тормоза, как способ продать себе неясный велосипед.

Виды, устройство и принцип работы дисковых тормозов

Дисковые гидравлические тормоза являются одной из разновидностей тормозных механизмов фрикционного типа. Их вращающаяся часть представлена тормозным диском, а неподвижная – суппортом с тормозными колодками.

Несмотря на достаточно распространенное применение тормозов барабанного типа, дисковые тормоза все же приобрели наибольшую популярность.

Разберемся в устройстве дискового тормоза, а также узнаем отличия между двумя тормозными механизмами.

Устройство дисковых тормозов

Конструкция дискового тормоза следующая:

  • суппорт (скоба);
  • рабочий тормозной цилиндр;
  • тормозные колодки;
  • тормозной диск.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозовКонструкция дискового тормоза

Суппорт, представляющий собой чугунный или алюминиевый корпус (в виде скобы), закреплен на поворотном кулаке. Конструкция суппорта позволяет ему перемещаться по направляющим в горизонтальной плоскости относительно тормозного диска (в случае механизма с плавающей скобой). В корпусе суппорта размещены поршни, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.

Рабочий тормозной цилиндр выполнен непосредственно в корпусе суппорта, внутри него находится поршень с уплотнительной манжетой. Для удаления скопившегося воздуха при прокачке тормозов на корпусе установлен штуцер.

Тормозные колодки, представляющие собой металлические пластины с закрепленными фрикционными накладками, устанавливаются в корпус суппорта по обеим сторонам тормозного диска.

Вращающийся тормозной диск устанавливается на ступицу колеса. Крепление тормозного диска к ступице осуществляется при помощи болтов.

Виды дисковых тормозных механизмов

Дисковые тормоза делятся на две большие группы по типу применяемого суппорта (скобы):

  • механизмы с фиксированной скобой;
  • механизмы с плавающей скобой.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозовМеханизм с фиксированной скобой

В первом варианте скоба имеет возможность перемещаться по направляющим и имеет один поршень. Во втором случае скоба фиксирована и содержит два поршня, установленные по разные стороны от тормозного диска.

Тормозные механизмы с фиксированной скобой способны создавать большее усилие прижатия колодки к диску и, соответственно, большую тормозную силу. Однако и стоимость их выше, чем у тормозов с плавающей скобой.

Поэтому данные тормозные механизмы применяются, в основном, на мощных автомобилях, (с использованием нескольких пар поршней).

Принцип работы дисковых тормозов

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозовТормозной механизм с плавающей скобой. 1 – тормозной диск; 2 – тормозные колодки; 3 – поршень; 4 – рабочий тормозной цилиндр (суппорт)

Дисковый тормозной механизм, как и любой другой тормоз, предназначен для изменения скорости движения автомобиля.

Пошаговая схема работы дисковых тормозов:

  1. При нажатии водителем на педаль тормоза, ГТЦ создает давление в тормозных трубках.
  2. Для механизма с фиксированной скобой: давление жидкости воздействует на поршни рабочих тормозных цилиндров с обоих сторон тормозного диска, которые, в свою очередь, прижимают к нему колодки. Для механизма с плавающей скобой: давление жидкости воздействует на поршень и корпус суппорта одновременно, заставляя последний перемещаться и прижимать колодку к диску с другой стороны.
  3. Диск, зажатый между двумя колодками, уменьшает скорость за счет силы трения. А это, в свою очередь, приводит к торможению автомобиля.
  4. После того, как водитель отпустит педаль тормоза, давление пропадает. Поршень возвращается в исходное положение за счет упругих свойств уплотнительной манжеты, а колодки отводятся с помощью небольшой вибрации диска в процессе движения.

Виды тормозных дисков

По материалу изготовления тормозные диски подразделяются на:

  1. Чугунные;
  2. Диски из нержавейки;
  3. Карбоновые;
  4. Керамические.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозовКерамический диск

Чаще всего тормозные диски изготовлены из чугуна, который имеет хорошие фрикционные свойства и невысокую стоимость производства. Износ тормозных дисков из чугуна не велик.

С другой стороны, при регулярном интенсивном торможении, вызывающем повышение температуры, возможно коробление чугунного диска, а при попадании на него воды – покрытие трещинами.

Помимо этого, чугун достаточно тяжелый материал, а после длительной стоянки может покрываться ржавчиной.

Известны диски и из нержавейки, которая не так чувствительна к перепадам температур, но обладает более слабыми фрикционными свойствами, чем чугун.

Читайте также:  Рога для велосипеда: какие они бывают и зачем нужны - всё о велоспорте

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозовПерфорированный вентилируемый диск

Карбоновые диски отличаются меньшим весом, по сравнению с чугунными. Также они имеют более высокий коэффициент трения и рабочий диапазон. Однако по своей стоимости такие диски могут конкурировать со стоимостью автомобиля малого класса. Да и для нормальной работы необходим их предварительный прогрев.

Керамические тормоза не могут сравниться с карбоном по показателю коэффициента трения, но имеют ряд своих преимуществ:

  • устойчивость к высокой температуре;
  • стойкость к износу и коррозии;
  • высокая прочность;
  • небольшая удельная масса;
  • долговечность.

Есть у керамики и свои минусы:

  • плохая работа керамики при низких температурах;
  • скрип при работе;
  • высокая стоимость.

Тормозные диски можно подразделить и на:

  1. Вентилируемые;
  2. Перфорированные.

Первые состоят из двух пластин с полостями между ними. Это сделано для лучшего отвода тепла от дисков, средняя рабочая температура которых составляет 200-300 градусов. Вторые имеют перфорацию/насечки по поверхности диска. Перфорация или насечки предназначены для отвода продуктов износа тормозных колодок и обеспечения постоянного коэффициента трения.

Виды тормозных колодок

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозовСтандартные безасбестовые тормозные колодки

Тормозные колодки, в зависимости от материала фрикционных накладок, подразделяются на следующие виды:

  • асбестовые;
  • безасбестовые;
  • органические.

Первые очень вредны для организма, поэтому чтобы поменять такие колодки, нужно  соблюдать все меры безопасности.

В безасбестовых колодках роль армирующего компонента могут выполнять стальная вата, медная стружка и другие элементы. Стоимость и качество колодок будут зависеть от их составляющих элементов.

Наилучшими тормозными свойствами обладают колодки, сделанные на основе органических волокон, но и стоимость их будет высока.

Обслуживание тормозных дисков и колодок

Износ и замена дисков

Износ тормозных дисков напрямую связан со стилем вождения автомобилиста. Степень износа определяется не только километражем, но и ездой по плохим дорогам. Также на степень износа тормозных дисков влияет их качество.

Минимально допустимая толщина тормозного диска зависит от марки и модели транспортного средства.

Среднее значение минимально допустимой толщины диска передних тормозов – 22-25 мм, задних – 7-10 мм. Это зависит от веса и мощности автомобиля.

Основными факторами, указывающими на то, что передние или задние тормозные диски необходимо менять, являются:

  • биение дисков при торможении;
  • механические повреждения;
  • увеличение тормозного пути;
  • снижение уровня рабочей жидкости.

Износ и замена колодок

Износ тормозных колодок, прежде всего, зависит от качества фрикционного материала. Немаловажную роль играет и стиль вождения. Чем интенсивнее будет торможение, тем сильнее износ.

Передние колодки изнашиваются быстрее задних за счет того, что при торможении они испытывают основную нагрузку. При замене колодок лучше менять их одновременно на обоих колесах, будь-то задние или передние.

Неравномерно могут изнашиваться и колодки, установленные на одну ось. Это зависит от исправности рабочих цилиндров. Если последние неисправны, то они сдавливают колодки неравномерно. Разница в толщине накладок в 1,5-2 мм может говорить о неравномерном износе колодок.

Существует несколько способов, позволяющих понять, нужно ли менять тормозные колодки:

  1. Визуальный, основанный на проверке толщины фрикционной накладки. На износ указывает толщина накладки в 2-3 мм.
  2. Механический, при котором колодки оснащаются специальными металлическими пластинками. Последние по мере истирания накладок начинают соприкасаться с тормозными дисками, из-за чего скрипят дисковые тормоза. Причиной скрипа тормозов является истирание накладки до 2-2,5 мм.
  3. Электронный, при котором используются колодки с датчиком износа. Как только фрикционная накладка сотрется до датчика, его сердечник соприкоснется с тормозным диском, электрическая цепь замкнется и загорится индикатор на приборной панели.

Плюсы и минусы дисковых  тормозов в сравнении с барабанными

Дисковые тормоза имеют ряд преимуществ перед барабанными. Их плюсы заключаются в следующем:

  • стабильная работа при попадании воды и загрязнении;
  • стабильная работа при повышении температуры;
  • эффективное охлаждение;
  • малые размеры и вес;
  • простота обслуживания.

К основным недостаткам дисковых тормозов в сравнении с барабанными можно отнести:

  • высокая стоимость;
  • меньшая эффективность торможения.

(14

Тормозная система: устройство, особенности работы и неисправности — Автопро на DRIVE2

Недаром говорят, что тормозная система авто является практически настолько же важной, сколько система рулевого управления или двигатель.

Во многом от исправности и эффективности работы тормозов зависит безопасность как водителя, так и его пассажиров. Эксперты Avto.

pro уверены, что грамотный автолюбитель должен уметь не только выбирать автозапчасти, но также разбираться в особенностях работы отдельных систем авто. Давайте попробуем разобраться, как же работают тормоза в современных автомобилях.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Краткий экскурс в историюНачнем издалека. 1902 год. Английский джентльмен Уильям Ланчестер запатентовал дисковое тормозное устройство.

Это был один из первых действительно рабочих прототипов тормоза для небольших автомобилей. К несчастью, устройство издавало сильный шум при работе.

Немногим позже Луи Рено представил более совершенные барабанные тормоза. Но на этом история не закончилась — она только начиналась.

Вплоть до 50-х годов 20 века инженеры экспериментировали с автомобильными тормозами. Талантливые инженеры Уолтер Крайслер и Уильям Локхид серьезно дорабатывают автомобильные тормоза и благотворно влияют на популярность данных устройств.

По мере того как скорость выпускаемых автомобилей возрастала (прямое следствие развитие технологий), росла и необходимость использования более совершенных тормозных систем. Тогдашние гидравлические системы хоть и показали свою эффективность, но уступили первенство дисковым тормозам.

Эксперименты продолжались, и уже ко второй половине 20 века мир знал несколько тормозных механизмов. Среди них:

1. Барабанный;2. Дисковый;3. Колодочный;4. Ленточный;5. Электрический;6. Гидравлический;7. Механический, он же фрикционный;

8. Колесный.

С появление перфорируемых и вентилируемых дисков эффективность систем, оборудованных этими самыми дисками, возросла. Еще чуть позже появились многопоршневые цилиндры. К слову, потребность в таких цилиндрах была очень высока — диски тормозных систем становились больше, а значит, требовались более крупные колодки, которые было нет так-то просто прижать к дискам.

И вот что имеют легковые автомобили сегодня (по большей части, разумеется): пара передних дисковых тормозов и еще пара барабанных тормозов на задние колеса. Барабанная система отлично показала себя в тяжелом транспорте.

Во многом благодаря гению немецких инженеров компании Bosch мир увидел антипробуксовочные и антиблокировочные системы, а там уже недалеко оставалось до появления систем курсовой устойчивости.

К нашему времени тормоза сильно преобразались в сравнении с тормозами 20 века: они стали крупнее, тише в работе, они располагают к маневренной езде и способны сбросить скорость даже очень крупного и тяжелого автомобиля. И, разумеется, они имеют большой эксплуатационный ресурс.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

А как же остальные системы тормоза? Ленточные тормоза используют лишь в отдельных агрегатах, а довольно сложные электрические тормоза пока что являются объектом тестов и тщательных проверок.

Довольно часто в грузовиках и прицепах устанавливают электроусилители тормозов, однако до перехода на полностью электрические тормоза еще далеко.

Впрочем, в некотором электротранспорте данная система все же применяется.

Устройство распространенных тормозных системПроще всего разбираться в устройстве тормозных систем на реальных примерах.

Мы рекомендуем владельцем авто хотя бы раз взглянуть на то, как выглядят тормозные магистрали, а также разобрать тормозной суппорт и посмотреть на его «начинку».

А пока что опишем, что же представляет собой тормозная система и какие элементы она в себя включает.

В коротких описаниях тормозных систем обычно встречаются два основных наименования: механизм и привод. Первый элемент отвечает за создание тормозного момента (сброс скорости и полная остановка).

Подавляющее большинство тормозных механизмов являются фрикционными, то есть работающими за счет силы трения.

Тормозной механизм поначалу кажется довольно сложным, но на поверку оказывается, что это относительно простая и необычайно надежная система с большим эксплуатационным ресурсом. В состав механизма входят:

— Суппорты. В пазах суппортов монтируются тормозные цилиндры, которые и прижимают колодки к диску/барабану;— Тормозные диски. Весьма живучие элементы системы, работающий в условиях сильного давление и экстремальных температур. Охлаждаются диски, к слову, исключительно потоками воздухами.

Современные дисковые тормоза имеют подвижный суппорт, предотвращающий неравномерное изнашивание колодок;— Тормозные барабаны. Ключевые элементы системы барабанного тормоза. Если в дисковых тормозах диск сжимается колодками, то здесь, напротив, они разжимаются, упираясь в стенки барабана.

Барабан относительно сложен и не так эффективен, как тормозной диск, но вместе с тем надежен. Барабанный тормоз нашел применения на задних осях;— Тормозные колодки. Изначально неподвижные элементы, оборудованные фрикционными накладками и, опционально, датчиками износа.

Основной «расходник» тормозной системы легкового транспорта.

Не менее интересен привод тормозной системы, т.е. управляющий элемент тормозного механизма. Систем привода бывает несколько:

— Механическая. Сегодня используется в стояночном тормозе. Представляет собой систему рычагов, тяг и тросов. В отдельных моделях авто стояночный тормоз приводится в работу не с помощью рычага, а за счет педали или же электронной системы;— Гидравлическая.

Основная система привода автомобильного тормоза. В ней компонуется тормозная педаль, усилитель и цилиндры, регулятор давления, а также специальные шланги и трубки (рабочий контур);— Пневматическая. Данная система нашла применение в грузовых автомобилях.

Как следует из названия, в ней используется сила сжатого воздуха. Включает в себя педаль, компрессор, ресивер, кран, тормозной цилиндр, а также пружину и шток;— Комбинированная система привода. Довольна сложная система, включающая в себя приводы нескольких типов.

Пример: электропневматика на некоторых грузовиках.

Нельзя не рассказать и о системе трубопроводов, которую владельцы автомобилей с гидравлическим приводом тормозов могут обнаружить под транспортным средством.

По тормозным трубкам движется тормозная жидкость, через которую усилие может передаваться к каждому из тормозных механизмов. Тормозные трубки достаточно длинные, вследствие чего их изготавливают из металла (медь, реже сталь).

Аналогичную функцию выполняют и тормозные шланги — передают усилие, возникшее в гидравлической системе, на тормозные цилиндры, которые затем действуют на колодки.

Как работает тормозная системаТеперь, когда читателю стало более-менее ясно, какие элементы включает в себя тормозная система, давайте разберемся с тем, как эти элементы работают в тандеме. В качестве примера возьмем наиболее распространенную гидравлическую систему:

— При нажатии на педаль тормоза в системе возрастает давление. Затем усилие передается главному тормозному цилиндру.

В работу также включается усилитель, отвечающий за создание дополнительного усилия;— Тормозная жидкость под давление движется по системе трубопроводов к колесным тормозным цилиндрам.

Если тормозной жидкости слишком мало, она может подаваться из специального расширительного бачка;

Читайте также:  Как перевезти велосипед в самолете - всё о велоспорте

— В работу включаются поршни колесных цилиндров — тормозные колодки соприкасаются с дисками или барабанами. Автомобиль начинает тормозить.

Давление в тормозной системе может достигать отметки в 15 Мегапаскаль. Здесь нельзя не отметить, что чем сильнее водитель будет жать на педаль тормоза, тем активнее будет отрабатывать вся система.

Также отметим, что наиболее уязвимый, на первый взгляд, элементы тормозной системы — трубки — продублированы. Если вдруг одна трубка разгерметизировалась, то ее функцию возьмет на себя дополнительная.

Таким образом существенно уменьшается вероятность полного отказа тормозной системы вследствие разгерметизации.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Убирая ногу с педали тормоза, водитель может не задумываться над тем, вернется ли педаль в исходное положение. Здесь начинает работать специальная пружина. В исходное положение также вернется главный тормозной цилиндр и тормозные колодки, которые будут отводиться отдельными пружинными элементами. Обратно будет вытеснена и тормозная жидкость, вместе с чем упадет и давление в системе.

Но как быть, если в системе случилась поломка? И этот вариант был предусмотрен инженерами. В автомобиле присутствует так называемая запасная тормозная система. Она включается в работу при аварийном и экстренном торможении, когда основная система торможения вышла из строя. «Запаска» может быть или часть рабочей системы, или же представлять собой отдельный узел.

Подробнее о стояночном тормозеНаиболее простой стояночный тормоз, который в народе прозвали ручником, включает рычаг с храповым механизмом и от одного до трех тросиков.

Вообще, ручник по своей сути является дополнением к рабочей гидравлической тормозной системе, хотя в отдельных автомобилях (ГАЗ-13, а также ГАЗ-21) тот работает в тандеме с трансмиссионным тормозом.

В транспорте с пневматическими тормозами на передний план выходят т.н. пружинные энергоаккумуляторы.

  • В автомобилях с наиболее распространенными на данный момент дисковыми тормозами могут применяться несколько разновидностей стояночного тормоза:
  • — Барабанный;— Винтовой;
  • — Кулачковый.

Стандартный барабанный механизм используется в системах с дисковыми тормозами, оборудованных несколькими поршнями. Менее сложные, на первый взгляд, винтовые ручники нашли применения в тех же тормозах, но имеющих один поршень. Он управляется вкрученным винтом.

Вращение винта обеспечивается рычагом, который соединяется с тросом. Поршень двигается по резьбе, тем самым прижимая колодки к тормозному диску. В кулачковых ручниках движение поршня обеспечивается толкателем, привод которого соединен с кулачком.

Последний соединен с рычагом при помощи троса, точно как и в винтовом ручнике. Толкатель начинает перемещаться при повороте кулачка.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Особых сложностей в эксплуатации ручного тормоза любой конструкции нет, однако автолюбитель важно знать о том, что это устройство требует бережного отношения. Так, например, не стоит ехать на ручнике, ведь это приводит к перегреву и быстрому износу тормозных дисков и колодок.

На автомобилях с АКПП имеется режим «паркинг», однако его стоит использовать вместе с ручником. В первую очередь это позволяет дольше эксплуатировать механизм «паркинга».

Во вторую, имея подключенный ручник, водитель снижает вероятность отката машины, припаркованной в крайне ограниченном пространстве.

Главные неисправности тормозных системТак как тормозная система включает в себя множество элементов, неисправностей тоже может быть много. Их условно делят на исправности усилителя тормозов (о них подробно рассказано в данном материале), неисправности тормозного механизма и привода. Обо всех, разумеется, нужно рассказать по-отдельности. Начнем с неисправностей дисковых тормозов:

  1. — Повреждение, сильный износ или же загрязнение колодок;— Износ или деформация самих дисков;
  2. — Износ, ослабление крепежных элементов тормозного суппорта.

В первых двух случаях элементы меняют, причем как можно скорее. А во втором часто помогает чистка деталей и замена некоторых уплотнительных элементов. Подобрать уплотнители несложно – они входят в недорогие ремкомплекты тормозных суппортов. Что до тормозного привода, то неисправностей у него больше и выявить их иногда бывает не так уж просто:

  • — Заедание поршней или главного, или рабочего цилиндра;— Повреждение тормозных шлангов или их засорение;— Попадание в систему воздуха вследствие ослабления крепления;
  • — Утечка тормозной жидкости в одной или сразу двух вышеуказанных цилиндрах.

В вакуумных усилителях неисправности могут быть связаны или с повреждением вакуумного шланга, или с недостаточным разрежением в коллекторе, или с выходом из строя следящего клапана. Все эти элементы в случае чего нужно менять. По факту, вакуумный усилитель тормозов практически неремонтопригоден.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Конечно, не всякий владелец авто перед выходом на дорогу проводит тщательный осмотр всех систем и уже потом решает, можно ли садиться за руль. О большинстве неисправностей удается узнать лишь по ходу движения. И вот на что надо обращать внимание:

— При торможении автомобиль сильно отклоняется от прямой траектории. В этом случае нужно проверить все крепления, подвеску, убедиться в том, что тормозной диск и колодки не имеют механических повреждений. Также на СТО нужно проверить тормозных шланги, рабочий и главный цилиндры тормоза;— Слышится сильный шум при торможении.

Часто говорят, что тормоз визжит. Такое происходит при критическом износе или сильном загрязнении тормозных колодок. Тот же эффект дают тормозные диски с задирами на своем поверхности.

Стоит отметить, что причиной появления шума могут быть низкокачественные тормозные колодки – хоть они и обеспечивают торможение, их стоит заменить;— При торможении чувствуется вибрация педали. Проверить стоит в первую очередь ступичные подшипники, тормозные диски и крепления суппортов;— К педали нужно прилагать значительные усилия.

Нужно немедленно проверить вакуумный усилитель тормозов. В редких случаях причина кроется в заедающих поршнях рабочих цилиндров, а еще реже – в критически изношенных колодках;

— К педали нужно прилагать совсем малое усилие. В этом случае нужно проверить тормозные шланги и убедиться, что из главного тормозного цилиндра не уходит жидкость.

Как видите, отклонений от нормальной работы довольно много. В каждом случае систему нужно продиагностировать и провести ремонт как можно скорее. Как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев неисправные компоненты тормозной системы нужно менять новыми, а не производить ремонт старых.

Выбор новых элементов тормозной системы и экскурс по брендамПодбор новых деталей тормозной системы не таит в себе больших сложностей.

Проблемы могут возникнуть разве что по ходу выбора неоригинальных шлангов и трубок – руководствоваться придется не столько кодами, сколько геометрией запчастей и имеющими данными о совместимости с вашей моделью автомобиля.

В остальных же случаях автозапчасти можно искать по чему-то из следующего:

— Код детали. Зная коды оригинальных комплектующих, можно легко подобрать коды аналогов. В этом очень помогают современные интернет-магазины;— VIN-код.

Долгое время поиск по данному коду считался самым быстрым и надежным, однако с развитием электронных каталогов и составлением обширных кросс-баз удается обойтись вообще без использования VIN-кода;— Данные автомобиля.

В случае тормозной системе речь идет только о марке, модели, а также годе выпуска. Иногда могут потребоваться данные мотора. По данным авто чаще всего ищут в интернет-магазинах запчастей.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Но и здесь важно понимать, что покупая неоригинальные детали тормоза, автолюбитель рискует получить далеко не то качество, на которое он мог расcчитывать. А в случае со, скажем, тормозными диска, барабанами и колодками качество играет очень важную роль.

Если в интересах автолюбителя купить хорошие детали тормоза, ему стоит обращать внимание на продукцию следующих фирм: ATE, Lucas-TRW, Zimmerman, Textar, NK, Sumitomo, Remsa, Raybestos (но только без индекса R в каталогах). На удивление хорошие, но при этом недорогие варианты можно найти в каталогах фирм Bosch, Rider, Mintex.

Лучшим выбором является оригинал, однако в большинстве европейских автомобилей стоят комплектующие уже упомянутых ATE и Lucas-TRW, вследствие чего переплачивать за оригинал нет особо смысла. Также учитывайте, что основные компоненты тормозной системы подбирают и в соответствии с особенностями езды.

Одним больше подойдут спортивные модели тормозов, а другим, напротив, классические тормоза для городской езды.

ВыводВ современных автомобиля нашли применение довольно сложные, но крайне надежные тормозные системы. Их относительно легко обслуживать, а современный рынок предлагает множество решений по комплектующим. Неисправности тормоза категорически не рекомендуется игнорировать, ведь это чревато не только снижением комфортности езды, но также и снижением безопасности.

☰ Как работает гидравлическая тормозная система автомобиля

Гидравлический тип тормозной системы используют на легковых автомобилях, внедорожниках, микроавтобусах, малогабаритных грузовиках и спецтехнике. Рабочая среда — тормозная жидкость, 93-98% которой составляют полигликоли и эфиры этих веществ. Остальные 2-7% — присадки, которые защищают жидкости от окисления, а детали и узлы от коррозии.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Схема гидравлической тормозной системы

Составные элементы гидравлической тормозной системы:

  • 1 — педаль тормоза;
  • 2 — центральный тормозной цилиндр;
  • 3 — резервуар с жидкостью;
  • 4 — вакуумный усилитель;
  • 5, 6 — транспортный трубопровод;
  • 7 — суппорт с рабочим гидроцилиндром;
  • 8 — тормозной барабан;
  • 9 — регулятор давления;
  • 10 — рычаг ручного тормоза;
  • 11 — центральный трос ручного тормоза;
  • 12 — боковые тросы ручного тормоза.
  • Чтобы понять работу тормозов, рассмотрим подробнее функционал каждого элемента.
  • Педаль тормоза

Это рычаг, задача которого — передача усилия от водителя на поршни главного цилиндра. Сила нажатия влияет на давление в системе и скорость остановки автомобиля. Чтобы уменьшить требуемое усилие, на современных автомобилях есть усилители тормозов.

Главный цилиндр и резервуар с жидкостью

Центральный тормозной цилиндр — узел гидравлического типа, состоящий из корпуса и четырех камер с поршнями. Камеры заполнены тормозной жидкостью. При нажатии на педаль, поршни увеличивают давление в камерах и усилие передается по трубопроводу на суппорты.

Каталог тормозных суппортов

Перейти

Над главным тормозным цилиндром расположен бачок с запасом “тормозухи”. Если тормозная система протекает, уровень жидкости в цилиндре уменьшается и в него начинает поступать жидкость из резервуара. Если уровень “тормозухи” упадет ниже критической отметки, на приборной панели начнет мигать индикатор ручного тормоза. Критический уровень жидкости чреват отказом тормозов.

Читайте также:  Типы велосипедов: отличия рам, колес и вилок, горные и складные, какой выбрать?

Вакуумный усилитель

Тормозной усилитель стал популярный благодаря внедрению гидравлики в тормозные системы. Причина — чтобы остановить автомобиль с гидравлическими тормозами нужно больше усилий, чем в случае с пневматикой.

Вакуумный усилитель создает вакуум с помощью впускного коллектора. Полученная среда давит на вспомогательный поршень и в разы увеличивает давление. Усилитель облегчает торможение, делает вождение комфортным и легким.

Трубопровод

В гидравлических тормозах четыре магистрали — по одной на каждый суппорт. По трубопроводу жидкость из главного цилиндра попадает в усилитель, увеличивающий давление, а затем по отдельным контурам поставляется в суппорты. Металлические трубки с суппортами соединяют гибкие резиновые шланги, которые нужны, чтобы связать подвижные и неподвижные узлы.

Тормозной суппорт

Узел состоит из:

  • корпуса;
  • рабочего цилиндра с одним или несколькими поршнями;
  • штуцера прокачки;
  • посадочных мест колодок;
  • креплений.

Если узел подвижный, то поршни расположены с одной стороны от диска, а вторую колодку прижимает подвижная скоба, которая движется на направляющих. У неподвижного тормозного суппорта поршни расположены по обе стороны диска в цельном корпусе. Суппорта крепят к ступице или к поворотному кулаку.

Принцип работы гидравлических и механических дисковых тормозов

Задний тормозной суппорт с системой ручного тормоза

Жидкость поступает в рабочий цилиндр суппорта и выдавливает поршни, прижимая колодки к диску и останавливая колесо. Если отпустить педаль, жидкость возвращается, а так как система герметичная, подтягивает и возвращает на место поршни с колодками.

Тормозные диски с колодками

Диск — элемент тормозного узла, которые крепится между ступицей и колесом. Диск отвечает за остановку колеса. Колодки — плоские детали, которые находятся на посадочных местах в суппорте по обе стороны диска. Колодки останавливают диск и колесо с помощью силы трения.

Регулятор давления

Регулятор давления или, как его называют в народе, “колдун” — это страхующий и регулирующий элемент, который стабилизирует автомобиль во время торможения.

Принцип работы — когда водитель резко нажимает на педаль тормоза, регулятор давления не дает всем колесам автомобиля тормозить одновременно.

Элемент передает усилие от главного тормозного цилиндра на задние тормозные узлы с небольшим опозданием.

Такой принцип торможения обеспечивает лучшую стабилизацию автомобиля. Если все четыре колеса затормозят одновременно, автомобиль с большой долей вероятности занесет. Регулятор давления не дает уйти в неконтролируемый занос даже при резкой остановке.

Ручной или стояночный тормоз

Ручной тормоз удерживает автомобиль во время остановки на неровной поверхности, например, если водитель остановился на склоне. Механизм ручника состоит из ручки, центрального, правого и левого тросиков, правого и левого рычагов ручного тормоза. Ручной тормоз обычно соединяют с задними тормозными узлами.

Когда водитель тянет за рычаг ручника, центральный тросик натягивает правый и левый тросики, которые крепятся к тормозным узлам. Если задние тормоза барабанные, то каждый тросик крепится к рычагу внутри барабана и придавливает колодки.

Если тормоза дисковые, то рычаг крепится к валу ручного тормоза внутри поршня суппорта. Когда рычаг ручника в рабочем положении, вал выдвигается, нажимает на подвижную часть поршня и прижимает колодки к диску, блокируя задние колеса.

Большой выбор тормозных суппортов

Перейти в магазин

Это основные моменты, которые стоит знать о принципе работы гидравлической тормозной системы. Остальные нюансы и особенности функционирования гидравлических тормозов зависят от марки, модели и модификации автомобиля.

Тормоза на велосипед: дисковые гидравлические или дисковые механические

Современные велосипеды, которые называются скоростными, оснащены не только кассетой с разным количеством звездочек, но и тормозами.

Тормоза являются важной частью любого транспортного средства, без которых применение велосипеда является опасным.

Вполне нормальным вопросом задаются велосипедисты — какие дисковые тормоза поставить на велосипед: гидравлические или механические. Чтобы ответить на данный вопрос, понадобится проанализировать каждый вариант.

Конструкция и принцип работы дисковых тормозов

Функционирование тормозов велосипеда, как механического, так и гидравлического типа, практически идентично. Как только на руле нажимается рычаг, то в движение приводятся тормозные колодки.

Остановка происходит за счет преобразования кинетической энергии в тепловую за счет силы трения. Этот идентичный принцип действия торможения имеет конструктивные отличия.

Эти отличия заключаются в способе передачи усилий от тормозной рукоятки.

  1. На механических тормозах дискового типа применяется трос, за счет которого происходит передача силы натяжения, смещающей подвижные части колодок. В результате достигается эффект торможения.
  2. В гидравлических тормозах роль троса выполняют трубки с жидкостью внутри. При нажатии на рукоятку происходит смещение поршней в калипере за счет увеличения давления тормозной жидкости в системе. В итоге смещаются колодки в сторону тормозного диска, тем самым происходит процесс остановки велосипеда.

Оба способа являются эффективными, однако гидравлическая система считается более совершенной. У механики и гидравлики имеются недостатки, но, несмотря на это, многие велосипедисты стремятся перейти именно на гидравлический тип тормозов.

 Качество торможения — отличия

Оба вида тормозов справляются со своими задачами отлично. Процесс остановки зависит от материала колодок, их размера и диаметра ротора. Чем больше размер колодок, тем выше эффективность торможения.

На эффективность остановки влияет также материал изготовления тормозных колодок, которые бывают металлизированными и органическими.

В конструкции механических устройств применяется тросик, который воздействует на колодки, сжимая их. Механический тормоз скрипит в отличие от гидравлического.

Гидравлическая система за счет отсутствия тросика, имеет меньший и легкий ход рукоятки. На механике остановка напрямую влияет от силы нажатия на рукоятку.

Настройка и обслуживание

По настройке разница между рассматриваемыми системами куда более значительная. В настройке предпочтительной является гидросистема, так как она не нуждается в необходимости частых регулировок. Если точнее, то гидравлика нуждается в регулировке при первой установке системы, а также при последующих заменах колодок.

Настройка механики проводится намного чаще. Делается это при каждом снятии колеса, а также периодически в процессе износа колодок. При замене троса также требуется выполнять настройку системы.

Если тросик будет засорен грязью, то вскоре это может привести к выходу его из строя. Поэтому рекомендуется всегда поддерживать его в чистоте и порядке.

Отличие гидравлической системы – то, что она более защищена от внешних воздействий.

Ремонтопригодность

В вопросе ремонтопригодности лидирует механика, так как при необходимости ремонта, сделать это можно даже в полевых условиях. Если рвется трос, то его можно заменить не имея никаких инструментов, кроме шестигранника, а понадобится только новый трос.

С гидравликой все намного сложней.

При повреждении гидравлической линии понадобится обратиться в специализированный центр для замены ее и прокачки тормозов, или сделать это самостоятельно, но в домашних условиях с использованием специальных инструментов. Отыскать запчасти на гидравлику куда сложней, чем на механику, тем более что каждый производитель этих системы имеет свои различия в конструкции.

Цена — главный параметр

Стоимость механической системы будет намного дешевле, нежели гидравлической, что обусловлено конструктивными особенностями. Дешевле обойдется и обслуживание механики, так как стоимость троса и колодок составляет до 500 рублей, а вот гидравлические комплектующие обойдутся в разы дороже.

 Это интересно! Хорошая гидравлика на одно колесо обойдется от 10 000 рублей, в то время как механику за такие деньги можно поставить на 5 велосипедов.

Преимущества гидравлических тормозов перед механическими

Вопрос сравнения механических и гидравлических тормозов на велосипеды продолжает набирать обороты. Большинство современных велотуристов стремится заменить дисковую механику на гидравлику. Связано это с такими преимуществами последней системы:

  1. Главным плюсом этой системы является зажатие тормозного диска двумя колодками одновременно. Это положительно влияет на процесс остановки велосипеда. На механике колодки могут стираться неравномерно, что снижает эффективность торможения, и безопасность велосипедиста.
  2. Калипер настраивается самостоятельно, если только система находится в надлежащем состоянии.
  3. На качество торможения не оказывают негативное воздействие погодные условия. Торможение является эффективным как при передвижении по хорошей дороге, так и по грязи.
  4. Легкость управления тормозами. Чтобы остановиться, нужно слегка нажать на рукоятку, в отличие от механических тормозов.

Необходимо также рассмотреть и минусы гидравлической системы, что позволит убедиться в эффективности системы.

  1. Тормозная жидкость имеет свойство набирать влагу с течением времени, что негативно влияет на эффективность путем понижения точки кипения. Чтобы исправить ситуацию, требуется осуществить замену жидкости.
  2. Чем ниже точка кипения, тем меньше тепла требуется системе для закипания. Если на горном велосипеде спускаться длительное время на тормозах, то жидкость может закипеть. При закипании жидкости происходит образование газа в системе. При последующем нажатии на рычаг, произойдет провал ручки тормоза до грипсы, и торможение будет отсутствовать. Эти случаи хотя и являются редкостными, но в горных велосипедах  нужно очень внимательно следить за гидросистемой, или применять механические устройства.
  3. Сложность обслуживания, посредством чего тормозная система нуждается в регулярной прокачке и периодической замене жидкости. Произвести прокачку системы самостоятельно проблематично, поэтому новичкам приходится прибегать к платной помощи специалистов.
  4. При необходимости ремонта тормозной системы, такая процедура обойдется в копеечку, так как мало того, что на гидравлику запчасти стоят дорого, но еще и их трудно найти.
  5. Стоимость. Гидравлические устройства хотя и намного лучше, о чем говорит их стоимость, но при этом не каждый сможет себе их позволить. И даже если вы раскошелились на покупку, то не факт, что они вам понравятся в работе и обслуживании.

Из вышеописанного следует сделать вывод, что гидравлика хотя и является современной и надежной, но при таком большом перечне недостатков, она еще проигрывает механике.

Каждому велосипедисту гидравлические тормоза для велосипеда, несомненно, понравятся, но только, сколько они у него прослужат — это главный вопрос.

Многие велосипедисты довольствуются дисковыми гидравлическими механизмами до первого ремонта и, узнав общую стоимость проведения ремонтных работ, тут же возвращаются к механике.

Механические тормоза хотя и являются более старыми, но при этом они все еще популярны и востребованы благодаря ряду своих преимуществ.

Теперь вы знаете отличия этих двух систем, и сможете наверняка сделать для себя правильный выбор в пользу эффективного тормоза.

Для профессионального спорта рекомендуется использовать гидравлические системы, а вот для простого катания отлично подойдет механика.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector