Конструкция и виды тормозных дисков

Какие бывают виды тормоза

Стояночный тормоз различается по типу привода, из основных типов отметим:

механический привод (наиболее распространённый);
гидравлический (наиболее редко встречающийся;
электромеханический EPB (вместо рычага кнопка).

Распространённость механического варианта обусловлено простотой конструкции и высокой надёжностью. Чтобы активировать стояночный тормоз, достаточно вытянуть рычаг наверх (на себя). В этот момент тросы натягиваются, механизмы блокируют колёса, что приводит к остановке или снижению скорости. В новых автомобилях с богатой комплектацией всё чаще используется третий вариант, гидравлический мало распространён и нравится в основном любителям экстремального вождения.

Также есть условное разделение на способы включения:

Есть педальный (он же ножной);
Есть рычажный (с рычагом).

Как правило, педальный «ручник» используется на машинах, оснащённых автоматической коробкой. Устанавливается третьей педалью вместо исчезнувшей педали сцепления.

Тормозные механизмы также различаются, и бывают следующими:

барабанный тормоз;
кулачковый;
винтовой;
трансмиссионный ( он же центральный).

В первом случае тросы, натягиваясь, воздействуют на колодки, которые в свою очередь прижимаются плотно к барабану, таким образом, происходит торможение. Центральный стояночный тормоз блокирует не колёса, а карданный вал. Кроме того, существует электрический привод с дисковым механизмом, который приводится в движение электродвигателем.

Достоинства и недостатки дисковой системы

К очевидным плюсам относятся:

высокая эффективность торможения;
стойкость к перегревам;
стабильность работы даже после попадания воды;
точность срабатывания по колёсам;
простота компоновки;
малая затратность обслуживания;
низкий вес неподрессоренных масс.

Минусами стали только плохая защищённость от загрязнений и механических повреждений. Изначально высокая себестоимость при массовом производстве исключается из перечня недостатков. Дисковые тормоза сейчас применяются практически на всех классах автомобилей, в том числе и ряде грузовых. Исключение составляют лишь вездеходы, где на первый план выходит защита на плохих дорогах.

Материалы, применяемые в колодках

В первых колодках дисковых тормозов активно использовался асбест, поскольку он обладал хорошим коэффициентом трения, волокна армировали наполнитель накладок, а высокие температуры никак на него не влияли. Но асбестовая пыль обладает канцерогенной активность, поэтому сейчас применяются иные материалы:

металлические армирующие волокна;
металлокерамика;
органические вещества.

Чем совершенней материал, тем колодки дороже обходятся, поэтому для одной и той же модели автомобиля цена комплекта может отличаться на порядок. Хорошие колодки физически и химически защищены от появления характерного скрипа, мягко включаются в работу, стойки к нагреву. А фрикционные свойства и прочность материала подобраны таким образом, чтобы на одну замену диска приходилось примерно три замены колодок. Излишне твёрдые и абразивные вещества быстро убивают диск, а в противоположном случае колодки приходится менять слишком часто, что никак не способствует надёжной работе. Часто колодки снабжены электронным или акустическим индикаторами износа.

Пошаговая инструкция

Перед тем как снимать колеса с велосипеда, необходимо разобраться в особенностях тормозной системы, установленной на нем. Скоростные байки выпускают с разными видами устройств, отличающихся принципом работы. Самый простой демонтаж – если стоит дисковый тормоз, сложный и более продолжительный – при наличии ободной системы

Если не обратить на это внимание, а сразу приняться за работу, велика вероятность заблокировать систему так, что колесо закрепится навечно, и снять его станет невозможно

Дисковый тормозОбодная тормозная система

Демонтаж колеса

Работать будет легче, если делать это в месте, где удобно подойти к байку с любой стороны. Демонтаж колес с велосипеда с ободными тормозами проводят по следующей схеме:

Ослабить тормоза – разжать и свести рычаги навстречу один к другому, затем – поднять фиксатор поворота.
Ослабить цепь – прокрутить колеса как можно сильнее, установив на самые маленькие звездочки сзади и спереди.
Если у покрышек большой диаметр либо крупный протектор – выпустить воздух.
Перевернуть «машину», установив на специальную стойку или просто на пол. Главное, чтобы упор на руль и сиденье был устойчивым, и байк не заваливался. Однако, если он оснащен гидравлической тормозной системой, такое положение крайне нежелательно, поскольку высока вероятность, что в гидролинию проникнет воздух. Держать вверх колесами байк нужно как можно меньше.

Ослабить тормозаОслабить цепьОткрутить колесо

Перед демонтажем заднего колеса велосипеда необходимо ослабить цепь. Для этого нужно выставить минимальное передаточное число (звездочку). Далее ход работы зависит от вида крепления:

Гаечное. Установить два ключа с противоположных сторон колеса, зафиксировав один в неподвижном состоянии. Крутить вторым в обратном направлении часовой стрелки. Гайки можно снять полностью или только ослабить, чтобы снять колесо.
Эксцентрик. Ослабить крепление, подняв рычажок вверх, с обратной стороны – чуть открутить, сделав пару оборотов против стрелки часов. Взяв в руки тряпку, чтобы не испачкаться, отвести колесо чуть в сторону, чтобы снять с крепления. Цепь убирают в последнюю очередь.

Перед тем как снять переднее колесо, нужно эксцентриковый зажим (расположен слева от втулки) повернуть на 180°. С правой стороны втулки провернуть гайку на пару оборотов. Останется высвободить переднее колесо с велосипеда, сняв с наконечника вилки.

Если велосипед с дисковыми тормозами, тогда прежде чем снимать колеса, нужно позаботиться, чтобы диски нечаянно не сомкнулись. В противном случае придется потратить много времени и сил на разжимание. Чтобы этого не произошло, нужно вставить в щель какой-либо предмет (кусочек картона, сложенной бумаги) или заглушку из пластика (прилагается в комплекте).

Гаечное креплениеЭксцентриковое

Установка колеса

В работе нет никакой сложности, когда есть знания, как установить заднее или переднее колесо на велосипед. Все операции демонтажа нужно выполнять строго в обратном порядке:

Надеть велосипедную цепь на наименьшую звездочку. Вставить колесо в крепление корпуса, стараясь попасть как можно точнее. Проверить, зафиксировалась ли деталь правильно.
Гаечные крепления затянуть с помощью ключа, у велосипеда с эксцентриком – повернуть рычажок в обратном направлении.
Если у байка ободная тормозная система – закрепить ее, четко отзеркаливая последовательность операций демонтажа, чтобы обеспечить безопасность при движении.

Если требуется установка переднего колеса на велосипед с дисковой тормозной системой, то одновременно при монтаже нужно вставить тормозной диск в щель между колодками. Если они стоят тесно, и пространство между ними слишком мало, можно расширить его с помощью отвертки.

В завершение нужно обязательно протестировать все механизмы велосипеда. При выявлении недостатков – снять колеса и повторить все сначала. Пренебрегать проверкой не стоит, ведь состояние байка напрямую влияет на безопасность. Удостоверившись, что все сделано правильно, – прикрутить к велосипеду снятые ранее аксессуары.

Регулировка длины троса

Перед началом регулировки следует проверить крепление тормоза. При слабой разбалансировке трос можно отрегулировать на руле велосипеда – просто затянуть крепление на тормозной ручке фигурным болтом.

Проверка положений регуляторов – они должны быть прикручены в необходимом положении.
В участке где трос крепится к тормозному рычагу открутить шестигранным ключом фиксирующий болт.
Открутить надстроечный винт на рычаге тормоза.
Достать трос из рубашки, проверить его на целостность, при необходимости заменить.
Продеть трос обратно в оплетку, проверить свободу перемещения.
Подсоединить конец троса с круглым креплением к тормозному рычагу и прикрутить надстроечный винт.
Настроить переключатель в рабочий режим.
На другой конец троса натянуть резиновый или алюминиевый пыльник так, чтобы узкая часть была направлена в сторону троса. Закрепить трос фиксирующим винтом.
Временно завинтить болты регулировки.
Пассатижами настроить оптимальный уровень натяжки троса: тормоз должен немедленно реагировать на давление рычага.
Шестигранником регулируется локация тормозной колодки относительно диска или обода на расстояние до 1 мм между ними.
После этого проверяется вращение барабана и реакцию колодок, которые не должны задевать диск при опущенном тормозе.
При нажиме рычага тормозные колодки задевают только область диска.
Зафиксировав трос в необходимом положении закрутить регулировочный винт.
Для завершения подкрутить регуляторы на тормозном рычаге.

После фиксации троса остается небольшой отрезок шнура, чтобы исключить попадание в систему велосипеда его необходимо накрутить или обрезать, оставив в запасе 8 см.

Дисковые тормоза

Более совершенные тормоза были запатентованы Фредериком Уильямом Ланчестером в 1902-м – тогда же, когда Луи Рено запатентовал «барабаны». Хотя это была превосходная конструкция, потребовалось полвека, прежде чем технологи смогли успешно произвести необходимые детали.

В 1953 году Jaguar – небольшая компания в то время – разработала первые надежные дисковые тормоза с суппортом для своего гоночного C-Type. Они вошли с ним в гонку «24 часа Ле-Мана» в 1953-м и заняли первое место. Позже в том же году 100S Austin-Healey станет первым серийным автомобилем, проданным со всеми дисковыми тормозами.

Хотя дисковые альтернативы основаны на тех же основных принципах замедления транспортного средства (трение и нагрев), их конструкция и метод работы отличается. Вместо заключения главных компонентов в круглый металлический корпус в них используется тонкий ротор и суппорт для задержки колеса. Внутри последнего находятся тормозные колодки, располагающиеся с каждой стороны ротора и сжимающиеся при нажиме на соответствующую педаль. Опять-таки, для преобразования энергии используется специальная жидкая среда – тормозная жидкость.

Но в отличие от барабанных конструкций, позволяющих теплу накапливаться внутри барабана при резком торможении, ротор дисковых тормозов полностью открыт для внешнего воздуха. Это способствует его постоянному охлаждению, что существенно снижает тенденцию к перегреву или выцветанию.

Неудивительно, что слабые места барабанных установок и сильные стороны дисковых были первоначально продемонстрированы в условиях гонок. Пилоты, работающие с дисковыми системами торможения, могли входить в крутые повороты в последнюю секунду и применять значительное тормозное усилие без риска перегреть элементы. По прошествии времени эта технология, как и многие другие передовые достижения в автомобилестроении, проникла в обычные автомобили, которыми управляют простые обыватели на дорогах общего пользования.

Типы суппортов их особенности

Выделяют фиксированные и плавающие изделия.

Фиксированные крепятся жестко к подвеске. В металлическом корпусе по обе стороны от диска стоят цилиндры. Нажатие педали приводит поршни внутри цилиндров в движение, сжатие колодок происходит в двух сторонах одновременно.

Цилиндров в суппортах такого вида несколько, что повышает эффективность устройства. Поэтому такие модели ставят на транспорт, требующий усиленной тормозной системы (грузовики, спортивные авто, мотоциклы).

Фиксированный суппорт не имеет направляющих, что делает его простым и долговечным. Но минус заключается в их тяжести и увеличенных габаритах.

Плавающие прикрепляются к подвеске направляющими штырями (пальцами). Направляющие обеспечивают ход суппорта. Поскольку поршень в таких моделях прижимает только одну из колодок, вторая колодка, закрепленная на плавающей скобе, прижимается к диску, перемещаясь вместе с суппортом по направляющим.

Работа механизма происходит следующим образом: нажатие на педаль, поршень прижимает к диску одну из колодок, затем сдвигается весь суппорт, пока противоположная колодка не упрется в диск с другой стороны.

Большинство легковых машин оснащены именно плавающими моделями тормозных элементов. Такие изделия просты, имеют небольшой вес и стоимость ниже, чем у фиксированных, но чуть менее эффективны.

Как правило, в плавающих моделях от одного до двух цилиндров, фиксированные имеют 6-8. По конструкции различаются также задний и передний суппорта. Разница в размерах и наличии стояночного тормоза в моделях для задних колес.

Что желательно сделать перед регулировкой тормозов

Если требуется настройка дисковых тормозов, которые уже были некоторое время в эксплуатации, то перед выполнением регулировки желательно произвести следующие подготовительные работы:

Проверить ротор

Первым делом откручиваем ротор тормозов от втулки и проверяем его на наличие деформации. Это можно сделать, положив его на ровную поверхность (стекло, зеркало и др.) и произвести осмотр. Если ротор неплотно прилегает, то перед настройкой дисковых тормозов следует его выровнять. Если деформация незначительна, то данную операцию можно произвести при настройке тормозов.

Проверить колодки

Снимаем тормозные колодки. Для этого находим расширение на калипере и проворачиваем за язычок каждую колодку по очереди. Если все сделано правильно, то демонтировать их не составит труда. Далее производим визуальный осмотр поверхности на наличие сколов. В случае сильных повреждений или износа колодку следует заменить.

Проверить состояние тросиков и рубашек

Данный пункт предназначен исключительно для механики. Перед регулировкой механических дисковых тормозов велосипеда следует тщательно проверить состояние тросиков и рубашек. Если трос имеет повреждения, а именно, если он распушился, наблюдаются разорванные отдельные волокна, то следует в обязательном порядке его заменить

Не важно, меняется трос или нет, его, перед настройкой тормоза, необходимо смазать. Так же осматриваем рубашку троса

Если на ней видны трещины или разрывы, то лучше ее заменить.

Проверить состояние гидролинии на предмет утечек

Данный пункт предназначен исключительно для гидравлики. Перед регулировкой гидравлических дисковых тормозов велосипеда произведите осмотр гидролинии на предмет повреждений (желательна ее замена, даже если повреждение незначительное), а также проверьте отсутствие протечек масла/тормозной жидкости по местам соединения гидролинии с калипером и мастер-цилиндром. Еще одно место, откуда может травить тормозную жидкость – шток, идущий от ручки тормозов на поршень (если прохудились манжеты). Ну, и сняв тормозные колодки, проверьте отсутствие утечек на калипере.

Удалить грязь и масло с тормозных колодок и ротора

В процессе езды на велосипеде, со временем, на роторе и тормозных колодках скапливаются грязь и масло, которые ухудшают эффективность торможения дисковой механики или гидравлики. Поэтому перед настройкой дисковых тормозов следует ее с этих поверхностей удалить. Для этого можно использовать мелкую наждачку. Снимаем ротор с колеса и круговыми движениями очищаем поверхность с обеих сторон. Ту же операцию производим с колодками (естественно с одной стороны). Сильно не усердствуйте, достаточно снять тонкий слой. После того как вы выполнили данную процедуру постарайтесь не прикасаться руками или жирными предметами к колодкам и ротору.

Проверить правильность установки колеса

Определяем правильно ли установлено колесо. Оно должно быть четко перпендикулярно земле, не перекашиваясь в сторону. Для этого ставим велосипед на колеса, ослабляем эксцентрик и, надавливая рукой на седло (держа велосипед ровно), затягиваем эксцентрик.

Электромеханический стояночный тормоз

Развитие электронно-вычислительных систем и активное использование бортовых компьютеров в автомобилестроении привело к замене многих механических элементов блоками с программным управлением. Не обошло стороной это нововведение и тормозную систему. Электрический, или как его еще называют, электронный стояночный тормоз представляет собой автономный узел, работающий под управлением бортового компьютера автомобиля.

Конструктивно данное устройство состоит из электродвигателя, ременной передачи, планетарного редуктора и винтового привода. Электрический стояночный тормоз устанавливается на суппорте задних колес автомобиля.

При подаче управляющего сигнала электродвигатель посредством ременной передачи сообщает вращательное движение планетарному редуктору. Последний, снизив частоту оборотов электродвигателя, воздействует на винтовой механизм, отвечающий за прижатие колодок к тормозному диску.

Электронный привод стояночного тормоза. Схема исполнительной части.

Электромеханический стояночный тормоз включает в себя:

входные датчики;
электронный блок управления.

Датчик уклона информирует бортовой компьютер о положении автомобиля относительно линии горизонта, датчик сцепления фиксирует положение педали и скорость ее отпускания.

При нажатии кнопки включения, расположенной на передней панели автомобиля, электрический привод стояночного тормоза, воздействуя на прижимной винт, притягивает колодки к тормозному диску. Электрический стояночный тормоз отключается автоматически, при нажатии на педаль акселератора. Предусмотрен и «ручной» режим снятия – при нажатии на педаль тормоза.

При отключении тормоза электронный блок управления анализирует угол наклона автомобиля, положение педали акселератора и скорость отпускания сцепления. Эти данные помогают выбрать правильное время для разблокировки тормозных дисков, что создает исключительно комфортные условия вождения.

Схема включения электромеханической тормозной системы в бортовую управляющую сеть современного автомобиля.

Не следует оставлять автомобиль на продолжительное, более двух недель, время на стояночном тормозе. На влажном воздухе тормозные колодки могут «прикипеть» к дискам или барабану, полностью обездвижив машину. Такая же ситуация может случиться в холодное время года. Осевшая на тормозных механизмах влага может препятствовать нормальной работе системы.

Следует не реже раза в месяц проводить проверку работоспособности ручника. Особенно это касается автомобилей с механическим приводом стояночного тормоза. Тросы, передающие усилие, могут растянуться, что приведет к крайне неприятным последствиям.

Проблема стоянки автомобилей с большой массой на склонах дороги известна давно. Автомобиль с механической коробкой передач на стоянке с заглушенным двигателем можно легко сдвинуть с места. Для решения этой проблемы и был придуман стояночный тормоз, который теперь повсеместно используется не только в легковых, но и в грузовых автомобилях.

Основная тормозная система в автомобиле имеет педаль, при помощи которой и осуществляется управление тормозом. При помощи педали можно мягко снизить скорость или использовать экстренное торможение для предотвращения столкновения. Но использование основной тормозной системы без участия водителя невозможно, поэтому при длительных стоянках используется ручной тормоз, который имеет тросы, блокирующие колеса.

Регулировка дисковых тормозов

Так как дисковые тормоза достаточно редко применяются на современных велосипедах, заниматься их регулировкой вам придётся только в том случае, когда вам нужно будет узнать, как настроить тормоза на горном велосипеде, то есть тогда, когда вы станете заниматься велоспортом хотя бы полупрофессионально. При этом существует множество видов тормозных дисковых систем, мы же рассмотрим обслуживание работу с роторными тормозами.

Перед тем, как приступить непосредственно к процессу регулировки тормозной системы велобайка, вам необходимо будет, если у вас отсутствует опыт проведения таких работ, изучить материалы по вопросу о том, как настроить дисковые тормоза на велосипеде, и посмотреть об этом видео. Кроме того, перед регулировкой тормозов дискового типа необходимо:

Проверить положение ручки тормоза.
Осмотреть на предмет наличия механических повреждений диск или ротор. Если на нём имеются сколы и вмятины – его необходимо будет заменить.
Проверить состояние тормозного тросика и колодок, расположенных в тормозной колодке.

Регулировка дисковых тормозов велосипеда

Для этого она должна будет установлена строго параллельно диску или же ротору. Если же вы установите колодку криво, это очень сократит срок её службы.

Непосредственно сами дисковые тормоза регулируются на калипере по следующей схеме:

Производим фиксацию колеса именно в том положении, в котором оно будет находиться при езде

Это очень важно для определения места расположения ротора и втулки.
Ослабляем немного крепление калипера для того, чтобы он не падал, но при этом мог двигаться.
Зажимаем ручку тормоза для установки калипера на место.
Передвигаем тормозную машину или затягиваем болты.
Работая с болтами поочерёдно, окончательно выставляем машину на место.

Регулировка тормозных ручек

Кроме выполнения процедуры регулировки, тормоза дискового типа нуждаются в периодической правке ротора. Для исправления небольших повреждений данного узла обычно используют простой разводной ключ. В том случае, когда он повреждён сильно, имеет смысл его заменить.

Если вы проводите регулировку дисковых тормозов, старайтесь не прикасаться к ним руками, так как они очень плохо относятся к попаданию в систему жира даже с рук. Поэтому перед началом работы необходимо провести процедуру их обезжиривания при помощи бензина.

Изучив процесс того, как настроить дисковые тормоза на велосипеде, вы потом сможете проводить ремонт в любых условиях, например, при нахождении в походе или на загородной дороге.

Барабанные тормозные механизмы

Барабанные тормоза создают тормозное усилие на внутренней фрикционной поверхности тормозного барабана (рис. «Симплексный барабанный тормоз со встроенным стояночным тормозом» ). Этот принцип можно продемонстрировать на примере гидравлически управляемого симплексного барабанного тормоза со встроенной стояночной тормозной системой и автоматическим саморегулирующим механизмом. Другие конструкции барабанных тормозов (дуплексный тормоз, двойной дуплексный тормоз) сегодня используются редко.

Симплексный барабанный тормоз с S-образным кулачком

Тормоза с клиновым разжимным устройством также используются в грузовых автомобилях. Здесь прижимная сила для тормозных колодок генерируется клином, приводимым в действие тормозным цилиндром.

На тормозной колодке, прижимаемой к тормозному барабану, сила трения во время торможения создает вращающую силу вокруг оси тормозной колодки, которая в дополнение к прижимающей силе придавливает колодку к барабану. Это создает эффект самоусиления.

Автоматические регуляторы

Колесные тормоза должны снабжаться регуляторами, компенсирующими увеличение зазора, вызываемого износом колодок. Тормоза должны быть легко регулируемыми или иметь автоматический регулятор (§41 Abs. 1 StVZO, ЕСЕ R13H). На барабанных тормозах легковых автомобилей регулятор является частью распорной планки, расположенной под верхней стяжной пружиной тормозных колодок. При превышении допустимого зазора регулятор автоматически удлиняет распорную планку (на разную длину в зависимости от конструкции регулятора), регулируя зазор между тормозной колодкой и барабаном. Автоматические регуляторы в основном работают в зависимости от температуры во избежание регулировки при горячем (расширенном) барабане.

У грузовых автомобилей с S-образными кулачками регулятор является частью тормозного рычага (ручная регулировка). Регулировка выполняется автоматически, если установлены автоматические стягивающие муфты. У тормозов с клиновым разжимным устройством автоматический регулятор встроен в клиновой механизм.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ: