Настройка дисковых гидравлических тормозов

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.

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.

Сборка и регулировка тормозов с гидравлическим приводом автомобиля ГАЗ-51

Для сборки тормозного механизма автомобиля ГАЗ-51 необходимо выполнить следующие операции:

1. вставить в защитный тормозной диск два регулировочных эксцентрика, надеть на них с наружной стороны пружины и завернуть гайки;
2. собрать колесный тормозной цилиндр, установив в него пружину, две манжеты, два поршня, надеть уплотняющие чехлы и установить упорные штифты колодок;
3. привернуть колесный тормозной цилиндр в сборе к защитному диску;
4. установить колодки, закрепить их скобами и вставить опорные пальцы с эксцентриковыми втулками и стяжной пластиной; с обратной стороны на пальцы навернуть контргайки с пружинными шайбами;
5. надеть стяжную пружину 6 колодок;
6. прикрепить защитный тормозной диск 7 к фланцу поворотной цапфы (переднее колесо) или к фланцу кожуха полуоси (заднее колесо) и установить тормозной барабан;
7. завернуть в колесный цилиндр со стороны защитного диска клапан выпуска воздуха с пробкой и присоединить штуцер шланга гидравлического привода.

Для сборки главного тормозного цилиндра необходимо:

1. установить в цилиндр последовательно выпускной 13 и обратный 14 клапаны в сборе с пружиной 15 выпускного клапана, пружину 16 обратного клапана с опорной шайбой, переднюю резиновую манжету 18 и поршень 21 со звездообразной пластиной 19 и, резиновым уплотнительным кольцом 22 у опорную шайбу 23 поршня и стопорное пружинное кольцо 24;
2. вставить проволоку диаметром 5—6 мм в компенсационное отверстие 12 и убедиться, что оно свободно и не перекрывается передней манжетой;
3. установить прокладку 4 и привернуть крышку 10 резервуара;
4. укрепить на шайбе цилиндра защитный резиновый кожух 1 стяжным кольцом, вставить шток 2 и закрепить на нем второй конец защитного кожуха;
5. прикрепить цилиндр к раме, соединить шток цилиндра с тормозной педалью и привернуть штуцеры гидравлического привода;
6. заполнить систему тормозной жидкостью; для этого залить в резервуар цилиндра жидкость и прокачать последовательно все тормоза колес, как это было указано выше, с целью удаления воздуха из системы.

Применение дисковых гидравлических тормозов

Специалисты вело-области считают, что дисковые тормозные системы с гидравлическим приводом являются одними из самых надежных для оснащения велосипедного транспорта. И поэтому именно их чаще других рекомендуют к установке на самые разные вело-модели. Например, для «покататься с ветерком», в походы или даже для участия в велогонках.

Правда, в экстремальных условиях могут возникнуть проблемы, поэтому лучше иметь при себе, так называемый, ремонтный набор «для прокачки». Но особо надеяться на него тоже не нужно — в случае серьезной механической поломки, ликвидировать ее в полевых условиях самостоятельно не получится. Впрочем, велосипедистов можно успокоить — глобальные поломки гидравлических дисковых тормозов бывают очень редко. Гораздо чаще ломаются рамы, колеса или, например, багажники.

Но владельцам велосипедов с подобными тормозными системами надо иметь ввиду, что у такой дисковой гидравлики совсем крохотный зазор между роторной конструкцией и непосредственно колодками — какие-то буквально доли миллиметра. Особенность в том, что этот зазор никак не регулируется и поддерживается абсолютно в автоматическом режиме. И значит, при наличии больших загрязнений, колодки сами себя просто «съедают».

Но в отличие от механических дисковых тормозов, чьи стершиеся колодки делают их абсолютно нерабочими до момента подстройки, гидравлический тормоз будет функционировать. Но будет расти и износ колодок.

Конструкция и диагностика

Гидравлический тормоз состоит из двух цилиндров с поршнями и шлангов, которые соединяют их с ручками, закрепленными на руле. При нажатии на рукоятку тормоза жидкость из главного цилиндра направляется в рабочий. Под напором поршни приходят в движение и оказывают давление на колодки, тем самым усиливая трение о тормозной диск. Так происходит сброс скорости.

Цилиндры конструкции отличаются по размеру. Те, что установлены в рукоятке, меньше рабочих, воздействующих на колодки. Благодаря этой особенности велосипедисту не нужно тратить много сил на нажатие ручки.

Гидравлические тормоза ценят за следующие преимущества:

• быстрое срабатывание системы в ответ на сжимание рукоятки;
• сила торможения регулируется силой нажатия;
• гидравлика надежнее механических тормозов в несколько раз;
• выносливость механизма, проверенная годами.

Недостатки тоже имеются:

• высокая стоимость по сравнению с механическими тормозами;
• сложное обслуживание – ремонт техники подразумевает точные знания устройства конструкции, а также навыки для разбора и последующей установки на велосипед гидравлических тормозов.

Чтобы правильно выбрать гидравлические тормоза для своего велосипеда, необходимо ориентироваться на стиль катания. По количеству поршней в главном цилиндре их делят на одно, двух и многопоршневые. Гидравлические тормоза бывают дисковыми и ободными. Чаще всего их устанавливают совместно. Для работы механизма используют специальную жидкость либо масло. Лучшие тормоза выпускает компания Shimano.

Несмотря на достоинства системы и отсутствие необходимости частой профилактики гидравлики на велосипеде, данная конструкция не защищена от поломок. Определить сбой системы можно по нескольким признакам:

• рукоятка тормоза разболталась или стала менее упругой – при нажатии не происходит должного торможения;
• тормоза срабатывают сами по себе – самопроизвольное замедление велосипеда при движении.

В первом случае причиной могут быть уплотнительные кольца, которые пришли в негодность. Тогда их необходимо заменить. Во втором случае, возможно, попал воздух в гидравлику на велосипеде, из-за чего происходит давление на тормозную жидкость и срабатывание тормозов. Это может произойти по разным причинам: падение велосипеда, недостаточное количество масла, жидкости, размыкание цепи. Попадание воды также может быть причиной выхода из строя основного поршня. Если был поврежден шланг, устанавливают новый.

Устройство гидравлического тормоза

Вакуумный усилитель тормозов

Чем большей становилась масса автомобиля, тем большее усилие требовалось приложить к педали тормоза, чтобы достаточно эффективно снизить скорость или остановить автомобиль. Было бы непростительной ошибкой не использовать те физические процессы, которые происходят во время работы двигателя. Ошибки не совершили — установили вакуумный усилитель. Почему вакуумный? Он использует разрежение, создаваемое во впускном коллекторе двигателя. Устройство такого усилителя несложное (рисунок 7.7): есть корпус, разделенный диафрагмой на две камеры – вакуумную и атмосферную. На штоке педали тормоза, внутри усилителя, установлен следящий клапан (Для простоты восприятия на рисунке 7.7 следящий клапан не показан), открывающий или перекрывающий доступ атмосферного давления в атмосферную камеру. Кроме того, установлена возвратная пружина диафрагмы усилителя. После усилителя последовательно установлен главный тормозной цилиндр.

Рисунок 7.7 Вакуумный усилитель тормозов в сборе с педалью и главным тормозным цилиндром.

Примечание
В силу различных конструктивных особенностей двигателей разрежение может подводиться не только от впускного коллектора, но и от специального вакуумного насоса. Например, для всех дизельных двигателей используется вакуумный насос, поскольку у них разрежение во впускном коллекторе небольшое.

Как это работает? Довольно просто: в исходном положении (когда тормозить никто не собирается) давление в обеих камерах одинаковое и равно давлению, создаваемому во впускном коллекторе. Как только возникнет необходимость затормозить, необходимо будет нажать на педаль тормоза — перемещение педали передастся через толкатель к следящему клапану. Клапан перекроет канал, который соединяет атмосферную камеру с вакуумной. Дальнейшее перемещение соединит атмосферную камеру с атмосферой. Возникнет перепад давления, который начнет воздействовать на диафрагму и перемещать ее, преодолевая усилие возвратной пружины, а диафрагма, в свою очередь, будет перемещать шток поршня главного тормозного цилиндра.

Примечание
Такая конструкция вакуумного усилителя обеспечивает значительное дополнение усилия (усилие может достигать пятикратного увеличения) на штоке поршня главного тормозного цилиндра, которое пропорционально усилию на педали тормоза. Если проще — чем сильнее вы будете давить на педаль, тем сильнее и эффективнее будет работать вакуумный усилитель.

Как только водитель отпустит педаль тормоза, атмосферный клапан перекроется, давление в обеих камерах усилителя выровняется, а диафрагма вернется в исходное положение под действием возвратной пружины.

Проверки вакуумного усилителя

Важно знать, что, садясь за рабочее место водителя, следует всегда проверять техническое состояние вакуумного усилителя. Как это сделать? Элементарно…

Для проверки работы вакуумного усилителя тормозов необходимо выполнить следующие процедуры:

Для проверки работы вакуумного усилителя тормозов необходимо выполнить следующие процедуры:

1. Запустить двигатель на 1-2 минуты, а потом заглушить его. Если при первом нажатии на педаль тормоза педаль нажата полностью, но при последующих нажатиях ход педали становится больше с каждым нажатием, значит усилитель работает правильно. Если высота хода педали остается неизменной, значит усилитель работает нормально.

Рисунок 7.8 Иллюстрация к п. 1.

2. При неработающем двигателе нажать на педаль тормоза несколько раз. Потом нажать на педаль тормоза и запустить двигатель. Если педаль движется вниз незначительно, это является нормальной работой усилителя. Если движение педали не изменяется, усилитель неисправен.

Рисунок 7.9 Иллюстрация к п. 2.

3. При работающем двигателе, нажать на педаль тормоза и потом остановить двигатель. Удерживать педаль нажатой около 30 секунд. Если высота педали не изменяется, усилитель работает нормально, если педаль поднимается — усилитель неисправен.

Рисунок 7.10 Иллюстрация к п. 3.

Выполнить три теста, описанных выше. Если хотя бы один тест из трех не соответствует нормальной работе, проверить обратный клапан, вакуумный шланг и усилитель на наличие повреждений.

Продувание гидравлики

Жидкость для гидросистемы различается у разных производителей.

В гидравлической системе велосипедов фирмы Shimanu, Tektru, Maguru – минеральные или полусинтетические масла, все остальные фирмы используют тормозную жидкость ДОТ.

Также необходимо учитывать, что в гидравлике Avit и Formulu нет соединительных трубок для прокачивания, поэтому понадобится шприцевой комплект со втулкой М5/0,8.

Главное отличие жидкостей: тормозная жидкость ДОТ гигроскопична, т.е со временем она впитывает влагу и может потерять свои свойства, её следует менять каждые 2 года, независимо от пробега ,масла не впитывают влагу, но со временем она темнеет, и если все же вода попадет в жидкость, то при смешении она становится «белесой».

Кроме этого минеральные масла химически не агрессивны и не причиняют вред пластмассе или лакокрасочному покрытию велосипеда.

Ремонт тормозных колодок

Дефектами тормозных колодок являются:

1. замасливание накладок;
2. износ накладок;
3. погнутость и износ концов колодок.

Замасливание накладок устраняют вываркой колодок в содовом растворе или промывкой в бензине. После промывки накладки просушивают и зачищают рашпилем. Одновременно изношенные сальники ступицы заменяют новыми.

Для замены изношенной накладки, укрепленной на заклепках, производят следующие операции:

1. Удаляют старые заклепки, высверливая их на станке со стороны колодки или выдавливая под прессом, и снимают накладку (срубать заклепки зубилом не рекомендуется во избежание нарушения формы колодки и отверстий от ударов молотком).
2. Очищают колодку от загрязнений и ржавчины, проверяют ее форму по шаблону и при необходимости исправляют ударами молотка или под прессом в холодном состоянии.
3. Проверяют состояние отверстий путем установки в них заклепок, которые должны входить в отверстия плотно. При наличии эллипсности отверстий их развертывают под больший диаметр заклепок или заваривают и затем просверливают новые.
4. Заваривают изношенные концы колодок и обрабатывают напильником по шаблону
5. Накладывают на подготовленную таким образом колодку кусок ленты феродо или пластмассы определенной длины и прижимают к колодке специальной струбцинкой из стальной ленты.
6. Просверливают в накладке со стороны колодки отверстия под заклепки, а со стороны накладки отверстия раззенковывают на глубину 3—4 мм.
7. Вставляют заклепки (алюминиевые, латунные или медные) и на оправке, зажатой в тисках, расклепывают заклепки со стороны колодки. Головка заклепки в накладке должна утопать не менее чем на 0,5 мм.
8. Стачивают концы накладки на конус и зачищают поверхность накладки наждачным камнем или рашпилем.

Накладку можно также подготовить и приклепать на специальном станке. На этом станке, кроме того, высверливают и раззенковывают отверстия в накладке, расклепывают заклепки и зачищают накладки после приклепки.

Заклепки расклепывают бойком, который получает движение от педали через систему рычагов. При этом колодку устанавливают заклепкой на упор.

После замены накладок колодки монтируют на защитном диске и подгоняют к тормозному барабану специальным приспособлением или вручную.

При ручной подгонке на внутреннюю поверхность тормозного барабана наносят тонкий слой краски, барабан надевают на колодки и повертывают его. После этого окрашенные — места прилегания снимают рашпилем до полного прилегания колодок к барабану.

Типы тормозных механизмов

Большинство автомобилей оснащены механизмами фрикционного типа, в которых используется принцип сил трения. Расположены они в колесе и по конструкции делятся на барабанные и дисковые.

Раньше барабанные механизмы устанавливали на задних колесах, а дисковые на передних. Теперь могут ставить одинаковые типы на всех осях – как барабанные, так и дисковые.

Барабанные

Барабанный тип или в обиходе – барабанный механизм представляет из себя две колодки, цилиндр и стяжную пружину, которые установлены на площадке в тормозном барабане.

На колодках приклеены фрикционные накладки (могу быть и наклепаны).

Колодки нижней частью закреплены шарнирно на опорах, а верхней – стяжной пружиной упираются в поршни колесных цилиндров.

В не заторможенном режиме между колодкой и барабаном есть зазор, который обеспечивает свободное вращение колес.

При поступлении жидкости в цилиндр, поршни расходятся и раздвигают колодки, которые соприкасаются с барабаном, и тормозят колеса. Известно, что в такой конструкции передние и задние колодки изнашиваются неравномерно.

Дисковые

Дисковый вариант включает:

● суппорт, закрепленный на подвеске, в его теле расположены внутренний и наружный тормозные цилиндры (есть вариант с одним цилиндром) и пара колодок; 

● диск, закрепленный на ступице.

В случае торможения поршни прижимают колодки к вращающемуся диску, и останавливают его.

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.

Минусы:

• сомнительная эффективность торможения;
• постоянные перекосы;
• трение колодок об обод без нажатия на ручку тормоза;
• невозможность интегрировать их с большинством амортизационных вилок;
• быстрое загрязнение;
• высокая при таких нелестных характеристиках цена.

Плюсы:

• простота конструкции;
• простота обслуживания.

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.

Минусы:

• посредственная эффективность торможения;
• плохая модуляция.

Плюсы:

• простота обслуживания;
• маленький вес;
• не забиваются грязью.

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.

Минусы:

• необходимость профессиональной настройки;
• работоспособность системы нужно проверять перед каждой поездкой.

Плюсы:

• надежность конструкции;
• приемлемая эффективность торможения и модуляция.

4. Гидравлические ободные тормоза. Как устроены гидравлические тормоза на велосипеде, проще понять поклонникам мотоспорта, ведь здесь применяются те же принципы гидравлики:

• Тормозное усилие создается в главном цилиндре.
• При нажатии на ручку давление по трубке передается на тормозные цилиндры, крепящиеся на вилке.
• Под воздействием давления цилиндры выталкивают тормозные колодки, заставляя их сжимать обод.

Минусы:

• большой вес;
• сложность обслуживания (невозможность ремонта непрофессионалом);
• плохая ремонтопригодность вне мастерской;
• посредственная модуляция.

Из плюсов — очень высокая эффективность торможения.

Такое специфическое соотношение преимуществ и недостатков привело к тому, что такое устройство тормозов велосипеда востребовано только в триале.