Ремонт дисковых тормозов: нюансы и советы профессионалов

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.

Ободные тормоза V-brake: обзор, преимущества и недостатки

Ободные тормоза воздействуют непосредственно на поверхности ободьев, замедляя их вращение. Приводные ручки располагаются на руле, а прижимные механизмы – непосредственно вблизи колес. Все это соединяется тросиком, через который и передаются усилия от нажатия на ручку.

Такая незамысловатая конструкция провернула в свое время революцию в области велотормозов, вытеснив кантилеверы, барабаны, роллеры и клещи. Тормоза V-brake востребованы и сегодня. Ими оснащается добрая половина дорожных велосипедов, МТБ, гибридов и спортивных моделей. Свою популярность они заслужили, благодаря комплексу достоинств. Не обошлось и без минусов. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Положительные аспекты ободных тормозов:

• невысокая стоимость комплектующих;
• универсальность;
• небольшой вес;
• ремонтопригодность в поездках и домашних условиях;
• высокая сила торможения.

Сразу забежим вперед. Ободные тормоза дешевле дисковых аналогов, причем намного. В этом плане они неоспоримо лучше своих конкурентов и прекрасно подходят тем, кто приглядывается к бюджетным моделям велосипедов. Тросики, колодки, пыльники, пружины – все это можно купить в отдельности в любом специализированном магазине и за полчаса поставить на велосипед.

Тормоз ви-брейк можно спокойно переставить на раму любого байка, где имеются посадочные места под рычаги. Особых требований к установке на конкретную модель нет, потому бюджетный и дорогостоящий тормоза взаимозаменяемы.

По стоимости и простоте конструкции выгода на стороне ви-брейков

На динамику движения ощутимое влияние оказывает общий вес. Ободные механизмы не повлияют на легкость велосипеда. Они отлично подходят там, где большую роль играет скорость и разгон: гонки, езда по шоссе и городским дорогам.

Простота механизма и универсальность обеспечивают новое положительное качество – ремонтопригодность. Установка запчасти и регулировка ободных тормозов интуитивно понятны, благодаря чему это можно сделать своими руками.

По сравнению с кантилеверными и клещевыми аналогами тормоза V-brake зажимают ободья «намертво», обеспечивая безопасность в экстренных случаях. По силе воздействия качественные и тщательно настроенные механизмы успешно держат марку перед дисками.

Недостатки ободных тормозов:

• невысокая модуляция;
• чувствительность к искривлениям ободьев;
• ухудшение работы в грязь и мокрую погоду;
• истирание колодок и обода, нагрев при длительном торможении.

Модуляция, или чувствительность к нажатию на ручку, – важнейший технический показатель тормозов и показывает, в каких пределах может снижаться скорость велосипеда. V-brake превосходят в этом плане своих «старших» братьев, но заметно уступают дискам. Конечно, имеет значение и стоимость модели. У дорогих Shimano или Avid точность будет выше. На бюджетных тормозах немного уменьшить этот недостаток можно более тщательной настройкой.

«Восьмерки» для ободных тормозов недопустимы. В противном случае велосипед будет постоянно замедляться, а при разгоне можно истереть колодки или нарушить расстояние между ними. Кроме этого, искривления поверхности ободьев снижает силу торможения. Так что владельцам байков с ви-брейками следует всегда проверять геометрию колес и вовремя исправлять ее недостатки.

Грязь, вода, лед и даже случайно попавшее на обод масло – главные враги этих тормозов. Налипание глины полностью выведет тормоз из рабочего состояния, а вода способна снизить эффективность торможения чуть ли не вдвое. То же происходит и при попадании других материалов, вроде масла. Велосипедистам рекомендуется всегда иметь при себе щетку и мягкую сухую тряпку для очистки поверхности колеса и колодок.

А по слишком грязным местам лучше не ездить и вовсе

Длительное использование ободного тормоза не проходит бесследно ни для колодок, ни для самих колес. Это значит, что со временем вместе с колодами придется поменять и сами ободья. Негативно на состоянии колодок, прочности и геометрии колеса отражаются длительные затормаживания. В сочетании с другими факторами (песок, абразив, мелкие камни) износ может возрасти в несколько раз, укоротив срок эксплуатации и тормозов и колеса.

УСТРОЙСТВО ТОРМОЗНОГО ПРИВОДА

Тормозной привод предназначен для передачи усилия от тормозной педали, на которую нажимает водитель при торможении, на колесные тормозные механизмы. Автомобили оснащаются гидравлическими тормозными приводами; рабочим элементом в них является тормозная жидкость.

Гидравлический привод содержит следующие элементы: педаль тормоза, рабочие тормозные цилиндры, главный тормозной цилиндр (рис. 3.10), тормозные трубки (шланги), вакуумный усилитель тормозов (правда, в старых машинах этот элемент отсутствует).

Для того чтобы замедлить движение или остановить автомобиль, водитель нажимает ногой на педаль тормоза. Через специальный шток это усилие поступает на поршень главного тормозного цилиндра, который, в свою очередь, давит на залитую в системе тормозную жидкость. Тормозная жидкость передает это усилие через топливные трубки и шланги на рабочие (колесные) тормозные цилиндры. Вследствие этого у тормозных цилиндров выдвигаются поршни, которые давят на тормозные колодки, прижимая их либо к тормозным дискам, либо к тормозным барабанам, в зависимости от используемой конструкции тормозов. Диск или барабан имеется у каждого колеса и непосредственно связан с ним, поэтому, когда колодки давят на вращающийся вместе с колесом диск (барабан), вращение колеса замедляется и, если водитель продолжает давить на педаль тормоза — полностью прекращается.

Недостатком гидравлического привода является то, что при разгерметизации тормозная жидкость полностью или частично вытекает из системы, что может привести к отказу тормозов. Для предотвращения такой ситуации в современных машинах применяются двухконтурные гидравлические тормозные приводы. Сущность их конструкции состоит в том, что они состоят из двух независимых контуров — отдельно для каждой пары колес. Отметим, что эти контуры не обязательно связывают колеса одной оси: например, левое переднее колесо может быть связано с правым задним, а правое переднее — с левым задним. Если по каким-то причинам отказывает один контур (например, вытекла тормозная жидкость, заклинило тормозной цилиндр и т. п.), то срабатывает второй. Разумеется, эффективность такого торможения заметно падает, но все же оно позволяет остановить автомобиль и избежать серьезных неприятностей.

Вакуумный усилитель тормозов (рис. 3.11) — прибор, который позволяет повысить эффективность работы тормозной системы, а также уменьшить усилие, с которым водитель должен давить на педаль для получения требуемого результата.

Этот усилитель связан непосредственно с главным тормозным цилиндром. Ключевой элемент вакуумного усилителя — камера, разделенная резиновой диафрагмой на две части. Одна часть камеры связана с впускным трубопроводом двигателя, в котором создается разряжение, вторая с атмосферой. В разряженном пространстве давление где-то на 20 % меньше атмосферного, и благодаря этому перепаду давлений, а также большой площади резиновой диафрагмы, создается эффект, позволяющий существенно снизить усилие при нажатии на педаль тормоза.

Дисковый тормоз

Тормоз с плавающим суппортом для легковых автомобилей

Тормозной суппорт (рис. «Тормоз с плавающим суппортом с механизмом стояночного тормоза» ) может переме­щаться в осевом направлении относительно тормозного диска, направляемый двумя на­правляющими пальцами, закрепленными в направляющей колодок, которые, в свою очередь, крепятся к поворотному кулаку.

Торможение рабочим тормозом

Создаваемое главным тормозным цилиндром гидравлическое давление попадает в камеру цилиндра за поршнем через гидравлическое соединение. Поршень сдвигается вперед, и внутренняя тормозная колодка (со стороны поршня) прижимается к тормозному диску. Возникающая реактивная сила сдвигает кор­пус тормозного суппорта, перемещаемого по направляющим пальцам, против направления движения поршня; это означает, что внешняя тормозная колодка также прижимается к тор­мозному диску. Перемещение тормозных коло­док и поршня до этой точки называется зазором. С увеличением давления растет сила, с которой колодки прижимаются к диску.

Отпускание рабочего тормоза

Когда поршень движется, выбирая зазор, деформируется уплотнительное кольцо, которое в исходном положении имеет пря­моугольную форму. При падении гидравли­ческого давления деформированное уплот­нительное кольцо оттягивает поршень назад на величину зазора (эффект «отката»).

Торможение стояночным тормозом

При задействовании стояночного тормоза сила передается посредством троса ручного тормоза на рычаг стояночного тормоза. Тот поворачивается, и вращательное движение через вал передается на кулачковый диск. Когда шарики заходят на кулачковый диск, поршень смещается под действием меха­низма стояночного тормоза; винт, ввернутый в этот механизм, смещается в сторону тор­мозной колодки. После выбирания зазора сначала к тормозному диску прижимается тормозная колодка со стороны поршня, а за­тем — внешняя тормозная колодка.

Отпускание стояночного тормоза

После отпускания ручного тормоза рычаг, а также вал и кулачковый диск возвращаются в свои исходные положения. Винт и поршень отжимаются в свое исходное положение пружинами механизма стояночного тормоза. Окончательный зазор достигается, когда уплотнительное кольцо принимает исходную форму.

Автоматический саморегулирующийся механизм

Износ тормозных колодок и тормозных дис­ков повышает зазор, и поэтому его необхо­димо компенсировать. Эта автоматическая компенсация зазора состоит в том, чтобы во время торможения поршень смещался через деформированное и предварительно напряженное уплотнительное кольцо за счет разности в размерах. Компенсация зазора механизма стояночного тормоза также при­меняется в рабочем тормозе.

Дисковые тормоза для грузовых автомобилей

Для грузовых автомобилей разработаны спе­циальные дисковые тормоза, приводимые в действие сжатым воздухом. Поскольку в этом случае давление намного меньше, чем в ги­дравлическом тормозе, тормозные цилиндры нельзя встраивать в тормозные суппорты, а не­обходимо крепить через фланец.

Принцип действия рабочего тормоза

Когда воздух попадает в рабочий цилиндр тормоза, приводится в действие эксцен­трично смонтированный тормозной рычаг (рис. «Дисковый тормоз с комбинированным тормозным цилиндром» ). Усилие, создаваемое тормозным цилиндром, увеличивается плечом рычага и передается через мост и плунжер на вну­треннюю тормозную колодку. Возникающая на тормозном суппорте реактивная сила передается на внешнюю тормозную колодку путем смещения суппорта.

Принцип действия стояночного тормоза

При выпускании воздуха из тормозного ци­линдра с пружинным энергоаккумулятором высвобождается сила предварительно нагру­женных пружин. Она перемещает поршень пружинного тормоза и толкатель рабочего цилиндра. В случае со стояночным тормозом давление в пружинном тормозном актюаторе полностью падает, высвобождая силу пред­варительно напряженных пружин для дости­жения максимального эффекта торможения.

Дисковые тормоза, пневматически или механически управляемые пружинным актюатором, имеют функцию автомати­ческого компенсирования зазора. Может быть также обеспечен непрерывный кон­троль износа. Это требуется в случае с электронными тормозными системами для адаптации износа и сервисных информаци­онных систем.

Стандарты крепления тормозных дисков

Велосипедные тормозные диски Centerlock и на 6 болтов

Сейчас на рынке представлены два типа крепления тормозных дисков на втулку велосипеда, это — крепление на шесть болтов и Centerlock, от Shimano. В первом случае тормозной диск крепится на шесть болтов со шлицом в форме шестилучевой звезды (Thorx T-25). При затягивании винтов необходимо делать это поочередно и постепенно, если затягивать болты сразу до максимума, есть риск, что диск станет криво.

Для Centerlock такая проблема не существует. Что бы установить диск, вам понадобится ключ для затягивания кассеты. Если на велосипеде используется ступица с осью 15 мм, вам, скорее всего, понадобится ключ для отвинчивания суппорта Hollowtech II для затяжки колеса.

В настоящее время цены на диски этих типов не отличаются друг от друга. Но, выбор дисков крепящихся на шесть болтов, больше. Поэтому для тех, у кого втулка типа Centerlock, и кто хотел бы поставить на неё диск с шестью болтами, были разработаны специальные адаптеры.

Как выбрать тормозной диск и не нарваться на подделку?

На сегодняшний день вещи стали до такой степени подделывать, что практически и не понятно будет, где находится оригинальная деталь а где подделка, поэтому запомните одно простое правило, запчасти нужно всегда приобретать в автомагазинах (Не в каких то кооперативах, где обычные люди торгуют, а именно в спец. автомагазина) и чем больше он, тем лучше, даже если вы переплатите немного по деньгам, но вы всё равно купите хорошую оригинальную вещь, потому что специализированные автомагазины в основном не занимаются продажей поддельных товаров и обязательно узнавайте у продавца, есть ли гарантия на приобретённый товар, без гарантии даже и брать ну нужно, по сути это как просто рекомендация Вам от нас, потому что как мы уже сказали ранее, в последнее время подделки стали до такой степени хорошо делать, что уже не отличить, где оригинал а где подделка, ну возьмите себе за привычку, не покупайте никогда запчасти без коробок (Они все упакованы должны быть, а в коробке должен сертификат производителя находиться или что то в этом роде).

Что лучше механика или гидравлика?

Устройство гидравлической и механической систем по многим моментам похоже. Однако, сравнить по отдельным пунктам не помешает. Вот список основных характеристик:

• Цена. Гидравлика дороже механической системы. В особенности, это касается топовых моделей велосипедов;
• Масса, размеры. Механика более громоздкая, тяжеловесная и массивная;
• Модуляция, мощность. Гидравлика в этом отношении на порядок лучше механики. Механические тормоза также функционируют неплохо, но они по своим характеристикам не слишком превосходят качественные ви-брейки. Гидравлика не требует никаких усилий при производстве торможения, не в пример механике;
• Настройка. Конечно, гидравлическая система для велика сложнее, зато не требует постоянной подстройки. Это лучше и удобнее. Механику надо периодически подстраивать, поскольку тормозные колодки изнашиваются;
• Ремонтопригодность велосипеда. В этом отношении, как говорится, все сложно. Чтобы отремонтировать механическую систему, нужны оригинальные комплектующие. Восстановление гидравлики велобайка требует определенных знаний. Кроме того, механика надежнее.

Как видите, гидравлическая система велосипеда по многим характеристикам превосходит «механику», но она более сложная и дорогостоящая. Что же касается механики, то она более простая, надежная, но по эксплуатационным свойствам ненамного лучше привычных ободных тормозов.

Вспомогательная тормозная система

Используемые колесные тормоза не предна­значены для непрерывного задействования. Длительное торможение (например, на за­тяжных спусках) может привести к перегреву тормозов. Это приводит к снижению эффекта торможения, а в худшем случае — к полному отказу тормозной системы.

Неизнашиваемой тормозной системой называют вспомогательную тормозную си­стему (тормоз-замедлитель). В Германии она регламентируется Правилами StVZO §41 с. 15 для использования в автобусах снаряженной массой более 5,5 т и в других транспортных средствах снаряженной массой более 9 т. Тормоз-замедлитель должен быть рассчи­тан на удержание полностью загруженного автомобиля при движении по спуску 7% на расстояние 6 км со скоростью 30 км/ч.

Рабочий тормоз должен соответственно рассчитываться и для прицепов. Работа тормоза-замедлителя в тягаче не должна обуславливать задействование рабочего тормоза в прицепе (см. также StVZO §72 и Ведомости Федерального законодательства 199011 Р. 885,1102).

Эксплуатация ручного тормоза

В заключении дадим пару советов по эксплуатации ручника.

Необходимо всегда проверять положение ручника перед началом движения. Ехать на ручнике не рекомендуется, это может привести к повышенному износу и перегреву тормозных колодок и дисков.

А можно ли ставить машину на ручник зимой? Этого делать также не рекомендуется. В зимний период грязь со снегом налипает на колеса и при сильном морозе даже кратковременная остановка может привести к замерзанию тормозных дисков с колодками. Движение автомобиля станет невозможным, а применение силы может привести к серьезным поломкам.

В автомобилях с автоматической коробкой передач, несмотря на режим «паркинг», рекомендуется использовать также и ручник. Во-первых, это позволит продлить срок службы механизма «паркинга». А во-вторых, избавит водителя от внезапного отката машины в ограниченном пространстве, что, в свою очередь, может привести к нежелательным последствиям в виде наезда на соседнюю машину.

Как настроить дисковые механические тормоза велосипеда

Настройку дисковой механики требуется производить: после установки новых колодок, тросика, ротора или других компонентов тормоза; в случае, когда ротор трет о колодки; когда требуется устранить большой ход тормозной рукояти и т.д.

1. Проверяем обтяжку болтовых соединений на местах крепления адаптера к раме и ротора к втулке.
2. Послабляем контргайку и закручиваем регулировку натяжения троса на руле до упора минус 1-1,5 оборота. После чего затягиваем контргайку. Тоже делаем и на регулировке, которая находится на калипере. Далее откручиваем фиксатор троса, и, натягивая тросик рукой, затягиваем болт фиксатора обратно. (Если вы уже проделывали данные операции при установке нового тормоза, то повторно эти действия производить не нужно).
3. Ослабляем болты, которые крепят машинку к адаптеру (для более простой настройки можно снять ее полностью).
4. Настраиваем положение неподвижной (статической) и подвижной колодки. Цель данной процедуры – добиться равноудаленного положения колодок от центра прорези калипера, чтобы между ними мог поместиться ротор с минимальными зазорами. Для настройки неподвижной колодки ослабляем контргайку (если она есть), и вращаем болт, который регулирует ее положение. Чтобы настроить подвижную – вращаем регулировку натяжения троса на калипере. После того как расстояние выставлено, закручиваем фиксатор статической колодки. Если для данной процедуры вы снимали машинку, то следует установить ее на место, но не затягивать крепежные болты.
5. Выставляем правильное положение калипера относительно тормозного диска. Для этого болты, которые крепят его к адаптеру, должны быть послаблены, чтобы он мог относительно легко ходить влево и вправо. Нажимаем на тормозную ручку до упора и фиксируем ее при помощи изоленты, проволоки, веревки или других подручных средств. Далее слегка пошевелив рукой калипер, прикручиваем его к адаптеру, поочередно подтягивая болты.
6. После выполнения вышеперечисленных операций в 80% случаев ротор будет шоркать о колоду (-и). Определяем, какую из них он цепляет, и подстраиваем расстояние регулировкой натяжения троса на калипере (в случае трения о подвижную колодку) или, вращая болт (если трется о статическую). Зазор с обеих сторон должен быть минимальным, при котором ротор не задевает колодки.

Подробный процесс настройки дисковых механических тормозов вы можете посмотреть на данном видео.

Бывают случаи, что после настройки дисковых механических тормозов велосипеда ротор «чиркает» о колодки в одном (или нескольких) местах. Это говорит о том, что он у вас слегка деформирован. В этом случае требуется его выровнять. Выполнить это можно прямо на велосипеде не снимая ротор. Определяем место, где он задевает колодки, медленно вращая колесо

Обращаем внимание, в какую сторону деформирован ротор. Затем, проворачиваем данный участок, чтобы к нему появился доступ, и выгибаем его в противоположенную сторону от места трения

Будьте осторожны, чтобы не сделать еще хуже. Не следует давить на ротор очень сильно. Лучше несколько раз повторить данную операцию плавно добавляя усилие нажатия.

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.

Схема и порядок действия дискового тормоза

Принципиальное отличие заключается в работе тормозных колодок с фрикционными накладками не по внутренней поверхности тормозного барабана, а по наружным торцам массивного стального или чугунного диска. Отсюда образовался и типовой состав колёсного тормоза:

• диск, соединённый со ступицей колеса;
• тормозные колодки, охватывающие диск с двух сторон;
• механизм удержания колодок, включающий суппорты и скобы;
• исполнительные (рабочие) гидравлические цилиндры привода тормозов;
• вспомогательные и крепёжные элементы в зависимости от конкретной конструкции.

Суппорт крепится к элементам подвески, в случае управляемых колёс это поворотный кулак, а для задних передача реактивного крутящего момента и продольного усилия может происходить через аналогичный узел или кожух чулка заднего моста.

Назначение суппорта состоит в удержании тормозных колодок в рабочей зоне, предоставлении им свободы в направлении прижатия к диску и обратно, для отвода при растормаживании. Усилия здесь значительны, поэтому суппорты представляют собой геометрически сложные конструкции, прочные и массивные, выполненные при помощи литья.

Внутри суппорта располагаются рабочие гидроцилиндры, один или несколько, в зависимости от мощности и надёжности системы. Они могут быть выполнены как в виде отдельных деталей, зафиксированных на суппортах различными способами, так и путём размещения поршней в проточках материала суппорта. К цилиндрам подходят гибкие шланги привода, а для прокачки от воздуха имеются отдельные штуцеры в верхней части рабочих объёмов.

Если гидроцилиндры воздействуют только на одну колодку, то противоположная приводится от скобы плавающего типа, охватывающей диск с внешней стороны его окружности. Жёсткость скобы, которая также представляет собой массивную литую деталь, обеспечивает передачу второй колодке точно такого же усилия, что и от поршня первой, но с противоположной от диска стороны.

Возможно расположение рабочих цилиндров в многопоршневых системах симметрично относительно плоскости диска, напротив друг друга. Равенство усилий в этом случае определяется одинаковыми диаметрами поршней и подачей на них одного и того же давления с гидравлики привода.

Как правило, диски выполняются из чугуна, имеющего подходящие фрикционные характеристики. Возможно и применение иных материалов. К ним прижимаются колодки, располагающие для этого приклёпанными или приклеенными накладками из тщательно подобранного материала, удовлетворяющего целому спектру требований.

Когда меняют тормозные диски

Какого-то определенного времени эксплуатации или установленного пробега машины на случай замены ТД не существует. И, тем не менее, с этой проблемой сталкиваются многие автолюбители. Признаки неисправности тормозной системы определяются достаточно просто:

• скрип в районе колес при нажатии на тормоз;
• увеличенный ход тормозной педали, так называемое проваливание;
• значительное снижение уровня жидкости в главном тормозном бачке;
• при нажатии тормозов машину уводит в сторону или ощущается биение.

Что послужило появлению таких признаков неисправности в ТС, определяется визуальным осмотром состояния механизмов, в частности определяется степень износа тормозных дисков и колодок на всех колесах. По его результатам принимается решение — нужно ли поменять тормозные колодки или требуется замена тормозных дисков.