Тормозная гидравлическая система: Гидравлическая тормозная система

Гидравлическая тормозная система

Навигация:Главная›Для ВУЗов, техникумов и ПУ›Автомобили и автомобильное хозяйство›Автомобильная и автотракторная техника›Гидравлическая тормозная система

Обработка пищевых продуктов. ИТАЛИЯ

Химические технологии. EDIBON

Пищевые технологии. EDIBON

Окружающая среда. EDIBON

3D Физика. EDIBON.

Энергия. EDIBON

Механика и материалы. EDIBON

Гидромеханика и аэродинамика. EDIBON

Термодинамика и термотехника. EDIBON.

Оборудование PHYWE (Германия)

Гидромеханика

Обучающие тренажеры по системам самолетов и кораблей

Конструкции. Архитектура

Испытания материалов

Аэродинамика

Строительные учебные 3D принтеры

Лаборатории National Instruments

Автоматика. Автоматизация и управление производством

Автомобили и автомобильное хозяйство

• Комплектные транспортные средства
• Двигатели внутреннего сгорания
• Лабораторные модули
• Стенды-тренажеры
• Стенды-планшеты
• Двигатели, узлы, детали автомобильной техники
• Автоматизированные лабораторные комплексы
• Моторные стенды и станции. Монтаж, регулировка и ремонт ДВС
• Автомобильная и автотракторная техника
• Лабораторные стенды
• Трансмиссия
• Тормозное управление

Альтернативные и возобновляемые источники энергии

Аэрокосмическая техника

Безопасность жизнедеятельности. Защита в чрезвычайных ситуациях

Военная техника.

Вычислительная и микропроцессорная техника. Схемотехника

Газовая динамика. Пневмоприводы и пневмоавтоматика.

Газовое хозяйство

Гидропневмоавтоматика и приводы

Детали машин

ЖД

Информатика

Источники напряжения, тока и сигналов. Измерительные приборы

Легкая промышленность. Оборудование и технологии общественного питания.

Медицина. Биоинженерия

Метрология. Технические и электрические измерения

Механика жидкости и газа

Микроскопы

Научное и лабораторное исследовательское оборудование

Начертательная геометрия

Нефть, газ.

Оборудование для мастерских электромонтажа и наладки, производственных практик и технического творчества

Прикладная механика

Радиотехника. Телекоммуникации. Сети ЭВМ

Радиоэлектронная аппаратура и бытовая техника

Робототехника и мехатроника

Сельскохозяйственная техника. Контроль качества сельхозпродуктов

Силовая электроника. Преобразовательная техника

Сопротивление материалов

Симуляторы печатных машин

Станки и прессы с компьютерными системами ЧПУ. CAD/CAM-технологии

Теоретическая механика

Строительство. Строительные машины и технологии

Теория механизмов и машин

Теплотехника. Термодинамика

Технология машиностроения. Обработка материалов

Учебные наглядные пособия

Физика

Химия

Экология

Электрические машины. Электропривод

Электромеханика

Электромонтаж

Электроника и микроэлектроника

Электротехника и основы электроники

Электроэнергетика. Релейная защита. Электроснабжение

Энерго- и ресурсосберегающие технологии

Энергоаудит

Производство

Учебное оборудование от Edibon

как они устроены, плюсы и минусы

Содержание

• Принцип работы
• Преимущества и недостатки гидравлики
• Виды дисковых гидравлических тормозов
• Обзор лучших
• Прокачка тормозной гидравлической системы
• Комментарии

Вектор действия тормозов как механических, так и гидравлических один – стоп — машина. Но возникает масса нюансов и вопросов как к одной, так и к другой схеме привода тормозов. Сегодня мы постараемся промыть кости гидравлическим тормозам.

Основное их отличие от механики в том, что для привода тормозных колодок используется гидролиния, а не тросики. Гидравлика соединяет тормозные ручки с тормозным механизмом непосредственно. В роли которого могут быть как дисковые гидравлические тормоза, так и обычные ободовые.

Принцип работы

Гидролиния заполнена специальным маслом или тормозной жидкостью, которые находятся под небольшим давлением. При нажатии тормозной ручки, велосипедный тормозной цилиндр вытесняет жидкость из гидросистемы, и она оказывает давление на рабочий цилиндр, который установлен на вилке или раме велосипеда. В свою очередь, рабочий цилиндр приводит в действие поршень и тормозные колодки, которые блокируют колесо посредством тормозного диска. Очень просто. Вот схема для наглядности.

При работе с гидравлическими тормозами стоит учесть, что тормозная жидкость очень токсична и может вызвать сильное отравление. Также она пагубно влияет на лакокрасочное покрытие и пластиковые детали.

Преимущества и недостатки гидравлики

Точность дозирования и скорость реакции механизма на нажатие ручки – вот два главных качества, из-за которых стали широко применяться гидравлические тормоза. Это далеко не единственные преимущества, но именно они заставили спортсменов по даунхиллу обратиться именно к гидравлике.

Прекрасная выносливость гидравлических тормозов тоже сыграла свою роль в миграции гидравлики на велосипед. Как и точность срабатывания, для даунхилла это было очень важным качеством.

Надежность системы проверена годами ее использования на автомобилях. При соответствующем уходе, гидравлические тормоза на велосипедах в разы надежнее, чем механика. Обостренное чувство силы дозировки позволяет манипулировать тормозами с ювелирной точностью. В экстремальных видах спорта это просто необходимо.

К недостаткам гидравлических тормозов следует отнести следующее:
Стоимость гидросистемы намного выше, чем механической, поэтому и велосипед с гидравлическими тормозами будет дороже.
Сложность обслуживания. Гидросистема довольно сложный и технологичный узел, требующий в обслуживании навыков и четкого знания конструкции и ее особенностей. Не каждый байкер в состоянии самостоятельно перебрать систему и провести ее ремонт качественно. Также ремонт в полевых условиях при отсутствии опыта может вызвать трудности. Тормозные трубки и шланги требуют бережного отношения. Они довольно уязвимы и от их состояния зависит качество работы всей системы. Также тормоза могут быть привередливы к качеству тормозной жидкости или масла, поэтому при прокачке следует делать обдуманный выбор.

Чаше всего гидравлические тормоза используют в паре с дисковыми. Буквально несколько слов стоит сказать и о них.

Виды дисковых гидравлических тормозов

Основное отличие дискового тормоза от обычного ободового в том, что торможение происходит посредством зажатия тормозного диска, жестко закрепленного на ступице, тормозными колодками, которые зафиксированы сзади на раме и спереди на перьях вилки.

Конструкция главного тормозного цилиндра может быть разной, и в зависимости от этого гидравлические тормоза делят на такие виды:

• Однопоршневые;
• Двухпоршневые с оппозитными поршнями;
• Двухпоршневые с плавающими поршнями;
• Многопоршневые.

В основном используют двухпоршневые с оппозитными поршнями. Встречаются и однопоршневые, но в силу недостатков их почти полностью заменили двухпоршневые. Сложные многопоршневые системы применяют в основном для даунхилла, где решающую роль играет мощность, а не простота конструкции.

По типу жидкости, применяемой в гидросистемах, тормоза могут работать на тормозных жидкостях и на масле. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, но однозначного мнения по этому поводу нет. Калипер может быть монолитным, что делает конструкцию жестче и легче, и составным – дешевле по цене, но сложнее в обслуживании.

Дисковый гидравлический тормоз очень надежен, но в полевых условиях произвести его ремонт и настройку непросто. Правда, чтобы довести до состояния комы гидравлический тормоз нужно очень постараться.

Существуют некоторые проблемы, связанные с тем, что у дисковой гидравлики зазор между колодками очень невелик и при наличии сильной грязи колодки подвергаются повышенному износу. Но у механики преимуществ в этом случае нет, так как изношенные колодки на ходу не отрегулируешь, а у гидравлики они подводятся автоматически по ходу износа.

Стоят они дороже ободных, несколько увеличивают нагрузку на втулку при торможении, хотя это спорный вопрос. Детально углубляться в подробности дисководства не будем, так как это отдельная тема для разговора, а пока приступим к рассмотрению того, что приготовили производители для желающих поставить на велосипед гидравлические тормоза.

Обзор лучших

Из миллиона типов тормозных систем все чаще и чаще на байках среднего и очень среднего уровня можно встретить гидравлику. Так как растет их популярность, то и цена соответственно падает. Поэтому есть смысл подумать о том, чтобы переоборудовать свой велосипед под гидравлическую тормозную систему. Примеров много, но мы приведем всего два. Для контраста.

Shimano представили новую коллекцию в начале года, обновив линейку Deore. Приятные ручки стабильная работа главного тормозного цилиндра доставляют настоящее удовольствие от четкого срабатывания и послушности всей системы в целом. Немного омрачает картину мелкое дребезжание самой ручки.

В новой линейке предлагают на выбор шлицевое или болтовое крепление ротора. В комплекте Shimano Deore идут два вида колодок – прорезиненные и металлизированные. Первые изнашиваются очень быстро. Гидравлика в целом отличного качества и своих 50 у.е., безусловно, стоит.

CLIM 8 CLARK`S. Преимущества этих тормозов в том, что за цену одноцилиндрового тормоза вы получаете полноценный многоцилиндровый гидравлический тормоз. Но чудес не бывает, и за все надо платить. Дизайн ручек слегка настораживает, но это на любителя. Зато гидрошланги армированы кевларом и металлом.

Калипер имеет интересную шестицилиндровую конструкцию, обещающую быть надежной. Минусы этой системы в несколько увеличенном весе. В установке они тоже не так просты, как кажутся – при установке требуют тщательной подгонки колодок к дискам.

Есть очень разные отзывы о работе гидравлических тормозов. Говорят, что они сложные в обслуживании. Позволим себе отметить, что это очень спорное утверждение. Не очень они сложные. Убедитесь сами. Одна из самых сложных работ по обслуживанию тормозной системы – это их прокачка. С прокачкой тормозов хот раз, но сталкивался каждый байкер, использующий гидравлику. Насколько процедура сложна, судите сами.

Прокачка тормозной гидравлической системы

Причины, по которым следует делать прокачку тормозов:

• при нажатии на ручку тормоза, она уходит до самой грипсы, т.е. имеет слишком большой ход, но при этом колодки не шевелятся, или не достают до тормозного диска;
• тормозная ручка проваливается при нажатии или имеет слишком легкий ход;
• при резком нажатии ручки, после срабатывания тормоза ручка продолжает плавно падать.

Все ясно. Причиной отказа тормозной системы стал воздух, попавший внутрь. Первым делом необходимо найти место, где система схватила воздух. Это может быть поврежденная гидроарматура, закипание жидкости вследствие перегрева, ослабленный штуцер прокачки на цилиндре. После проверки всей системы на предмет утечки жидкости, можно приступать к прокачке.

Прокачку гидравлики производим обязательно на ровной и горизонтальной поверхности. Колодки следует развести, чтобы до диска они не доставали. Далее откручиваем главный цилиндр и закрепляем его строго горизонтально. Каждая система имеет свои особенности прокачки, поэтому лучше делать это по инструкции. Жидкость для прокачки должна соответствовать той марке, которая указана в паспорте.

Теперь следует надеть кембрик на болт прокачки и погрузить его в емкость для сбора остатков жидкости. Откручиваем крышку расширительного бачка, заливаем жидкость до максимального уровня. Несколько раз плавно и не спеша нажимаем на ручку тормоза. Нажимаем до тех пор, пока она не станет тугой. Теперь удерживая ручку, откручиваем болт прокачки с кембриком, не отпуская при этом ручку. Доливаем жидкость в расширительный бачок. Проводим процедуру до тех пор, пока ручка не станет жесткой. Закручиваем расширительный бачок и убираем инструмент. Готово, тормоза прокачаны.

Так что слухи о сложности в обслуживании гидравлических тормозов сильно преувеличены. Наряду с некоторыми недостатками, преимуществ у такой системы все-таки больше. А в принципе, настоящему байкеру не настолько важен принцип работы того или иного механизма, как сам факт свободного передвижения в пространстве.

Inspecting Brake Hydraulic Systems — Tyre Review Magazine

В попытках продать конкурентоспособные услуги по обслуживанию тормозов специалист по обслуживанию часто сосредотачивается на продаже «хороших, лучших или лучших» заменителей тормозных фрикционов, игнорируя при этом дополнительные расходы на ремонт тормозной гидравлики.

К сожалению, небрежное обращение с гидравлическими тормозными системами может привести к возврату дорогостоящей гарантии или, что еще хуже, к серьезному дорожно-транспортному происшествию. В любом случае важно сообщить потенциальному клиенту о важности обслуживания и ремонта изношенной тормозной гидравлики.

Сервисным специалистам нетрудно оценить общее состояние тормозной гидравлики, не назначая техника для снятия колес.

Например, тормозная жидкость на автомобиле, который редко эксплуатируется, скорее всего, будет загрязнена влагой, а обычное атмосферное загрязнение, вероятно, приведет к ухудшению состояния резиновых шлангов автомобиля, уплотнений суппорта и пыльников колесного цилиндра за пределами обычных пределов безопасности.

Климат с высокой влажностью также более губителен для тормозной жидкости, чем засушливый климат, потому что тормозные жидкости DOT 3 и DOT 4 гигроскопичны, что означает, что эти тормозные жидкости притягивают атмосферную влагу. Загрязненная жидкость затем разъедает отверстия цилиндров в главных цилиндрах, тормозных суппортах и ​​колесных цилиндрах.

Хотя тормозные жидкости DOT 5 на силиконовой основе не притягивают влагу, жидкость DOT 5 не используется в антиблокировочных тормозных системах из-за склонности к пенообразованию при срабатывании ABS (Фото 1).

Пробег также является важным критерием для оценки состояния тормозной гидравлики. Имейте в виду, что при каждом торможении изнашиваются уплотнения поршней главного и рабочего цилиндров. С течением времени резиновые манжеты в главных цилиндрах изнашиваются до такой степени, что они не могут постоянно герметизировать гидравлическое давление. Результатом часто будет низкая педаль тормоза, плохая тормозная способность или периодически проседающая педаль тормоза.

По мере износа чашки колесных цилиндров и уплотнения поршней суппортов также начинают пропускать наружу жидкость. При нормальных условиях технического обслуживания и эксплуатации уплотнения главного цилиндра, колесного цилиндра и суппорта обычно начинают протекать после того, как автомобиль преодолевает отметку в 100 000 миль.

Конфигурации системы
Всегда определяйте аппаратную конфигурацию тормозной гидравлики, прежде чем рекомендовать осмотр, диагностику или обслуживание. Если на приборной панели автомобиля загорается оранжевая сигнальная лампа «ABS», это означает, что он оснащен системой ABS (Фото 2).

Если нет, то, скорее всего, это система 1990-х годов, предшествующая ABS, которая включает в себя комбинированный клапан, который включает красную сигнальную лампу отказа гидравлической системы тормозов, дозирующий клапан переднего дискового тормоза, который задерживает срабатывание передних дисковых тормозов, и дозатор заднего тормоза. клапан, ограничивающий гидравлическое давление на задние барабанные тормоза.

Сигнальная лампа гидравлической системы указывает на неисправность гидравлической системы либо в передней, либо в задней гидравлической системе, либо, в случае двухдиагональной системы, в левой-передней, правой-задней или правой-передней-левой-задней гидравлических системах . В любом случае загорится красная сигнальная лампа «тормоз» (Фото 3).

Дозирующий клапан передних дисковых тормозов позволяет срабатывать задним барабанным тормозам раньше передних дисковых тормозов. Помните, однако, что дозирующие клапаны нельзя использовать в двойных/диагональных системах. Дозирующий клапан ограничивает давление на задние барабанные тормоза, чтобы предотвратить их блокировку во время экстренных остановок.

Некоторые легкие пикапы также имеют дозирующий клапан заднего тормоза, который модулирует гидравлическое давление заднего тормоза в зависимости от высоты задней подвески. Этот клапан увеличивает гидравлическое давление при меньшей высоте подвески (состояние нагрузки) и уменьшает его при большей высоте подвески (состояние без нагрузки).

Эти измерительные системы не были идеально спроектированы, когда они были новыми. В некоторых случаях производители автомобилей пытались уменьшить блокировку заднего барабанного тормоза, устанавливая тормозные колодки с меньшей площадью трения или меньшим коэффициентом трения. ABS, в большинстве случаев, функционально заменила далеко не идеальные аппаратные конфигурации комбинированного/дозирующего клапана.
 
Осмотр цилиндра
Самым первым шагом в любой проверке тормозов является исследование горящего оранжевого «ABS» или красного «тормозного» индикатора путем подключения диагностического прибора и извлечения соответствующих кодов DTC. В большинстве систем сигнальная лампа ABS указывает на проблемы, связанные с механикой и электроникой системы ABS.

В зависимости от года выпуска автомобиля и модели красная сигнальная лампа тормозной системы может указывать на низкий уровень тормозной жидкости, неисправность сигнализатора стояночного тормоза, падение давления в гидравлической системе или утечку внутреннего уплотнения поршня в главном цилиндре. В некоторых приложениях сигнальные лампы АБС и тормозной системы могут загореться одновременно в случае серьезной неисправности (Фото 4).

Что касается физического осмотра, начните с уровня жидкости. Поскольку износ колодок дискового тормоза компенсируется удлинением поршня суппорта, низкий уровень тормозной жидкости является хорошим индикатором износа тормозных колодок. Низкий уровень жидкости также указывает на внешние утечки в суппортах, цилиндрах, металлических трубопроводах и резиновых шлангах. Если внешних утечек нет, отсоедините главный цилиндр от его крепления на вакуумном усилителе и осмотрите его на наличие утечек через заднее уплотнение главного цилиндра. В некоторых случаях вы можете обнаружить, что усилитель тормозов заполнен тормозной жидкостью, что указывает на необходимость замены усилителя.

Состояние жидкости также является хорошим индикатором состояния тормозной гидравлической системы. В то время как легкий слой осадка в бачке главного цилиндра является нормальным, сильный слой осадка может указывать на то, что жидкость загрязнена водяным конденсатом или маслом.

Тестовая полоска для тормозной жидкости укажет на чрезмерную влажность, которую можно исправить путем тщательной промывки тормозной системы.

Напротив, масло обычно кажется более вязким, чем тормозная жидкость. Если присутствует масло, резиновые уплотнения на крышке или крышке бачка главного цилиндра будут вздутыми и морщинистыми. Масляное загрязнение можно исправить только заменой всех резиновых деталей и тщательной промывкой гидросистемы тормозов (Фото 5).

Осмотр шлангов и трубопроводов
Запустите двигатель и поверните передние колеса автомобиля до упора. Осмотрите тормозные шланги на наличие порезов, трещин и вздутий. Помните, что тормозные шланги имеют тенденцию трескаться вокруг металлической муфты, которая герметизирует шланг на металлическом фитинге. Кроме того, проверьте сам шланг на гибкость и правильность размещения. Шланг никогда не должен соприкасаться с какими-либо элементами шасси или подвески в нормальном диапазоне хода рулевого управления и подвески. Шланг также должен оставаться свободным, когда подвеска полностью выдвинута (Фото 6).

Затем осмотрите все металлические тормозные магистрали на наличие ржавчины, особенно там, где металлические зажимы прикрепляют магистрали к шасси и где расположение магистрали подвергается воздействию дорожной соли и влаги. Во многих случаях гайка с обжимным кольцом на колесном цилиндре или тормозном шланге проржавеет до линии. В этих случаях следует заменить саму линию (Фото 7).

При осмотре тормозных шлангов и магистралей проверьте наличие утечек жидкости на суппортах дисковых тормозов и на опорных пластинах тормозных барабанов. В некоторых случаях утечка масла из сальников ведущего моста вызывает аналогичные признаки утечки. Попадание масла или жидкости на тормозное трение приводит к блокировке тормоза. Если на фрикционе тормоза присутствуют загрязнения маслом или жидкостью, фрикцион необходимо заменить.

Оценка производительности
Когда мы испытываем жалобу на эффективность тормозов, мы всегда должны осознавать, что ведем потенциально небезопасное транспортное средство. По этой причине всегда начинайте с проверки уровня жидкости в бачке главного цилиндра и проверки высоты педали тормоза.

Например, низкая педаль может указывать на плохо отрегулированные задние рабочие или стояночные тормоза. Это также может указывать на то, что дисковые тормоза имеют незакрепленный ступичный подшипник или что дисковый ротор катастрофически изношен.
Аналогично всегда проверяйте удерживающую способность стояночного тормоза. Если педаль или рычаг имеют слишком большой ход или их трудно задействовать, стояночные тормоза нуждаются в регулировке или замене (Фото 8).

Если педаль тормоза проваливается при резком торможении в состоянии покоя, причиной может быть утечка в тормозной гидравлике. Никогда не думайте, что полный бачок главного цилиндра указывает на исправную гидравлическую систему.

Заедание педали тормоза скорее скроет, чем обнаружит изношенный главный цилиндр. Итак, если мы исследуем периодически проседающую педаль тормоза, начните с постепенного легкого нажатия педали на педаль. Если чашки главного цилиндра сильно изношены, педаль будет постепенно опускаться до пола.

Если тормоза блокируются после резкого нажатия, поршень главного цилиндра не возвращается в исходное положение в отверстии цилиндра и не сбрасывает давление жидкости. В некоторых случаях толкатель усилителя тормозов может быть слишком длинным, а в других случаях может потребоваться регулировка выключателя стоп-сигнала, установленного на педали тормоза (Фото 9).
Наконец, короткая пробная поездка или последовательность остановок вокруг парковки обычно выявляет наиболее катастрофические гидравлические, механические или фрикционные неисправности. При подозрении на неисправность главного цилиндра всегда лучше рекомендовать замену, сопровождаемую тщательной промывкой гидравлической системы с использованием тормозной жидкости, указанной OEM.

Во время любой проверки или обслуживания всегда выполняйте полную проверку «от бампера до бампера» тормозной гидравлической и фрикционной систем. В любом случае, всегда лучше перестраховаться, чем потом сожалеть.

В этой статье:

Как работают гидравлические тормоза – Epic Bleed Solutions

С момента своего появления гидравлические тормоза изменили дисциплину горных велосипедов. Они позволяют нам двигаться быстрее и останавливаться сильнее. Так что же такого особенного в гидравлических тормозах, что делает их предпочтительными стопорами как для профессионалов, так и для трейлрайдеров? Сначала немного о гидравлике..

Принцип любой гидравлической системы прост: силы, приложенные в одной точке, передаются в другую точку с помощью несжимаемой жидкости. Тормозами мы называем эту тормозную жидкость, которая бывает нескольких разновидностей, но об этом позже.

Как это принято в гидравлике, начальное усилие, прикладываемое для работы системы, увеличивается в процессе. Величину умножения можно найти, сравнив размеры поршней на обоих концах. Например, в тормозных системах поршень, приводящий в движение жидкость, меньше, чем поршень, приводящий в действие тормозные колодки, поэтому усилие увеличивается, помогая тормозить легче и эффективнее.

Еще одной удобной характеристикой гидравлики является то, что трубы, содержащие жидкость, могут быть любого размера, длины и формы, что позволяет подавать линии практически в любом месте. Их также можно разделить, чтобы при необходимости один главный цилиндр мог управлять двумя или более рабочими цилиндрами.

Теперь, когда мы познакомились с гидравликой, давайте посмотрим на различные части, из которых состоит гидравлический тормоз. Всю тормозную систему можно разбить на следующие основные части:

• Главный цилиндр (рычаг)
• строки
• Жидкость

• Рабочий цилиндр (суппорт)
• Колодки
• Ротор

Далее мы рассмотрим эти компоненты более подробно.

Главный цилиндр, установленный на руле, содержит рычаг тормоза, и вместе они создают входное усилие, необходимое для подачи гидравлической тормозной жидкости к подчиненному цилиндру (или суппорту) и зажатия ротора тормозными колодками.

Ход рычага можно разделить на 3 категории:

1.  Мертвый ход  — Это начальная часть хода рычага, когда первичное уплотнение выталкивает жидкость к резервуару, прежде чем оно продолжит выталкивать жидкость в резервуар. суппорта через тормозные магистрали.

2.  Ход зазора колодки  — Это часть между суппортом, начинающим выталкивать поршни из их гнезд, и колодками, контактирующими с диском (поскольку мертвое пространство между колодками и ротором занято).

3.  Контакт и модуляция  — Колодки теперь зажимают ротор, и при дальнейшем нажатии рычага будет генерироваться дополнительная тормозная мощность. Модуляция контролируется гонщиком и не обязательно является характеристикой тормозной системы, однако некоторые тормоза могут позволить гонщику лучше модулировать или контролировать тормозные усилия, чем другие.

Открыто или закрыто?

Системы главного цилиндра можно разделить на две группы — открытые и закрытые.

Открытая система включает в себя резервуар и баллон, которые позволяют автоматически добавлять или удалять жидкость из тормозной системы во время использования. Резервуары — это перелив жидкости, которая расширилась из-за тепла, выделяемого при торможении. У мочевого пузыря есть способность расширяться и сжиматься, поэтому, когда жидкость расширяется, мочевой пузырь компенсирует это без какого-либо неблагоприятного воздействия на «ощущение» тормоза. Резервуары также обеспечивают дополнительную жидкость, необходимую по мере того, как колодки начинают изнашиваться, что приводит к необходимости дальнейшего выдвижения поршней, чтобы компенсировать уменьшение материала колодок.

В закрытой системе также используется резервуар с тормозной жидкостью, однако отсутствие внутренней камеры для компенсации расширения тормозной жидкости, а также для компенсации износа колодок означает, что любые корректировки уровня тормозной жидкости в рабочей системе требуют производиться вручную.

Гидравлические тормозные магистрали или шланги играют важную роль в соединении двух основных рабочих частей тормоза, т. е. главного и рабочего цилиндров. Мы уже упоминали, что гидравлические системы могут быть очень универсальными в том смысле, что их линии или шланги могут быть проложены практически в любом месте, поэтому давайте рассмотрим их подробнее.

Конструкция шланга

Гидравлические шланги имеют многослойную конструкцию и обычно состоят из 3 слоев:

1.  Внутренняя трубка  — этот слой трубок предназначен для удержания жидкости. Тефлон обычно является предпочтительным материалом, так как он не вступает в реакцию и не подвергается коррозии с тормозной жидкостью.

2.  Арамидный (кевларовый) слой  – обеспечивает прочность и структуру шланга. Этот тканый слой является гибким и эффективно справляется с высоким давлением гидравлической системы, поскольку он не должен расширяться. Кевлар также очень легкий, что является желательным атрибутом для любого компонента велосипеда, а также его можно легко разрезать и собрать заново, используя стандартные фитинги для шлангов.

3.  Внешний кожух  – Служит защитным слоем как для кевларового слоя, так и для рамы велосипеда, уменьшая истирание.

Слои, из которых состоит средняя гидравлическая тормозная магистраль.

Тормозные магистрали со стальной оплеткой

Шланги со стальной оплеткой имеют некоторые преимущества по сравнению со стандартными гидравлическими шлангами. Шланги со стальной оплеткой также обычно имеют трехслойную конструкцию, самый внутренний слой содержит тормозную жидкость, а самый внешний слой обеспечивает защиту от истирания. Ключевое отличие заключается в среднем слое, который состоит из оплетки из нержавеющей стали.

Этот слой из нержавеющей стали более устойчив к расширению, чем стандартные линии. Это может быть преимуществом, потому что, когда нажимается тормозной рычаг, мы хотим, чтобы вся сила, которую мы прикладываем, передавалась на суппорт для торможения. Любое расширение гидравлической линии из-за внутреннего давления будет означать, что часть этого давления не будет передаваться на суппорт. Это будет напрасной тратой усилий и потребует дополнительных усилий со стороны водителя, чтобы компенсировать это.

Стальные плетеные тросы также могут быть более привлекательными с эстетической точки зрения. Многие водители считают, что они выглядят лучше, чем стандартные скучные черные шланги, которые поставляются с подавляющим большинством тормозов на рынке.

Тормоз Formula R1 с армированными тормозными магистралями.

В гидравлических тормозных системах обычно используется один из двух типов тормозной жидкости — жидкость DOT или минеральное масло. Важно отметить, прежде чем мы перейдем к свойствам каждой из них, что эти две жидкости никогда не следует смешивать. Они состоят из очень разных химических веществ, и уплотнения в тормозной системе подходят для любой жидкости, а не для обеих; поэтому смешивание или замена одной жидкости другой может вызвать коррозию внутренних частей вашего тормоза.

С другой стороны, смешивание жидкостей из одного семейства разрешено, но обычно не рекомендуется. Например, вы можете смешать жидкость DOT 4 с DOT 5.1 без вреда для тормозной системы.

Тормозная жидкость DOT

Тормозная жидкость DOT одобрена и контролируется Министерством транспорта. Он должен соответствовать определенным критериям производительности для использования в тормозных системах и классифицируется по своим эксплуатационным свойствам, в основном по температуре кипения.

Тормозная жидкость DOT 3, 4 и 5.1 производится на основе эфира гликоля и состоит из различных растворителей и химикатов. Гликолево-эфирные тормозные жидкости гигроскопичны, что означает, что они поглощают воду из окружающей среды даже при нормальном уровне атмосферного давления. Типичная скорость поглощения составляет около 3% в год. Это содержание воды в тормозной жидкости влияет на ее характеристики, снижая ее температуру кипения. Именно поэтому рекомендуется менять тормозную жидкость не чаще чем раз в 1-2 года.

В таблице ниже показана тормозная жидкость DOT в ее различных производных с соответствующими температурами кипения. Влажная точка кипения относится к жидкости с содержанием воды после 1 года эксплуатации.

Тормозная жидкость DOT обычно используется в тормозах Avid, Formula, Hayes и Hope.

Тормозная жидкость DOT 5

Тормозная жидкость DOT 5 (не путать с DOT 5.1) сильно отличается от других жидкостей DOT, так как она изготовлена ​​на силиконовой основе, а не на основе эфира гликоля. Эта тормозная жидкость на силиконовой основе является гидрофобной (не впитывающей воду) и ни в коем случае не должна смешиваться с какой-либо другой тормозной жидкостью DOT.

DOT 5 может поддерживать приемлемую температуру кипения в течение всего срока службы, хотя способ, которым он отталкивает воду, может привести к тому, что любая вода, содержащаяся в системе, со временем замерзнет/кипит в системе — основная причина того, что гигроскопические жидкости используются чаще.

Минеральное масло

Минеральное масло в меньшей степени контролируется как тормозная жидкость, в отличие от жидкости DOT, которая должна соответствовать определенным критериям, поэтому меньше известно о ее характеристиках и температурах кипения от марки к марке.

Такие производители, как Shimano и Magura, разрабатывают свои тормоза на минеральном масле собственной марки и ни в коем случае не должны использовать тормозную жидкость DOT, так как это, вероятно, отрицательно скажется на уплотнениях тормоза.

Преимущество минерального масла в том, что, в отличие от большинства жидкостей DOT, оно не впитывает воду. Это означает, что тормоз не нужно будет обслуживать так часто, но любая вода, содержащаяся в тормозной системе, может скапливаться и замерзать/кипеть, что отрицательно скажется на работе тормоза.

Минеральное масло также не вызывает коррозии, что означает, что обращение с жидкостью и разливы менее опасны.

Тормозные суппорты находятся на каждом колесе и реагируют на нажатие рычага, генерируемое пользователем. Этот вход рычага преобразуется в прижимную силу, когда поршни перемещают тормозные колодки, чтобы они соприкасались с ротором. Суппорта могут крепиться жестким креплением к раме или плавающим. Неподвижные суппорты сочетаются с фиксированным ротором, что предлагает единственный способ добиться нулевого сопротивления при свободном вращении. Одним из недостатков этой конструкции является то, что она гораздо менее терпима к несовершенствам ротора. Плавающие суппорты скользят в осевом направлении и самоцентрируются при каждом торможении.

Конструкция

Конструкция суппорта может быть двух категорий: моноблочная и состоящая из двух частей. Разница здесь заключается в конструкции «перемычки», перемычка представляет собой часть суппорта над поршнями, которая соединяет две половины вместе и обеспечивает прочность, позволяющую выдерживать зажимные усилия, создаваемые поршнями.

1.  Моноблочный  — Моноблочный суппорт представляет собой цельную конструкцию, состоящую из одного куска материала. Это может предложить уникальный дизайн и, как правило, более легкий суппорт, поскольку нет необходимости в стальных болтах, соединяющих обе половины, как в конструкции из двух частей. Кроме того, отсутствие уплотнения переходного отверстия означает, что на одну возможность утечки жидкости в половинном шве меньше. Однако обслуживание моноблочного суппорта может быть сложным, а изготовление и сборка обычно более сложны.

2.  Двухкомпонентный  — Эти суппорты, состоящие из двух частей, состоят из двух отдельных половин и скрепляются друг с другом стальными болтами, которые могут обеспечить дополнительную прочность по сравнению с моноблочной конструкцией. Обслуживание, изготовление и сборка упрощены. Стальные болты и дополнительные уплотнения создают дополнительный вес и могут создавать проблемы при обслуживании.

Покомпонентное изображение суппорта Avid, состоящего из двух частей.

Поршни

Поршни представляют собой цилиндрические компоненты, расположенные внутри корпуса суппорта. При входе в рычаг они выступают, толкая тормозные колодки, которые соприкасаются с ротором. Количество поршней в суппорте или тормозе может различаться. Многие гидравлические тормоза для горных велосипедов имеют 2-поршневые суппорта, некоторые могут иметь 4-поршневые. Тогда как некоторые автомобильные тормозные суппорты имеют 6 или даже 8 поршней. Важно отметить, что тормозная мощность не определяется количеством поршней. Более надежным индикатором будет общая площадь контакта поршня, т.е. 4 меньших поршня могут быть такими же мощными, как 2 больших поршня.

Поршни могут быть либо оппозитными, либо односторонними. Оба противоположных поршня выступают вместе с рычагом, толкая тормозные колодки в равной степени, чтобы они встретились с ротором с обеих сторон. В то время как поршни одностороннего суппорта перемещаются в одну сторону и перемещают ротор к противоположной колодке.

Выбор правильных тормозных колодок может означать разницу между хорошей и плохой тормозной системой. При огромном разнообразии материалов тормозных колодок довольно легко ошибиться, когда придет время заменить колодки.

Давайте сразу приступим к изучению различных доступных материалов прокладок и их свойств.

Органические

Органические тормозные колодки не содержат металла. Они состоят из различных материалов, которые раньше включали асбест, пока его использование не было запрещено. В наши дни вы обычно найдете такие материалы, как резина, кевлар и даже стекло. Затем эти различные материалы соединяются с помощью термостойкой смолы. Преимущество органических прокладок в том, что они сделаны из материалов, которые не загрязняют окружающую среду при ношении. Они также мягче других тормозных колодок и, как следствие, тише. Кроме того, они вызывают гораздо меньший износ тормозного диска. Однако органические колодки изнашиваются быстрее, и они особенно плохо работают во влажных песчаных условиях (читатели из Великобритании, обратите внимание :).

Органические колодки, вероятно, больше подходят для менее агрессивной езды в основном в сухих условиях.

Полуметаллические

Содержание металла в полуметаллических колодках может варьироваться от 30% до 65%. Введение в состав фрикционного материала металлического наполнителя несколько меняет дело. Это может значительно увеличить срок службы колодки, поскольку металл изнашивается медленнее, чем органические материалы. Также улучшается рассеивание тепла, так как оно передается между материалом прокладки и опорной пластиной. Некоторые недостатки могут включать повышенный шум во время использования, а более твердый состав означает повышенный износ ротора.

Спеченные

Спеченные тормозные колодки состоят из закаленных металлических компонентов, которые соединяются вместе под давлением и высокой температурой. Преимуществами этого состава являются лучший отвод тепла, более долговечная прокладка, лучшая устойчивость к выцветанию и превосходные характеристики во влажных условиях. Компромиссы заключаются в большем шуме, более длительном времени приработки и плохом начальном прикусе, пока фрикционный материал не нагреется.

Керамические

Керамические тормозные колодки в настоящее время все чаще рассматриваются в качестве альтернативы/обновления тормозных колодок для горных велосипедов. Традиционно керамические тормозные колодки можно было увидеть только на высокопроизводительных гоночных автомобилях с тормозами, которые должны работать в условиях сильной жары. Такой нагрев обычно не является проблемой для обычного тормоза горного велосипеда, поэтому для большинства людей керамические колодки будут излишними, однако они могут обладать другими желательными свойствами. Таким образом, преимущества керамического материала заключаются в том, что он может выдерживать экстремальные температуры и сохранять высокие эксплуатационные характеристики; отчасти это связано с его большими рассеивающими способностями. Они также служат дольше, чем другие колодки, и шум не является проблемой. Они также легче воздействуют на тормозные диски и производят намного меньше пыли, чем другие составы тормозных колодок.

Размер ротора напрямую влияет на мощность торможения. Чем больше тормозной ротор, тем больше мощности будет производиться при любом заданном входе. Это может быть проблемой с более крупными роторами, поскольку они, как правило, имеют более «захватывающее» ощущение, что затрудняет модуляцию тормоза.

Роторы для горных велосипедов, как правило, имеют размер от 160 мм до 203 мм, при этом роторы меньшего размера предназначены для катания в кросс-кантри, а роторы большего размера предназначены для катания по склону.

Конструкция ротора

Важные характеристики конструкции ротора включают твердость, толщину и площадь трения.

Материал, используемый для изготовления роторов, должен быть твердым и прочным из-за агрессивных сил, воздействующих на них со стороны фрикционного материала колодок. Это напрямую влияет на износ ротора.

Роторы также не должны иметь отклонений по толщине. Различия в толщине по окружности ротора могут иметь нежелательные последствия для тормозной системы, включая пульсацию, когда более толстые и более тонкие участки проходят между колодками. Роторы также должны работать правильно. Любое боковое колебание ротора во время использования может привести к прерывистому контакту тормоза с колодками во время езды.

Слева направо: Formula Lightweight, Avid G3 Clean Sweep, Ashima AiRotor.

Зона трения ротора может иметь различные конструкции. Три ротора выше показывают это в деталях. Конструкция зоны трения может повлиять на вес и прочность ротора. Это также оказывает прямое влияние на срок службы колодки.

Six Bolt или CenterLock?

В настоящее время на рынке представлены два типа роторов: стандартные ISO роторы с 6 болтами и роторы CenterLock. Оба имеют свои плюсы и минусы.

6 Болт  — Легко доступная и взаимозаменяемая между многими моделями тормозов, это наиболее распространенная система крепления ротора, которая используется сегодня и была принята всеми производителями в конце 1990-х годов. При отсутствии недостатка в вариантах концентратора кросс-совместимость с другими продуктами редко является проблемой. Однако установка шести крепежных болтов может быть трудоемкой, и всегда есть риск сорвать резьбу на крепежных болтах и ​​в точках крепления ступицы.

CenterLock  — Система Shimano CenterLock устраняет риск срыва резьбы, так как не нужно беспокоиться о болтах, есть только одно центральное стопорное кольцо. Установка и удаление также упрощены, хотя вам понадобится инструмент CenterLock. Отсутствие массового внедрения означает, что выбор ступиц ограничен, а выбор тормозов также может быть ограничен из-за нестандартных размеров роторов. Роторы CenterLock также обычно немного тяжелее и могут стоить дороже.

Слева направо: стандарт ISO с 6 болтами, центральный замок Shimano.

Двухкомпонентные роторы

Двухкомпонентные роторы входят в стандартную комплектацию некоторых более дорогих комплектов тормозов, а также могут быть приобретены отдельно в качестве модернизации тормозов.

В отличие от стандартных роторов из нержавеющей стали, в роторах, состоящих из 2 частей, зона трения из нержавеющей стали сочетается с алюминиевым держателем (или крестовиной). Преимуществом держателя из сплава является более холодный рабочий диск, поскольку алюминий обладает лучшими свойствами рассеивания тепла по сравнению с нержавеющей сталью. Это также поможет охладить колодки, суппорт и жидкость. Алюминий также легче нержавеющей стали, поэтому можно ожидать снижения веса.

Ротор Formula, состоящий из двух частей из нержавеющей стали и алюминия.

Гидравлические тормоза могут выйти из строя или временно перестать работать по многим причинам, таким как простая (но потенциально катастрофическая) утечка жидкости или возможное исчезновение тормозов после длительного использования. Знание причин отказа тормозов может быть ценным знанием для решения проблемы и предотвращения будущих эпизодов.

Как мы знаем, гидравлические тормоза основаны на нескольких важных принципах. Гидравлика зависит от давления в системе, а тормоза зависят от трения. Отсутствие любого из них приведет к отказу системы. Например, потеря тормозной жидкости снизит давление в системе, так как рычагу нечему передать входное усилие, что приведет к необходимости выпуска воздуха из системы. С другой стороны, если тормозная жидкость соприкасается с тормозными колодками или ротором, произойдет потеря трения из-за смазывающей природы тормозной жидкости.

Приведенные выше примеры должны быть очевидны для большинства, но как насчет менее очевидных причин отказа тормозов? Ранее мы упоминали о затухании тормозов, термин, который, я уверен, многие из вас слышали, однако знаете ли вы, что существует несколько типов затухания тормозов? Ниже приведен обзор трех различных типов.

Износ колодки

Весь фрикционный материал (материал, из которого сделаны ваши колодки) имеет зависимость коэффициента трения от температуры. Фрикционные материалы имеют оптимальную рабочую температуру, при которой коэффициент трения максимален. Дальнейшее интенсивное использование тормоза приведет к тому, что температура фрикционного материала превысит оптимальную рабочую температуру, что приведет к снижению кривой коэффициента трения.

Эта высокая температура может привести к плавлению или размазыванию некоторых элементов фрикционного материала, вызывая эффект смазки, это классическая глазурованная подушка. Обычно первой начинает разрушаться связующая смола, затем могут расплавиться даже металлические частицы фрикционного материала. При очень высоких температурах фрикционный материал может начать испаряться, заставляя колодку скользить по слою испаренного материала, который действует как смазка.

Исчезновение колодки характеризуется твердым, не губчатым ощущением рычага в тормозе, который не остановится, даже если вы нажмете изо всех сил. Обычно начало медленное, что дает вам время для компенсации, но некоторые фрикционные материалы имеют внезапное падение трения при высоких температурах, что приводит к внезапному исчезновению.

Зеленое выцветание

Зеленое выцветание, пожалуй, самый опасный вид выцветания, проявляющийся на новых тормозных колодках. Тормозные колодки изготавливаются из различных термостойких материалов, связанных между собой смоляным связующим. На новой тормозной колодке эти смолы отверждаются при интенсивном использовании в течение первых нескольких тепловых циклов, и новая колодка может аквапланироваться на этом слое выделяемого газа.

Зеленое исчезновение считается наиболее опасным, поскольку оно может застать пользователей врасплох, учитывая его быстрое начало. Многие считают новые тормозные колодки идеальными и могут использоваться с самого начала.

Правильная притирка тормозных колодок может предотвратить позеленение. Этот процесс удаляет верхний слой фрикционного материала и соединяет новую колодку и ротор в контролируемых условиях.

Выцветание жидкости

Выцветание жидкости вызвано кипением тормозной жидкости в суппортах и ​​тормозных магистралях под воздействием тепла. При использовании в экстремальных условиях тепло от колодок может передаваться суппорту и тормозной жидкости, вызывая ее закипание и образование пузырьков в тормозной системе. Поскольку пузырьки сжимаемы, это приводит к ощущению губчатого рычага и предотвращает передачу усилия рычага на суппорт.