В прошлой части мы рассмотрели ободные велосипедные тормоза.
К сожалению при всех их достоинствах у них было два критических недостатка, затруднявших их применение на так называемых горных велосипедах (или же MTB), которые стали очень популярны в 80-е годы 20 века.
Ободные тормоза теряли работоспособность от попадания воды и грязи а особенно боялись деформации обода. А эти факторы для горных велосипедов ездящих по пересеченной местности были нормой эксплуатации.
На помощь пришли дисковые тормоза, которые уже успешно завоевывали мир автомобилей и мотоциклов.
Дисковые тормоза представляют собой металлический тормозной диск, закрепленный на втулке колеса, называемый обычно американизмом "ротор", и тормозной суппорт, называемый обычно "калипер", закрепленный на раме или вилке и охватывающий тормозной диск.
В калипере стоят тормозные колодки, которые тем или иным способом прижимаются к диску, создавая тормозной момент.
Дисковые тормоза имеют следующие достоинства:
- высокая эффективность;
- работа тормозов не зависит от деформации обода колеса;
- они меньше подвержены загрязнению на пересеченной местности
- не теряют эффективность при попадании воды
Недостатками дисковых тормозов являются:
- за счет расположения диска на втулке он создает большие нагрузки на спицы, что делает такие тормоза неприемлемыми для шоссейных велосипедов с их тонкими и легкими колесами;
- они резко теряют эффективность при попадании смазки на диск или колодки.
Дисковые тормоза различаются способом приведения в движение тормозных колодок. Пока что в массовом применении гидравлические и механические дисковые тормоза. Существуют также гибридные механическо-гидравлические тормоза.
В будущем возможно появление электрических дисковых тормозов, но пока что их коммерческих вариантов не существует.
Гидравлические дисковые тормоза
Гидравлические дисковые тормоза пришли на велосипед с мотоциклов и появились до механических вариантов.
Тормозные колодки в них приводятся в действие рабочими тормозными цилиндрами, соединенными трубкой-гидролинией с главным тормозным цилиндром, размещенным в тормозной ручке. При сжатии ручки в главном тормозном цилиндре создается давление, которое, согласно закону Паскаля, передается по гидролинии в рабочие тормозные цилиндры, которые прижимают колодки к диску, создавая тормозное усилие.
Достоинствами гидравлических тормозов являются:
- высокая эффективность, за счет малых потерь в гидравлике;
- высокая "модуляция", то есть возможность плавно менять тормозное усилие в широких пределах;
- отсутствие необходимости в регулировке при износе колодок, конструкция обеспечивает автоматическое поддержание зазора между колодками и диском.
Недостатками гидравлических тормозов являются:
- проблемы с утечками тормозной жидкости;
- проблемы с завоздушиванием магистрали и потерей при этом эффективности тормозов.
Гидравлические велосипедные тормоза, при всем их разнообразии, различаются по сути количеством тормозных цилиндров и используемой тормозной жидкостью.
Тормозных цилиндров в велосипедных тормозах может быть два или четыре, схем с несимметрично расположенными цилиндрами и плавающим суппортом, как у автомобилей, на велосипедах не применяют.
Четыре цилиндра позволяют устанавливать тормозные колодки большей площади, что позволяет увеличить тормозное усилие и снизить тепловую нагрузку.
Раньше четыре цилиндра были признаками очень дорогих тормозов, рассчитанных на такие экстремальные дисциплины велоспорта как даунхилл, но сейчас благодаря "друзьям-китайцам" и их тяге к копированию появилось очень много бюджетных четырех поршневых вариантов.
В любом случае, четырех поршневые тормоза более эффективны при большом весе ездока или перевозимого груза.
Тормозная жидкость для велосипедных тормозов бывает трех типов:
- Минеральное масло (Shimano и ряд других производителей);
- Автомобильные жидкости DOT на основе гликоля (Sram и ряд других производителей);
- Royal Blood (Magura).
Все эти тормозные жидкости не совместимы между собой, особенно DOT и минеральные.
Минеральное масло отличается прежде всего отсутствием гигроскопичности, что и хорошо с одной стороны и плохо с другой, потому что если вода все таки попадет в тормозную систему, зимой она будет замерзать в нижней точке (калипере) что приведет к выходу тормозов из строя. Так же минеральное масло имеет большую вязкость зимой.
Минеральные масла не токсичны при попадании на кожу и не повреждают покрытие деталей велосипеда при утечке, но попадание на тормозные колодки выводит их из строя.
Очень часто специальное минеральное масло заменяют на разные экзотические варианты такие как:
- масло для АКПП;
- масло для гидроусилителя руля;
- детское масло "Джонсонс Бейби".
Гликолевые жидкости DOT (кроме кремнийорганической DOT 5) более распространены чем минеральные масла, не боятся низких температур но гигроскопичны, что требует регулярной замены жидкости.
С другой стороны гигроскопичность спасает от замерзания воды в тормозной системе зимой. Попадание DOT на колодки менее опасно (достаточно промыть водой), но эта жидкость токсична для кожи и растворяет краску на деталях велосипеда при утечках.
Royal Blood по сути является патентованной фирмой Magura разновидностью минерального масла, но с меньшей вязкостью, что упрощает эксплуатацию велосипеда зимой.
В следующей части я расскажу про дисковые механические и гибридные велосипедные тормоза.