Гидравлическая тормозная система автомобиля: жидкость не воздух

Тормозная система

20.12.2016

0 1 868 2 minutes read

Гидравлическая тормозная система автомобиля – кто такая и с чем едят? Сейчас мы познакомимся с наиболее популярной схемой, встречающейся на легковушках, попытаемся разобраться с её устройством и принципом работы.

И так! Вряд ли вы будете спорить, что тормоза нужны любому транспорту, даже велосипеду, иначе он превращается из средства передвижения в неуправляемое нечто. Поэтому нам с вами нужно контролируемое движение любого транспорта, а значит иметь надёжные тормоза.

Оглавление

• 1 Гидравлические тормоза: хит, которому почти 100 лет
• 2 Секреты гидравлики
• 3 Эпилог: о плюсах и минусах

Гидравлические тормоза: хит, которому почти 100 лет

Тормоза с гидравлическим приводом (рабочим телом в данной системе является специальная жидкость, отсюда и название) без малейшей тени сомнения можно назвать классикой жанра.

Появились они на серийных моделях легковых авто в 20-х годах минувшего столетия и с тех пор плотно вошли в автопром, не оставив практически никаких шансов другим системам. Пионерами по внедрению гидротормозов стали американцы, задав на них моду на долгие десятилетия.

За почти сто лет существования, эта технология постоянно совершенствовалась, обрастая различными узлами и агрегатами, делающими её более надёжной и эффективной.

В дополнение ко всему, последние несколько десятков лет ознаменовались активным использованием электроники в автопроме, которая не обошла стороной и тормозные системы, благодаря чему они стали максимально безопасными. А ведь прогресс не остановить, то ли ещё будет…

Секреты гидравлики

Чем же так хороша конструкция гидравлической тормозной системы, если без неё не обходится ни один легковой автомобиль?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посмотрим, как она устроена. Простейший гидропривод тормозов состоит из таких элементов:

• педаль, на которую мы с Вами жмём;
• вакуумный усилитель;
• главный гидроцилиндр;
• магистрали;
• гидроцилиндры передних и задних колёс;
• тормозные механизмы.

Пока авто движется, и останавливать его никто не планирует, давление в системе невелико и поддерживается на уровне атмосферного, тормозные колодки разжаты, колёса крутятся без малейшего сопротивления. Но как только Вы коснулись педали тормоза, начинается самое интересное.

Механическое движение от нажатия передаётся на вакуумный усилитель, который помогает нам не потеть, давя на педаль, хотя на выходе усилителя, шток которого связан с главным гидроцилиндром, давление достаточно ощутимое.

Так, например, невзирая на то, кто сидит за рулём, хрупкая девушка или брутальный мужик, нажимается тормоз легко и податливо, хотя в гидравлических магистралях давление рабочей жидкости в этот момент достигает уже 20-25 атмосфер.

Под напором жидкости в системе начинают работать исполнительные устройства – гидравлические цилиндры передних и задних колёс, которые и приводят в движение тормозные механизмы – колодки дисковых или барабанных тормозов. Автомобиль сбрасывает скорость и останавливается.

Так вкратце выглядит алгоритм работы простейшего гидравлического привода. Но в реальных конструкциях всё чуточку сложнее.

К примеру, для обеспечения должного уровня надёжности тормозной системы применяется многоконтурная схема (как правило, двухконтурная).

Что это значит?

Нагнетаемое главным гидроцилиндром давление попадает не в одну магистраль, а в две, которые не связаны друг с другом. Одни контур обслуживает только два колеса. Комбинации могут разные, например, отдельно передние и задние, или Х-образно – переднее левое и правое заднее колесо в одном контуре, а переднее правое и левое заднее колесо в другом.

При такой компоновке обеспечивается резервирование системы – если один из контуров вышел из строя по какой-либо причине, то автомобиль не лишится полностью тормозов — остановиться можно будет без особых усилий.

Эпилог: о плюсах и минусах

Ну что ж, друзья, и в завершение несколько выводов по нашей теме.

Как мы с Вами увидели, гидравлическая тормозная система оказалась на редкость простым и понятным устройством, что, в принципе, и определило её судьбу и массовое распространение. Но у неё есть и недостатки.

Одним из них является чувствительность к герметичности системы – при малейших утечках жидкости, торможение уже ощущается не столь отчётливым, а при попадании воздуха в магистрали, гидравлика и вовсе может отказать. Но не будем о плохом, до новых встреч на страницах блога!

Изучайте автомобили и будьте внимательны на дорогах!

Статьи по теме

Гидравлические тормоза: особенности

Главная » Полезные советы » Тормозные системы

Тормозные системы01.3к.

Тормозная система является важным элементом конструкции каждого автомобиля. Она применяется для полной остановки, фиксации транспортного средства, а также для регулирования его скорости. Создание тормозной системы проводилось еще на момент использования гужевого транспорта, так как лошадь не могла остановить быстро тяжелую повозку. С тех времен было несколько важных этапов, которые привели к появлению современной тормозной системы.

Гидравлические тормоза используются на всех современных легковых автомобилях, появились несколько десятилетий назад. Их появление можно назвать обязательным условием для повышения безопасности движения.

Содержание

1. Особенности используемой жидкости
2. Принцип работы
3. Достоинства гидравлических тормозов

Для передачи усилия всегда проводится использование определенного привода. Некоторые разновидности приводов имеют конструкцию, которая предусматривает наличие активного вещества. Гидравлический привод имеет специальную жидкость, которая позволяет передавать усилие от одного элемента системы к другому.

Важно отметить, что с самого начала стало понятна необходимость применения особой жидкости. Используемая тормозная жидкость имеет такие особенности:

• Повышенную вязкость. Для того чтобы жидкость свободно не перемещалась в системе ее делают вязкой.
• Устойчива к воздействию низких температур. Не стоит забывать о том, что жидкость при значительном понижении температуры может замерзнуть. Если в приводе замерзнет жидкость, то тормоза попросту откажут. Именно поэтому было создано жидкое вещество, которое не реагирует на воздействие низких температур.
• Не стоит забывать и о том, что жидкость при сильном нагреве может испаряться. Образование пара приведет не только к снижению количества жидкости в системе, но и ухудшению эффективности ее работы. Поэтому «тормозуха» также не реагирует на воздействие высоких температур.
• Постоянное движение активного вещества в системе определяет создание трения. Трение может привести к износу деталей, а также возникновению дополнительного сопротивления. Поэтому жидкость создается с минимальными показателями трения.

Данными особенности обладает специальная жидкость, которая используется в тормозной гидравлической системе.

Принцип работы

Разобравшись с тем, какая жидкость используется в гидравлике, рассмотрим принцип работы всей системы.

Для начала отметим наличие следующих элементов в конструкции:

• Педаль. Несмотря на то, что современные технологии значительно продвинулись, зачастую для начала работы всей системы нужно приложить усилие именно водителю. Ранее подобное усилие было весьма значительно, так как оно передавалась напрямую. Однако современные автомобили имеют сложную конструкцию тормозной системы, которая определяет уменьшение величины необходимого усилия для сжатия суппорта.
• Затем зачастую идет вакуумный усилитель. Именно он позволяет снизить усилие, которое нужно передавать водителю для приведения в действие всей системы. Использовать его стали относительно недавно. Современные автомобили имеют довольно сложную конструкцию подобного элемента, так как во всю систему включаются дополнительные устройства, позволяющие помочь водителю при торможении.
• Далее идет главный тормозной цилиндр, который имеет расширительный бачок. Именно он создает давление для приведения в движение исполнительного органа системы.
• По патрубкам жидкость подается в суппорты.
• Суппорт имеет еще одни цилиндр, который под действие передаваемого давления начинает сжимание колодок.
• После сжатия колодки начинают контактировать с диском и, из-за силы трения, происходит снижение скорости вращения колес, движения автомобиля.

Подобным образом работает гидравлическая система тормозов, которая устанавливается практически на всех автомобилях.

Достоинства гидравлических тормозов

Столь высокая популярность рассматриваемой системы у автопроизводителей связана с нижеприведенными нюансами:

• Высокая надежность. При соответствующем обслуживании система не подведет на момент движения. Исключением можно назвать случай, когда гидравлика получает механическое повреждение.
• Небольшая стоимость, как самой системы, так и используемого активного вещества. Все элементы конструкции просты в изготовлении.
• Ремонтопригодность. При необходимости можно провести замену любого элемента конструкции
• Возможность передачи большого усилия. Появление дисковых тормозов определило то, что ранее применяемая механическая система передачи усилия не справлялась с поставленными задачами. Жидкость обладает уникальными эксплуатационными свойствами, среди которых отметим не сжимаемость.

Именно по вышеприведенным причинам рассматриваемая тормозная система пользуется большой популярностью.

Недостатки гидравлических тормозов

Однако применение гидравлики имеет некоторые недостатки. К ним можно отнести:

• Довольно сложно исключить ситуацию попадания воздуха в систему. Если это допустить, то тормоза теряют свои основные свойства.
• Нужно проводить периодическое обслуживание, которое заключается в замене рабочей жидкости, некоторых элементов конструкции.
• Протечка, возникшая из-за механического воздействия, может привести к полному отказу системы.

Вышеприведенные минусы гидравлической системы полностью перекрываются ее достоинствами. Для того чтобы исключить вероятность попадания воздуха в систему проводится периодическая ее прокачка. Автопроизводители надежно защищают элементы гидравлики от механического воздействия. Обслуживание проводят при установке всех систем, в данном случае оно не дорогостоящее.

В заключение отметим, что только после появления гидравлического привода стало возможно полностью реализовать потенциал дисковой тормозной системы. Грузовые автомобили зачастую имеют комбинированный вариант, когда гидравлика сочетается с пневматикой. Это связано с применением многих систем, которые не используются на легковых автомобилях.

Рейтинг

( 2 оценки, среднее 3 из 5 )

Комментарии⁰ Поделиться:

Загрузка …

Понимание гидравлической тормозной системы — урок для студентов

При изучении тормозной системы в автомобилях очень важно обсудить гидравлический тип, поскольку он широко используется. Тормозная система использует гидравлическую жидкость для передачи усилия педали тормоза или выравнивания усилия на последние барабанные колодки или дисковый суппорт, чтобы торможение превалировало.

В гидравлической тормозной системе механическое усилие от педали тормоза передается и преобразуется в гидравлическое давление с помощью главного цилиндра. Это будет объяснено далее.

Гидравлические подъемники/лифты: Знайте о…

Включите JavaScript

Гидравлические подъемники/лифты: Знайте о типах и принципах работы каждого типа

Гидравлическая тормозная система работает по закону Паскаля. Законы гласят, что всякий раз, когда на жидкость оказывается давление, она распространяется равномерно во всех направлениях. Сегодня мы рассмотрим определение, функции, конструкцию, применение, компоненты, схему, типы, работу, а также преимущества и недостатки гидравлической тормозной системы.

Содержание

• • Что такое гидравлическое торможение система?

    Гидравлическая тормозная система представляет собой тормозной механизм, использующий тормозную жидкость для передачи усилия системе. Давление передачи жидкости от управляющего механизма к тормозному механизму.

    Гидравлическая тормозная система широко используется в низкоскоростных четырехколесных транспортных средствах, таких как Tata Ace. Он работает с барабанным типом, тогда как дисковый тип используется почти во всех автомобилях. Он также используется на некоторых велосипедах. Гидравлические тормоза одностороннего действия используются в тормозах передних колес некоторых пульсаров, в то время как гидравлические тормоза двойного действия используются почти во всех упомянутых выше условиях.

    Подробнее: Основные части поршней и их функции

    Функции гидравлической тормозной системы

    Ниже приведены функции гидравлической тормозной системы в автомобильной системе:

    • Гидравлический тормоз создает очень большую силу по сравнению с механическим торможением.
    • Финальное торможение быстрое и эффективное, поэтому его используют на высокопроизводительных автомобилях.
    • Фрикционный износ, возникающий в механической тормозной системе, значительно снижен до оптимального уровня в гидравлической тормозной системе.
    • Вероятность отказа тормозов в гидравлической тормозной системе меньше, чем в механической, благодаря прямой связи между исполнительным механизмом (педалью или рычагом тормоза) и тормозным диском или барабаном.
    • Гидравлическую тормозную систему очень легко починить из-за меньшей сложности по сравнению с механическими тормозами.

    Конструкция

    Конструкция гидравлической тормозной системы включает в себя расположение следующих частей:

    Тормозная педаль или уровень, толкатель, который также известен как приводной шток, узел главного цилиндра, несущий узел поршня. Он состоит из одного или двух поршней, возвратной пружины, ряда прокладок или уплотнительных колец и резервуара для жидкости. Конструкция гидравлической тормозной системы содержит усиленные гидравлические магистрали, а узел тормозного суппорта состоит из одного или двух полых поршней из алюминия или хромированной стали. Это известно как поршни суппорта. К оси прикреплен набор теплопроводящих тормозных колодок и ротор, также известный как тормозной диск или барабан.

    Тормозная жидкость на основе эфира гликоля заполнила систему для передачи усилия на четыре колеса. Хотя можно использовать и другие жидкости. Неожиданно производители начинают проектировать легковые автомобили с барабанными тормозами на четырех колесах. Традиционно дисковый тормоз используется на переднем колесе, а барабанный – на заднем.

    Дисковые тормоза лучше рассеивают тепло и обладают большей устойчивостью к износу, а также более безопасны, чем барабанные тормоза. Вот почему за год количество дисковых тормозов на четырех колесах значительно увеличилось. Кроме того, гидравлические тормоза обеспечивают более быстрое и последовательное извлечение колодок при отпускании педали.

    Подробнее: Знакомство с системой смазки двигателя

    Применение

    Широкое применение гидравлических тормозов делает их популярными благодаря тому, что они используются в транспортных средствах. Система широко используется из-за ее больших преимуществ. Гидравлическая тормозная система широко используется в различных отраслях транспорта и подвижного состава, таких как аэрокосмическая, тяжеловесная, морская и внедорожная системы. Система также предназначена для промышленного оборудования, такого как станки, насосы, конвейеры, двигатели, робототехника и средства автоматизации. Широкое использование связано с тем, что механическая тормозная система не может предложить лучше, чем она, и ее значительно легче модулировать.

    Компоненты гидравлической тормозной системы

    Ниже приведены компоненты гидравлической тормозной системы и их функции:

    Барабанные тормоза:

    Барабанные тормоза представляют собой небольшой круглый барабан, внутри которого находится комплект тормозных колодок. Тормозные колодки опираются на заднюю пластину, прикрепленную к корпусу оси болтами. Он вращается вместе с колесами и сопротивляется вращению колеса при нажатии на педаль тормоза. Башмаки движутся к барабану, чтобы произошло торможение.

    Дисковый тормоз:

    Дисковые тормоза имеют дискообразный металлический ротор, прикрепленный болтами к ступице колеса. Металлический ротор вращается внутри колеса. Когда педаль тормоза нажата, тормозные колодки прижимаются к диску, в результате чего автомобиль или устройство замедляется.

    Педаль тормоза:

    Подобно тому, как в автомобилях обычно используется педаль тормоза для торможения, гидравлическая тормозная система также использует ее. Педаль соединена с главным цилиндром с помощью механического шнура или соединительного стержня.

    Главный цилиндр:

    Главный цилиндр — это деталь, которая преобразует усилие, прикладываемое к педали, в гидравлическое давление. Функция детали заключается в создании давления, выравнивании необходимого давления для торможения, а также предотвращении попадания таких загрязнений, как вода и воздух. Компоненты главного цилиндра включают корпус, резервуар, поршень, резиновую манжету, давление, обратный клапан и т. д.

    Колесный цилиндр:

    Колесный цилиндр в гидравлической тормозной системе помогает преобразовывать гидравлическое давление в механическое давление. при своей работе он прижимает тормозные колодки к барабану. Колесный цилиндр подразделяется на две категории, которые включают ступенчатый колесный цилиндр и колесный цилиндр с одним поршнем.

    Подробнее: Классификация двигателей внутреннего сгорания

    Тормозные магистрали или шланги:

    Тормозные магистрали или шланги помогают передавать жидкость под высоким давлением между различными компонентами. разница между ними заключается в том, что тормозные магистрали имеют жесткую конструкцию и состоят из стальных труб с двойными стенками. Эти тормозные шланги гибкие и их можно перемещать. Гидравлические жидкости проходят через компонент при нажатии на педаль тормоза.

    Подпишитесь на нашу рассылку новостей

    Тормозная жидкость:

    Тормозные жидкости – это средство, с помощью которого давление передается на колесные цилиндры. Гидравлические тормозные жидкости должны иметь низкую температуру замерзания, водостойкость, смазывающую способность, неагрессивность, надлежащую вязкость и высокую температуру кипения.

    Схема гидравлической тормозной системы: 

    Технические характеристики

    Ниже приведены технические характеристики, которые следует учитывать при выборе гидравлической тормозной системы: требование приложения.

  • Мощность – максимальная мощность или номинальная мощность тормоза.
  • Скорость — эта спецификация применима только к роторным тормозам, что является максимальной номинальной скоростью вращения.
  • Максимальное давление – предел максимального давления для гидравлических тормозов.
  • Конфигурация вала – способ установки тормоза (прямой, параллельный или угловой).0053

    Ниже приведены различные типы гидравлических тормозных систем:

    Гидравлические тормозные системы подразделяются на две группы; Основа фрикционно-контактного механизма и Основа распределения тормозных сил.

    Основа фрикционного контакта бывает двух типов, в которую входят;

    • Барабанные тормоза или внутренние расширяющиеся гидравлические тормоза
    • Дисковые тормоза или внешние гидравлические тормоза.

    Основа распределения силы также имеет два типа гидравлического тормоза, такие как;

    • Гидравлические тормоза одностороннего действия
    • Гидравлические тормоза двойного действия.

    Они будут подробно объяснены в разделе, посвященном принципам работы.

    Принцип работы

    Поскольку существуют различные типы гидравлических тормозных систем, мы объясним принцип их работы, поскольку они различаются. От барабанных и дисковых тормозов до гидравлических тормозов одинарного и двойного действия.

    Работа барабанной гидравлической тормозной системы

    В гидравлическом типе тормоза приведение в действие педали тормоза связано с поршнем главного цилиндра с помощью шатуна. Это, в свою очередь, толкает поршень главного цилиндра внутрь главного цилиндра, работая так же, как система впрыска или медицинский шприц.

    Поршень внутри главного цилиндра сжимает тормозную жидкость, что обеспечивает преобразование механической энергии в гидравлическое давление. Эта сильно сжатая тормозная жидкость движется внутри тормоза, который затем передает гидравлическое давление от главного цилиндра к тормозному барабану. Как только тормозная жидкость под высоким давлением попадает в барабанный цилиндр или колесный цилиндр, движение поршня цилиндра происходит за счет высокого давления. Это, в свою очередь, расширяет прикрепленные к нему стационарные тормозные колодки.

    Расширение тормозных колодок приводит к тому, что фрикционный контакт между колодками и накладкой барабана (вращающейся частью барабана) преобразует кинетическую энергию транспортного средства в тепловую энергию, что приводит к торможению.

    Работа дискового гидравлического тормоза:

    Работа дискового гидравлического тормоза очень похожа на работу барабанного гидравлического тормоза, но с небольшим отличием. Разница начинается с того, где тормозная жидкость высокого давления поступает в тормозные магистрали.

    Тормозные жидкости под высоким давлением попадают в дисковый суппорт из тормозных магистралей, которые затем вызывают движение поршня цилиндра суппорта. Поршень цилиндра суппорта приводит в движение тормозную колодку, которая прикреплена к поршню внутри суппорта.

    Движение тормозных колодок приводит к их зажиму с вращающимся дисковым ротором. Эти компоненты входят в фрикционный контакт друг с другом. Это приводит к преобразованию кинетической энергии транспортного средства в тепловую энергию, что приводит к остановке или замедлению транспортного средства.

    Подробнее: Система охлаждения в двигателях внутреннего сгорания

    Работа барабанных и дисковых тормозов одинарного и двойного действия:

    Компоненты гидравлических тормозов одинарного и двойного действия одинаковы. Будь то тормоз одностороннего действия барабанного типа или тормоз одностороннего действия дискового типа, нет никакой разницы. Что ж, различия могут возникать в главном цилиндре, используемом для определения распределения тормозного усилия. Например, в велосипедах торможение одного колеса или торможение двумя колесами, в транспортных средствах торможение двумя колесами или торможение всеми колесами.

    Работа барабанной тормозной системы одностороннего действия точно соответствует вышеупомянутому принципу. это для барабанной гидравлической тормозной системы. при его работе одноколесное или одноколесное колесо получает тормозное усилие.

    В гидравлическом тормозе двойного действия тормозная жидкость под высоким давлением из главного цилиндра подается в двух направлениях. то есть в велосипеде оба колеса, а в автомобилях полноприводные за счет тандемного главного цилиндра.

    Дисковое гидравлическое торможение одностороннего действия также работает так же, как дисковое торможение, описанное выше. Колесо или одна пара колес получает тормозное усилие. В то время как дисковый гидравлический тормоз двойного действия распределяет жидкость под высоким давлением от главного цилиндра в двух направлениях. например, в велосипеде оба колеса, а в автомобилях полноприводные благодаря тандемному главному цилиндру.

    Это пояснение относится к гидравлическим тормозам одинарного и двойного действия.

    Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о том, как работает гидравлическая тормозная система:

    Подробнее: Система впрыска топлива в автомобильных двигателях

    Преимущества и недостатки гидравлической тормозной системы

    Преимущества:

    9000 2 Ниже Преимущества гидравлических тормозов в автомобилях:
    • Обеспечивает одинаковое тормозное усилие на всех четырех колесах.
    • Прикладываемое усилие можно увеличить или уменьшить, изменив размер поршня и цилиндра.
    • Меньший износ, поскольку нет шарниров.

    Недостатки:

    Ограничения гидравлической тормозной системы включают:

    • Утечка тормозной жидкости, которая может повредить тормозные колодки.
    • Наличие воздушных карманов может разрушить всю систему.

    Подробнее: Все, что вам нужно знать о гидравлическом прессе

    В заключение, гидравлическая тормозная система лучше подходит для торможения автомобилей и других механических устройств. В этой статье мы подробно узнали о системе, которая включает в себя определение, функции и конструкцию. Мы также увидели области применения, компоненты, типы и принципы работы гидравлической тормозной системы.

    Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

    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 тормозами как для профессионалов, так и для трейлрайдеров? Сначала немного о гидравлике.

     

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

    Как это принято в гидравлике, начальная сила, приложенная 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 нагнетание жидкости 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 главных цилиндров 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 слоя кевлара, 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 гонщики 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 повлияет на рабочие характеристики за счет снижения ее температуры 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.

     

    ТОЧКА ЖИДКОСТИ	СУХАЯ ТОЧКА КИПЕНИЯ	ВЛАЖНАЯ ТОЧКА КИПЕНИЯ
    ДОТ 3	205 °С (401 °F)	140 °C (284 °F)
    ДОТ 4	230 °С (446 °F)	155°С (311°F)
    ДОТ 5	260°С (500°F)	180 °C (356 °F)
    ДОТ 5. 1	270°С (518°F)	190 °С (374 °F)

     

    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, поскольку она основана на силиконе, а не на основе гликолевого эфира. 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 подразделяться на две категории — моноблочные и двухкомпонентные. 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 на самом деле 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, что обеспечивает 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, размещенные 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 отличными и плохими тормозами. 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.

     

     

    Керамика

    Керамические тормозные колодки в настоящее время все чаще рассматриваются как альтернатива/улучшение тормозной колодки 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 колодок.

     

    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, используемая сегодня и принятая 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 нет необходимости 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, роторы, состоящие из 2 частей, сочетают в себе зону трения из нержавеющей стали 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 кривую зависимости 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 подушечка. 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.