brake time baby!

Так, попалась мне ссылка на мануал от sram, шо я постил год назад в фб

Попробую перевести и кратко (нуу, не вышло) изложить. Зачем ? Потому, что 1) часть я не понял сам, и процесс перевода поможет разобраться и 2) есть чем дополнить от себя

Сразу скажу – не смотря на могучесть русского языка, тех документацию так лаконично не изложить. This is a secondary contributor to overall friction, but is the primary contributor to rotor wear 😉

Картинка с мануала по схеме работы тормозов

Ниже план

Ах, ну и да – речь пойдет о дисковой гидравлике. Большинство применимо и к дисковой механике, а вот про вибрейки пишите сами. В 2018 то году!

  • Ручка. Геометрия ручки, типы тормоза (открытый, закрытый)
  • Гидролинии
  • Калиперы, отвод колодок
  • Мощь тормоза. Рычажность, материал колодок, размер и материал ротора
  • Модуляция
  • Управление теплом
  • Dot или минералка
  • Настройка тормоза и косяки
  • Тормоза в авто и приколы

Ручка. Геометрия ручки, типы тормоза (открытый, закрытый)

По геометрии есть два основных типа ручек – линейная и радиальная

В целом это скорее вопрос эргономики и выбора бренда. Sram, hope и современная shimano линейные, magura радиальная. У formula есть и такие, и такие. Глянул актуальную formula – а там радиальная ручка, но pull метод, т.е ручка тянет, а не толкает (push) поршень

Ниже – старая, push схема

Раньше shimano делала тормоза с радиальной ручкой

Ниже один из вариантов калипера под ручку с фото выше. Из интересного – крепление к раме (ага, кто с ходу скажет название?) и колодки, совместимые с тормозами hope (хехе)

По типу тормозов мы имеем открытые и закрытые

Закрытые указаны формально, т.к по факту схема в норм тормозах не попадается. У системы куча недостатков, так что скажем так: они типа есть, но вряд ли вам они попадут в руки

Хотяяя, brake force one, предлагают закрытую систему, в которой проблему расширения тормозухи при нагреве должен решать большой зазор между роторами и колодками. Всего за 700+ евро за сет 😉

Нагрелся тормоз, жидкость расширилась, колодки подвелись, тормоз хватает раньше. Уф

Но есть и плюсы – производитель предлагает разные цвета тормозухи. Есть даже светящиеся в темноте о_О

Есть схема, когда расширительный бачок установлен у калипера, но обычно такое делают в гибридных тормозах, когда ручка работает на тросике, а вся гидравлическая часть сосредоточена у калипера

И вот еще чутка олдскула. Кстате – ротор и втулка под 3 болта 😉

При нагреве тормозной системы жидкость расширяется. В закрытой системе это приводит к подводу колодок к ротору, в открытой – при отпускании ручки часть жидкости может уходить в резервуар оттопыривая мембрану. Это уменьшает влияние нагрева на работу тормоза и ощущения на ручке

Ниже – пример, как у старых avid elixir реализован расширительный бачок. По этой же схеме понятно, почему полностью избавиться от воздуха в таком типе ручки достаточно сложно, и толково прокачать их может не каждый мастер

В расширительном резервуаре находиться мембрана, которая выгибается и позволяет принять увеличевшийся обьем жидкости. На фотке – резинка в руках

Две маленькие дырочки на крышке – порты для выхода воздуха при расширении тормозной жидкости и выгибании мембраны

Т.е вкрации (с) – нажал на ручку, часть тормозухи отсеклась (расширительный бачок и гидролиния-калипер уже не связаны, поршень перекрывает соединение), давит на поршни. Работая, тормоза превращают кинетическую энергию в тепловую, жидкость из-за нагрева увеличивается в объеме, отпуская ручку часть нагретой тормозухи идет в резервуар, мембрана выгибается (т.к иначе будут сдвигаться колодки ближе к тормозу), уменьшаеться обьем воздуха между мембраной и крышкой, воздух выходит. При следующем нажатии отсекается тот же объем жидкости, что и при первом нажатии. Когда тормоз вместе с тормозной жидкостью остывает, мембрана опускается, воздух заходит через дырки, все хорошо. Фух

Гидролинии

На этом пунткте немного отдохнем. Тут все проще – в большинстве случаев гидролинии черные, неармированные. Sram заявлет, что при давлении около 2000 пси обычные гидролинии расширяются и удлинняются незначительно

Некоторые производители предлагают армированные версии гидролиний, которые дают дополнительную защиту (читал историю про перебитую камнем обычную гидролинию) и “более лучшие ощущения” (маркетинговая цитата, возможно дословная) на ручке

Еще есть фишка с банжо (banjo). Угол подвода гидролинии бывает регулируемый, бывает ниочень. На фото ниже у avid- регулируемый, у hope и shimano – нет

Я честно искал фото где гидролиния заведена капец, но нашел только такие жалкие подобия фейлов 🙂

При покупке гидролиний нужно покурить что и как, потому что у одних все стандартное и ок, а у других, в одной линейке, могут быть несъемные и несовместимые (и vice versa, хотя нет) банжо

Есть еще оливки, но то такое, спросите у вашего механика

Калиперы, отвод колодок

Любая достаточно развитая технология неотличима от магии (с)

Именно в калипере просиходит такая магическая штука как отвод колодок. Это делает не ручка, не пружина в ручке, не боженька – это работа манжеты с квадратным сечением, находящиеся между калипером и поршнем (piston seal)

Эта схема отвечает и за подвод колодок при износе. Манжета всегда возвращает колодку назад на одинаковое расстояние. Когда колодки новые – манжета находится ближе к внутренним частям поршней. Поршни, соответственно, сидят в калипере глубже. При частично изношенных колодках поршни в покое находятся ближе к центру. При стирании колодок поршни с колодками сдвигаются внутрь относительно манжет. Расстояние между колодками и ротором не меняется, зазор не меняется, объем тормозной жидкости в системе калипер-гидролиния увеличивается. Тормозная жидкость переходит из расширительного резервуара в основной контур. Это исключает влияние износа колодок на ощущения на ручке

Исходя из описания выше, следует, что плавность хода поршней важна для адекватной работы тормоза. Сильные перепады температур (попробуйте лизнуть калипер после хорошего спуска!), грязь и отработка с колодок загрязняют поршни и могут вызывать залипание

с 4 поршнями дело обстоит еще интереснее. Если с 2 поршнями одинаковый ход поршней желателен, то с 4 и более – обязателен. Долго описывать, но в общем – 4 поршня это боль и много мороки, т.к залипание даже 1 поршня скорее всего испоганит работу тормоза

Фотка ниже – 6 (!!!) поршней – олдскул grimeca и, вроде как, все еще прототип от hope

Частое заблуждение – настройка зазора на ручке (типа pad contact у avid). В открытых системах зазор между ротором и колодкой в идеале задает манжета. В реальном мире на это влияет плавность хода (отсутствие залипания) поршней, состояние манжет, но никак не крутилки на ручке

Крутилка на ручке может менять зазор только в закрытой системе. Знаю истории, когда ручку (вместе с поршнем) устанавливали так, что она даже без нажатия перекрывала соединение резервеар-гидролиния, превращая открытый тормоз в закрытый. Вот там крутилки уже влияли на положение колодок, но это ад и очень плохо

Очень плохо!

Крутилки влияют на момент прохождения поршнем отсечки в расширительный резервуар, и по сути влияет в какой момент хода ручки начинают подводиться колодки, шо на колхозном сленге звучит как момент схватывания

Своеобразно работает настройка bpc у ручек hope tech 3. Она не уменьшает объем камеры в ручке, а поджимает поршень в ручке. Столкнулся с тем, что она, по факту, подводила колодки. Вот так вот

Мощь тормоза. Рычажность, материал колодок, размер и материал ротора

Рычажность – соотношения хода ручки с ходом поршня, после соотношение площади поршня в ручке к площади поршней в калипере. В целом этот просчитывается до нас и мы, по факту, получаем что есть. Приколы могут быть при скрещивании ручек и калиперов от разных производителей\моделей тормозов

Некоторые производители (shimano, sram) делают ручки с хитрой кинематикой, изменяющей по ходу ручки рычажность. В первой части хода тормоз хватает мягко, во второй – жестко

Красивый график, в котором есть какой-то непонятный компетитор

Красный и серый графики – тру, хотя чего еще ожидать от графика работы тормозов sram в статье шо написал sram 😉

Откровенно палящийся на последней фотке с той же статьи компетитор

Как я понял, одна из фишек сменной рычажности – возможность использовать более короткие и компактные ручки, которые не проигрывали бы в абсолютной мощности более длинным ручкам

В целом про рычажность достаточно знать то, что она есть. Считается что rizing rate – тема, которая совмещает модуляцию в первой части хода и raw power в конце

Обратите внимание – на графике ниже есть разделение на speed control и hard breaking. Если в вашей МТБ велошколе про это не рассказывают – бегите оттуда, там дитч!

Материал колодок – вот та часть где я залип капец. Есть 2 типа трения в паре колодки-ротор: adherent и abrasive. Круто, да, особенно учитывая что попробуй это переведи 🙂

Адгезивное трение проще всего понять по картинке с Википедии. Это та сила, которая не дает каплям скатиться вниз

Применительно к тормозам это выглядит так: часть материала колодок переносится на ротор в момент притирания. После, при нажатии на тормоз, между слоем на роторе и колодкой возникает молекулярная связь, которая моментально появляется и сразу же разрывается, создавая трение. Корректное притирание (перенос материала) крайне критичен для правильной работы тормоза, т.к при неровном образовании слоя на роторе сперва все будет выглядеть ок, а после вы получите нервное торможение, шум при работе и т.д.

Адгезивное трение вносит основной вклад в суммарное трение системы (ну как перевести overall friction??)исходя из статьи sram. Это объясняет и то, что колодки изнашиваются быстрее роторов, и то, что колодки одного типа могут стоить 1 доллар за ноунейм с али и 20 долларов за оригинал, т.к тут у нас sciece bitch!

Абразивное трение появляется при разрушении поверхности колодки и\или ротора. Этот тип трения вносит вторичный вклад в суммарное трение системы и основной вклад в износ ротора

Где-то в этот момент я залип: с одной стороны есть разработанные одним производителем связки тормоз-колодки-ротор за много денег (колодки 20 баксов, ротор 50 баксов), с другой – есть али (колодки 1 бакс, ротор 3 бакса). Где тут маркетинг и где буллшит – сказать не могу

 

Даже из половины этого, казалось бы, простого пункта можно сделать неожиданные выводы: ротор не должен быть идеально чистым, дорогой ротор можно быстро ушатать хреновыми колодками, возможно стоимость оригинальных колодок и роторов имеет обоснование

С колодками все проще: есть куча разных типов, sram (как и я) выделяет два вида

Органические колодки имеют в составе органические и металлические фракции, связанные смолой. Быстро стираются в грязь, мягко тормозят, в мокрых условиях работают ниочень, минимально влияют на износ ротора, легко перегреть

Спеченые (металлические в народе) колодки в составе имеют в основном металлические фракции, спресованные при высокой температуре. Долговечные, хватают жестко, при прогреве характеристики улучшаются, ощутимо изнашивают ротор, перегреть сложно, но можно

Есть еще всякая дичь типа полуметаллических, колодок под алю роторы плюс свои составы от разных производителей и т.д.

Комбинаций тип колодок\производитель колодок\тип ротора\диаметр ротора\производитель ротора очень много, каждый решает за себя. Единственное предостережение продублирую: смесь брендированного и дорогого с ноунеймом может удивить быстрым износом дорогого компонента. Моя схема – али роторы и али колодки –  работает ок, но рекомендовать такое я не могу

Размер ротора влияет на рычажность тормозной системы. Чем больше ротор – тем дальше от оси калипер –  тем больше рычажность – тем больше мощность торможения при одинаковом давлении на тормозную ручку

Тут кроется интересный логический глюк: мол, ротор бОльшего диаметра больше нагружает раму\вилку. При создании определенного замедления на раму\вилку что с ротором 160мм, что с ротором 220мм нагузка на раму\вилку будет одинакова!

По картинке ниже: имея ротор 200мм (красный график), можно, прилагая меньше усилий на ручке, получать ту же мощность, что и 160мм (черный график). Проблемы могут создавать вон те 200 единиц потенциального превосходства

Выходит, что ограничение по размеру ротора – такой себе буллшит. По уму нужно писать какое максимальное тормозное усилие может переварить узел, т.к в мире вполне можно найти пару тормозов, в которых тормоз с 160мм ротором будет мощнее, чем тормоз с 200мм ротором

Профиты большего ротора: увеличение площади рассеивания тепла и количество тепла, которое ротор может абсорбировать. Перегреть (довести до определенной температуры) бОльший ротор тяжелее, охлаждается он быстрее – но за это вы платите большим весом

Диаметр ротора должен подбираться под условия, но исходя не из мощности, а из количества тепла, которое нужно рассеивать в конкретном случае

Материал ротора. Известны 3 схемы тормозной поверхности: сталь, алюминий и карбон

Нержавейщая сталь – стандартный расклад. Развитие алюминиевых прослоек и радиаторов пошло после приходов дисков в шосе, где тепла рассеивать нужно много, а диаметры роторов большие не устанавливаются. 160-160, 160-140, иногда даже 140-140

Алю ротора делали неcколько контор. Одна из них, stan`s, в свое время свернула производство из-за нерентабельности. Это при том, что ротор стоил почти 200 фунтов стерлингов. Их ставили скорее вейтвиннеры, хотя попадались и суровые экземпляры типа Сабины Шпитц и Созера

Передний ротор 160мм весит 50 грамм, задний 140мм весит менее 40 грамм

На этом веле (и на этих роторах) кроме всего прочего Сабина выиграла олимпиаду 2008 года

Карбоновые роторы – это понты, дичь и закос под автоспорт. Конечно по уму можно было бы узнать, какая теплоемкость у роторов в мтб, но как-то не очень интересно, особенно на фоне того, зчм они нужны в автоспорте

Вес. Между композитными (там не чисто карбон) и стальными роторами может быть большая разница, особенно учитывая размер дисков. 1 кг на 1 диске – это минус 4 кг неподрессоренной массы. Это очень много. В мтб разница между обычным стальным ротором и карбоновым – 50 грамм. Если сравнивать карборотор с легкими стальными роторами, то разница в весе будет менее 30 грамм на диск

Температурный режим. Фишка композитных роторов в автоспорте – работа при высокой температуре. 400-600 градусов по цельсию. Кроме того, адекватно гончие композитные роторы только на таких температурах и работают. Температура тормозов в мтб? Выводить тормоза на раочую температуру в мтб? Кхм

Хотя целыми карборотора выглядят здорово, да

Модуляция

Этот пункт добавил я, и тут не перевод – а мое мнение

Модуляция – это такой термин, который часто используют, но вот в каком-то непонятном смысле

Модуляция – такая же абстракная дичь, как и накат

В моем мире модуляция – это процесс изменения усилия тормоза в зависимости от работы с ним. Глюк в том, что рассматривать модуляцию тормоза в отрыве от человека и модуляции его пальца (ахах) как-то странно

Пересаживаясь между avid и hope сходу чувствуется разница – avid хватает раньше и жестче, hope плавнее, линейнее. Но спустя 5 минут катачки ты подстраиваешься под работу конкретного тормоза и в результате тормозишь +- одинаково

Есть некий диапазон отзывчивости тормозов, при работе с которыми можно добиться нужного торможения. Тормоз модулирует больше – палец модулирует меньше, тормоз модулирует меньше – палец модулирует больше

Конечно, есть крайности: тормоза, которые моментально жестко хватают или тормоза, у которых просто не хватает на вменяемое замедление мощности. Можно сказать, что у них с модуляцией не ок, а можно – что это хреновые тормоза

В соревновательном катании, кстати, в целом лучше более жесткие тормоза, т.к по стилю тормозить нужно резко и мощно – так ты будешь ехать быстрее

Интересный момент – некоторые райдеры-правши ставят передний тормоз под правую руку, т.к правая рука у правши более чуткая и лучше модулирует

Кароч, если тормоз откровенно убог – то будет херня, а так – модуляция это скорее маркетинговый движ, типа хай модолус карбона и волокон т800 🙂

Управление теплом

Тормоз может во время длительного торможения терять эффективность (brake fade, ага, перевел). Это весьма очевидная штука, а вот то, что есть 2 составляющие этой самой потери эффективности – ммм?

Коэффициент трения меняется при изминении температур ротора и колодок. При повышении температуры коэффициент трения может уменьшаться достаточно существенно. На это сильно влияет материал колодок и ротора. Ощущается это достаточно просто: тормозить вел начинает хуже даже не смотря на то, что ручку жмешь сильнее, чем мгновением ранее. Буржуи называют это лаконичным friction fade

Второй момент, который наступает куда реже – это вскипание тормозной жидкости. Этот момент объясняется тем, что при сжатии у жидкости увеличивается температура кипения

Колхозный пример – вода кипит при 100 градусах при атмосферном давлении. При определенном сжатии температура кипения поднимется до 150 градусов. Если воду под давлением нагреть до 125 градусов – все будет ок, но как только вы (в случае с тормозами) отпустите ручку и нормализуете давление – вы получите воду с фактической температурой в 125 градусов и температурой кипения 100 градусов. Вода мгновенно закипит, и следующее нажатие на ручку будет сжимать воздух, ручка дойдет до грипсы и упс

В идеально прокачанным тормозом с новой тормозной жидкостью температура вскипания труднодостижима, но со временем в тормоз попадает вода и воздух, и вероятность такого исхода увеличивается. Эта штука называется vapor fade

В реальной жизни вскипятить тормозуху сложно, если не невозможно. Более того, даже уменьшение трения от нагрева говорит о том, что тормоза используются за расчетным лимитом, т.е это скорее косяк пользователя (техника торможения) и неправильный подбор компонентов под конкретные условия

Но если уж вскипятили, то получайте настоятельную рекомендацию сменить полностью жидкость, хотя, после охлаждения тормоз начнет работать снова. Но будет уже не то, деградация, все дела

Превращая кинетическую энергию в тепловую важно рассеивать тепло максимально эффективно. Прямой доступ воздуха, а значит лучшее охлаждение, имеют 2 компонента: колодки и ротор. Нежелательно передавать тепло на калипер, т.к он нагревает непосредственно тормозную жидкость, которая хуже охлаждается и может вскипеть

Sram пилит вот такие пластины, прямо firewall

Shimano (и не только) использует колодки с радиаторами

Кроме этого некоторые производители мутят с поршнями (керамика у shimano, которая так хорошо трескается от отверток)

И роторами, добавляя как прослойки из алюминия для лучшего теплоотвода (icetech от shimano), так и делая полноценные вентилируемые (!!!) диски (hope, фото ниже)

Вот тут появляется плюшка 4 и более поршневых тормозов: там можно использовать колодки с бОльшей площадью, что увеличивает их теплоемкость и увеличивает площадь рассеивания тепла

Но основная нагрузка по рассеиванию тепла ложится на ротор

Теплоемкость ротора зависит от массы и материалов ротора. Чем больше теплоемкость – тем больше тепла нужно ротору для нагрева на 1 градус. Это, собственно, и фишка увеличения массы ротора: вы получаете хоть и более тяжелый, но и более теплоемкий ротор. Так же при увеличении размера увеличивается и площадь, на которой происходит теплообмен. В целом – чем больше и тяжелее ротор, тем позже он перегреется и быстрее будет охлаждаться

Думаю, что это тоже весьма распострененный логический глюк: бОльший ротор нужен для более эффективного теплообмена, а не для увеличения мощности!

В кк, в целом, до этих всех штук не доходит, оттого можно ставить самые маленькие и легкие роторы. Если нет адских и длительных торможений, то и кол-во тепла, с которым ротору нужно справляться, не требует лишнего материала

На таком роторе я катался лично. 140мм, 39 грамм, 80кг туша – в кк ок

Ну и еще один лайток

Есть еще такая штука – побежалость

При нагреве до определенных температур ротор покрывается окисной пленкой, по цвету которой, зная сплав (хехе), можно определить, до какой температуры вы его нагрели

Dot или минералка

Тут все (наконец!) просто. Dot гигроскопичен, т.е растворяет в себе воду, минеральное масло с водой расслаивается. По уму лучше dot (wrc, f1 да гражданские корыта на литве катают на dot), но dot более токсичен, т.е работать с ним хуже. Да, вред можно нивелировать, если у тебя мастерская и понимание техники безопасности, но вот в хате таки приятнее работать с минеральным маслом

Трушник

И перчатки

Сравнивать ттх не буду, так как я не думаю что кто-то начинает подбор тормозов на вел отталкиваясь от этого

Момент раз:  dot 3, 4, 5 и 5.1 несовместим с  dot 5, они разные

Момент два: даже небольшое кол-во воды (3.7 процента в таблице ниже) в dot сильно снижает температуру кипения

Таблица выше вроде как + для минерального масла, но если тормоз с минералкой натянет воды (керхер тру!), то вода, как более тяжелая жидкость, пойдет вниз и понизит температуру кипения до 100 градусов. Такое

Ниже – судя по статье, информация от производителей

Тормоза magura можно водой прокачивать, сильно хуже не будет (ахах нет конечно, но случаи аварийного ремонта, когда в тормоз заливалась вода с пруда известны)

Момент три: после открытия банки с dot он начинает вбирать влагу с воздуха, так что купить литр dot на 5 лет – такая себе идея. А вот минералку можно хранить чуть ли не вечно

Момент четыре: dot стандартизирован, тогда как минеральную тормозуху можно делать по своим (мутным) схемам

Настройка тормоза и косяки

Давным давно это дело начали производители рам и вилок: крепления калиперов могли смотреть туда-сюда и была введена система из сферических шайб

Шайбы – дичь, но они спасают в случаях, когда вилка\рама имеют кривые посадочные места и не отторцованы

По итогу укоренилась схема настройки калипера: отпустить болты, зажать тормоз, закрутить болты, отпустить ручку. Не чиркает – ок, можно ехать

При этом часто калипер может стоять относительно ротора косо, одна колодка может подходить к ротору раньше и выгинать его

Это критично влияет на качество работы тормоза!

У hope следующая схема настройки: снять колодки, установить калипер, выставить калипер так, что бы ротор проходил четко по центру, установить колодки. Если при нажатии на тормоз одна колодка поджимает и подгибает ротор – работая с поршнем (вжимая выступающий) добиться того, шоб ротор был по центру калипера и зазоры между колодками были одинаковы

Реально 2 нечиркающих калипера могут очень по разному работать

Установка ручек – тоже такое себе. В стоке ручки обычно ставят очень близко к ладошкам, от чего юзер тормозит или двумя пальцами, или держит кисть не очень

Тормоз ближе к выносу, манетка ближе к краю руля

А такая схема – стандарт на новых велах

Чем ближе к горам, тем важнее угол и положение ручки. типичная схема, когда ручка слишком завалена вниз и слишком далеко от руля норм для обычного катания, а вот на хороших и длинных спусках может оказаться, что у вас отпала кисть. Это – анатомическая движуха, зависит от кучи параметров и персональна, но – важна. Просто знайте: неудачно поставленная ручка может создать проблемы и похерить кайф от езды вниз

Тормоза в авто и приколы

У авто попроще: в калипере 1 поршень, сам калипер же подвижен (плавающий калипер)

Двусторонние калиперы – признак скорости и богатства

Часто это заметно внешне: первое – это плавающий калипер с 1 поршнем, второе – брембач (хаха нет!)

Можно купить накладку brembo на простой калипер. Да, я такое видел. Да, на skoda. Да, бездна стиля

На цивильных авто бывает по 2 калипера на ротор

Отдельный стояночный тормоз. Заднее колесо

Два калипера для МОЩИ (maybach). Переднее колесо

Есть еще такой вариант. Ок в плане снижения неподрессоренной массы. Не ок в плане отвода тепла и нагрева дифференциала

Бонус трек – шикарное видео!

По тормозам два момента: после остановки (3:15) видно, как тормоза греют покрышки

И видны более холодные пятна там, где покрышки касались асфальта передавая им тепло

Шо, номер карты давать?

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *