Сьогодні поговоримо про велосипедні гальма та їх види.

На велосипедах застосовується декілька різноманітних по конструкції типів гальмівних механізмів. Причому, частина з них може мати ще і різні приводи. Розглянемо їх трохи докладніше. До початку восьмидесятих років, коли в світі почався велосипедний бум, на більшість велосипедів встановлювалися гальмівні системи вбудовані у втулку заднього колеса. Весь механізм таких гальм прихований усередині. Прикладом є всім відома втулка "торпедо", що встановлювалася раніше на більшість велосипедів радянського виробництва. Гальмо такого типу приводиться в дію обертанням педалей у зворотний бік. Відповідно, може бути встановлений тільки на заднє колесо велосипеда. Зараз подібні системи часто зустрічаються не тільки на односкоросних міських велосипедах, але і на велосипедах з багатошвидкісними планетарними втулками, такими як Shimano Nexus або SRAM Spectro.

Достатньо екзотичний варіант - барабанне втулкове гальмо на зразок автомобільного. Він може бути встановлений як на передньому колесі, так і на задньому. Привід - тросиковий. Зараз такий тип гальм зустрічається рідко. Може також бути встановлений на багатошвидкісні планетарні втулки.

На багатошвидкісних велосипедах із зовнішніми перемикачами передач, через їх конструктивні особливості, неможливо встановити гальма з ланцюговим приводом, оскільки задній перемикач вимагає наявність значної вільної довжини в нижній гілці ланцюга. Тому з'явилися обідні гальма. У них гальмівні колодки притискаються прямо до гальмівних доріжок на бічних поверхнях ободу.

Для збільшення потужності гальмування, виключення впливу забруднення і нерівності ободів, останнім часом стали застосовуватися дискові гальма. Іншим позитивним ефектом їх застосування стала відсутність зношування ободів в процесі гальмування.

На сучасних велосипедах для передачі зусилля від важелів, що управляють, до гальм застосовується як механічний привід у вигляді ланцюга або троса в "обгортці", так і гідравлічний у вигляді системи шлангів заповнених спеціальним маслом або гальмівною рідиною.

Гальма, хоч їх і "придумали труси", бувають: кліщові, кантиле-вірні, векторні (V-брейки), гідравлічні ободні ("MAGURA"), ролерні, дискові. Все, окрім ролерних і дискових, впливають на обід колеса і носять тому горду назву "обідних". З них і почнемо.

Кліщові

Вельми давнішня, але дуже проста і відпрацьована конструкція, мала вага, простота настройки і ремонту, добра аеродинаміка послужили їх широкому розповсюдженню. Але поява МТБ підкреслила їх недоліки:

• слабке зусилля притиску колодок;
• низька ефективність гальмування, особливо, коли мокро і брудно;
• слабке кріплення (у одній крапці); - перекіс при гальмуванні;
• несумісність з амортизаційною вилкою;
• крім усього іншого, вони легко забиваються брудом. Словом, якщо як слід розігнатися, то швидко і різко вам зупинитися не вийде. Якісно не змінило ситуацію і впровадження двохосьових систем, із збільшеним до 57 мм плечем. А тому вони були витиснені кантільоверами на шосейні, туристичні, дорожні, доладні і дитячі велосипеди. На останніх чотирьох типах вони найчастіше використовувалися як переднє гальмо і зараз практично замінені V-брейками.

Кантільовери
Вельми проста конструкція. Два зігнутих в сторони порівняно коротких важеля, до кожного анкерним болтом пригвинчена гальмівна колодка. За допомогою набору плоских і сферичних шайб і прямокутного вирізу в тілі важеля положення колодки можна міняти в широких межах. Кожен важіль має по одній, своїй особистій точці кріплення на пері, навколо якої і обертається - звідси і назва гальм. Важелі приводяться в дію за допомогою тросикових повідців, а кут між вусами повідців лежить зазвичай в межах 90-120°. Ідея полягала в тому, щоб навколо покришки був порожній простір максимального розміру, який би не забивався брудом навіть в найсуворіших умовах, І дійсно, кантільовери стали великим кроком вперед в порівнянні з кліщовими гальмами, але геометрія зіграла з ними злий жарт. З школи відомо, що чим більше кут між вусами повідців, чим ближче він до 180°, тим більше зусилля можна створити. Цей факт добре знають водії. Натягнувши достатньо довгий трос і прив'язавши його до солідного дерева, можна своєю вагою, сівши на трос посередині, зрушити з місця півторатонну машину, що повгрузала в болоті. А в кантільоверах у міру витягування троса і наближення колодок до обода кут між вусами зменшувався, отже, зменшувалося максимально можливе зусилля притиску і, само собою, ефективність гальмування. До цього генетичного недоліку кантільоверів можна додати незручність роботи з анкерним болтом: доводилося оперувати відразу двома ключами, і тоді сильно не вистачало "третьої руки". Складність настройки і легкість самостійною і несподіваною разрегуліровки гальм, за якими доводилося ретельно стежити, особливо сильно виявлялося в недорогих моделях. Отже революція, влаштована V-брейками в середині дев'яностих років минулого століття, пройшла "на ура" і "в лічені місяці". Але кантільовери не пішли зовсім. У 2004 році рідна фірма Shimano оголосила, що замість кліщових гальм кросові шосейники оснащуватимуться кантільоверамі, сумісними з гоночними гальмівними ручками.

V - брейки
Наймасовішими зараз є гальма векторного типу, або V-брейки. У 1997 році на нашому ринку вони стрімко витіснили кантільовери, а з 2000 року успішно конкурують з дисковими гальмами, не дивлячись на найпесимістичніші прогнози.

Причини цього зрозумілі:

• простота;
  
• ефективність;
• низька вага конструкції;
• надійність;
• зручність настройки.

Важко придумати конструкцію простіше: V-брейки - це два паралельні важелі завдовжки 100-120 мм, стягнутих з одного боку тросом. Мають декілька простих регулювань. Трос, що стягує важелі, абсолютно прямий, відповідно зусилля передається повністю. Існує два типи V-брейків, з паралельним підведенням колодок до обода і з підведенням по колу. Фірма Shimano використовує для цього чистої води паралелограм, а Avid конструкцію арочного типу. Хоча, зрозуміло, це той же паралелограм, але що по-іншому виглядає. Оскільки хід колодок у V-брейків малий - всього лише 2-4мм, то дане конструктивне вишукування не позначається на роботі і ефективності. Він сприяє тільки більш рівномірному зносу колодок, збільшенню ваги, ціни і ускладненню конструкції. Декілька додаткових вузлів тертя в зоні, де вдосталь болота піску і пилюки, зношуються досить швидко; характерний дзвін стертих гальм добре відомий багатьом байкерам. Ефективність гальмування у V-брейків, в першу чергу, залежить від жорсткості гальмівного важеля. Саме тому могутні, міцні гальма Shimano XT і LX користуються успіхом в екстремальних видах, причому не завдяки, а, швидше всупереч механізму паралельного підведення колодок. "Правильно" настроєні V-брейки, незалежно від конструкції, запросто перекинутий байк через кермо або допоможуть передній шині залишити жирну лінію на асфальті.

Обідна гідравліка
Найбільш відомі у нас гальма фірми "MAGURA". Їх розробку можна вважати спробою вижати з обідних гальм все і насухо. Пристрій чисто гідравлічний: від гальмівної ручки з поршнем йде гідролінія, на якій послідовно "висять" дві машинки з гальмівними колодками. Настройка, якщо усередині гидроліній немає сторонніх частинок і повітряних бульбашок, великою складністю не відрізняється. Проблеми можуть бути, якщо треба змінити гальмівну рідину або порвану гидролінію і наново прокачати гальма. Тут без навику і спеціального інструменту не обійтися. Навіть у погану погоду або взимку ці гальма схоплюють "на" смерть, не провернеш, і тому дуже цінуються, наприклад, в тріалі.

Дискові тормоза
Гальма цього типу відомі давно і чудово себе зарекомендували на автомобілях і мотоциклах. Ідея дискового гальма проста. На втулці колеса зліва, поряд із спицями закріплений сталевий диск. За допомогою достатнього примітивного пристрою до диска, що обертається, справа і зліва притискаються колодки. Чим сильніше притиснуті колодки, тим більше сила гальмування. Колодки з абразивного матеріалу, як, покладемо, у "BMW", і в цій трохи істотна відмінність дискового гальма від обідного. Обода, окрім рідкісних виключень, роблять з алюмінію, і конструкторам, доводиться ухитрятися, підбираючи для колодок "хитрі" композиції, які не дуже сильно терли б обід, але при цьому добре гальмували.Жорсткі абразивні колодки зітруть обід миттєво, а сталевий диск може працювати роками. Сталеві диски зазвичай мають діаметр від 140 до 200 мм. На передньому колесі диски більші, на задньому - менше.
Дискові гальма, представлені на ринку, відносяться до одного з трьох типів:

1. Гідравлічні;
2. Механічні;
3. Гібридні.

Пристрій гідравлічних гальм очевидний. Циліндр, що управляє, з поршнем розміщений в гальмівній ручці на кермі. дискові гальма Силовий циліндр (можуть бути і два) приводить в дію гальмівні колодки. Сполучені вони спеціальним високоміцним рукавом. Вся система герметична і заповнена рідиною (маслом). Для наочності можна пригадати ту ж шкільну програму по фізиці і опис гідравлічного преса. Один до одного. Найчастіше ці гідравлічні системи (Г.С.) не мають розширювального бачка, тому ремонт і заміна масла вимагають від байкера певного навику і, нерідко, наявності спеціальних інструментів.
Конструкція механічних гальм (їх ще називають "тросиковими" або, точніше, "з тросиковим приводом") не складніша. Як в звичайному гальмі (V-брейк, кантільовер...), трос тягне привідний важіль на калі-псре, і простенький механізм притискує гальмівні колодки до диска. Механізми не дуже різноманітні. Це або багатозахідний ходовий гвинт, як в кран-буксі домашнього водопроводу, або клин, або куркульок. Клин і куркульок - близькі родичі, тільки один переміщається, а інший повертається навколо осі. Трос і колодки здійснюють рух в різних, взаємно перпендикулярних площинах, і інші рішення зробили б механіку надмірно складною.
Гібридні гальма, виходячи з назви, поєднують в собі принципи механічного і гідравлічного гальм в одному флаконі. Трос, за допомогою важеля, впливає на гідравлічну частину, що цілком розташовану в корпусі гальма і складається з двох циліндрів (що управляє і силового), і невеликого об'єму масла між ними. Гібридні гальма по експлуатаційних характеристиках і надійності займають проміжне положення між першими двома типами. Слід обмовитися, що "чисті" варіанти зустрічаються частіше, ніж гібридні. Відмінності від дискових гальм прямо виходять з їх конструктивних особливостей.

Гідравлічні системи мають поки явні переваги в:
- ефективності і модуляції, оскільки зусилля передається за допомогою нестискуваної рідини;
- мають мінімум поверхонь, що труться;
- відсутні люфти, відповідно легко регулювати і дозувати гальмівне зусилля;
- швидше відводять колодки від диска при відпуску гальмівної рукоятки;
- забезпечують велику потужність гальма.

Механічні дискові гальма поступаються своїм гідравлічним побратимам через:
- наявність люфтів;
- наявність поверхонь, що труться;
- пружності передавальних ланок;
- підвищеного зносу.

Для прикладу: трос передає зусилля на заднє гальмо, має велику довжину, треться об сорочку, поступово витягується, злегка пружинить, міняє довжину залежно від температури..

Але механічні системи мають і незаперечні переваги:

• менше ціна;
• більша надійність;
• простота ремонту і обслуговування, навіть в польових умовах;
• можливість сполучення з будь-якою стандартною гальмівною ручкою.

Розглянемо "плюси" і "мінуси" дискових гальм.

У чому полягають "плюси"?

• більший коефіцієнт тертя між абразивом і сталевим диском в порівнянні з тертям колодки об алюмінієвий обід;
• незалежність від погодних і дорожніх умов;
• не забиваються брудом і снігом;
• "вічні" обода;
• більший термін служби абразивних колодок і дисків;
• велика потужність гальмування;
• нормальна робота гальма при пошкодженні обода;
• сталеві диски, на відміну від алюмінієвих ободів, не бояться сильного розігрівання при гальмуванні (важливо в гірських умовах і для даунхілу);
• велика точність дозування гальмівного зусилля (модуляція);
• реалізований принцип "відрегулював і забув".

Які "мінуси" у дискових гальм?

• В першу чергу - ціна (хоча, поступово ціни знижуються);
• вага (у деяких моделей);
• необхідні спеціальні втулки з кріпленнями для дисків і спеціальні вузли кріплення гальма на вилці і задньому пір'ї байка, а якщо їх немає, то треба ставити адаптери;
• підвищені вимоги до торсіонної жорсткості амортизаційної вилки (не всяку вилку рекомендують використовувати з дисковим гальмом);
• складність установки, особливо для гідравлічних систем;
• обмежена ремонтопригодність в польових умовах (в основному це стосується гідравлічних систем);
• велике навантаження на набір спиці колеса(щоб її понизити, діаметр фланців на втулках збільшують);
• складність заміни абразивних колодок. Дискові гальма випускають в різних версіях. Для даунхілу, паралельного слалому, фрірайду (могутніші, важчі, з дисками збільшеного діаметру, іноді "плаваючими", нерідко з двох - або чотирьох-поршневою скобою) і кросс-кантрійні - полегшені, компактні.

І на кінець...
Ролерні гальма
Ролерні гальма закріплені зліва на втулці колеса, їх принцип дії такий же, як у барабанних гальм на будь-якому авто- або мотопристрої, зрозуміло, з деякими конструктивними відмінностями. З'явилися вони в другій половині 90-х і повинні були скласти конкуренцію всім остальним, і в першу чергу дисковим гальмам, але велика вага і габарити, несумісність з більшістю амортизаційних вилок і можливість невеликого зворотного обертання колеса при затиснутому гальмі обмежили їх застосування групами "NEXAVE", "NEXUS" і відповідними велосипедами. Основні їх достоїнства - це довга робота без обслуговування, збереження ободів в "невинному" вигляді, захищеність від пилу, бруду і води. Для агресивного і екстремального катання і дальніх походів вони малопридатні. Відремонтувати, у разі чого, в польових умовах їх вельми проблематично.

Матеріали взято з надійних джерел.