Продолжение. Для начала договоримся, что в этой статье мы
рассмотрим работу раздельной тормозной системы (когда рычаг на руле
управляет только тормозом переднего колеса, а педалью приводится только
задний тормоз). Ведь некоторые производители (в частности, Honda)
выпускают технику с комбинированной тормозной системой, когда при
полном срабатывании одного тормоза частично срабатывает и второй. Но
сегодня все же наиболее распространены раздельные системы.
Но, кроме комбинированных тормозных систем на современных мотоциклах
(спорттуристах, люкстурерах, тяжелых
эндуро) используются еще тормоза с
усилителем, ABS и другими "наворотами". Так из каких узлов
состоит дисковый тормоз с гидроприводом? Тормоз условно можно разделить
на две части. Первая часть — главный цилиндр 1 (рис. 2) с приводом
(рычагом или педалью), а вторая часть — это собственно колесный
тормозной механизм, состоящий из скобы 3 с рабочими цилиндрами и
поршнями, колодок 4 и тормозного диска 5. Усилие (энергия) от главного
цилиндра к рабочим цилиндрам передается с помощью тормозной жидкости по
тормозному шлангу 2. То есть, при нажатии на рычаг, жидкость,
выдавливаемая поршнем главного цилиндра, через тормозной шланг давит на
рабочие поршни. Те, в свою очередь, прижимают колодки к диску, тормозя колесо (рис. 2). По
такому принципу работают дисковые тормоза с гидроприводом. Это в общем,
а в деталях все несколько сложнее. Главный цилиндр (рис. 3)
тормоза переднего колеса закреплен на правой стороне руля, рядом с
рычагом управления, а заднего тормоза — на раме и приводится педалью. В
корпусе 4 главного цилиндра перемещается поршень 6. Для его уплотнения
служат манжеты 8 и 9. А от попадания грязи внутрь цилиндра оберегает
пыльник 7. Выпадение поршня предотвращает стопорное кольцо 5. В корпус
также установлены клапан 11 и возвратная пружина 10. Для компенсации
объема жидкости служит бачок 3, выполненный заодно с цилиндром, или
отдельно. Бачок закрыт крышкой 2 и уплотнен диафрагмой 1. Кроме того,
диафрагма компенсирует изменение уровня жидкости при перемещении
поршня. Главный цилиндр работает следующим образом. При нажатии на
рычаг он двигает поршень 6 (рис. 3) главного цилиндра, перемещая его.
После перекрытия первичной манжетой 9 возвратного канала, жидкость
нагнетается через клапан 11 по шлангу в рабочие цилиндры суппорта.
Тормозная жидкость давит на поршень 3 (рис. 4а).
Поршень, перемещаясь, немного скручивает уплотнительную манжету 2 и
прижимает колодку 4 к диску. По мере износа фрикционного слоя колодок,
поршню 3 надо дальше выдвигаться для компенсации образовавшегося
зазора. Манжета 2, как и прежде, будет деформироваться, но в
определенный момент деформации окажется недостаточно, и поршень
проскользнет в манжете, заняв новое положение. Таким образом и
происходит самоподвод колодок. После чего поршень опять будет
перемещаться только на расстояние деформации манжеты. После снятия
усилия с рычага привода уплотнительная манжета возвращает рабочий
поршень в исходное положение (рис. 4б). Жидкость через обратный клапан
11 (рис. 3) возвращается в главный цилиндр и компенсационный бачок 3. А
поршень 6 под действием возвратной пружины 10 займет исходное
положение. Теперь можно поговорить о скобах, или суппортах.
Несмотря на то, что любая скоба выполняет одну и ту же работу
(прижимает колодки к диску), устройство и принцип их действия могут
быть разными. Так, скобы бывают неподвижными (рис. 5б). С разным
количестом поршней (от одного до шести, реже — больше). По способу
крепления — с обычным и радиальным креплением. Если на мотоцикле
установлен тормоз с плавающей скобой 1 (рис. 5б), то диск 4 на
кронштейне, притянутому к ступице колеса, устанавливается жестко.
Тормоз с плавающей скобой позволяет скобе 1 перемещаться
перпендикулярно плоскости диска 4 относительно опоры 5. Цилиндр
(цилиндры) расположены в скобе с одной стороны диска. При воздействии
поршня 3 на колодку, колодка стремится прижаться к диску 4, при этом
реактивная сила сдвигает скобу в противоположном направлении и вторая
колодка 2 также прижимается к диску. Тормоз с плавающей скобой
получил распространение благодаря своей простоте. Ведь у него вдвое
меньше цилиндров и поршней, а значит, он менее трудоемок в
производстве. Тем не менее, коррозия или износ направляющих может
привести к неравномерному тормозному усилию и вызвать вибрацию между
скобой и опорой.
Скобы неподвижного типа 1 (рис. 5а) жестко крепятся на пере вилки (если
тормоз передний) с помощью кронштейна, а усилие прижатия создают поршни
3 рабочих цилиндров, расположенные по обе стороны диска. Диск в этом
случае имеет возможность перемещаться в осевом направлениии в очень
малых пределах относительно кронштейна крепления диска. Такой диск
называется "плавающим". Скобы неподвижного типа сложнее и несколько
дороже скоб плавающего типа, но их конструкция более жесткая и работают
они четче. Недостатком данного типа можно назвать возможное заедание
поршня одной из сторон из-за коррозии, которое приведет к
неравномерному давлению колодок разных сторон на диск и снижению
эффективности торможения. Как уже говорилось, скобы крепятся к
передней или задней вилке с помощью кронштейнов. Многие годы скобы
крепились на кронштейнах, где болты крепления были расположены
параллельно оси колеса (рис. 6). На многих современных мотоциклах такое
крепление сохранилось, и в настоящее время носит название
"традиционного" или "обычного" крепления. Но в последние годы на
серийных мотоциклах активно внедряются тормоза со скобами с радиальным
креплением (рис. 7), болты крепления которых направлены параллельно
плоскости колеса. Первым серийным мотоциклом с тормозом такого типа
стал Kawasaki ZX-6R Ninja, представленный в сентябре 2002 года на
мотосалоне Intermot в Мюнхене. Какие преимущества имеют скобы с
радиальным креплением? Во-первых, такие скобы гораздо жестче
традиционных (по этому показателю они почти сравнялись с неразъемными
скобами), а значит, способны передавать большее тормозное усилие.
Во-вторых, скобу относительно диска можно установить точнее, что
практически исключает задевание диском колодки в нерабочем состоянии.
И, в-третьих, благодаря тому, что скобы с радиальным креплением
способны передавать большие усилия, можно уменьшить размер дисков по
сравнению с дисками тормозов с обычными скобами. А это и уменьшение
неподрессоренных масс и гироскопического эффекта. И еще один
признак, по которому разделяют суппорты — это количество поршней. Как
мы говорили, скобы могут иметь от одного до шести (восьми) цилиндров и
поршней. Зачем же так много? Посмотрим на рисунок 8. если взять один
большой цилиндр, а, соответственно, и поршень с колодкой, то
понадобится большая "ширина" диска. Если вместо одного большого поршня
1 взять, например, три поршня 2, расположенных в ряд, суммарная площадь
которых будет равна площади большого, то "ширина" диска будет
значительно меньше, а, следовательно, меньше будет и вес диска. Кроме
того, увеличится эффективный диаметр диска, а значит — увеличится
момент и тормозное усилие. Обычно для нескольких поршней одной
стороны скобы относительно диска используют одну колодку, но на
некоторых мотоциклах, например, Aprilia Tuono 1000R, каждый поршень
имеет свою колодку. Эта конструкция наиболее оправдана в скобах с
поршнями различного диметра. Ведь использование пар поршней различного
диаметра обеспечивает прогрессию в торможении. Так, при нажатии на
рычаг, первыми прижмут колодки поршни меньшего диаметра, а потом, по
мере увеличения давления, прижмутся колодки больших поршней, увеличив
тормозное усилие. Применение отдельных колодок для каждого поршня
исключает перекос колодки, который почти неизбежен при использовании
одной колодки для нескольких поршней. Тормозная колодка представляет
собой деталь, состоящую из стального основания и приклеенной к нему
фрикционной накладки. Фрикционный материал накладок получен путем
спекания или прессовки под большим давлением. В зависимости от
назначения колодок, в состав накладок могут входить соединения,
содержащие медь, латунь, графит, уголь, кевлар и другие материалы.
Сейчас на рынке множество фирм предлагают тормозные колодки. Одни из
них — более известные, другие — менее. Какой фирме отдавать
предпочтение, дело ваше, главное: колодки должны быть качественными. И
применяться по назначению. Что касается функциональности того или иного
типа колодок, то для этого каждый производитель применяет свою систему
обозначений. Например, что нам предлагает фирма Ferodo?
Для мотоциклов небольшой кубатуры подойдут недорогие колодки с
обозначением S. Они не остановят мотоцикл
мгновенно, но долговечны и не
проявляют "аппетита" к тормозному диску. Группа Р наиболее
универсальна, пригодна для мотоциклов от 250 см3 до литровых моторов.
Для дорожных мотоциклов большой кубатуры наиболее "цепкие" колодки с
обозначением SТ. Они отлично останавливают при энергичном торможении с
большой скорости, причем как в сухую погоду, так и в дождь. Но за
отличное "трудолюбие" придется расплачиваться быстрым износом диска. Для спортбайков выпускают колодки СР911. Они работают при больших скоростях, выдерживают высокие температуры. Но
чтобы тормоз работал эффективно, требуется разогреть как колодки, так и
диски. Поэтому для обычной эксплуатации они не годятся. Если же у вас внедорожник и вы любите помесить грязь, в таком случае, колодки с обозначением SG — то, что надо.
Для пустынь, с их высокими температурами и песком, выпускают колодки
DX. Они изолируют тепло при торможении, не допуская закипания жидкости
в рабочих цилиндрах, а песок к ним "не клеится". Так что, не все
колодки одинаковы. И устанавливать первые попавшиеся нельзя.
Колодки вместе с диском составляют пару трения. И то, насколько
эффективным будет торможение, в равной мере зависит и от колодок, и от
диска. Диски для серийных мотоциклов, как правило, изготавливают
из стали (на спортивных устанавливают и углеродные). Стальной диск
сравнительно недорог и отвечает требованиям к тормозным дискам серийных
мотоциклов. У него небольшая теплоемкость, он хорошо рассеивает тепло.
Массу тормозного диска уменьшают, делая прорези и отверстия. Наряду с
обычными "круглыми" дисками (рис. 10) применяют и так называемые
"лепестковые" (рис. 11). У них есть ряд преимуществ по сравнению с
обычными. Во-первых, они легче, что уменьшает неподрессоренные массы и
гироскопический эффект. Во-вторых, они более упруги и меньше
искривляются при перепадах температур. В-третьих, благодаря сложности
формы, они лучше самоочищаются (грязь, пыль и продукты износа колодок
не задерживаются в зоне трения). И, наконец, у них больше поверхность
охлаждения. Для того, чтобы передать усилие от главного цилиндра скобе,
нужен "посредник". Как правило, это — тормозной шланг (иногда вместе со
шлангом используют металлические трубки). Самый распространенный
тормозной шланг — резиновый, трехслойный (рис. 12). Первый внутренний
слой — резиновая трубка 1 из специальной резины. Потом — двухслойная
капроновая оплетка 2. И, наконец, третий, наружный слой — резиновая
защитная оболочка 3. На концах шланга закреплены соединительные
наконечники 4 (фитинги). Резиновый тормозной шланг — сравнительно
дешев и надежен, но при торможении давление жидкости несколько
деформирует его, отнимая доли секунды у времени срабатывания тормозов.
И если для малокубатурных, "слабых" мотоциклов этот факт малозаметен,
то для мощных аппаратов необходима моментальная реакция тормоза. Кроме
того, резиновый шланг со временем стареет, покрываясь мелкими
трещинами, и, если его вовремя не заменить, может и лопнуть. Еще один
недостаток резинового шланга — незащищенность от внешних механических
воздействий. Так, при езде по разбитым дорогам, небольшие камни
способны повредить шланг. Избавлены от многих недостатков резинового
шланга его тефлоновые "коллеги", одетые в гибкую стальную оплетку.
Шланги в металлической оплетке выпускают двух типов. С наконечниками в
сборе, уже готовые к установке на мотоцикл. И по принципу "сделай сам".
В этом случае в магазине вам отрежут шланг нужной длины, а разборные
фитинги вы закрепите сами или поедете на СТО. Вариант с разборными
наконечниками позволяет подобрать длину шланга под ваш мотоцикл при его
тюнинге, или, если ваш мотоцикл — из серии "самопал". Тефлоновый шланг
в металлической оплетке выдерживает давление до 600 атмосфер, не
раздуваясь, а металлическая оплетка защищает тефлоновую трубку от
внешних повреждений. Благодаря этим качествам жесткие тормозные шланги
устанавливают не только на спортивных, но и на многих серийных моделях.
Мы кратко ознакомились с дисковым гидравлическим тормозом, но, как и
любой механизм, он требует ухода. Тормоз прост в обслуживании, но
требует к себе постоянного внимания. Ведь от его состояния зависит ваша
жизнь (в прямом смысле этого слова). Перед каждой поездкой
следует осмотреть все узлы системы. Проверить уровень тормозной
жидкости по указателю компенсационного бачка. Если уровень ниже
положенного, долейте жидкость. Осмотрите гидропривод: нет ли
подтеканий? Если обнаружили таковые, обязательно устраните! Жидкость
может "сочиться" в местах крепления шланга к скобе или к главному
цилиндру. В таком случае осторожно "подтяните" крепление. Заодно
присмотртесь к шлангу. Если вы увидите на нем мелкие трещинки,
потертости, порезы, то прямая ему дорога на свалку. Кстати, повреждения
тормозного шланга могут стать причиной подтеканий, а на худой конец,
шланг может лопнуть. Последствия несложно представить. Поэтому
состояние шлангов следует проверять через каждые 5 тысяч километров
пробега, или не реже, чем раз в сезон. А менять — не реже, чем раз в
четыре года (при условии, что он фирменный). В противном случае срок
замены — в два раза короче.
Что касается шланга в металлической оплетке, то следите, чтобы
оплетка не протерлась о детали мотоцикла. И будьте внимательны, чтобы
от случайного удара (например, при падении) он не сплющился. На такой
шланг уже нельзя надеяться. Еще один путь утечки жидкости —
изношенные или поврежденные манжеты скобы (рабочих цилиндров) или
вторичная манжета главного цилиндра. Выход один — заменить манжеты. При
этом следует проверить состояние поршней и цилиндров. Глубокие риски
или ржавчина на поршне главного цилиндра — сигнал к его замене, он
нормально работать не будет. Ржавчина на рабочем цилиндре говорит о его
кончине, а вот риски не столь опасны. Бывает, что тормоз работает
все хуже и хуже, рычаг "проваливается". Одной из причин может быть
чрезмерный износ первичной (главной) манжеты главного цилиндра.
Естественно, ее надо заменить. Еще одной причиной отказа тормоза может
стать воздух в гидросистеме. Теперь вместо несжимаемой жидкости,
способной передать усилие, вы имеете жидкость и сжимаемые пузыри газа.
Чтобы удалить из системы воздух, следует "прокачать тормоза". Как это
делается? Для этой операции нужен помощник, который будет нажимать на
рычаг (педаль) по вашей команде. Наденьте на штуцер прокачки шланг и
опустите его конец в прозрачную емкость (не менее 0,2 л), наполовину
заполненную тормозной жидкостью. Ваш помощник по команде нажимает на
рычаг 3-4 раза и удерживает его. Вы же отворачиваете штуцер прокачки на
пол-оборота. При этом в вытекающей жидкости будут появляться пузырьки
воздуха. Штуцер следует затянуть, как только пропадут пузырьки. Эту
операцию следует повторять до тех пор, пока не выйдет весь воздух. При
прокачке не забывайте следить за наличием жидкости в бачке, при
необходимости доливая его. Уровень должен быть не ниже 2/3 нормальной
величины. Ну и, конечно, меняйте жидкость не реже одного раза в два
года. Потому что со временем она теряет свои свойства, впитывая влагу,
что снижает температуру кипения жидкости и приводит к коррозии поршней.
"Старая" жидкость похожа на болотную жижу, которая приводит к закисанию
поршней скобы. Не меньше влияет на "здоровье" тормоза и состояние
пыльников. Они должны быть целыми и эластичными. Для поддержания
эластичности пыльника обработайте его силиконовым спреем, а потом
вытрите насухо. Еще один объект контроля — пара трения. Минимальная
толщина накладки колодки — 1-1,5 мм. Тормозной диск тоже изнашивается,
поэтому на нем обычно выбит параметр минимальной толщины. Если толщина
меньше, то диск следует заменить. Так же проверяют биение диска и
наличие рисок — эти дефекты сильно влияют на процесс торможения. А
биение диска — на послушность байка в момент торможения, то есть, вашу
безопасность. Вот так, вкратце, выглядит экскурс в конструкции и
технологическое разнообразие мотоциклетных тормозов. Теперь вы будете
знать, как вас охраняет одна из самых важных систем мотоцикла. Ни
гвоздя, ни жезла!
