Тормоза для велосипеда: разновидности и история

Весь мир увлечен эволюцией. Всё течёт и всё постоянно меняется.
Прогресс везде проникает, появляются новые идеи, решения, материалы. Мир полнится открытиями. Велосипедная сфера не является исключением, она постоянно прогрессирует и, порой, это сопряжено с большим количеством споров и рассуждений. Мы в этой статье прольём свет на тормозные системы и расскажем, как они менялись со временем.

А ещё мы проливали свет на МТБ трансмиссии. Потом мы описывали МТБ трансмиссии Shimano и SRAM. После мы принялись за шоссейную тему и там снова вспомнили про Shimano и SRAM, потом подумали немного и написали про Campagnolo. Получилось интересно, почитайте.

История

Ложечные

Тормоза такого типа появлялись на заре велосипедостроения. Из себя конструкция представляет металлический элемент с изогнутой поверхностью, который закрепляется на короне вилки. Ложка прижимается к покрышке, велосипед замедляется. Очень просто.

Разновидностью такого тормоза является замена металлической ложки на резиновую колодку. Конечно, износ покрышки будет невероятный, да и эффективность торможения будет сильно зависеть от давления в колесах. Спущенная покрышка может и вовсе сыграть злую шутку.
В любом случае, эти тормоза вышли из употребления очень давно и здесь о них упоминаем ради исторического экскурса.

Стремянные (Rod brake)

Многие о таких тормозах ни сном, ни духом. И это не удивительно, так как в наших широтах они почти не появлялись, но пользовались популярность в восточных странах.
Состоят они из изогнутой скобы (стремянки), которая располагается в районе колеса и соединяется с тормозными колодками из резины, а колодки закрепляются на перьях вилки и подпружинены. От стремянки к рулю идёт жесткая тяга, которая соединяется с тормозной ручкой.
Чтобы велосипед остановился, колодки подводятся снизу вверх к ободу.

Многие видели V-brake системы и знают, что колодки подводятся слева и справа. А тут снизу вверх. Ободья предусмотрительно сконструированы с широкой полкой, чтобы колодкам было где разместиться. 

Эффективность таких тормозов невысокая и требует хорошей геометрии колеса, “восьмёрки” и “яйца” могут негативно сказаться на качестве остановки. 

Барабанные.

С тормозами такого типа сталкивались многие, чьё детство протекало в 90-е или ранее... или позже.
В действие они приводятся простым вращением педалей назад. Педали при этом оказывают сопротивление воздействуя на тормоз, спрятанный в задней втулке. Внутри втулки разжимаются колодки с фрикционным материалом прижимаясь к стенкам.

Отличительной особенностью конструкции является наличие металлической скобы с левой стороны колеса, которая крепится к перу цепной вилки. Встречаются тормозные барабаны с ручным приводом. В этом случае нет привязки к педалям, на руль выведен рычаг.

Исторический экскурс всё.

Современность

Современные решения для эффективной остановки велосипедиста можно разделить на две больших группы - ободные и дисковые тормоза.
Однако затесался еще один вид, на который стоит обратить внимание, так как применяется по сей день, хоть и не очень распространен.

Роллерные

Представляют из себя барабан с ребрами охлаждения, который крепится на одной стороне колеса. Внутри располагаются ролики, которые прижимают колодки к барабану. А ролики прижимаются к колодкам с помощью диска, похожего на шестеренку. В диске имеются выемки под ролики. Когда система приводится в действие, диск выталкивает ролики наружу, к колодкам.

Работает система в смазке, что повышает срок службы, на эффективности наличие смазки почти не сказывается из-за высокой силы прижатия колодок роликами.

Сложная конструкция и огромный вес фактически вытолкнули эту разновидность тормозов на задворки индустрии. Хотя на городских велосипедах подобные решения встречаются.
Из плюсов - хорошая мощность, защищенность от внешней среды.    

Ободные тормоза

В своё время эти тормоза использовались почти повсеместно, на сегодняшний день многие производители их совершенствуют и выпускают в больших количествах. Хотя своё они уже отжили и вытесняются дисковыми тормозами.
Встречаются как на МТБ, так и на шоссейных велосипедах. Обладают средней останавливающей силой.

Конструкция может иметь одно или два крепления на раме велосипеда.
Если сказать о принципе работы в двух словах, то к ободу с двух сторон прижимаются колодки, которые выполняются как из резины, так и из разных компаундов, повышающих останавливающее усилие.

Общими недостатками ободных тормозов являются - зависимость от чистоты и геометрии обода, плохая модуляция, в присутствии воды практически перестают работать.
Кстати, когда говорим о модуляции, то подразумеваем способность системы реагировать на силу нажатия рычага на руле.

Кантилевер

Кантилеверные тормоза были одними из первых, которые покорили мир.
Имеют неоспоримое преимущество - небольшой вес. Пик популярности был во времена массового распространения МТБ велосипедов, благодаря хорошему грязевому зазору, однако их применение в наши дни сходит “нет”. Также были популярны в циклокроссе.

Поворотные рычаги крепятся к перьям вилок, обратные концы между собой соединены тросом. К центральной части соединительного троса подводится трос от рычага на руле. К ободу колодки подводятся, двигаясь по радиусу и настраиваются так, чтобы трущиеся поверхности прижимались параллельно.

V-Brake

Тормоза этого типа являют собой усовершенствование кантилевера за счет удлинения поворотных рычагов и закрепления троса параллельно оси колеса.
Решение позволило увеличить их мощность и модуляцию.

Подросшая длина поворотных рычагов привела к изменению конструкции тормозной ручки на руле. И если кантилеверные тормоза совместимы с шоссейными дуалконтролами, то v-brake нет, так как требуют большего хода. Поэтому встречались они, по большей части, на МТБ технике.
Бывают уменьшенные версии пригодные для циклокросса. Продукт очень нишевый, посему его относим к штучным производствам.
В компании Shimano была модель, которая имела параллельный подвод колодок. То есть, колодка в любом своём положении остается параллельна поверхности обода. Добиться результата удалось при помощи параллелограмма в конструкции рычагов. Выглядят такие тормоза очень эффектно.

В настоящее время v-brake широко применяются в основном на детских и бюджетных велосипедах из-за своей невысокой стоимости и неприхотливости в работе.
Разумеется, вариант с параллельным подводом к бюджетным не относится. И, кстати, из всех видов ободных тормозов наилучшей модуляцией обладают именно v-brake.

Клещевые или U-brake.

Клещевые тормоза не претерпели особых перемен с момента появления и широко применяются на велосипедах всех типов по сей день.
Основное отличие от v-brake - всего один шарнир, которым тормоз крепится к раме.
Встречаются решения с двумя шарнирами, что позволяет повысить эффективность торможения, однако второй шарнир крепится не к раме, а соединяет между собой клещи.
Использование на шоссейных велосипедах обусловило их адаптацию к аэродинамическим формам и появление легковесных конструкций.

Ободная гидравлика.

Да, бывают и такие. Широкого распространения они не находят из-за дороговизны. Встречаются чаще всего на городских велосипедах, были попытки внедрения в МТБ среду, но не прижились они там. 

В сердцах любителей классики занимают почетное место.
Суть работы такая же, как и у обычных тормозов, разница только в том, что колодки подводятся к ободу с помощью гидравлического цилиндра. 

Дисковые тормоза

Дисковые тормоза наиболее популярны в наши дни и активно развиваются, проникая в велоиндустрию всё глубже и глубже. Распространение своё получили через МТБ технику, прижились очень быстро благодаря массе преимуществ.
Конструктив довольно прост. На втулке колеса закреплён металлический ротор, который сжимается с двух сторон тормозными колодками. Последние расположены в суппорте (калипер) и в действие система приводится при помощи гидравлики (гидравлические дисковые тормоза) или троса (механические дисковые тормоза). 

Сравнительно недавно дисковые тормоза стали устанавливаться на шоссейные велосипеды, вокруг чего разгорелась нешуточная дискуссия. Сторонники дисков настаивают на отличной эффективности, противники говорят об опасности при падениях в пилотное.
Так или иначе, а UCI уже одобрила применение дисковых тормозов в шоссейном велоспорте. 

Общими достоинствами являются: очень широкая модуляция, высокая мощность, нечувствительность к грязи и воде, надежность, обод не подвержен износу.

Недостатки - вес.