что значит плавающий тормозной диск на мотоцикле
Технологии и практика использования составных дисков
Итак, для затравки, стоит начать с привычных нам цельных (односоставных) дисков. Все они изготавливаются из чугуна. Не из стали, не из других волшебных сплавов – именно из чугуна. Для того, чтобы понять природу поведения дисков – необходимо понять природу этого материала. Чугун – это сплав железа и углерода: в стали его содержится до 2%, в чугуне же доля от 2% до 6%. Кроме того, углерод в чугунном сплаве присутствует в виде графита, что делает материал весьма эластичным, пригодным для выплавки разных форм и шаблонов. Поэтому чугун, на сегодня, признан лучшим продуктов для отливки болванок тормозных дисков. Ну и, разумеется, не забываем о высокой степени теплопроводности – что важно в условиях температурных нагрузок.
В контексте же производства и эксплуатации тормозов – основные плюсы выглядят так:
— легкоплавкий состав, позволяющий инженерам фантазировать на тему формы вентиляционных каналов, крепления ступичной части к полотну и т.д.
— повышенная износостойкость в сравнении со сталью
— дешевизна в производстве
Отрицательные стороны сплава:
— чугун не любит резких перепадов температур. Температура плавления чугуна 1100 градусов, и нагревом в дорожных условиях до 300-400 С сплав не испугать.
— при локальных перепадах температур в разных точках изделия – временно деформируется. После охлаждения он вновь возвращается к первоначальной форме.
А теперь рассмотрим эти свойства на практике. Колебания температур в коридоре до 400 градусов не смогут изменить структуру болванки, и вызвать сколь-нибудь значимую деформацию. В случае спокойной и средне активной езды на автомобиле диски редко выходят за пределы этих самых 400 C, и все возможные деформации будут иметь временный и обратимый эффект. В частности, диск нагревается неравномерно: температура рабочего полотна (зоны трения диск-колодка) может доходить до 500 градусов, в то время как ступичная часть болванки не превысит и 150. Все это влияет на геометрию диска в момент нагрева.
Так родилась инженерная мысль – плавающие двусоставные тормозные диски. Суть – крепление рабочего полотна к «шляпе» имеет не круглое, а овальное отверстие, в которое вкручиваются болты. Таким образом, крепящие болты имеют некоторую степень свободы, позволяя диску смещаться при тепловом расширении, и потом также возвращаться с исходную точку.
Есть и более интересный вариант – крепление полотна и ступичной части через специальные штифты. Вместо параллельной схемы там используют радиальные крепления. Из ступичной части компонента радиально торчат штифты, с противоположной стороны к которым и крепится чугунное полотно. Так, при тепловом расширении, рабочая часть как бы расползается по штифтам наружу. Такие решение штатно использует BMW, Audi.
Преимущества плавающих двухсоставных тормозных дисков.
— Практические исключение фактора деформации вследствие перегрева
— Снижение веса, а следовательно – неподрессоренных масс
— Улучшенная теплоотдача за счет направленных лопастей внутренней вентиляции
Отдельно стоит сказать о внутренней вентиляции таких компонентов. Качественный продукт обязательно будет иметь разнонаправленные вентиляционные лопасти. Здесь важно помнить, что задача этих лопаток – разгонять и выталкивать наружу горячий воздух, направляя его от ступицы к внешнему радиусу – не наоборот! Поэтому, если вы хотите получить эффективно охлаждаемый диск – стоит запомнить, что болванки будут разные для левой стороны и для правой. Соответственно, направление внутренний лопастей тоже будет зеркальным.
Если говорить о качестве самого чугуна таких дисков, то здесь все достаточно прозаично: серый чугун, хорошо известный по классическим тормозам. Качество отливки и последующей балансировки – это уже вопрос каждого производителя.
Ну и о больном вопросе. Является ли двухсоставной плавающий диск гарантией того, что его не «поведет»? А вот тут нужно разобраться – кому шашечки, а кому ехать. Говоря о тормозах – нас, по сути, беспокоит их полноценная работоспособность и комфорт управления. Поэтому деформированы диски или нет – нас волнует лишь когда мы ощущаем биение в руле. В том смысле, если диски и будут иметь фактическое отклонение, например, в 0,07, но вибраций ощущаться не будет, то – проблема ли это?
Тем не менее, двухсоставные плавающие диски – прекрасное решение для любителей острой езды и трековых нагрузок.
Что значит плавающий тормозной диск на мотоцикле
Покупка первого мотоцикла. Часть пятая
Тормозные диски и колодки
Тормозные диски бывают плавающие, состоящие из двух частей, и обычные, которые целиком сделаны из одного куска металла. Они просты в производстве и надежны, но уступают плавающим дискам по эффективности.
Основная проблема у тех и у других – это изменение геометрии и деформация при сильном перегреве или неудачном падении. Диск начинает бить, то есть «колбасить», как восьмерка на колесе велосипеда. Проверить новичку это сложно, но можно. А если есть понимание, что такое восьмерка на «велике», то, вывесив колесо и покрутив его, вы сразу заметите, есть ли биение тормозного диска, или его нет. Заодно и состояние колесного диска проверяйте. Если есть хоть маленькое биение, которое заметно на глаз, то такая деталь идет под замену. Если на переднем колесе установлены два диска, то придется менять их вместе. Удовольствие не из дешевых, если покупать новые. Можно купить б/у, но надо внимательно смотреть перед покупкой их состояние и геометрию. Перегретый диск видно сразу, он с синеватым оттенком. Смысла менять шило на мыло нет. На разборках можно найти, главное постараться и не лениться. Все написанное выше применимо к двум типам тормозов.
Почему нельзя иметь диск, даже с небольшим биением? Ответ простой: во время езды тормозные колодки максимально приближены к нему. И при нажатии на рычаг тормоза они сразу же начинают его сжимать, что обеспечивает быстрое торможение. Если его «колбасит» относительно оси колеса, то диск раздвинет поршни с колодками ровно на то расстояние, на сколько он бьет. То есть, при нажатии на тормоз, сначала колодки будут только приближаться к диску, и в этот момент рычаг будет проваливаться, оставляя минимальный запас хода для эффективного торможения! Если диск бьет сильно, то не исключайте того, что придется нажать на ручку несколько раз, чтобы мот хоть как-то начал останавливаться. Торможение будет не равномерным, мотоцикл будет останавливаться рывками. Если сцепление с асфальтом хорошее, то это повезло, а если песок, то колесо сорвется в юз. Прогнозировать плавную остановку с такими дисками будет сложно. Удары скажутся и на износе поршней суппортов, на подшипниках колеса и неравномерном износе резины. Потом всё это в совокупности начнет так «колбасить», что езда превратится в ад. А каждое резкое торможение будет заканчиваться выкладкой дороги кирпичами.
Приступаем к осмотру. Тормозной диск не должен иметь сильно выпирающего «бортика». Если он большой, то это говорит о его приличном износе. Например, на фото ниже фаска (для данной модели) говорит о том, что диску еще ходить и ходить. Рабочая поверхность имеет свойственную ей неровность, но на этом мотоцикле на стертых колодках 100% не катались и не оттормаживались «до посинения».
Еще одна фотография сделана под углом, чтобы было видно, что диски или менялись уже, или мотоцикл использовали, как прогулочный, для удовольствия. Это хороший показатель. У таких байков не замучен мотор.
Далее берем фонарик и смотрим состояние колодок. На них можно и не обращать внимания, судя по состоянию тормозного диска. Это нужно для того, чтобы знать, нужно ли их сразу менять, или просто купить в запас «на всякие пожарные». Хорошие колодки на одну сторону стоят от 30 долларов. Если состояние отличное, то на сэкономленные деньги можно купить защиту колен, если ее еще не приобрели. Естественно, колодки смотрим с двух сторон, так как на этой модели спереди два тормозных диска.
Если не лень, то можно посмотреть на состояние колодок снизу. Лучше видно. Фонарик все равно нужен. Для пузатых советую прихватить зеркало. «Кряхтение» может вызвать повышенный интерес к вашей персоне. А с зеркальцем тихо, «без шума и пыли», лишних предельных наклонов, можно сделать осмотр снизу. Причем не только колодок, но и мотора.
Вот и колодочка! И можно состояние оценить более точно, так как видно лучше. И нагибаться сильно не пришлось. Просто сделал фото вслепую, а потом посмотрел. Это один из вариантов вместо зеркала.
И, конечно же, проверяйте состояние клепок на плавающих тормозных дисках. Он не должен болтаться! На соединении не должно быть следов насилия. Есть продавцы, которые сильнее сплющивают крепеж, чтобы скрыть образовавшиеся люфты. Если делает профессионал, то следов на клепке не увидишь. По большом счету, нормальный человек поменяет диски. Ну а обычный наездник попробует отстучать в гараже обычным молотком, который гарантированно оставит следы. Главное, еще раз повторюсь, не торопиться. Посмотрите на фото, какая чистая клепка! На ней нет следов ударов и вмятин. Сложного ничего нет. Внимание и только.
Вот и задний тормозной диск. На дорожных мотоциклах задний тормоз, по сравнению с передним, менее эффективен. Его износ должен быть меньше. Смотрим на фото и делаем вывод, что передние диски менялись. Или на заднем ездили без колодок, металл по металлу. Износ заднего выше, чем у передних. Такие нехитрые сравнения начнут рассказывать о том, что не бьется пробег на спидометре с состоянием дисков. Исключения всегда есть. Может, предыдущий владелец любил пользоваться постоянно задним тормозом. Если так, то надо дальше искать другие элементы мотоцикла с износом. Не бывает такого, что пробег тысячу км, а сидение стерто вусмерть.
Для примера сделано несколько фотографий тормозных дисков мотоцикла с реальным пробегом 9500 км. Жаль, что это непогода и другого класса мот, но это поможет понять состояние и раскрыть, в некоторых случаях, обман. Смотрите, анализируйте, делайте выводы.
Проверяйте, не торопитесь. Ваше внимание – ваши деньги. Если вы берете б/у мотоцикл, то ваша финансовая сторона не такая радужная, как хотелось бы. И потраченные 10-20 минут на детальный осмотр позволят сэкономить минимум 10-50 000 рублей. Если вы за двадцать минут столько зарабатываете, то можете и не смотреть, а просто за свои деньги приобрести отличную головную боль. Любовь самому покопаться в гараже у миллионеров никто не отменял.
Вы часто видите, что мотоциклы с разными пробегами стоят по-разному. Аппарат с 80 000 км может стоить дороже байка с пробегом 20 000 км. Дело в том, что 80 000 – реальные цифры, а у которого на спидометре только двадцать тысяч – надо уточнить, по какому кругу, или сколько сот тысяч километров там скрутили.
Не смотрите на цифры на одометре и на счетчики накрученных км или миль. Смотрите на состояние. Смотрите на эксплуатацию. Смотрите на фото. Просите продавца прислать изображения в хорошем качестве тех или иных деталей.
Есть еще вариант заказать мотоцикл или купить его еще в пути, получается дешевле. Перед отправкой выбранного мотоцикла мотосалон Драйв Байк высылает качественные фото с любого ракурса, которые закажете. Без проблем! Это их нормальная практика. Можете считать это рекламой, но попробуйте сравнить состояние мотоциклов в разных салонах и попросить менеджеров выслать подробные снимки мотоцикла перед отправкой.
Вспоминаю, когда приятель приехал в сервис на старом автомобиле.
Спросил: что с ней?
Ответ: Стерся ремень!
Какой ремень?
Ремень времени! – ответил мастер и дал время подумать над целесообразностью ремонта.
Кирилл FILIN
4 января 2016г
Тормоза мотоцикла и скуторов
Тормоза служат для замедления движения мотоцикла или его остановки. У мотоциклов тормоза переднего и заднего колос приводятся в действие независимо друг от друга, соответственно рычагом у правой рукоятки руля и педалью иод правой ногой (рис. 5.13). На мотоциклах с коляской тормоз колеса бокового прицепа приводится также педалью тормоза заднего колеса. При торможении происходит перераспределение веса по колесам мотоцикла, поэтому передний тормоз должен обладать большей эффективностью.
Рис. 5.13 Расположение элементов тормозной системы мотоцикла: 1 — рычаг ручного тормоза; 2 — тормоз переднего колеса; 3 — педаль ножного тормоза; 4 — тормоз заднего колеса; 5 — сигнал торможения
Тормоза (как передний, так и задний) бывают двух видов: барабанные и дисковые; последние практически вытеснили барабанные из-за их более высокой эффективности и быстроты срабатывания. Из отечественных мотоциклов дисковые тормоза имеют «Курьер», «Иж-Юнкер», «Урал-Соло Классик» и «Урал-Волк». Барабанные тормоза па зарубежных мотоциклах встречаются лишь на задних колесах у малодинамичных моделей.
Барабанный тормоз (рис. 5.14) включает барабан, выполненный заодно со ступицей колеса, и расположенный внутри него опорный диск. На этом диске смонтированы две колодки в форме сегмента, диаметр наружной поверхности которых (с накладками из фрикционною материала) равен внутреннему диаметру барабана. Одной стороной каждая колодка опирается на упор, а другой — на разжимной кулачок; стянуты колодки пружиной (одной или двумя). Кулачок посредством оси, рычага и тяги (троса) связан с рычагом переднего тормоза на руле или с педалью заднего тормоза, на которые воздействует водитель. При повороте рычага, а вместе с ним и разжимного кулачка, колодки расходятся и прижимаются к барабану. Возникающие силы трения тормозят колесо. При снятии усилия колодки возвращаются в исходное положение благодаря пружинам.
Рис. 5.14. Барабанные тормоза: а — однокулачковый; б — двух кулачковый; в — деталировка однокулачкового тормоза («Сова»); 1 — тормозной барабан; 2 — поворотный кулачок; 3 — пружина; 4 — колодка; 5 — опора колодки; 6 — стрел ка индикатора износа; 7 — рычаг; 8 —опорный диск; 9 — реактивная тяга фиксации опорного диска от поворота
По количеству разжимных кулачков различают одно- и двухкулачковые тормоза. В последних каждая колодка приводится в действие отдельным кулачком, причем кулачки расположены с разных сторон колодок. За счет этого в двухкулачковых тормозах обе колодки являются «активными» — у них направление силы, прижимающей колодку, и направление вращения барабана совпадают. Поэтому такие тормоза более эффективны.
Привод барабанного тормоза переднего колеса осуществляется тросом, заднего — тросом или тягой (редко — посредством гидравлики). Привод тормоза тягой более надежен, однако он требует ре1улировки каждый раз после изменения положения колеса при натяжении цепи. О степени износа колодок барабанного тормоза можно судить по положению стрелки индикатора износа (рис. 5.15). Шкала индикатора выполняется на опорном диске тормоза, а стрелка закреплена на кулачке.
Рис 5.15. Индикатор износа барабанного тормоза: 1 — зона допустимого износа; 2 — зона критического износа; 3 — стрелка (флажок); 4 — ось кулачка
В дисковом тормозе к ступице колеса крепится стальной диск (один или два), к которому прижимаются тормозные колодки с фрикционными накладками. Установка двух дисков на переднем колесе (рис. 5.16) исключает возникновение скручивающего момента вилки, появляющегося при использовании одного диска. Тем не менее, на большинстве мотоциклов, в том числе и тяжелых, применяется только один тормозной диск.
Рис 5.16 Двухдисковый передний тормоз
Гидравлический привод дискового тормоза включает главный и рабочий тормозные цилиндры и шланг. Главный цилиндр переднего тормоза (рис. 5.17) закреплен па правой стороне руля возле рычага тормоза, заднего — на раме возле педали. Внутри главного тормозного цилиндра расположен поршневой узел с уплотнениями, к верхней части цилиндра крепится бачок с тормозной жидкостью. Бачок главного цилиндра переднего тормоза герметично закрыт крышкой. Корпус и крышку уплотняет диафрагма; она также компенсирует изменение уровня жидкости при перемещении поршня. В корпусе главного тормозного цилиндра также установлен электрический выключатель сигнала торможения, включающий цепь лампочки в заднем фонаре, оповещающей о начале торможения.
Рис. 5.17 Главный тормозной цилиндр гидравлического дискового тормоза («Иж-Юнкер»): 1 — глазок указателя уровня тормозной жидкости; 2 — крышка; 3 — диафрагма; 4 — рычаг тормоза; 5 — защитный чехол; 6 — поршень; 7 — главная манжета; 8 — возвратная пружина; 9 — кронштейн крепления к рулю; 10 — корпус цилиндра; 11 — штуцер тормозного шланга
При нажатии рычага тормоза он перемещает поршень в главном тормозном цилиндре. Поршень перекрывает отверстие, связывающее цилиндр с бачком, и начинает сжимать жидкость. Давление передается по тормозному шлангу к рабочему тормозному цилиндру, в котором поршень (поршни), расположенный в корпусе тормозной скобы, прижимает колодки к диску (рис. 5.18). Поршень в рабочем цилиндре уплотняется резиновым кольцом прямоугольного сечения. При перемещении поршня кольцо деформируется и после снятия усилия на рычаг тормоза возвращает поршень в исходное положение. По мере износа накладок тормозных колодок поршень, чтобы иметь возможность прижаться к тормозному диску, все больше и больше деформирует кольцо. В какой-то момент большая деформация станет невозможной, и поршень проскользнет относительно кольца, выбирая зазор между колодкой и диском. Таким образом обеспечивается самоподвод колодок при их износе.
Рис 5.18. Рабочий тормозной цилиндр с самоподводом колодок:
а — при нажатии рычага (педали) тормоза; б — при отпускании рычага (педали) тормоза; 1 — рабочий цилиндр; 2 — уплотнение прямоугольного сечения; 3 — поршень; 4 — тормозная колодка
У мотоцикла «Курьер» применен механический привод переднего дискового тормоза (рис. 5.19). В рычаге на руле закреплена бобышка троса. Другой конец троса перемещает рычаг в корпусе рабочего тормоза, закрепленного на трубе вилки. Храповой механизм внутри корпуса обеспечивает самоподвод колодок, компенсируя их износ.
Рис 5.19 Механический привод переднего дискового тормоза («Курьер»): 1 — тормозные колод ки; 2 — направляющая колодок, закрепляемая на вилке; 3 — палец, по которому перемещается скоба; 4 — скоба с механизмом тормоза; 5 — упор троса; 6 — рычаг тормоза
Дисковые тормоза с гидравлическим приводом бывают с «плавающим» диском и «плавающей» скобой. У последних («Курьер», «Иж-Юнкер», «Урал-Волк» — рис. 5.20) скоба вместе с колодкой может перемещаться по двум направляющим относительно корпуса, закрепленного к подвижной трубе передней вилки. Тормозной диск в этой схеме жестко крепится к ступице колеса. Скоба вместе с колодкой, «плавая», занимает оптимальное положение, обеспечивая равномерный зазор между колодками и диском. У некоторых зарубежных мотоциклов, наоборот, колодки со скобой жестко прикреплены к подвижной трубе вилки, а диск имеет возможность осевого перемещения относительно ступицы колеса (рис. 5.21).
Рис 5.20. Гидравлический тормоз с «плавающей» скобой: 1 — скоба; 2 — палец; 3 — уплотнение прямоугольного сечения; 4 — прокачной штуцер; 5 — поршень; 6 — пыльник; 7 — юрмозная колодка. 8 — тормозной диск.
Рис. 5.21 Двухпоршневой рабочий цилиндр гидравлического тормоза с «плавающим» диском: 1 — поршни; 2 — скоба с тормозными цилиндрами; 3 — «плавающий» диск; 4 — ступица колеса со шпицами
Дисковые тормоза с гидравлическим приводом бывают одно-, двух- и многопоршневые (до 4 — 6). Тормозные колодки представляют собой деталь, к стальному основанию которой ириформована специальная фрикционная масса (у современных колодок — без содержания опасного для здоровья асбеста).
У мотоциклов с боковым прицепом третье колесо оснащается тормозом, приводимым одновременно с задним при нажатии педали тормоза. Эти, а также другие трех- и четырехколесные МТС обязательно оснащают стояночным тормозом, обеспечивающим неподвижность мотоцикла с полной нагрузкой на уклоне 16% (как и по нормативам для автомобиля).
Неисправности тормозов
возникают при замасливании колодок или их износе, а также в случае дефектов привода. К таким дефектам у механического привода относятся повышенное сопротивление перемещению троса или повороту кулачка. В приводе дисковых гидравлических тормозов основная неисправность — попадание воздуха в тормозную магистраль. Также при попадании воды и грязи на поверхность рабочего цилиндра, поршень может потерять подвижность и не растормаживаться.
На мотоциклах применяются колеса трех видов: спицованные, штампованные и литые (рис. 5.22).
Рис. 5.22 Мотоциклетные колеса: а — спицованное; б — штампованное; в — литое
Спицованные колеса (ведущие свою родословную от велосипедных) имели абсолютное распространение на мотоциклах прошлых лет. В последние годы на зарубежных мотоциклах литые колеса заметно потеснили спицованные, которые продолжают устанавливать на мотоциклы двойного назначения, некоторые классики и круизеры. Достоинствами спицованных колес являются ремонтопригодность и способность выдерживать ударные нагрузки. Недостатки — трудоемкость при сборке, потребность в обслуживании и сложности при использовании бескамерных шин. Спицы, выполненные из особой проволокиг имеют с одной стороны головку (шляпку) для закрепления в ступице, а с другой — резьбу. На резьбу наворачивается специальная гайка (ниппель) с головкой, входящей в отверстие в ободе, и квадратным гнездом под ключ.
Диски колес, штампованные из стального листа, выполняют как разъемными по продольной оси, так и цельными. Устанавливают штампованные колеса на модели с небольшим диаметром колес, в основном на АТУ и скутеры; широкого применения на других типах МТС они не получили.
Литые колеса изготавливают из алюминиевых (магниевых) сплавов. Они отличаются от других видов прочностью, не нуждаются в ремонте и позволяют применять различные дизайнерские решения, выбирая форму и количество спиц.
Ступицы спицованых и штампованных колес изготавливают из алюминиевого сплава (рис. 5.23). Литые колеса современных мотоциклов неразборные, ступица отлита как одно целое с остальной частью колеса. В с тупицу колеса с барабанным тормозом залит стальной тормозной барабан. Внутри ступицы расположены подшипники колеса — шариковые или роликовые радиально-упорные. Последние применяются в колесах МТС, имеющих боковую нагрузку — с боковыми прицепами и АТУ. Подшипники защищены от попадания воды и грязи манжетами (сальниками).
Конструкция переднего и заднего колес может быть одинаковой — в этом случае они взаимозаменяемы. Таким свойством обладают колеса большинства российских мотоциклов, однако на зарубежных моделях подобные колоса практически но встречаются.
Рис 5.23 Ступицы колес: а — с шариковыми подшипниками («Урал-Соло Классик»); б – с роликовыми радиально-упорными подшипниками («Урал» ИМЗ-8.103-10); 1 — ступица; 2 — шариковый подшипник; 3 — тормозной диск; 4 — распорная втулка; 5 — ось колеса; 6 — регулировочная гайка с контргайкой; 7 — роликовый подшипник; 8 — тормозной барабан