Тормоза младших братьев автомобилей
Тормоза младших братьев автомобилей
 | | Не так давно (до 1991 года) наша «большая Родина» занимала лидирующее место в мире по количеству выпускаемых мотоциклов — «младших братьев автомобилей». Однако лидерство в количестве не давало и не дает нам причин считать, что наши мотоциклы обогнали своих конкурентов в качестве, безопасности, дизайне и т.д. Скорее наоборот, думая о количестве, нашим производителям «не хватало» времени подумать об остальном. В настоящее время наши мотоциклы представляют собой примитивные создания, мало чем отличающиеся от мотоциклов послевоенных лет. Что же касается фирм-произоводителей с мировыми именами, то они ушли намного вперед и сейчас их «детища» оборудованы новейшими системами и агрегатами, иногда превосходящими автомобильные (модность, дизайн, обтекаемость). В этом номере журнала «Автоцентр» мы познакомим Вас с особенностями тормозных механизмов мотоциклов и их развитием. |
иметь что-то среднее между велосипедом и автомобилем. Результатом такой «прихоти» стало изобретение мотоцикла, который
первоначально представлял собой велосипед с усиленной рамой и колесами,
а вместо педалей был «подвешен» двигатель внутреннего сгорания. Вес такой
конструкции превышал двести килограммов и уже был способен развивать значительную
скорость. А при появлении скоростных качеств сразу же возникла проблема
с тормозами. Велосипедный тормоз — разжимной барабaнчик во втулке заднего
колеса — работал в среде смазки и при трении металла о металл стал практически
бессильным в выполнении своей ответственной функции.
В сложившейся ситуации поначалу пришлось убрать смазку от трущихся поверхностей,
а затем началось применение фрикционных материалов —
сперва кожи, а далее — материал, в основе которого лежит асбестовое волокно.
Фрикционные материалы, как известно, имеют малую прочность, поэтому из них
стали изготавливать тормозные накладки, крепящиеся к тормозным колодкам
(стальным) путем приклепывания, а в дальнейшем — приклеивания. После начала
изготовления тормозных колодок велосипедная втулка «превратилась» в тормозной
барабан. Тормозное усилие колодки на барабан стало создаваться при помощи
разжимного кулака. который приводился в движение через вал и систему тяг
(тросов) от ножного или ручного рычага тормоза.
На некоторых мотоциклах на заре развития применялся ленточный тормоз, состоящий
из специальной ленты, обхватываемой шкив на колесе и натягиваемой при помощи
рукоятки. Единственным достоинством такого тормоза являлась его простота чего,
к сожалению, мало для безопасной езды.
Классическая схема барабанного тормоза | Схема двухкулачкового тормоза с самоусилением колодок |
Знакомое выражение «тормоза на скорость не влияют» в
случае с мотоциклами доказали обратное. С начала проведения кольцевых гонок
выяснилось, что максимальная скорость мало влияет на время прохождения круга,
намного важнее иметь более высокую среднюю скорость. Увеличение средней скорости
в равной степени зависело как от повышения мощности двигателя, так и от улучшения
эффективности тормозов. Такая расстановка сил обусловила острую конкурентную
борьбу между «мощностью» и «тормозами». Поначалу стали увеличивать размеры
тормозных барабанов, далее обнаружили, что в классической схеме барабанного
тормоза одна колодка работает с самоусилением, а другая — с отталкивающим
от тормозного барабана эффектом. Этот недостаток был устранен путем установки
двух разжимных кулаков, которые заставили обе колодки работать с самоусилением.
Еще одной проблемой являлось нагревание трущихся поверхностей, приводящее
к потере эффективности тормозов при интенсивном, продолжительном торможении.
Устранение этого недостатка вначале достигалось путем увеличения размеров
тормозных барабанов вплоть до самого обода. Не помогла решить этой проблемы
и установка воздухозаборников, которые охлаждали барабан изнутри. А тем временем
скорость и сцепление колес с дорогой все еще росли, и тогда наступил момент,
когда барабанный тормоз исчерпал все свои возможности и уступил место дисковым
тормозам.
Суть дисковых тормозов заключается в использовании плоских дисков в качестве
трущихся поверхностей. Идея дисковых тормозов стара, но трудности в изготовлении
трущихся поверхностей не давали им выхода на «арену».
Главным преимуществом данного типа тормозов является хорошая охлаждаемость.
Дисковые тормоза сразу же начали вытеснять барабанные, сначала на спортивных
мотоциклах, а потом и на тяжелых быстроходных. В настоящее время тормозные
диски мотоциклов все чаще стали изготавливать из стали взамен чугуну, при
этом в них появились различного рода отверстия, служащие для вентиляции
и удаления продуктов износа. Постепенно пришлось выполнять требования «зеленых»
о запрете использования асбеста и вот сейчас мы уже встречаем «громкую»
рекламу о «безасбестовых» колодках.
Плавающая скоба | Оппозитная скоба дискового тормоза: 1 — суппорт (скоба); 2 — поршень;3 — диск; 4 — канал; 5 — колодка. На схеме хорошо видна близость канала, соединяющего цилиндры, к нагреваемым частям скобы. |
Установка дисковых тормозов на мотоцикл привела к усовершенствованию привода,
а точнее сказать, к замене механического привода на гидропривод. Первоначально
дисковый тормоз представлял собой два рабочих цилиндра с колодками, расположенными
по обе стороны от диска. Такая конструкция получила название опозитной скобы.
Однако она имела недостатки, которые ограничивали ее применение: необходимость
подвода тормозной жидкости к двум цилиндрам, разделенным вращающимся диском;
нагревание скобы во время торможения приводило к вскипанию «тормозухи», снижая
эффективность тормозов.
Для повышения надежности была сконструирована скоба с одним гидроцилиндром,
которая могла перемещаться относительно диска, обеспечивая хорошее прилегание
колодок с обеих сторон диска. Подвижность скобы обеспечило ей новое название — «плавающая» скоба.
Альтернативой плавающей скобе явилось изобретение «плавающего»
(подвижного) диска, при этом скоба стала фиксированной.
До недавнего времени все эти конструкции успешно конкурировали между собой,
так как имели каждый свой недостаток, понижающий надежность (вскипание «тормозухи», узлы обеспечения подвижности диска, скобы).
На этом развитие не остановилось, а постепенно происходил процесс искоренения
существующих недостатков. Создатели эксплуатационных материалов уже предлагают
температуростойкую тормозную жидкость, а конструкторы «умудрились» укрепить
плавающий диск с помощью упругой муфты (полуплавающий или полужесткий диск).
На высокоскоростных мотоциклах (скорость более 150 км/ч) при торможении
возникла еще одна проблема — перегрузка одного пера вилки переднего колеса
со стороны тормозного механизма (диска) и стремление к повороту в ту же сторону.
Эту проблему решили путем установки двух тормозных механизмов на обе стороны
колеса.
Что касается привода, то он остается пока таким же раздельным —
на передние колеса гидравлический с рычагом на руле справа, на задние также
гидравлический, но с ножным приводом. Кое-кто уже пытается объединить привод
передних и задних тормозов, при этом используются «хитроумные» устройства
управления торможением обоих колес, но с разной эффективностью (Honda CBR
1100XX Super Blackbird).
Увеличение эффективности тормозов привело к появлению проблемы блокировки
колес. Устранение этого недостатка является особенно важной задачей, так как
при блокировке колес моментально теряется устойчивость, очень часто приводящая
к опрокидыванию мотоцикла. Решение этой задачи пришло из автомобилестроения,
а точнее, на мотоцикл стали устанавливать ABS, аналогичную автомобильным (см. «Автоцентр»
№ 17).
Выбор типа конструкции тормозных механизмов для каждой модели мотоциклов
происходит в зависимости от технических характеристик, возможностей компоновки
и других факторов.
Этот рассказ о тормозах мотоциклов можно пока закончить, но это не значит,
что в этой области все проблемы решены. Просто пока придется немного подождать
до «премьеры» показа новых гениальных конструкций,
устройств безопасности «младших братьев автомобилей».
