SHIMANO Féktárcsa és Nyomaték Információk Kerékpárokhoz

A kerékpározásban az irányítás nélküli erő mit sem ér, ahogy egy híres szlogen is mondja, és ez különösen igaz a fékezésre. A kerékpár-alkatrészek megfelelő rögzítése és a pontos nyomaték alkalmazása alapvető fontosságú a biztonság és a teljesítmény szempontjából. A modern kerékpárokon egyre elterjedtebbé váló tárcsafékek, különösen a SHIMANO rendszerei, precíz beállítást és karbantartást igényelnek, melynek egyik kulcseleme a helyes meghúzási nyomaték.

A SHIMANO Története és a Tárcsafékek Fejlődése

A SHIMANO története 1921-ben indult, alapítója az akkor 26 éves Shozaburo Shimano. Az 1960-as évek elején a SHIMANO 3-fokozatú agyváltó nagy népszerűségnek örvendett az USA-ban, ahol leányvállalatot is alapítottak. Az európai bázis megteremtésével együtt 1973-ban indult a SHIMANO versenysport-szponzoráció, amely egy felső kategóriás alkatrészcsoport kifejlesztését vonta maga után. Ez a Dura Ace, amely szűk évtizedenként megújuló generációival a mai napig meghatározza a kerékpáralkatrészek fejlődését. Az első “profi” országúti SHIMANO alkatrészcsalád az 1978-as Dura-Ace EX, az ott alkalmazott kazettás hátsó agy világszabvánnyá vált. A 90-es évek legtöbb fontos alkatrészfejlesztése már a Shimano mérnökeit dicséri.

A mountain bike-ok világában a szakág megszületésétől a japán óriás diktálta a fejlődés ütemét. A tárcsafék terjedőben van a kerékpárokon, ma már nemcsak a terephasználatra készült MTB kerékpárokon gyakori, hanem az országúti, gravel, és akár a trekking vagy városi szegmensben is teret nyert. A tárcsafékek szinte minden típusú kerékpáron elterjedtek, és érett technológiának számítanak.

A Féktárcsa és Működése

A féktárcsa (más néven rotor, tárcsa) a tárcsafékrendszer része, a kerékagyra rögzül, anyaga rendszerint acél. Fékező felülete a jobb hűtés érdekében perforált. A tárcsafék hidraulikus és mechanikus változatban kapható, mindkettő azonos méretű és kialakítású féktárcsát alkalmaz. A fékbetét szinteres, organikus vagy félfémes.

A hagyományos felnifékekkel szemben, ahol tulajdonképpen a felni maga egyben a „féktárcsa” is, a tárcsafékek esetében a kerékagyra rögzített rotor szolgáltatja a fékező felületet. Szinte csak előnyei vannak az ilyen rendszernek! Az egymáshoz tervezett fékpofa és tárcsa mindenképpen jobb fékhatást biztosít. A tárcsafék használatával megszűnik a felni kettős funkciója, miszerint kerék és fékfelület is egyben. Ezzel egyidejűleg a tárcsának egyetlen feladata van, minél tartósabb és hatékonyabb fékező felület legyen.

Kényelmes kerékpárnyereg vélemények

Az erőátvitelt tekintve hidraulikus, félhidraulikus és mechanikus fékek között választhatunk. Az utóbbi években a legnépszerűbb a hidraulikus rendszer lett, nem alaptalanul. Kisebb kézerő, jelentősen nagyobb fékhatás, kiváló adagolhatóság, időjárástól szinte független működés. Ezek a hidraulikus fékrendszer előnyei. A bowdenes tárcsafék esetén az időjárás független működés szintén érvényes, a fékerő azonban már jelentősen alacsonyabb.

A SHIMANO, Tektro, Magura fékekben az ásványolaj eredetű fékfolyadék továbbítja a fékkarra ható erőt a munkahengerek irányába. Előnye, hogy egyszerűen kezelhető, nem öregszik, viszonylag környezetbarát. Hátránya, hogy a DOT fékfolyadékoknál hamarabb melegszik, hő hatására tágul és ilyenkor gázbuborékok keletkezhetnek (levegősödik). Az ásványolajjal működő fékek esetén mindenképpen szükség van egy kiegyenlítőtartályra, amit leginkább a fékkarokba építve helyeznek el.

Tárcsafogvatás: Center Lock vs. 6-csavaros

A féktárcsa felfogatása két fő szabvány szerint történhet: 6-csavaros (IS - International Standard) vagy Center Lock. Az IS a régebbi szisztéma, már az 1990-es évek elején is létezett. A Center Lock rendszert a Shimano fejlesztette, és 2003-ban vezette be. Elsődleges célja a felszerelés megkönnyítése volt, emellett a CL-kialakítás jobban ellenáll a deformációnak, ami a kerékpár-tárcsafékek egyik rákfenéje. A tárcsát az agyra kell helyezni, majd az egyébként a kazettás lánckeréksorokhoz használatos szerszámmal rögzíteni.

A 6-furatos IS az elterjedtebb, a piacon kapható féktárcsák több mint 90% ezt a rendszert követi. A Center Lock alkalmazása bemutatása után dinamikus fejlődésnek indult, de a folyamat a 2010-es években lelassult. Habár a Center Lock egyik fő célja a tárcsák egyszerű szerelése, a 6-furatos IS sem „atomfizika”. Ráadásul nem kell hozzá speciális szerszám sem, csak az elterjedt Torx kulcs, ami szinte minden zsebszerszámkészletben megtalálható.

A Center Lock-kompatibilis kerékagy adapterrel fogadhat 6-csavaros rotort, míg a fordított eset nem lehetséges. Így ha nem szeretnél Shimano rotort használni a Center Lock kerékagyon, a számos gyártó által kínált adapter jelentheti a megoldást. Ez növeli a fékrendszer tömegét, de egyéb hátrányt nem okoz.

A Shimano fejlődése

A Center Lock kerékagy könnyebb, mint az azonos árszintű 6-furatos, amit az utóbbi fogadófelületének nagyobb mérete indukál. Ellenben maga a Center Lock tárcsa azonban nehezebb, mint a csavarokkal ellátott 6-furatos. Például, a Shimano XT Center Lock 160mm-es rotor 156 gramm, szemben a Shimano XT 6 csavaros 115 grammos tömegével. Az aritmetika azt mutatja, hogy a Center Lock rendszer összességében 45 grammal könnyebb, mint a 6 csavaros rendszer, amennyiben a Shimano XT kerékagyakat és az ugyancsak általuk kínált 160 mm-es rotort vesszük alapul.

A Center Lock tárcsák esetében a Shimano fokozott hőelvezetést biztosító, ún. IceTech (Freeza) technológiát is kínál, előnyeit tudományos kísérletek is igazolják. A magasabb gyártási költségek és kisebb volumen miatt a Center Lock féktárcsák valamivel drágábbak, mint az azonos méretű 6-furatosak. Emellett CL-tárcsát jellemzően nagy márkák kínálnak, ahol az alapanyag, a gyártástechnológia, a hőkezelés és a minőségbiztosítás magasabb szintű. Mindkét rendszernek vannak előnyei és hátrányai, a tapasztalat szerint bármelyik alkothat tökéletesen működő rendszert.

Nyomaték a Kerékpáron: Miért Fontos?

A nyomaték a menetes rögzítésű alkatrészekre ható erő. A kerékpárok esetében az alkatrészek többsége menetesen van rögzítve, és a megfelelő erő alkalmazása nagyon fontos. A kezdő kerékpárosok egyik leggyakoribb hibája, hogy túlságosan meghúzzák a csavarokat, azt gondolván, hogy így megakadályozzák a kilazulásukat, vagy éppen ellenkezőleg, nem húzzák meg őket eléggé, illetve nem ellenőrzik őket rendszeresen a lazaság elkerülése érdekében.

Ha a menetet nem húzzuk meg eléggé, lazaságot és súrlódást okozunk, ami szintén károsítja az anyagokat, és fennáll annak a veszélye is, hogy menet közben meglazulnak, veszélyeztetve testi épségünket. A törött csavarok vagy a lekerekített fejű csavarok az alkatrészek összeszerelésekor a túlzott meghúzás leggyakoribb következményei. De súlyosabb meghibásodásokat is okozhatunk, például a váz, a kormány és a nyeregcső törését, vagy a menetek tönkremenetelét, amelyeket nem mindig lehet javítani. A gyártó által megadott maximális nyomatékok néha nem alkalmazhatók, mivel elegendő, ha a rögzítés megfelelő. De azt tanácsoljuk, hogy mindig alkalmazza őket, mert ez az egyetlen módja annak, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az alkatrészek nem lazulnak meg menet közben, ami kockázatot jelent a kerékpár alkatrészeire és a saját biztonságára nézve.

Nyomatékkulcsok és Használatuk

A nyomatékkulcsok alkalmasak az alkalmazott erő pontos mérésére. Az egyes alkatrészekhez ajánlott nyomatékok, amelyeket az alkatrészen magán, bevésve vagy festve, illetve a gyártó utasításaiban találhatunk. A kerékpár alkatrészein a maximális nyomatékok széles skálán mozognak, az átviteli karok kis csavarjainál 1,5 Nm-től a hajtómű egyes tengelyeinél 60-70 Nm-ig.

Minden, amit a Shimano adapterekről tudni kell

A nyomatékkulcs egy racsnis kulcs, amely beépített nyomatékmérő rendszerrel rendelkezik. A szokásos eljárás az, hogy a kulcs kattan, amikor eléri a kiválasztott nyomatékot. Ekkor egy jellegzetes hang hallható, és a kulcs nem továbbítja a kifejtett erőt a meghúzott csavarra vagy anyára. Egyes modelleknél a kattanás és a hangjelzés helyett egyszerűen csak megcsúsznak.

Nyomatékkulcs típusok:

Két fő típust különböztetünk meg:

Fix nyomatékú kulcsok: Ezek a legegyszerűbbek és a legkisebb méretűek. Gyárilag kalibrálva vannak egy maximális nyomatékkal, amelyet nem tudunk változtatni. Általában cserélhető bitekkel rendelkeznek a csavarokhoz, amelyekhez általában ilyen nyomatékok szükségesek. A kerékpárszereléshez a leghasznosabbak a 4 vagy 5 Nm-re beállított kulcsok, ami a kormány, a kormányszár és a nyeregszár csavarjainak szokásos maximális nyomatéka, amelyeket a leggyakrabban kell kezelni.
Állítható nyomatékú kulcsok: Állítható skálával rendelkeznek, amellyel a kívánt nyomatékot választhatjuk ki egy tartományon belül. A mechanikus beállítású kulcsok esetében általában egy vagy két tárcsával lehet manuálisan kiválasztani a nyomatékot, meglehetősen pontosan. A digitális kulcsok esetében a nyomatékot egy kijelzőn lehet kiválasztani, és amikor elérjük, hang- és/vagy fényjelzést ad.

Az ajánlott nyomatéktartomány egy amatőr számára általában 3 vagy 4 Nm és 24 Nm között van, mert lefedi a kerékpár menetes alkatrészeinek nagy részét. A 24 Nm-nél nagyobb nyomatékot igénylő alkatrészek általában a menetes hajtóműtengelyek, amelyek akár 60-70 Nm maximális nyomatékot is igényelhetnek, és a kazettarögzítők, amelyekhez általában 40 és 50 Nm közötti nyomaték szükséges.

Fontos tippek a nyomatékkulcs használatához:

Mindig a markolatnál fogva használja, így kevesebb erőt kell kifejtenie a nyomaték eléréséhez, és érzékenyebben tudja alkalmazni az erőt.
Több csavar esetén felváltva és fokozatosan húzza meg a csavarokat. Soha ne húzzon meg egy csavart teljesen, majd a következőt. És ha kettőnél több csavarról van szó, húzza meg őket keresztben.
Ne húzza meg újra a csavart, amikor a nyomatékkulcs jelzi, hogy elérte a kívánt nyomatékot. Még ha kattan is, továbbra is részben meghúzhatja, és a feszültség a megadott nyomaték fölé kerülhet.
Ha korábban meghúzott csavarokat ellenőriz, célszerű kilazítani és újra meghúzni őket a kulccsal.
Kerülje a nyomatékkulcs ütődését és vízzel való érintkezését. Ez megváltoztathatja a kalibrálást.
Állítsa a legkisebb feszültségre, amikor nem használja. Így meghosszabbítja a rugók élettartamát, és hosszú évekig fenntartja a helyes kalibrálást.

Fékbetétek: Típusok és Bejáratás

A Magura fejlesztőinek részletes interjúja szerint a fékbetétek választása körülbelül 20%-kal befolyásolhatja a fékhatást. A szinterelt (fémes) és organikus betétek megkülönböztetése általános használatban nagyon ellentétesnek tekinthető. A szinterelt betéteket nagyon tartósnak és hőállónak írják le, míg az organikus betétek élesebbek rövid fékezéseknél. Fontos azonban megjegyezni, hogy a terminológia használata nincs szabványosítva, és sok organikus betétnél magas a fémek aránya.

A MAGURA minden MT fékhez kizárólag organikus betétkeverékeket ajánl, amelyek kevesebb, mint 30% fémtartalommal rendelkeznek, mivel a fékrendszerük nem a magas fémtartalmú szinterelt betétek viselkedésére van kialakítva. Egy gyártó a szinterelt betétek kizárásával próbálkozhat annak érdekében, hogy az összes fékrendszert ne hevítse túl. Mivel a magas fémtartalmú betétek közvetlenül a hőt a féknyereg felé vezetik, az organikus betétek jobban elszigetelik a féknyerget a tárcsa hőjétől.

A Fékbetétek Bejáratása

A bejáratás során a fékbetét és a féktárcsa egymáshoz igazodik. A legkisebb tökéletlenségek is kiigazításra kerülnek, hogy optimális súrlódási felületet biztosíthassanak. Emellett a betét a bejáratás során enyhén kigázosodhat, és a gyártási folyamat maradványai is eltávolításra kerülnek. Csak a bejáratás után hangolódnak össze a betét és a tárcsa, így biztosítva a legjobb teljesítményt és hosszú élettartamot.

Az új fékek esetén az igazán jó fékhatás eléréséhez legalább 30-40 mérsékelt erejű fékezés szükséges. Ebből következik, hogy semmiképp se vadiúj fékekkel indulj egy Alpok átkelésre! A bejáratási időszak alatt egy mikroszkopikus vékony súrlódási réteg képződik, amelynek során a két anyag kopás következtében leváló részecskéi beleégnek egymás külső felületébe. Ezen a leheletfinom rétegen a két anyag kémiailag szinte azonos lesz.

Gyakori Problémák és Megoldások

Elméletileg a tárcsafékek tökéletes működésre számíthatnak minimális karbantartási igénnyel. A gyakorlatban azonban gyakran más a helyzet, mivel sok kerékpáros folyamatosan szembesül a klasszikus tárcsafék-problémákkal, mint a fading (fékerő elgyengülése melegedés hatására), nyikorgás és dörzsölés.

Fading (Fékhatás csökkenése)

A fading két módon alakulhat ki erős és tartós fékezés esetén. Egyrészt a fékbetét és a féktárcsa hőmérsékletének növekedésével, aminek következtében mindkettő súrlódási együtthatója csökken. Másrészt, jóval ritkábban, a fading a fékfolyadék forrásából adódhat. A forrás során buborékok keletkeznek, amelyek a fékezés során a rendszerben összenyomódnak, ezáltal rosszabb fékhatást eredményezve. Nagyobb féktárcsaátmérővel vagy nagyobb tömegű modellekkel könnyen optimalizálhatja saját fékrendszerét a fáradás ellen. Ezenkívül a betétek keverékének megváltoztatása is csökkentheti a fáradást.

Csikorgó és Súrlódó Fékek

Amikor a fék felől felhangzik a „Macskazenekar” már rendszerint késő. A visítás, nyikorgás, zizegés és egyéb ronda hangok jelzik, hogy valami nincs rendben a tárcsafékek körül. Első lépésként minden fékalkatrészt, de a kerék, villa, kormánycsapágy & stb. érintett részeit is helyes szerelés szempontjából kell ellenőrizni. Sok komponens rezgésekkel zajokat vagy csiszolást okozhat. Az ellenőrzés után a betéteket és a tárcsát is szennyeződések, sérülések vagy üvegesedés szempontjából kell vizsgálni. Egyenetlen vagy sérült súrlódási partnerek vibrációkat és ezáltal zajokat okozhatnak.

Ha a tárcsa súrol a féknyeregben, először is ellenőrizni kell, hogy a tárcsa középen van-e a betétek között, és hogy a féknyereg magassága megfelelő-e, így a betétek a tárcsa súrlódási felületén fékeznek, és nem érintik a tárcsa gerendáit. A túlterhelt, azaz gyakran túlmelegedő komponensek is zajokat okozhatnak. Egy nagyobb tárcsaátmérő megelőzheti a túlmelegedést.

Lágy Fékkar vagy Levegősödés

A kar ruganyos mozgása, gyenge fékhatás, árulkodó jel. A fékfolyadék forráspontjának elérése esetén keletkező gázbuborékok eredményezhetnek levegősödést. Ilyenkor az újabb fékezésnél a kar kormányhoz vezető útja nem elég a megfelelő nyomás kialakításához. A levegősödés csak a fékrendszer teljes légtelenítésével orvosolható, ezért lehetőség szerint el kell kerülni és megelőzni ezt az állapotot.

SHIMANO Fékrendszer Légtelenítése Lépésről Lépésre

A SHIMANO fékek légtelenítésének eljárása a következő:

Előkészítés: Rögzítse a kerékpárt szervizállványon, szerelje ki a kereket. Lazítsa meg a fékkar bilincsét, rögzítse vízszintes helyzetben. Lazítsa meg az állítócsavart a karon. Csavarja ki a légtelenítő csavart a tágulási tartályból, és csavarja be a tölcsért (légtelenítő tartályt).
Fékbetétek eltávolítása és dugattyúk előkészítése: Távolítsa el a sasszeget és a fékbetéteket a féknyeregből. Fékdugattyús feszítővel (vagy széles felületű szerelőkulccsal, lapos csavarhúzóval régi fékbetéteken keresztül) nyomja szét a fékdugattyúkat. Helyezzen be egy légtelenítő betétet (sárga kockát) a féknyeregbe, és rögzítse sasszeggel.
Légtelenítés: Fecskendővel szívja fel a megfelelő ásványolajat. Távolítsa el a dugót a tölcsérről. Nyissa ki a légtelenítő szelep fedelét a féknyergen, és helyezze rá a cső másik végét a fecskendővel együtt. Lazítsa meg a légtelenítő szelepet/csavart (1/4-1/2 fordulat). Nyomja be a folyadékot a fékrendszerbe, figyelve a tölcsérbe emelkedő régi olajra és légbuborékokra. Nyomja meg néhányszor a fékkart, és ütögesse meg a féktömlőt a légbuborékok eltávolítása érdekében. Zárja le a légtelenítő szelepet, húzza meg a fecskendőt, és válassza le a csövet.
Összeszerelés és beállítás: Dugja be a tölcsért egy dugóval, és csavarja le a tágulási tartályról. Helyezze vissza a csavart, és finoman húzza meg. Törölje le a felesleges olajat. Távolítsa el a sasszeget és a távtartót a féknyeregből. Helyezzen be új fékbetéteket, és rögzítse őket sasszeggel. Szerelje vissza a kereket.
Fék centírozás: Lazítsa meg a féknyerget rögzítő két csavart. Nyomja meg a fékkart, hogy a féknyereg a tárcsához képest középre kerüljön. Húzza meg újra a csavarokat 5-6 Nm nyomatékkal.

Kerékpárszerelés: Shimano Deore hidraulikus tárcsafék légtelenítés

Optimalizálás és Karbantartás

A tárcsafékek fokozottan érzékenyek arra, hogy a kerék mindig pontosan és ugyanott helyezkedjen el. A vastag lakkréteg, vagy a porfestéses bevonat egyaránt okozhatja a kerék rögzítésének pontatlanságát. Egy finom műszerész reszelővel óvatosan megtisztítható az a felület, ahol a keréktengely, illetve az azon lévő kontraanya felfekszik és ezzel már orvosoltad is a problémát.

Tárcsaátmérő és Fékerő

Alapvetően egy nagyobb tárcsa a nagyobb karja miatt nagyobb fékerőt jelent. Ugyanakkora kéz erővel egy 203 mm átmérőjű féktárcsa körülbelül 10% -kal nagyobb fékerőt generál, mint egy 180 mm-es modell, egy 220 mm-es féktárcsa további 10% -kal többet. Ezenkívül egy nagyobb tárcsa hőállóbb, ami természetesen segít elkerülni a fadinget, azaz a súrlódási érték csökkenését a betét és a tárcsa között.

A gyártók több módszert is bevetnek a hőképződés csökkentésére, de teljesen kiküszöbölni nem lehet. A szendvics szerkezetű féktárcsa, az alumínium csillagra rögzített acél fékező felület, vagy az alumínium hátlapos fékbetét valamelyest segít ugyan de a fék így is túlhevülhet. A súrlódással keletkező hőt a fékbetét átadja a hátlapon keresztül a munkahengernek, a munkahenger pedig melegíti a fékfolyadékot.

Kopóalkatrészek és Cseréjük

A féktárcsa kopóalkatrész, fémszemcsés fékpofa használata esetén gyorsabban használódik el. A tárcsát akkor kell cserélni, ha vastagsága nem éri el az 1,5mm-t (Shimano tárcsáknál). A gyártók egy része megadja azt a méretet, aminél vékonyabbra kopva a rotor megérett a cserére. A fékhatás romolhat, ha a tárcsa sérülést szenved, vagy szennyeződés (kenőanyag) kerül a tárcsára, illetve a betétekre. A tárcsáról az olajos szennyeződés mindenképpen el kell távolítani, ehhez féktárcsa-tisztítószert ajánlunk.

Előbb vagy utóbb minden fékbetét elkopik. Egyes esetekben nincs más megoldás, mint a fékbetét cseréje. Mindenképpen ez a teendő, ha a fékbetétet olajos, vagy szilikon szennyeződés érte. Ilyenkor sem a felcsiszolás, sem a sütőben történő kiégetés sem segít, cserélni kell. Az új fékbetét beszerzése előtt mindenképpen nézd meg, hogy a féktárcsáidhoz milyen alapanyagú fékbetét javasolt!

tags: #shimano #fektarcsa #nyomatek #információ