Brzdové systémy motocyklů - Motorcycle braking systems

Aprilia Tuono R. přední brzdy mají dva plovoucí kotouče z nerezové oceli se sintrovanými podložkami a radiálně namontované čtyřpístkové třmeny

Brzdové systémy motocyklů se v průběhu času měnily, protože motocykly se vyvinuly z jízdních kol s připojeným motorem, až k prototypům motocyklů o rychlosti 350 km / h, které byly vidět v závodech MotoGP. Většina systémů pracuje přeměnou kinetické energie na tepelnou energii (teplo) třením. U motocyklů je přibližně 70% brzdné síly prováděno přední brzdou. To se však může u jednotlivých motocyklů lišit; u typů s delším rozvorem, které mají větší předpětí hmotnosti, jako jsou křižníky a cestovní vozy, může být zadní brzda vyvinuta větší silou. Naproti tomu sportovní kola s kratším rozvorem a více svislou geometrií vidlí mohou tolerovat vyšší brzdné zatížení vpředu.[1] Z těchto důvodů mají motocykly obvykle mnohem silnější přední brzdu ve srovnání se zadní.

Dějiny

Lžíce přední brzdy ovládané pákou řídítek a ojnicí na tříkolce Royal Riley 1899 u Heritage Motor Center, Gaydon, Anglie

Rané motocykly, které byly v podstatě a jízdní kolo s připojeným motorem a neměl žádný brzdný systém kromě zpomalení motocyklu a vyložení nohy. Jeden z prvních motocyklů, který měl jakýkoli brzdný mechanismus, vyrobil Steffey Motorcycles z Philadelphie v roce 1902.[2] Toto používalo a lžíce brzda působící pouze na přední kolo.[3] Kolem roku 1909 páskové brzdy byly zavedeny, používaly pásmo smršťující se kolem bubnu.[4]:16

Douglas Motocykly byly k dispozici s kotoučovými brzdami Research Association vpředu a vzadu na jejich modelu RA z roku 1923, někdy nazývaném TT, s Freddie Dixon rok 1923 vítězný stroj s postranním vozíkem TT tohoto typu také s kotoučovou brzdou pro postranní kolo ovládanou spolujezdcem.[5][6]

Bubnové brzdy byly poprvé použity na motocyklech ve 20. letech 20. století a základní konstrukce se příliš nezměnila. Bubnové brzdy, které se původně používaly k brzdění předních i zadních kol, byly většinou nahrazeny kotoučové brzdy nebo se používají pouze pro zadní brzdění.[4]:17

Lambretta TV125 Series 3 byla první moderní[je zapotřebí objasnění ] výroba motocyklu s kotoučovou brzdou.[2] MV Agusta následovala jejich omezená výroba Cestovní motocykl o objemu 600 ccm oznámeno v roce 1965, které mělo dvojici předních kotoučových brzd Campagnolo ovládaných kabelem.[7]:80[8]:80 1969 Honda CB750 uvést kotoučové brzdy motocyklu na masový trh pomocí hydraulicky ovládaného jednopístového posuvného třmenu s pevným předním kotoučem.[7]:80

Brzy litá kola nebyla snadno kompatibilní s bubnovými brzdami. Slinuté destičky nabízejí lepší dobu zahřátí a lepší výkon za mokra. Azbest byl použit v brzdových destičkách, ale jeho použití pokleslo, když byl objeven negativní dopad na zdraví.

V roce 1989 uvedlo BMW na trh první motocykl vybavený protiblokovacími brzdami (ABS). Systém namontovaný na BMW K100 LT vážil podstatně více než lehké systémy namontované na moderních motocyklech.[2]

Přední zavěšení na Yamaha GTS1000 v roce 1993 byla vydána jednostranná kyvná vidlice, která mimo jiné měla za cíl snížit potápění při brzdění. Konstrukce umožňovala pouze jednu přední kotoučovou brzdu, takže poměrně velký kotouč o průměru 330 mm byl spojen s třímístem se třemi písty, světovým prvkem na sériovém motocyklu.[9]:28

Tradiční zavedení axiálního třmenu začalo být nespolehlivé, když byly zavedeny hladké pneumatiky, takže motocykly začaly přijímat radiálně namontované třmeny od Formule jedna závody aut.[10]

Bubnové brzdy

Hlavní článek: Bubnová brzda
Grimeca ventilovaná bubnová brzda na vytrvalostním závodním kole Honda RCB
Honda RCB s přední ventilovanou bubnovou brzdou od italského výrobce příslušenství Grimeca

Bubnové brzdy mají samočinný účinek.[11] Nejběžnějším designem je špičkový design. Exotičtější design měl čtyři, osm nebo šestnáct bot.[4] Některé motocykly používaly pro dodatečné chlazení žebrované a / nebo odvětrávané kryty, z nichž první byla AJS.[2]

Kotoučové brzdy

Hlavní článek: Kotoučová brzda
Yamaha GTS1000 přední kyvné rameno a sestava brzdy.

Disky

Plovoucí disky mají lepší vystředění disku s pevným třmenem. Plovoucí disk také zabraňuje deformaci disku a snižuje přenos tepla do náboje kola. Lambretta byla prvním výrobcem, který použil plovoucí disky na sériově vyráběném motocyklu.

Zvlněné disky umístí hmotu blíže k nápravě pro snížení setrvačnosti,[12] lepší odvod tepla a nižší hmotnost.[13] Byly původně vyvinuty pro Motokros kola však od té doby viděli použití i na silničních motocyklech.[2]

Posuvné versus pevné

Zlaté zpáteční přední kolo Comstar od Hondy CB400NC s třmenem brzdy se dvěma písty
Posuvný třmen se dvěma písty na a Honda CB400NC, axiální montáž

Jednočinné třmeny mají brzdové písty, které fungují pouze na jedné straně. Tento typ má konstrukci s plovoucím čepem, která umožňuje straně pístu třmenu tlačit na povrch disku a přitahovat také druhou stranu.[11]:100 Duální akce nebo protilehlé třmeny jsou upevněny do správné polohy, aby se snížila pružnost. Dvojí akce se postavila proti pístům na obou stranách disku, což výrazně zlepšilo oblast pístu.

Vícepístkové třmeny

Větší rotory lze použít ke zvýšení brzdné síly, ale také se zvyšuje hmotnost a setrvačnost. K překonání této brzdy výrobci vyvinuli třmeny čtyři, šest a dokonce osm pístů.[14] Zvýšení počtu pístů zvětšuje plochu zametaného pístu, což umožňuje delší, užší brzdové destičky a menší kotouče.

Montáž třmenu

Přední kolo Kawasaki KH400
Brzdový třmen namontovaný na přední vidlici, nazývaný také axiálně uložený

Brzy kotoučové brzdové třmeny byly před nohou vidlice na horní části disku. Tím se třmen umístil do oblasti s vysokým průtokem vzduchu pro lepší odvod tepla. Třmeny většiny moderních motocyklů jsou namontovány na zadní straně vidlice. To snižuje moment hybnosti sestavy vidlice a zlepšuje ovladatelnost při nízké rychlosti.[15]

Radiální třmeny

Radiální brzdový třmen je namontován rovnoběžně s dopředným směrem na brzdovém systému, což je činí pevnějšími než tradiční axiální uložení a není náchylný k torznímu ohýbání.[16] Nedostatek mírného bočního pohybu umožňuje přesnější brzdění a ostřejší brzdění.[17][18] Radiální třmeny mohou zjednodušit úpravu stávající kotoučové brzdy s většími rotory, protože není nutné vyměňovat celou montážní konzolu, stačí pouze distanční držák mezi třmenem a třmenem.[17]

Vnitřní brzdy

Honda to zkusila[když? ] konstrukce vnitřní brzdy u několika modelů, jako je VF400F a CBX550F, ale vrátil se[když? ] na standardní rozložení. Záměrem bylo zlepšit výkon za mokra a mít čistší vzhled. Sestava přední brzdy s odvzdušněnými kotouči byla uzavřena v odvzdušněném hliníkovém náboji a třmen byl namontován na náboj a uchopil kotouč zvenčí. To udržovalo brzdovou sestavu v suchu a umožňovalo použití litinových větraných kotoučů, protože plášť zakrýval jakoukoli nevzhlednou povrchovou rzi na kotouči.[19] Systém by se ukázal být krátkodobý se všemi po sobě jdoucími modely, které by se poté vrátily ke standardnímu nekrytému rozložení.

Konstrukce třmenu

Yamaha FJR1300 třmen s „modrou tečkou“ axiální montáž, používaný u mnoha modelů Yamaha

Tradičně protilehlé třmeny pístových brzd jsou vyrobeny ze dvou polovin, které jsou pak přišroubovány k sobě. Výhodou této metody je snadnost a rychlost, jakou lze jednotlivé kusy vyrobit. Nevýhodou je, že jsou méně odolné vůči ohybu při zatížení.[20] Monoblokové třmeny obrobené z jednoho kusu kovu jsou pevnější, ale mnohem dražší, takže někteří výrobci, jako je Sumitomo, odlévají tělo třmenu jako jeden kus a poté vyvrtávají otvory pístu externě s vytvořenými otvory po montáži. Tento typ posuvného měřítka společnost Yamaha hojně používá u široké škály modelů od své vlajkové lodi Yamaha YZF-R1 do většího rozpočtu Yamaha FZS600 Fazer Monobloc Brembo poprvé použit na Ducati 1098.[21]

Obvodové brzdy

Buell Motorcycle Company přijala kotoučovou brzdu namontovanou na ráfku, která údajně snižovala neodpruženou hmotnost v systému brzd kol a umožňovala lehčí paprsky kol.[sporný – diskutovat][22] Tento styl je obecně označován jako „obvodová brzda“ pro jeho místo uchycení ke kolu a byl používán v menším počtu jinými výrobci před Buellem. Jsou zřídka k nalezení na vlastní motocykl drátěná kola.[23][24]

Karbonové uhlíkové kotoučové brzdy

Karbonový kotouč, přední brzdy s třmenem vpředu na závodním motocyklu Suzuki MotoGP 2011

Uhlíkové brzdy se používají v Moto GP. Tření mezi uhlíkovými kotouči a uhlíkovými podložkami vytváří obrovské množství brzdné síly; mnohem větší brzdná síla než u běžných ocelových disků. Pracují při velmi vysokých provozních teplotách, obvykle mezi 400–1000 ° C.[Citace je zapotřebí ] Nepřetržité pozdní brzdění může uhlíkové uhlíkové brzdy přehřát, protože rychleji oxidují a opotřebovávají se. Vysoké teploty potřebné k tomu, aby uhlíkové uhlíkové brzdy byly účinné, znamenají, že nemohou být použity na mokru. Pro mokré závody jezdec musí změnit nastavení konvenční ocelové brzdy.[25] Hliníková lithiová slitina, pro sezónu 2015 zakázána[26]


Kombinované brzdové systémy

Hlavní článek: Kombinovaný brzdový systém

Protiblokovací systém

Hlavní článek: Protiblokovací systém pro motocykly

Alternativní nové systémy

Drag-závodní motocykly může v průběhu roku dosáhnout rychlosti až 412 km / h 1⁄4 míle (400 m) závod[27] a může používat kotoučové brzdy ve spojení s padáky zpomalit je po časovaném běhu.[28] Třída Streamliner pozemní rychlostní rekord motocyklu stroje jsou povinny vybavit padáky, pokud je motocykl schopen překročit rychlost 400 km / h.[29]:38

Elektrické motocykly může použít rekuperační brzdění zpomalit motocykl a současně dobít baterie.

KTM tajně závodil se strojem s KERS stylový regenerativní brzdový systém během Grand Prix Valenican 125 ccm 2008. Ačkoli se to považovalo za rozpor s pravidly, použití systému KERS předcházelo jeho použití ve Formuli 1.[30]

Reference

  1. ^ Basem Wasef. „Časté otázky: Jak brzdit na motocyklu“. Citováno 2015-06-09.
  2. ^ A b C d E Tim Watson (8. prosince 2003). „Historie motocyklů: brzdy“. Ride Apart. Citováno 2015-06-10.
  3. ^ John Glimmerveen. „Klasické motocykly: Kola motocyklů“. about.com. Citováno 2015-06-03.
  4. ^ A b C Margie Siegal (srpen 1995). „Brake Tech: The ABC's of Stopping“. Americký motocyklista. Americký motocyklista doc. ISSN  0277-9358.
  5. ^ Wilson, Hugo. (1993) The Ultimate Motor-Cycle Book str.51 Douglas a bankovní postranní vozík. Dorling Kindersley ISBN  0751300438 Přístupné a přidané 2015-11-25
  6. ^ Více historických závodních Douglasů Vintagent, 30. ledna 2007, Citováno 2015-11-25
  7. ^ A b Frank, Aaron (2003). Motocykly Honda. Nakladatelská společnost MotorBooks / MBI. p. 80. ISBN  0-7603-1077-7.
  8. ^ Ian Falloon (15. října 2011). Kniha Classic MV Agusta Fours. Veloce Publishing Ltd. ISBN  978-1845842031.
  9. ^ „Top Gear: Merry Motorcycling“. Americký motocyklista. Americký motocyklista doc. Prosince 1992. ISSN  0277-9358.
  10. ^ „ZPĚT NA KEVINA: Jaká je výhoda radiálních třmenů?“. Cyklický svět. Citováno 2017-10-03.
  11. ^ A b John Robinson (14.03.1994). Tuning motocyklů: Podvozek. Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0750618403. Citováno 2015-06-25.
  12. ^ Bob Gray (30. ledna 2013). „Znalosti pro figuríny: kotoučové brzdy“. Zprávy o cyklistických sportech. Citováno 2015-06-06.
  13. ^ Basem Wasef (31. srpna 2012). „Brzdy auta se vlní“. Populární mechanika. Citováno 2015-06-06.
  14. ^ Ken Hutchinson (10. září 2007). "2008 Buell 1125R First Ride". Motocykl USA.com.
  15. ^ „Cyklistický silniční test“. Cyklický svět. Březen 1976. Citováno 2015-06-20.
  16. ^ Jeff Gehrs (9. října 2002). „Radiální třmeny: Co je to za hubbuba, Bube?“. Motorcycle.com.
  17. ^ A b „Co jsou radiální brzdy a proč je mají moderní sportovní motocykly?“. RevZilla. Citováno 2017-10-03.
  18. ^ Tibu, Florin (2014-07-25). "Radiální brzdy vysvětleny". autoevoluce. Citováno 2017-10-03.
  19. ^ Shoemark, Pete (1989). Honda CBX550 572,5cc 1982 až 1986: Manuál pro majitele dílny. Haynes. p. 6. ISBN  0856969400.
  20. ^ „Brzdové třmeny vysvětleny - brzdění pravidly“. Super pouliční kolo. 25. června 2009.
  21. ^ Mackenzie, Niall; Urry, Jon (6. května 2008). „Road Test: Ducati 999s vs. 1098s“. Visordown. Citováno 2015-06-21.
  22. ^ Wes Siler (13. října 2010), Erik Buell Racing 1190RR-B, RideApart
  23. ^ Cyril Huze (15. července 2010), „Rotory s obvodovým diskem instalované na paprskových kolech“, Cyril Huze Post
  24. ^ Paul Crowe (2007), "Obvodové kotoučové brzdové kotouče", Kneeslider
  25. ^ Kevin Cameron (4. srpna 2012). „Protiklad motorů“. Cyklický svět. Citováno 2015-06-24.
  26. ^ https://octanephotography.com/project/whoa-my-donkey/. Chybějící nebo prázdný | název = (Pomoc)
  27. ^ Jack Korpela (12. listopadu 2007). „McBride dosahuje rekordní rychlosti, končí sezónu vítězstvím“. Přetáhněte cyklus. Citováno 2015-06-23.
  28. ^ Jack Korpela (13. srpna 2012). "Spiderman pršelo v Norwalku 6.01 a úspěšný padákový test". Přetáhněte cyklus. Citováno 2015-06-23.
  29. ^ Velké mistrovství AMA Racing Land Speed: Zkoušky rychlosti motocyklů BUB. Americká asociace motocyklistů.
  30. ^ "KTM porazila F1 tajným debutem KERS! | Novinky MotoGP | únor 2009". Crash.Net. 2009-02-04. Citováno 2010-08-14.