riko46
19-08-2009, 14:54
Παρά το δύσκολο έργο στο οποίο πρέπει να αντεπεξέλθουν τα φρένα, η αρχή λειτουργίας τους είναι αρκετά απλή, είτε πρόκειται για υδραυλικά δισκόφρενα είτε για μηχανικά ταμπούρα.
Τα υδραυλικά δισκόφρενα, τα οποία είναι ο πλέον σύγχρονος και αποτελεσματικός τρόπος επιβράδυνσης, αποτελούν εφαρμογή της αρχής του Pascal: \\"Η πίεση που ασκείται σε ένα σημείο υγρού που ισορροπεί μεταδίδεται αμετάβλητη σε όλα του τα σημεία\\". Το κλειδί είναι η λέξη \\"πίεση\\", η οποία ορίζεται ως το πηλίκο της δύναμης δια της επιφάνειας στην οποία αυτή ασκείται (Ρ=F/Α). Δηλαδή, για την ίδια πίεση, όσο μεγαλύτερη επιφάνεια έχουμε τόσο μεγαλύτερη δύναμη ασκείται. Στην περίπτωση του υδραυλικού δισκόφρενου, ένα έμβολο με μικρή επιφάνεια βρίσκεται στην τρόμπα της μανέτας (ή του πεντάλ, αν πρόκειται για πίσω φρένο) και ένα ή περισσότερα έμβολα με μεγάλη επιφάνεια βρίσκονται στις δαγκάνες. Ασκώντας μικρή δύναμη στη μανέτα εφαρμόζεται μεγάλη δύναμη στο δίσκο, ώστε να μείνει η πίεση (το πηλίκο δύναμης δια της επιφάνειας) ίδια.
Στα μηχανικά ταμπούρα τα πράγματα είναι ακόμη πιο απλά. Η δύναμη από το πεντάλ (ή τη μανέτα) μεταδίδεται, μέσω ντίζας, σε ένα μοχλό ο οποίος στην άκρη του έχει ένα έκκεντρο. Το έκκεντρο σπρώχνει δύο ημικυκλικές σιαγόνες να ανοίξουν και να ασκήσουν πίεση στο ταμπούρο, το οποίο και επιβραδύνεται. Η δύναμη πολλαπλασιάζεται από τη σχέση του μήκους του μοχλού σε σχέση με το πλάτος του έκκεντρου, αλλά και από τη σχέση των μoχλών στο πεντάλ ή τη μανέτα (το ίδιο το πεντάλ παίζει το ρόλο μοχλού).
Pascal
Διάγραμμα του υδραυλικού κυκλώματος σε σύστημα φρένων με δύο δίσκους κα δαγκάνες δύο αντικριστών εμβόλων. Η δύναμη που ασκείται σε κάθε τακάκι είναι η ίδια: F2 = F1 χ Α2/Α1. Για τον υπολογισμό της συνολικής δύναμης στα φρένα ισχύει η ολική επιφάνεια = 4 χ Α1.
Η δύναμη που ασκείται τελικά στους δίσκους πολλαπλασιάζεται σύμφωνα με τη σχέση που έχουν οι επιφάνειες των εμβόλων στην τρόμπα της μανέτας και στις δαγκάνες (αρχή του Pascal). Επιπλέον όμως πολλαπλασιάζεται και σύμφωνα με τη σχέση μοχλισμού που έχει η ίδια η μανέτα (η μανέτα λειτουργεί σαν μοχλός). (σχ. Brembο)
Σύμφωνα με την αρχή του Pascal, η πίεση που ασκείται σε κάθε σημείο του κυκλώματος είναι ίση (Ρ1 = Ρ2). Η F2 είναι μεγαλύτερη από την F1 επειδή η επιφάνεια Α2 είναι μεγαλύτερη από την Α1.
Προσοχή, δαγκώνει...
Το πλέον βασικό εξάρτημα σε ένα υδραυλικό δισκόφρενο είναι η δαγκάνα. Μέσω αυτής, η πίεση που έχει αναπτυχθεί στη μανέτα μεταφέρεται στην επιφάνεια του δίσκου, οπότε αυτός φρενάρει. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι δαγκάνας, αλλά όλοι είναι παραλλαγή δύο τύπων: της σταθερής και της πλωτής. 0 \\"βασικός\\" τύπος είναι η σταθερή δαγκάνα δύο αντικριστών εμβόλων. Ένα έμβολο σπρώχνει κάθε τακάκι σε κάθε πλευρά του δίσκου. Η δαγκάνα δεν μετακινείται, σε αντίθεση με ό,τι συμβαίνει στην πλωτή: σε αυτήν το έμβολο είναι ένα, αλλά αξιοποιείται και η πίεση που, λόγω αντίδρασης, ασκείται και στις δύο πλευρές του. Η μία πλευρά σπρώχνει κανονικά το τακάκι. Η άλλη πλευρά του εμβόλου σπρώχνει ολόκληρο το σώμα της δαγκάνας. Μετακινούμενο αυτό, μεταφέρει την πίεση στο απέναντι τακάκι.
Με την εξέλιξη, αυξήθηκε ο αριθμός των εμβόλων σε κάθε τύπο. Η αύξηση του αριθμού των εμβόλων επιφέρει πολλαπλά οφέλη στην απόδοση των φρένων. Το προφανές όφελος είναι η αύξηση της ενεργού επιφάνειας πίεσης χωρίς ανάλογη αύξηση του βάρους της δαγκάνας. Ένα μεγάλο έμβολο είναι βαρύτερο και δυσκολότερο στην τοποθέτηση από δύο μικρότερα. Η δύναμη που μεταφέρεται στο δίσκο είναι ανάλογη της επιφάνειας των εμβόλων. Επίσης, αυξάνοντας τον αριθμό των εμβόλων αυξάνεται η ενεργός ακτίνα του δίσκου, χωρίς αύξηση της πραγματικής του ακτίνας. Ενεργός ακτίνα είναι η απόσταση του σημείου εφαρμογής της δύναμης από τον άξονα περιστροφής του τροχού. Το σημείο εφαρμογής της δύναμης βρίσκεται στο κέντρο του εμβόλου, επομένως όσο μικρότερο είναι αυτό τόσο κοντύτερα στην εξωτερική διάμετρο του δίσκου μπορεί να τοποθετηθεί. Όσο μεγαλύτερη είναι η ενεργός ακτίνα τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που εφαρμόζεται στο δίσκο για δεδομένη πίεση εμβόλου. Ένα ακόμη όφελος είναι και η καλύτερη απαγωγή της θερμότητας από τα τακάκια. Το ποσό της θερμότητας που αποβάλλεται στο περιβάλλον είναι ανάλογο της επιφάνειας των τακακιών. Όσο περισσότερα έμβολα έχει η δαγκάνα τόσο μεγαλύτερο είναι το τακάκι, οπότε αποβάλλεται μεγαλύτερο ποσό θερμότητας.
Δίσκοι... πλεούμενοι
Εξίσου σημαντικό εξάρτημα με τις δαγκάνες είναι φυσικά οι ίδιοι οι δίσκοι. Στην πιο απλή τους μορφή είναι μονοκόμματοι και στερεώνονται σταθερά στον τροχό. Παρά τη σχετικά απλή τους μορφή, υπόκεινται σε πολύ μεγάλες καταπονήσεις, τόσο μηχανικές όσο και θερμικές. Το ότι αποτελούν το κύριο σημείο τριβής δημιουργεί συνθήκες αντικρουόμενες με το γεγονός ότι βρίσκονται εκτεθειμένοι στο περιβάλλον, αφού οι πολύ μεγάλες θερμοκρασίες που αναπτύσσονται λόγω τριβής μειώνονται πολύ γρήγορα στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, η οποία μπορεί να είναι και κάτω από το μηδέν. Αυτές οι αυξομειώσεις θερμοκρασίας προξενούν (λόγω του φαινομένου συστολής - διαστολής) στο δίσκο μεγάλες στρεβλώσεις, οι οποίες μπορεί να είναι και μόνιμες, με αποτέλεσμα την καταστροφή του δίσκου. Στο πρόβλημα αυτό τη λύση έδωσαν οι πλευστοί και οι ημίπλευστοι δίσκοι, οι οποίοι χρησιμοποιούνται πλέον για την πλειονότητα των μοτοσικλετών υψηλών επιδόσεων. Σε αυτούς, η στεφάνη με την οποία έρχεται σε επαφή το τακάκι, δηλαδή το τριβόμενο τμήμα, δεν είναι συνδεδεμένη σταθερά με τη βάση που προσαρμόζεται στον τροχό, επιτρέποντας στο πρώτο να διασταλεί ελεύθερα, χωρίς παραμορφώσεις. Ειδικότερα στους πλευστούς δίσκους είναι δυνατή και μια μικρή αξονική μετακίνηση (της τάξης του 0,5 χιλ.), ενώ στους ημίπλευστους είναι δυνατή μόνο η ακτινική μετακίνηση.
Το γεγονός ότι το τριβόμενο τμήμα είναι μονωμένο θερμικά από τη βάση επιτρέπεί στους πλευστούς και τους ημίπλευστους δίσκους να είναι ελαφρότεροι από τους μονοκόμματους, αφού η βάση μπορεί να κατασκευαστεί από πολύ ελαφρύ υλικό, συνήθως αλουμίνιο.
Αντίθετα, το τριβόμενο τμήμα είναι στις περισσότερες σύγχρονες μοτοσικλέτες ατσάλινο.
Το ατσάλι είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό, τόσο στην καταπόνηση όσο και στην οξείδωση. Παλαιότερα το τριβόμενο τμήμα κατασκευαζόταν από χυτοσίδηρο, ο οποίος ακόμη χρησιμοποιείται προκειμένου για αγωνιστικές κατασκευές, καθώς έχει μεγαλύτερο συντελεστή τριβής από ό,τι το ατσάλι, επομένως και καλύτερη απόδοση. Αλλά οξειδώνεται πολύ εύκολα και είναι και εύθραυστος, γι' αυτό και η χρήση του σε κανονικές μοτοσικλέτες παραγωγής περιορίζεται σιγά-σιγά. Εδώ θα πρέπει να αναφέρουμε και τους δίσκους από ανθρακονήματα, οι οποίοι προορίζονται αποκλειστικά για αγωνιστική χρήση. Αυτό συμβαίνει γιατί η θερμοκρασία κανονικής λειτουργίας τους είναι αρκετά υψηλή και δεν επιτυγχάνεται στο δρόμο.
Συντηρήστε, συντηρήστε...
Βασικός παράγοντας για τη σωστή λειτουργία των φρένων -και κατ' επέκταση για την ασφάλεια του ίδιου τον αναβάτη- είναι η σωστή συντήρησή τους. Η πιο προφανής διαδικασία συντήρησης είναι η αλλαγή των υλικών τριβής, δηλαδή των τακακιών ή των σιαγόνων. Αυτά πρέπει να αλλάζονται πριν τελειώσει το υλικό τους. Σε αντίθετη περίπτωση, το μέταλλο της βάσης τους θα έρθει σε επαφή με την επιφανειακή επίστρωση του δίσκου ή του ταμπούρου και θα την καταστρέψει. Το αποτέλεσμα είναι η ραγδαία φθορά των τελευταίων, ακόμη και αν τοποθετηθούν καινούργια υλικά τριβής. Η αντικατάσταση των ίδιων των δίσκων και των τυμπάνων των ταμπούρων είναι ιδιαίτερα ακριβή. Εδώ πρέπει να σημειώσουμε ότι η επισκευή τους είναι αδύνατη. Η επιφανειακή λείανση που γίνεται μερικές φορές από... αυτούς που ξέρουν έχει ως αποτέλεσμα την αφαίρεση της επιφανειακής σκλήρυνσής τους και κατά συνέπεια την καταστροφή τους. Επίσης, είναι απαραίτητη η ανανέωση των υδραυλικών υγρών και η εξαέρωσή τους. 0 κατασκευαστής προτείνει μία περίοδο για την αλλαγή των υγρών η οποία καλό είναι να τηρείται. Τα υγρά μαζεύούν υγρασία από το περιβάλλον και χάνουν την αντοχή τους στη θερμοκρασία και τη συμπίεση. Απαραίτητη είναι και η περιoδική εξαέρωση του κυκλώματος. 0 αέρας, εκτός του ότι είναι συμπιέσιμος, έχει και την τάση να διαστέλλεται πολύ με την άνοδο της θερμοκρασίας. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μέχρι και το μπλοκάρισμα του τροχού, δηλαδή ολέθριο...
Αλλά καθαρίστε κιόλας.
Τα φρένα, ειδικά τα δισκόφρενα, είναι εκτεθειμένα στο περιβάλλον, ακόμη και αν αυτό το περιβάλλον είναι του συνεργείου... Ακόμη και στην ιδανική περίπτωση που δεν είναι γεμάτα από σκόνες και λάσπες του δρόμου ή ακόμη και λάδια ή γράσα που έπεσαν τυχαία στη διάρκεια μιας επισκευής
(το συνεργείο που λέγαμε...) θα είναι γεμάτα από σκόνη που δημιουργείται κατά την ίδια την τριβή των τακακιών. Είναι η γνωστή μαύρη σκόνη που γεμίζει το χώρο γύρω και πίσω από τις δαγκάνες, ειδικά όταν έχουν τοποθετηθεί μαλακά τακάκια. Από αυτήν τη σκόνη υποφέρουν ιδιαίτερα τα ταμπούρα, τα οποία είναι κλειστά, έτσι ώστε η σκόνη να μην μπορεί να απομακρυνθεί από τα τριβόμενα μέρη.
Όλες αυτές οι ακαθαρσίες κάθονται στις ίδιες τις τριβόμενες επιφάνειες και μειώνουν το συντελεστή τριβής (το γνωστό \\"γυάλισμα\\" των σταγόνων) ή, ακόμη χειρότερα, εισχωρούν στα έμβολα και καταστρέφουν τη στεγανοποίησή τους. Συνήθως ένα καλό πλύσιμο της μοτοσικλέτας είναι αρκετό για να απομακρυνθούν, αλλά όχι πάντα. Ιδιαίτερα όταν η μοτοσικλέτα είναι πολύ βρόμικη (π.χ. μετά από βροχή) είναι σχεδόν αδύνατο να αφαιρεθούν με νερό και σαπούνι. Τα πράγματα γίνονται ακόμη χειρότερα όταν έχούν πέσει λάδια ή υγρά φρένων. Το πρόβλημα είναι ότι τα υλικά τριβής και οι στεγανοποιητικές τσιμούχες είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στα διαλυτικά, τα οποία απλώς ΑΠΑΓΟΡΕΥΕΤΑΙ να έρθουν σε επαφή με τα φρένα. Τη λύση δίνουν εδώ τα καθαριστικά φρένων τα οποία κυκλοφορούν στην αγορά σχεδόν από όλες τις εταιρείες κατασκευής υγρών. Εχουν την ιδιότητα να απομακρύνουν τις ακαθαρσίες, αφήνοντας ανέπαφα τα υλικά τριβής, όχι όμως και τα ελαστικά μέρη - γι' αυτό όταν χρησιμοποιούνται καλό είναι να αποφεύγεται η επαφή τους με τσιμούχες και τους σωλήνες.Τα περισσότερα από αυτά είναι κατάλληλα και για ηλεκτρικά κυκλώματα, μιας και έχουν αφυγραντικές ιδιότητες.
Το τεφλόν είναι μέταλλο...
Η γραμμή μεταφοράς της πίεσης από την τρόμπα στη δαγκάνα είναι τα σωληνάκια. Πρόκειται για απλούς σωλήνες με μεταλλικά άκρα προσαρμογής. Επειδή κατά το φρενάρισμα η πίεση στο εσωτερικό τους είναι όση και στο υπόλοιπο κύκλωμα (αρχή Pascal), υπόκεινται σε παραμορφώσεις. Οι παραμορφώσεις αυτές γίνονται αισθητές στη μανέτα, στην οποία μειώνουν την αίσθηση και ως εκ τούτου είναι ανεπιθύμητες.
Στη συντριπτική πλειοψηφία των μοτοσικλετών παραγωγής τα σωληνάκια των φρένων είναι ελαστικά (καουτσούκ). Όσο είναι καινούργια οι παραμορφώσεις τους είναι ελάχιστες, αλλά αφού η μοτοσικλέτα διανύσει μερικές χιλιάδες χιλιόμετρα (μέσα στα οποία θα φρενάρει εξίσου χιλιάδες φορές) η αντοχή τους στην πίεση μειώνεται και οι παραμορφώσεις αυξάνονται. Η πιο συνηθισμένη βελτίωση τότε είναι η αλλαγή των σωλήνων με ένα σετ μεταλλικά. Τα μεταλλικά σωληνάκια παρουσιάζουν μηδαμινή ελαστική παραμόρφωση, ακόμη και μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ βελτιώνουν κατακόρυφα την αίσθηση στη μανέτα.
Η αλήθεια είναι ότι δεν πρόκειται καθόλου για \\"μεταλλικά\\" σωληνάκια (όπως συνηθίζεται να λέγονται), αφού ο βασικός σωλήνας που δέχεται την πίεση είναι πλαστικός, συγκεκριμένα από τεφλον. Το μέταλλο υπάρχει ως περίβλημα του σωλήνα, προστατεύοντας το ευαίσθητο τεφλόν από τα στοιχεία της φύσης. Πολλές φορές και το ίδιο το μεταλλικό περίβλημα προστατεύεται από άλλο πλαστικό, ώστε να μην οξειδώνεται και βρομίζει.
Σημαντικότατο ρόλο στα σωληνάκια υψηλής πίεσης (όπως είναι η πιο σωστή ονομασία) παίζουν τα ρακόρ σύνδεσης. Στην ιδανική περίπτωση αυτά είναι πρεσαριστά στο σωλήνα από το εργοστάσιο κατασκευής, αλλά αυτή η λύση είναι σπάνια, για τον απλούστατο λόγο ότι τα καταστήματα θα έπρεπε να έχουν στα ράφια τους ένα διαφορετικό σετ για κάθε μοντέλο μοτοσικλέτας. Έτσι η συνηθέστερη λύση είναι η συναρμολόγηση ενός σετ για τη μοτοσικλέτα του εκάστοτε πελάτη μετά από την παραγγελία του. Τότε χρησιμοποιούνται ρακόρ σύσφιγξης,τα οποία αν τοποθετηθούν σωστά δεν έχουν κανένα απολύτως πρόβλημα διαρροής (οι σοβαρές εταιρείες φρένων, άλλωστε, συνοδεύουν συνήθως τα σωληνάκια τους με εγγύηση). Αποφύγετε τη λύση να συναρμολογήσετε μόνοι σας τα σωληνάκια. Η διαρροή από τα ρακόρ μπορεί να αποβεί ολέθρια.
Όσον αφορά τα ίδια τα ρακόρ, είναι είτε ατσάλινα είτε από κάποιο \\"ευγενές\\" υλικό, αλουμίνιο ή ergal. Τα δεύτερα είναι σημαντικά ελαφρύτερα, αλλά και ακριβότερα από τα πρώτα. Συνήθως έχουν επιφανειακή επίστρωση (βαμμένα ηλεκτροστατικά) και έχουν χαρακτηριστικά \\"φλούο\\" χρώματα. Αυτός είναι και ο βασικός λόγος που προτιμώνται κατά κόρού, ειδικά σε εντυπωσιακά supersport.
Τα υδραυλικά δισκόφρενα, τα οποία είναι ο πλέον σύγχρονος και αποτελεσματικός τρόπος επιβράδυνσης, αποτελούν εφαρμογή της αρχής του Pascal: \\"Η πίεση που ασκείται σε ένα σημείο υγρού που ισορροπεί μεταδίδεται αμετάβλητη σε όλα του τα σημεία\\". Το κλειδί είναι η λέξη \\"πίεση\\", η οποία ορίζεται ως το πηλίκο της δύναμης δια της επιφάνειας στην οποία αυτή ασκείται (Ρ=F/Α). Δηλαδή, για την ίδια πίεση, όσο μεγαλύτερη επιφάνεια έχουμε τόσο μεγαλύτερη δύναμη ασκείται. Στην περίπτωση του υδραυλικού δισκόφρενου, ένα έμβολο με μικρή επιφάνεια βρίσκεται στην τρόμπα της μανέτας (ή του πεντάλ, αν πρόκειται για πίσω φρένο) και ένα ή περισσότερα έμβολα με μεγάλη επιφάνεια βρίσκονται στις δαγκάνες. Ασκώντας μικρή δύναμη στη μανέτα εφαρμόζεται μεγάλη δύναμη στο δίσκο, ώστε να μείνει η πίεση (το πηλίκο δύναμης δια της επιφάνειας) ίδια.
Στα μηχανικά ταμπούρα τα πράγματα είναι ακόμη πιο απλά. Η δύναμη από το πεντάλ (ή τη μανέτα) μεταδίδεται, μέσω ντίζας, σε ένα μοχλό ο οποίος στην άκρη του έχει ένα έκκεντρο. Το έκκεντρο σπρώχνει δύο ημικυκλικές σιαγόνες να ανοίξουν και να ασκήσουν πίεση στο ταμπούρο, το οποίο και επιβραδύνεται. Η δύναμη πολλαπλασιάζεται από τη σχέση του μήκους του μοχλού σε σχέση με το πλάτος του έκκεντρου, αλλά και από τη σχέση των μoχλών στο πεντάλ ή τη μανέτα (το ίδιο το πεντάλ παίζει το ρόλο μοχλού).
Pascal
Διάγραμμα του υδραυλικού κυκλώματος σε σύστημα φρένων με δύο δίσκους κα δαγκάνες δύο αντικριστών εμβόλων. Η δύναμη που ασκείται σε κάθε τακάκι είναι η ίδια: F2 = F1 χ Α2/Α1. Για τον υπολογισμό της συνολικής δύναμης στα φρένα ισχύει η ολική επιφάνεια = 4 χ Α1.
Η δύναμη που ασκείται τελικά στους δίσκους πολλαπλασιάζεται σύμφωνα με τη σχέση που έχουν οι επιφάνειες των εμβόλων στην τρόμπα της μανέτας και στις δαγκάνες (αρχή του Pascal). Επιπλέον όμως πολλαπλασιάζεται και σύμφωνα με τη σχέση μοχλισμού που έχει η ίδια η μανέτα (η μανέτα λειτουργεί σαν μοχλός). (σχ. Brembο)
Σύμφωνα με την αρχή του Pascal, η πίεση που ασκείται σε κάθε σημείο του κυκλώματος είναι ίση (Ρ1 = Ρ2). Η F2 είναι μεγαλύτερη από την F1 επειδή η επιφάνεια Α2 είναι μεγαλύτερη από την Α1.
Προσοχή, δαγκώνει...
Το πλέον βασικό εξάρτημα σε ένα υδραυλικό δισκόφρενο είναι η δαγκάνα. Μέσω αυτής, η πίεση που έχει αναπτυχθεί στη μανέτα μεταφέρεται στην επιφάνεια του δίσκου, οπότε αυτός φρενάρει. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι δαγκάνας, αλλά όλοι είναι παραλλαγή δύο τύπων: της σταθερής και της πλωτής. 0 \\"βασικός\\" τύπος είναι η σταθερή δαγκάνα δύο αντικριστών εμβόλων. Ένα έμβολο σπρώχνει κάθε τακάκι σε κάθε πλευρά του δίσκου. Η δαγκάνα δεν μετακινείται, σε αντίθεση με ό,τι συμβαίνει στην πλωτή: σε αυτήν το έμβολο είναι ένα, αλλά αξιοποιείται και η πίεση που, λόγω αντίδρασης, ασκείται και στις δύο πλευρές του. Η μία πλευρά σπρώχνει κανονικά το τακάκι. Η άλλη πλευρά του εμβόλου σπρώχνει ολόκληρο το σώμα της δαγκάνας. Μετακινούμενο αυτό, μεταφέρει την πίεση στο απέναντι τακάκι.
Με την εξέλιξη, αυξήθηκε ο αριθμός των εμβόλων σε κάθε τύπο. Η αύξηση του αριθμού των εμβόλων επιφέρει πολλαπλά οφέλη στην απόδοση των φρένων. Το προφανές όφελος είναι η αύξηση της ενεργού επιφάνειας πίεσης χωρίς ανάλογη αύξηση του βάρους της δαγκάνας. Ένα μεγάλο έμβολο είναι βαρύτερο και δυσκολότερο στην τοποθέτηση από δύο μικρότερα. Η δύναμη που μεταφέρεται στο δίσκο είναι ανάλογη της επιφάνειας των εμβόλων. Επίσης, αυξάνοντας τον αριθμό των εμβόλων αυξάνεται η ενεργός ακτίνα του δίσκου, χωρίς αύξηση της πραγματικής του ακτίνας. Ενεργός ακτίνα είναι η απόσταση του σημείου εφαρμογής της δύναμης από τον άξονα περιστροφής του τροχού. Το σημείο εφαρμογής της δύναμης βρίσκεται στο κέντρο του εμβόλου, επομένως όσο μικρότερο είναι αυτό τόσο κοντύτερα στην εξωτερική διάμετρο του δίσκου μπορεί να τοποθετηθεί. Όσο μεγαλύτερη είναι η ενεργός ακτίνα τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη που εφαρμόζεται στο δίσκο για δεδομένη πίεση εμβόλου. Ένα ακόμη όφελος είναι και η καλύτερη απαγωγή της θερμότητας από τα τακάκια. Το ποσό της θερμότητας που αποβάλλεται στο περιβάλλον είναι ανάλογο της επιφάνειας των τακακιών. Όσο περισσότερα έμβολα έχει η δαγκάνα τόσο μεγαλύτερο είναι το τακάκι, οπότε αποβάλλεται μεγαλύτερο ποσό θερμότητας.
Δίσκοι... πλεούμενοι
Εξίσου σημαντικό εξάρτημα με τις δαγκάνες είναι φυσικά οι ίδιοι οι δίσκοι. Στην πιο απλή τους μορφή είναι μονοκόμματοι και στερεώνονται σταθερά στον τροχό. Παρά τη σχετικά απλή τους μορφή, υπόκεινται σε πολύ μεγάλες καταπονήσεις, τόσο μηχανικές όσο και θερμικές. Το ότι αποτελούν το κύριο σημείο τριβής δημιουργεί συνθήκες αντικρουόμενες με το γεγονός ότι βρίσκονται εκτεθειμένοι στο περιβάλλον, αφού οι πολύ μεγάλες θερμοκρασίες που αναπτύσσονται λόγω τριβής μειώνονται πολύ γρήγορα στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος, η οποία μπορεί να είναι και κάτω από το μηδέν. Αυτές οι αυξομειώσεις θερμοκρασίας προξενούν (λόγω του φαινομένου συστολής - διαστολής) στο δίσκο μεγάλες στρεβλώσεις, οι οποίες μπορεί να είναι και μόνιμες, με αποτέλεσμα την καταστροφή του δίσκου. Στο πρόβλημα αυτό τη λύση έδωσαν οι πλευστοί και οι ημίπλευστοι δίσκοι, οι οποίοι χρησιμοποιούνται πλέον για την πλειονότητα των μοτοσικλετών υψηλών επιδόσεων. Σε αυτούς, η στεφάνη με την οποία έρχεται σε επαφή το τακάκι, δηλαδή το τριβόμενο τμήμα, δεν είναι συνδεδεμένη σταθερά με τη βάση που προσαρμόζεται στον τροχό, επιτρέποντας στο πρώτο να διασταλεί ελεύθερα, χωρίς παραμορφώσεις. Ειδικότερα στους πλευστούς δίσκους είναι δυνατή και μια μικρή αξονική μετακίνηση (της τάξης του 0,5 χιλ.), ενώ στους ημίπλευστους είναι δυνατή μόνο η ακτινική μετακίνηση.
Το γεγονός ότι το τριβόμενο τμήμα είναι μονωμένο θερμικά από τη βάση επιτρέπεί στους πλευστούς και τους ημίπλευστους δίσκους να είναι ελαφρότεροι από τους μονοκόμματους, αφού η βάση μπορεί να κατασκευαστεί από πολύ ελαφρύ υλικό, συνήθως αλουμίνιο.
Αντίθετα, το τριβόμενο τμήμα είναι στις περισσότερες σύγχρονες μοτοσικλέτες ατσάλινο.
Το ατσάλι είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό, τόσο στην καταπόνηση όσο και στην οξείδωση. Παλαιότερα το τριβόμενο τμήμα κατασκευαζόταν από χυτοσίδηρο, ο οποίος ακόμη χρησιμοποιείται προκειμένου για αγωνιστικές κατασκευές, καθώς έχει μεγαλύτερο συντελεστή τριβής από ό,τι το ατσάλι, επομένως και καλύτερη απόδοση. Αλλά οξειδώνεται πολύ εύκολα και είναι και εύθραυστος, γι' αυτό και η χρήση του σε κανονικές μοτοσικλέτες παραγωγής περιορίζεται σιγά-σιγά. Εδώ θα πρέπει να αναφέρουμε και τους δίσκους από ανθρακονήματα, οι οποίοι προορίζονται αποκλειστικά για αγωνιστική χρήση. Αυτό συμβαίνει γιατί η θερμοκρασία κανονικής λειτουργίας τους είναι αρκετά υψηλή και δεν επιτυγχάνεται στο δρόμο.
Συντηρήστε, συντηρήστε...
Βασικός παράγοντας για τη σωστή λειτουργία των φρένων -και κατ' επέκταση για την ασφάλεια του ίδιου τον αναβάτη- είναι η σωστή συντήρησή τους. Η πιο προφανής διαδικασία συντήρησης είναι η αλλαγή των υλικών τριβής, δηλαδή των τακακιών ή των σιαγόνων. Αυτά πρέπει να αλλάζονται πριν τελειώσει το υλικό τους. Σε αντίθετη περίπτωση, το μέταλλο της βάσης τους θα έρθει σε επαφή με την επιφανειακή επίστρωση του δίσκου ή του ταμπούρου και θα την καταστρέψει. Το αποτέλεσμα είναι η ραγδαία φθορά των τελευταίων, ακόμη και αν τοποθετηθούν καινούργια υλικά τριβής. Η αντικατάσταση των ίδιων των δίσκων και των τυμπάνων των ταμπούρων είναι ιδιαίτερα ακριβή. Εδώ πρέπει να σημειώσουμε ότι η επισκευή τους είναι αδύνατη. Η επιφανειακή λείανση που γίνεται μερικές φορές από... αυτούς που ξέρουν έχει ως αποτέλεσμα την αφαίρεση της επιφανειακής σκλήρυνσής τους και κατά συνέπεια την καταστροφή τους. Επίσης, είναι απαραίτητη η ανανέωση των υδραυλικών υγρών και η εξαέρωσή τους. 0 κατασκευαστής προτείνει μία περίοδο για την αλλαγή των υγρών η οποία καλό είναι να τηρείται. Τα υγρά μαζεύούν υγρασία από το περιβάλλον και χάνουν την αντοχή τους στη θερμοκρασία και τη συμπίεση. Απαραίτητη είναι και η περιoδική εξαέρωση του κυκλώματος. 0 αέρας, εκτός του ότι είναι συμπιέσιμος, έχει και την τάση να διαστέλλεται πολύ με την άνοδο της θερμοκρασίας. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μέχρι και το μπλοκάρισμα του τροχού, δηλαδή ολέθριο...
Αλλά καθαρίστε κιόλας.
Τα φρένα, ειδικά τα δισκόφρενα, είναι εκτεθειμένα στο περιβάλλον, ακόμη και αν αυτό το περιβάλλον είναι του συνεργείου... Ακόμη και στην ιδανική περίπτωση που δεν είναι γεμάτα από σκόνες και λάσπες του δρόμου ή ακόμη και λάδια ή γράσα που έπεσαν τυχαία στη διάρκεια μιας επισκευής
(το συνεργείο που λέγαμε...) θα είναι γεμάτα από σκόνη που δημιουργείται κατά την ίδια την τριβή των τακακιών. Είναι η γνωστή μαύρη σκόνη που γεμίζει το χώρο γύρω και πίσω από τις δαγκάνες, ειδικά όταν έχουν τοποθετηθεί μαλακά τακάκια. Από αυτήν τη σκόνη υποφέρουν ιδιαίτερα τα ταμπούρα, τα οποία είναι κλειστά, έτσι ώστε η σκόνη να μην μπορεί να απομακρυνθεί από τα τριβόμενα μέρη.
Όλες αυτές οι ακαθαρσίες κάθονται στις ίδιες τις τριβόμενες επιφάνειες και μειώνουν το συντελεστή τριβής (το γνωστό \\"γυάλισμα\\" των σταγόνων) ή, ακόμη χειρότερα, εισχωρούν στα έμβολα και καταστρέφουν τη στεγανοποίησή τους. Συνήθως ένα καλό πλύσιμο της μοτοσικλέτας είναι αρκετό για να απομακρυνθούν, αλλά όχι πάντα. Ιδιαίτερα όταν η μοτοσικλέτα είναι πολύ βρόμικη (π.χ. μετά από βροχή) είναι σχεδόν αδύνατο να αφαιρεθούν με νερό και σαπούνι. Τα πράγματα γίνονται ακόμη χειρότερα όταν έχούν πέσει λάδια ή υγρά φρένων. Το πρόβλημα είναι ότι τα υλικά τριβής και οι στεγανοποιητικές τσιμούχες είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στα διαλυτικά, τα οποία απλώς ΑΠΑΓΟΡΕΥΕΤΑΙ να έρθουν σε επαφή με τα φρένα. Τη λύση δίνουν εδώ τα καθαριστικά φρένων τα οποία κυκλοφορούν στην αγορά σχεδόν από όλες τις εταιρείες κατασκευής υγρών. Εχουν την ιδιότητα να απομακρύνουν τις ακαθαρσίες, αφήνοντας ανέπαφα τα υλικά τριβής, όχι όμως και τα ελαστικά μέρη - γι' αυτό όταν χρησιμοποιούνται καλό είναι να αποφεύγεται η επαφή τους με τσιμούχες και τους σωλήνες.Τα περισσότερα από αυτά είναι κατάλληλα και για ηλεκτρικά κυκλώματα, μιας και έχουν αφυγραντικές ιδιότητες.
Το τεφλόν είναι μέταλλο...
Η γραμμή μεταφοράς της πίεσης από την τρόμπα στη δαγκάνα είναι τα σωληνάκια. Πρόκειται για απλούς σωλήνες με μεταλλικά άκρα προσαρμογής. Επειδή κατά το φρενάρισμα η πίεση στο εσωτερικό τους είναι όση και στο υπόλοιπο κύκλωμα (αρχή Pascal), υπόκεινται σε παραμορφώσεις. Οι παραμορφώσεις αυτές γίνονται αισθητές στη μανέτα, στην οποία μειώνουν την αίσθηση και ως εκ τούτου είναι ανεπιθύμητες.
Στη συντριπτική πλειοψηφία των μοτοσικλετών παραγωγής τα σωληνάκια των φρένων είναι ελαστικά (καουτσούκ). Όσο είναι καινούργια οι παραμορφώσεις τους είναι ελάχιστες, αλλά αφού η μοτοσικλέτα διανύσει μερικές χιλιάδες χιλιόμετρα (μέσα στα οποία θα φρενάρει εξίσου χιλιάδες φορές) η αντοχή τους στην πίεση μειώνεται και οι παραμορφώσεις αυξάνονται. Η πιο συνηθισμένη βελτίωση τότε είναι η αλλαγή των σωλήνων με ένα σετ μεταλλικά. Τα μεταλλικά σωληνάκια παρουσιάζουν μηδαμινή ελαστική παραμόρφωση, ακόμη και μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ βελτιώνουν κατακόρυφα την αίσθηση στη μανέτα.
Η αλήθεια είναι ότι δεν πρόκειται καθόλου για \\"μεταλλικά\\" σωληνάκια (όπως συνηθίζεται να λέγονται), αφού ο βασικός σωλήνας που δέχεται την πίεση είναι πλαστικός, συγκεκριμένα από τεφλον. Το μέταλλο υπάρχει ως περίβλημα του σωλήνα, προστατεύοντας το ευαίσθητο τεφλόν από τα στοιχεία της φύσης. Πολλές φορές και το ίδιο το μεταλλικό περίβλημα προστατεύεται από άλλο πλαστικό, ώστε να μην οξειδώνεται και βρομίζει.
Σημαντικότατο ρόλο στα σωληνάκια υψηλής πίεσης (όπως είναι η πιο σωστή ονομασία) παίζουν τα ρακόρ σύνδεσης. Στην ιδανική περίπτωση αυτά είναι πρεσαριστά στο σωλήνα από το εργοστάσιο κατασκευής, αλλά αυτή η λύση είναι σπάνια, για τον απλούστατο λόγο ότι τα καταστήματα θα έπρεπε να έχουν στα ράφια τους ένα διαφορετικό σετ για κάθε μοντέλο μοτοσικλέτας. Έτσι η συνηθέστερη λύση είναι η συναρμολόγηση ενός σετ για τη μοτοσικλέτα του εκάστοτε πελάτη μετά από την παραγγελία του. Τότε χρησιμοποιούνται ρακόρ σύσφιγξης,τα οποία αν τοποθετηθούν σωστά δεν έχουν κανένα απολύτως πρόβλημα διαρροής (οι σοβαρές εταιρείες φρένων, άλλωστε, συνοδεύουν συνήθως τα σωληνάκια τους με εγγύηση). Αποφύγετε τη λύση να συναρμολογήσετε μόνοι σας τα σωληνάκια. Η διαρροή από τα ρακόρ μπορεί να αποβεί ολέθρια.
Όσον αφορά τα ίδια τα ρακόρ, είναι είτε ατσάλινα είτε από κάποιο \\"ευγενές\\" υλικό, αλουμίνιο ή ergal. Τα δεύτερα είναι σημαντικά ελαφρύτερα, αλλά και ακριβότερα από τα πρώτα. Συνήθως έχουν επιφανειακή επίστρωση (βαμμένα ηλεκτροστατικά) και έχουν χαρακτηριστικά \\"φλούο\\" χρώματα. Αυτός είναι και ο βασικός λόγος που προτιμώνται κατά κόρού, ειδικά σε εντυπωσιακά supersport.