Περιγραφή ::
Τεχνική ανάλυση στα φρένα,τί πρέπει να προσέξουμε-συμβουλές για τα φρένα.
ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΦΡΕΝΩΝ
Εδώ και μία δεκαετία, τα φρένα έχουν γκαζώσει για τα καλά... τουλάχιστον άπο άποψη τεχνολογικής εξέληξης. Τα έμβολά τους όλο και μεγαλώνουν, οι δαγκάνες αλλάζουν τρόπο έδρασης, αποκτούν συστήματα υποβοήθησης, ακόμα και κάποιες σταθερές αξίες όπως το κυκλικό σχήμα των δίσκων έχουν αρχίσει να αμφισβητούνται, καθώς ολοένα και περισσότεροι δίσκοι γίνονται κυματιστοί...
Η καλύτερη πρόσφυση άπο τα ελαστικά δρόμου, αποτέλεσμα της ολοένα και καλύτερης πρόσφυσης των αγωνιστικών ελαστικών, μεταφράζεται σε ανάγκη για πιό δυνατά συστήματα πέδησης ώστε να είναι εκμεταλέυσιμη. Δύναμη που πρέπει να έρχεται με ακρίβεια και να είναι όσο γίνεται πιο ελενχόμενη, προκειμένου να είναι αξιοποιήσιμη.
Ολοένα και μεγαλύτερες τελικές που στα MotoGP συχνά ξεπερνούν τα 330 Km/h, ενώ και πολλές μοτοσικλέτες παραγωγής
αγγίζουν τα 300 - διπλασιάζουν την πίεση που δέχονται τα φρένα, ή μάλλον την τετραγωνίζουν. Ο ρόλος των φρένων, στην πιο βασική τους μορφή, είναι να μεταφέρουν την κινητική ενέργεια-αυτήν που έχουν ο αναβάτης και η μοτοσικλέτα λόγω της ταχύτητας με την οποία κινούνται -σε θερμότητα.Όσο πιο γρήγορα γίνεται αυτή η μετατροπή, τόσο πιο γρήγορα επιβραδύνεται η μοτοσικλέτα. Αυτό που περιπλέκει τα πράγματα και κάνει την δουλειά συστημάτων πέδησης δυσκολότερη είναι πως η κινητική ενέργεια είναι ανάλογη του τετραγώνου της ταχύτητας.Έτσι, μια μοτοσικλέτα που κινείται με 120Km/h έχει τετραπλάσια κινητική ενέργεια απο αυτήν που είχε κινούμενη με 60 Km/h. Βέβαια, θα ήταν λάθος να συμπεράνουμε πως τα φρένα καλούνται να αποβάλουν τέσσερις φορές περισσότερη θερμότητα όταν η ταχύτητα διπλασιάζεται, καθώς είναι η μόνη περίπτωση που η αεροδυναμική αντίσταση είναι με το μέρος του αναβάτη. Αυξάνεται και αυτή ανάλογα με το τετράγωνο της ταχύτητας, ενεργόντας αντίθετα προς την φορά της κίνησης, τέσσερις φορές
εντονότερα στα 120 απ'ό,τι στα 60, κάνοντας τη δουλειά των φρένων ευκολότερη.
Όχι πως κάνει καμιά τεράστια διαφορά βέβαια. Το τετράγωνο
της ταχύτητας είναι το μέγεθος που υπερισχύει στην προκειμένη περίπτωση, και μπορείτε να είστε βέβαιοι πως η κινητική ενέργεια
ενός πλήρους υγρών Hayabusa με έναν αναβάτη 95 κιλών και ταχύτητα 300Km/h, ισοδυναμεί σε μία τεράστια ποσότητα θερμότητας που πρέπει να διοχετευτεί στο περιβάλλον μέσω των δίσκων όταν φρενάρει μέχρι ακινητοποίησης. Σάς προτείνουμε να μήν επιχειρήσετε να ακουμπήσετε τη γλώσσα σας αμέσως μετά πάνω στους δίσκους για να δείτε πόσο θα τσιτσιρίση...! Σε ένα σκοτεινό θάλαμο θα βλέπατε την λάμψη που παράγουν οι δίσκοι
με θερμοκρασία 800 βαθμών κελσίου, ενώ ακόμα και φυσιολογικές συνθήκες χρήσης η θερμοκρασία τους μπορέι να φτάσει τους 400 βαθμούς.
Βέβαια δέν είστε υποχρεωμένοι να φρενάρετε. Μπορείτε κάλλιστα να κάνετε υπομονή ακόμα και αν κινείστε με 300, και η μοτοσικλέτα κάποια στιγμή θα σταματήσει μόνη της. Αλλά και έτσι ακόμα, το ποσό της κινητικής ενέργειας που πρέπει να μετετραπεί σε άλλης μορφής ενέργεια παραμένει το ίδιο. Σε αυτή τη περίπτωση ένα μέρος της κινητικής ενέργειας θα μετατραπεί
σε θερμότητα στα ελαστικά και στα ρουλεμάν των τροχών, ένα άλλο μικρότερο μέρος της σε ήχο, ενώ κινητική ενέργεια θα μεταδοθεί απο την μοτοσυκλέτα στον αέρα (ένα μικρό μέρος της θα τον θερμάνει λόγω της τυρβώδους ροής του).Απλά θα πάρει περισσότερο χρόνο μέχρι να γίνουν όλα αυτά, και αυτός άλλωστε είναι και ο ρόλος των φρένων. Επιταχύνουν τη διαδικασία μετατρέποντας την κινητική σας ενέργεια σε θερμότητα που στη συνέχεια αποβάλλουν στο περιβάλλον όσο το δυνατόν ταχύτερα, ανάλογα με την πίεση που ασκείτε στη μανέτα και το πεντάλ.
Αυτό που μετράει είναι το τί συμβαίνει απο την στιγμή που ο αναβάτης ασκεί πίεση στα φρένα. Πριν χρόνια, η μανέτα μέσω της ντίζας ενεργοποιούσε τις σιαγόνες των ταμπούρων. Ομως αυτό το σύστημα (των ταμπούρων) θέτει πολλούς περιορισμούς, λόγω αφενός της θερμότητας που αναπτύσσεται στο κέντρο του τροχού, σημείο που δέν είναι επαρκώς εκτεθειμένο στη ροή του αέρα και αφετέρου του σχήματος που έχουν οι σιαγόνες, που δέν επιτρέπει να τους ασκηθεί μεγάλη πίεση χωρίς να παραμορφωθούν.
Η χρήση πιο μακρόστενων τακακιών καθιστά υποχρεωτική τη χρήση περισσοτέρων εμβόλων,προκειμένου να υπάρχει ισοκατανομή δύναμης. Το μεγάλο όφελος είναι πως μπόρουμε να φέρουμε την εσωτερική ακτίνα του δίσκου ακόμα πιο κοντά στην εξωτερική, αποκτώντας την ισχύ που έχουν δίσκοι μεγαλύτερης εξωτερικής διαμέτρου.
Και ο θεός έφτιαξε τα δισκόφρενα.
Κάπως έτσι προέκυψε η ανάγκη για πιό αποτελεσματικά φρένα, και έγινε η μετάβαση στα δισκόφρενα. Η επιφάνεια τριβής, όπου αναπτύσσονται μεγάλες θερμοκρασίες, είναι εκτεθειμένη στο ρεύμα αέρα, ενώ ο δίσκος και η δαγκάνα, λόγω του σχήματος τους, υπόκεινται σε λιγότερες παραμορφώσεις λόγω διαστολής. Τα τακάκια, όντας μικρά, τετράγωνα και χοντρά, μπορούν να δεχθούν πολύ μεγαλύτερες δυνάμεις απο ότι οι σιαγώνες του ταμπούρου, δίνοντας τη δύνατότητα να αυξηθεί η τριβή και άρα η δύναμη φρεναρίσματος. Στις περισσότερες περιπτώσεις-με εξαίρεση τα μηχανικά δισκόφρενα που τείνουν να εκλείψουν-αυτές οι δυνάμεις ασκούνται μέσω ενός υδραυλικού κυκλώματος, το οποίο με την σειρά του αποτελεί ένα πολύ αποτελεσματικό τρόπο μετάδοσης και πολλαπλασιασμού της δύναμης, απο το σημείο που μας βολέυει να την ασκούμε, σε κάποιο άλλο δυσπρόσιτο και κινητό. Σαν να λέμε, απο το δεξί άκρο του τιμονιού, στη δαγκάνα που είναι τοποθετημένη στο άκρο ενός πηρουνιού που συνεχώς ανεβοκατεβαίνει.
Τα προτερήματα είναι εμφανή απο τη στιγμή που πιέζεται η μανέτα, η οποία παρέχει σχέση μοχλισμού 4 προς 1 όσον αφορά τη δύναμη που ασκείται στο κυρίως έμβολο του κυκλώματος των φρένων. Όταν τα δάχτυλα σας πατούν την μανέτα μετατοπίζοντας τη κατα 20 χιλιοστά, το έμβολο άκρη του κυκλώματος βυθίζεται 5 χιλιοστά, αλλά με τέσσερις φορές μεγαλύτερη δύναμη από αυτήν που ασκήσατε εσείς στην μανέτα. Αν το έμβολο έχει διάμετρο 10 χιλιοστών, μετατοπίζει 0,4 κυβικά εκατοστά υγρού μέσα στο σωληνάκι των φρένων. Τα υγρά είναι ασυμπίεστα, και αν τα σωληνάκια των φρένων είναι της προκοπής, η διαστολή τους μπορεί να θεωρηθεί αμελητέα. Έτσι, στο άλλο άκρο του κυκλώματος, 0,4 κυβικά εκατοστά υγρού θα μετατοπιστούν προς τη μόνη κατέυθυνση που μπορούν να το κάνουν-πίσω δηλ. απο το έμβολο της δαγκάνας, που με την σειρά του θα πιέση το τακάκι πάνω στο δίσκο. Ας υποθέσουμε ότι το έμβολο έχει διάμετρο 40 χιλιοστών, στην οποία περίπτωση χρειάζεται να μετατοπιστεί κατά μόλις 0,31 χιλιοστά για να εξισορροπήσει τη μετατόπιση των 0.4 κυβικών εκατοστών υγρού στο κύκλωμα. Έτσι, 5 χιλιοστά μετατόπισης του εμβόλου στη μία άκρη του κυκλώματος, αντιστοιχούν σε μόλις 0,31 χιλιοστά μετατόπισης του εμβόλου στο άλλο άκρο. 16 φορές μικρότερη μετατόπιση, αλλά και 16 φορές μεγαλύτερη ασκούμενη δύναμη. Αν λάβουμε υπόψην και τα οφέλη από τη σχέση μοχλισμού της μανέτας (4 προς 1), τότε 20 χιλιοστά κίνησης των δαχτύλων αντιστοιχούν σε 0,31 χιλιοστά μετατόπισης του εμβόλου πίσω απο το τακάκι, ενώ η ασκούμενη δύναμη 64 φορές μεγαλύτερο αυτής που ασκήθηκε αρχικά. Νά λοιπόν πού βρέθηκε η απαιτούμενη δύναμη...
Η μικρή μετακίνηση του εμβόλου της δαγκάνας δέν αποτελεί πρόβλημα, αφού τα τακάκια ούτως ή άλλως τρίβονται στην επιφάνεια του δίσκου. Το αποτέλεσμα είναι να μπορούν αυτά να πιέσουν το δίσκο με τεράστια δύναμη, έχοντας ως επακόλουθο τη ραγδαία άυξηση της τριβής, που με την σειρά της οδηγεί σε έλκυση πολύ μεγάλων ποσών θερμότητας, ενώ η μοτοσικλέτα επιβραδύνεται.
Σε αυτή την αρχή βασίζεται η λειτουργεία των φρένων.Όσα ακολουθούν, έχουν να κάνουν με την προσπάθεια να γίνουν πιό αποδοτικά.
Σταθερή δαγκάνα "συμβατικής στήριξης" της Brembo, με τέσσερα έμβολα να ενεργούν ανα δύο σε κάθε
τακάκι. Κάθε super sport μοτοσικλέτα που σέβεται τον εαυτό της δέ συμβιβάζεται με τίποτα λιγότερο από κάτι
αντίστοιχο.