Тормозная система мотоцикла

Байкадемия

Все о мотоциклах

Анатомия мотоцикла: тормозная система.

Начнем с самой мощной системы современного гоночного мотоцикла. Нет, это не двигатель. Самым «мощным» узлом двухколесных зверей является тормозная система, и даже дорожные спортбайки способны замедляться гораздо энергичнее, чем разгоняться.

На Suzuki GSV-R установлен карбоновый тормозной диск и скобы Brembo Для сухой погоды на мотоциклах Honda RC211V используют карбоновые тормозные диски

Требования к тормозной системе гоночных мотоциклов очень разнообразны и трудновыполнимы. Во-первых, система должна быть очень мощной и эффективно гасить скорость от двух-трех сотен км/ч до 30-40 км/ч. Во-вторых, она должна обеспечить пилоту настолько высокий уровень «чувства тормоза» чтобы он мог максимально приблизиться к блокировке колеса, но не блокировать его. Третье требование – масса. Узлы тормозной системы, расположенные непосредственно на колесе, влияют на значение неподрессоренной массы и на гироскопический эффект вращающегося колеса. Для гоночного мотоцикла важно оба эти параметра минимизировать (величина неподрессоренной массы влияет на способность подвески эффективно обрабатывать неровности дороги, а гироскопический эффект – на способность мотоцикла быстро менять траекторию движения). И последнее требование связано с температурой, ведь вся кинетическая энергия несущегося зверя при торможении превращается именно в тепло. Если быть предельно точным, то требований, связанных с температурой, три.

Задний тормозной диск Honda RC211V – вентилируемый

Первое – тормозная система должна эффективно рассеивать тепло и не перегреваться. Второе – фрикционный материал должен успешно выдерживать высокие температуры (ведь даже при постоянном охлаждении набегающим потоком воздуха тормозные диски легко нагреваются до 300-400 градусов). И третье – тормозные характеристики должны оставаться стабильными, т.е. как можно меньше меняться с течением гонки (чтобы пилот не тратил сил на привыкание к изменяющемуся из-за перепадов температуры и износа «характеру» тормозов).

Набор от PVM: колесный диск, лепестковый тормозной диск и тормозная скоба

Проще всего выполнить этот список противоречивых требований в классах GP-125 и GP-250. Легкие и сравнительно маломощные мотоциклы часто разгоняются «всего» до 220-230 км/ч и способны проходить большинство поворотов на очень высоких скоростях, поэтому «вилка» между начальной и конечной скоростями довольно узкая, и, как следствие, в этих классах требования к тормозным системам самые мягкие. Часто у 125-ок спереди всего один тормозной диск (тормозное усилие от замедления легкого мотоцикла не в состоянии чувствительно скрутить переднюю вилку, поэтому в классе «125» этим отрицательным эффектом можно пренебречь) и обычная двухпоршневая скоба, которая легче четырехпоршневых и уменьшает неподрессоренную массу. В 250-ах появляются четырехпоршневые радиальные скобы, а на колесе – два тормозных диска.

Для работы с карбоновыми тормозными дисками требуются карбоновые тормозные колодки

По сравнению с двухтактниками GP масса мотоциклов SBK существенно больше, а скорости – выше. Поэтому нагрузка на тормозную систему здесь серьезнее. Из-за этого на многих супербайках наряду с классическими (ровными) устанавливают тормозные диски лепесткового типа (волнистые). Эти диски имеют ряд преимуществ. Во-первых, они легче (экономим на неподрессоренной массе и уменьшаем гироскопический эффект!). Во-вторых, сложная форма этих дисков позволяет лучше удалять грязь, пыль и продукты износа колодок из зоны трения, а также делает диски более «пружинистыми», уменьшая вероятность их искривления из-за перепадов температуры. И в третьих, они обладают меньшей теплоемкостью (из-за уменьшенной массы), но большей поверхностью охлаждения, в связи с чем быстрее достигают рабочей температуры, которая, к тому же, оказывается более стабильной.

На торце тормозного диска мотоцикла Kawasaki ZX-RR нанесена краска, меняющая цвет при достижении определенной температуры

Вершина «тормозной» пирамиды – якоря аппаратов MotoGP. Мотоциклы этого класса легко достигают 330-340 км/ч, что приводит к абсолютно экстремальным режимам торможения. Поэтому для удовлетворения перечисленных требований приходится использовать экзотические материалы, а именно углерод. Тормозные диски, выпеченные из углерода, примерно вдвое легче стальных, что и стало первопричиной их применения на гоночных мотоциклах. Они с радостью переносят высокие температуры и в отличие от стальных дисков, не только не теряют эффективности при нагревании, а наоборот, прогрессивно набирают силу и обеспечивают очень стабильные характеристики на протяжении почти всей гонки. Почти. У дисков из углерода есть и недостатки. Первый – эффективное замедление обеспечивается только после достижения рабочей температуры (примерно 450 градусов, 500Ф), а до этого момента тормоза работают сравнительно вяло. Из-за этого недостатка диски и колодки на базе углерода оказываются неприменимыми в «мокрых» гонках, когда вода не позволяет им «согреться». Поэтому для «мокрых» дел команды имеют в запасе обычные, стальные тормозные диски.

При гоночных нагрузках тормозные диски требуют регулярной замены.

Второй недостаток – малый ресурс и высокая цена. Дисков с колодками хватает на 1000-1500 км., а цена одного диска – в районе 2000 долларов. Чувствительный укус для бюджета гоночной команды. Третий «минус» – высокая температура колодок (кстати, с карбоновыми дисками применяются только карбоновые колодки). Чтобы исключить закипание тормозной жидкости, в поршнях сверлятся отверстия, улучшающие их охлаждение. А для контроля температуры тормозных скоб и дисков используются электронные датчики температуры (см. часть «Электроника» в одном из следующих номеров) и специальные наклейки и краски, меняющие свой цвет по достижении определенной температуры.

Тормоза Beringer пришли на дороги из гонок на выносливость

Отдельной строкой в технологии торможения идут «челюсти» мотоциклов, участвующих в гонках на выносливость (endurance). Специфика таких гонок переворачивает требования к «обычным» гоночным мотоциклам с ног на голову. Громадная дистанция (до нескольких тысяч километров) автоматически приводит к необходимости многочисленных пит-стопов для замены резины, тормозных колодок, регулировки растягивающейся цепи, дозаправки и даже ремонта, а это – потеря времени. Поэтому мотоциклы для гонок на выносливость конструируются с учетом максимального сокращения протяженности и количества пит-стопов. Это повлияло и на конструкцию тормозной системы.

Задний тормоз в гонках на выносливость также управляется цилиндром Beringer

Прежде всего, детали тормозной системы (и не только) имеют разный цвет: с одной стороны мотоцикла они красные, с другой – синие. Это позволяет механикам, не задумываясь, определять, с какой стороны крепить тормозные скобы или вставлять ось колеса. На колесную ось надеты специальные направляющие, позволяющие не глядя, в темноте ночи или в страшный ливень попадать в нее пневматическим гаечным ключом. Тормозные скобы также имеют направляющие, облегчающие процесс установки колеса (чтобы тормозной диск сразу становился на место). Этому же способствуют и магнитные поршни, удерживающие колодки от перекоса при снятом колесе. Сами тормозные колодки ближе по свойствам к дорожным: дольше живут, но менее терпимы к перегреву.

Такой разъем позволяет менять тормозные скобы без разгерметизации тормозной системы

Целый ряд технических «хитростей» применяется почти во всех классах гоночных мотоциклов. Для облегчения обслуживания в разрез тормозных магистралей (магистрали исключительно армированные, т.к. даже новые резиновые шланги не состоянии обеспечить хорошую обратную связь) часто устанавливают гидравлический «разъем», позволяющий отсоединять компоненты тормозной системы без разгерметизации (и как следствие, необходимости прокачивать тормозную систему). Для уменьшения вероятности поломки рычага переднего тормоза в случае падения, его делают проворачивающимся, так что в случае контакта с землей он просто «переламывается» вверх. После этого его достаточно «отщелкнуть» назад, и можно ехать дальше. Регулировку положения рычага переднего тормоза выносят на левый клипон – чтобы можно было подстраивать его на ходу. Там же нередко устанавливают дублирующий рычажок заднего тормоза, управляемый большим пальцем левой руки. Это позволяет более тонко контролировать задний тормоз, а также применять его, когда движение ногой затруднительно (например, в поворотах).

Сегментированные тормозные диски – пока редкость

В заключение – о самих задних тормозах. Из-за того, что эффективность торможения «задом» на современных спортбайках низкая, задний тормоз используют чаще всего в «мокрых» гонках, для проверки уровня сцепления заднего колеса с дорогой или для стабилизации мотоцикла в некоторых «щекотливых» ситуациях. Поэтому применение композитных тормозных дисков здесь не оправдано. Чаще всего заднее колесо тормозится плавающим стальным диском, диском лепесткового типа или вентилируемым диском.

Устройство и принцип действия гидравлической тормозной системы скутера

В статье описаны устройство и принцип действия гидравлической тормозной системы скутера и рассмотрены типы тормозной жидкости.

Гидравлическая тормозная система

В состав этой системы входят главный цилиндр (закреплен на руле с левой стороны), приводимый в движение рукояткой- суппорт (закреплен на вилке колеса), тормозной диск и шланги. Рассмотрим назначение, устройство и принцип действия всех частей гидравлической тормозной системы, устанавливаемой на китайских четырехтактниках.

Принцип действия

Главный цилиндр используется для создания тормозного усилия, при помощи поршня воздействующего на жидкость тормозной системы. Жидкость передает усилие суппорту, в котором устанавливается один или несколько поршней (см, рис.). Эти поршни выдвигаются наружу в соответствии с усилием, создаваемым поршнем главного цилиндра, воздействующим на жидкость. Поршни в суппорте давят на тормозные колодки, которые, в свою очередь, прижимаются к диску для создания необходимого трения. Более подробно главный цилиндр и суппорт описаны далее.

Тормозная жидкость

Поскольку жидкость обладает свойством несжимаемости, она используется для передачи усилия и перемещения в гидравлических системах.

На данный момент существуют четыре варианта тормозной жидкости для мотоциклов и скутеров: DOT 3, DOT 4, DOT 5 и DOT 5.1.

DOT — это система классификации, предложенная Американским Департаментом Транспорта [Department of Transport], которая классифицирует тормозные жидкости согласно температуре закипания и вязкости сухой и содержащей влагу жидкости. Жидкости DOT 3 и DOT 4 представляют собой минеральные масла, основанные на полигликопях. Основой жидкости DOT 5 является силикон, и она не может быть смешана с полигликолями. DОT 5.1 подобна DОT 3 и DOT 4 и поэтому совместима с ними, так как она основывается не на силиконе. DOT 5.1 была разработана для использования в антиблокировочных тормозных системах и обладает меньшей вязкостью.

Жидкости DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1 гигроскопичны, это означает, что они поглощают влагу из воздуха. Присутствие в жидкости влаги снижает температуру ее закипания, рабочая температура тормозного диска и колодок обычно превышает ее. Именно поэтому указываются температуры закипания сухой и содержащей влагу жидкости. Температура закипания влажной жидкости измеряется при содержании в ней влаги в 3.5% Гигроскопичность является причиной необходимости замены тормозной жидкосги, по крайней мере, раз в два года. Фрикционный материал на тормозной колодке служит для изоляции суппорта от тепла, выделяемого диском, а это –очень весомое основание для замены колодок задолго до их окончательного износа. Жидкость DOT 5 не обладает свойством гигроскопичности и не смешивается с водой. При попадании в систему воды она опускается вниз и располагается вблизи самой горячей области системы. Это означает, что она будет очень легко и быстро закипать, образуя пузырьки газа, которые легко сжимаются, что, в свою очередь, придает тормозам ощущение упругости. Другая проблема с DOT 5 связана с тем, что сама жидкость становится сжимаемой при приближении к температуре кипения- это приводит к ощущению упругости тормозов при частом и продолжительном их использовании.

Шланги тормозной системы

Главный цилиндр и суппорт связаны специальными усиленными гидравлическими шлангами, допускающими неограниченное перемещение подвески. Стандартные шланги изготовляются из совместимой с тормозной жидкостью резины. Однако резина утрачивает свои свойства с течением времени и может растрескаться- это означает, что под давлением шланг будет расширяться и поглощать тормозное усилие. Поэтому резиновые тормозные шланги необ­ходимо менять, по крайней мере, рез в четыре года. Для усиления некоторых шлангов по их длине в резине укладывается навивка из нейлона.

Гидравлические тормозные системы — главный цилиндр

Главный цилиндр состоит из цилиндра и поршня и содержит в себе бачок для тормозной жидкости. (см. рис. 2).

Рис. 2 Конструкция типичного главного цилиндра переднего тормоза

lign=”left”>1. Крышка бачка главного цилиндра

2. Пластина диафрагмы

3. Резиновая диафрагма

6. Выключатель стопсигнала

7. Рычаг тормоза

8. Опорный болт рычага

9. Контрящая гайка опорного болта

10. Пылезащитный чехол

11. Стопорное кольцо

12. Поршень в сборе (первичная манжета, поршень и уплотнение)

14. Резиновый чехол

15. Уплотнительная шайба

16. Болт типа «банджо»

Между внутренней поверхностью поршня и ципиндром устанавливается возвратная пружина, а поршень удерживается от выпадения при помощи стопорного кольца.

При нажатии на рукоятку тормоза поршень перемешается по цилиндру, вытесняя жидкость через управляющий выпускной клапан в шланг гидравлической тормозной системы (см. рис.). Когда отпускают рукоятку, жидкость и поршень двигаются обратно, в их исходное состояние. Бачок с цилиндром сообщается посредством канала, открытого при нахождении поршня в исходном положении, он позволяет постоянно подпитывать систему. В начале движения поршня канап перекрывается, исключая вытекение жидкости обратно в бачок под давлением в системе. Поршень главного цилиндра герметизируется специально разработанными уплотнениями из синтетического каучука, называемыми манжетами, которые предотвращают потерю жидкости и давления из системы и попадание а нее воздуха и воды. Внутреннее уплотнение, называемое первичной манжетой (по форме напоминает колпачок), устанавливается на внутреннем торце поршня и служит для нагнетания жидкости. Внешнее уплотнение называется вторичной уппотнитепьной манжетой и устанавливается снаружи поршня, уплотняя его по стенке цилиндра.

Рис. 3 Принцип действия главного цилиндра переднего тормоза

При торможении. Конец рычага тормоза (2) воздействует на поршень главного цилиндра (3), перемешая его внутрь цилиндра. После перекрытия первичной манжетой (4) возвратного канала (5) жидкость нагнетается через обратный кпапан (6) по шлангу к суппорту.

Окончание торможения. При отпускании рычага тормоза пружина (7) воздействует на поршень, перемещая его обратно по направлению из цилиндра. До тех пор, пока давление в тормозном шланге существенно превышает давление в главном цилиндре, обратный клапан остается закрытым и жидкость перетекает по первичной манжете через маленькие перепускные отверстия в поршне. После открытия обратного клапана жидкость возвращается из суппорта в главный цилиндр до тех пор, пока давление не стабилизируется.

Завершение обратного хода. После возвращения поршня в исходное положение жидкость продолжает перетекать через обратный клапан в бачок (1) главного тормозного цилиндра. Когда обратный клапан закроется под воздействием возвратной пружины, жидкость продолжает перетакать через небольшие выемки в торце корпуса до тех пор, пока давление в системе не стабилизируется. Вторичная манжета, или уплотнение (9), устанавливается снаружи поршня.

Суппорт

Исполнительным механизмом гидравлической системы является суппорт, состоящий из одного или нескольких поршней и цилиндров, в зависимости от типа применяемого суппорта. При нажатии на тормозную рукоятку поршень выдвигается из цилиндра и прижимает тормозную колодку к диску. В отличие от главного цилиндра, диаметр поршня больше, и именно эта разность в размерах образует эффект гидравлического усиления. Поршни суппорта герметизируются при помощи специально разработанных уплотнений из синтетического каучука, исключавших потери давления и жидкости из системы и предотвращающих попадание в нее воздуха. Обычно дпя каждого поршня используются два уплотнения. Внутреннее уплотнение называется манжетой (уплотнением) поршня и предотвращает утечки жидкости. Внешнее уплотнение, пылезащитная манжета, предотвращает попадание грязи внутрь. Уплотнительная манжета поршня выполняет очень важную второстепенную функцию. Ей придана специальная форма дпя того, чтобы при выдвижении поршня она немного скручивалась- этого достаточно дпя возврата поршня в суппорт при окончании торможения, тем самым жидкостъ возвращается по шлангу обратно в главный цилиндр, а фрикционный материал отходит от диска (см. рис.).

Остановка по требованию, часть 2

Устройство тормозной системы мотоцикла, продолжение
Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов
Фото: motorcycleusa.com

В первой части статьи мы пробежались по общим вопросам, касающимся тормозной системы. Сейчас давайте взглянем на более «вкусные» штучки, радующие слух каждого любителя качественных компонентов. Конечно, не обойдем стороной и различные системы ABS, ведь безопасность – тоже важный аспект покатушек.

Половинки против монолита

Тормозной суппорт – это исполнительный механизм тормозной системы. При нажатии на педаль или тормозную ручку поршень выдвигается из цилиндра и прижимает колодку к диску. В отличие от главного цилиндра, диаметр поршня больше, и именно эта разность образует эффект гидравлического усиления.
Наиболее распространенный тип суппортов в мотостроении – суппорты неподвижного типа. С каждой стороны диска присутствует одинаковое количество поршней и цилиндров, расположенных друг напротив друга. Цилиндры сообщаются при помощи внутреннего канала, так что давление жидкости в них одинаково. При торможении все поршни двигаются в направлении диска, прижимая к нему колодки с двух сторон.
Большинство таких суппортов изготавливаются из алюминия и состоят из двух половин, которые скрепляются между собой болтами. Суппорт выглядит как буква «С», на концах которой расположены поршни, двигающиеся навстречу друг другу при торможении. Силы, возникающие при этом, стремятся «распахнуть» суппорт, как книгу. Естественно, часть полезной энергии на этом этапе теряется – некоторая часть усилия, генерируемая ручкой тормоза и главным тормозным цилиндром, тратится впустую.

Моноблочный литой суппорт Brembo HP M4

Поэтому там, где все решают доли секунды и острейшие грани между победой и поражением, появилась необходимость исправить положение. Так появились моноблочные тормозные суппорты – они выполнены одним цельным элементом из алюминиевого сплава (литье, ковка – технологии изготовления различны), что уменьшает вес конструкции и препятствует воздействию «распахивающих» сил.
Есть еще суппорты плавающего типа, в которых поршни расположены лишь с одной стороны суппорта, однако они не слишком эффективны – их применяют на бюджетных машинах, где уменьшение затрат является главным фактором.

Три – не толпа, но лучше, чем один

Развитие суппортов привело к тому, что инженеры решили устанавливать несколько поршней меньшего диаметра, чем один, но большего. Это делается для снижения общего веса диска и суппорта без снижения производительности. Наличие одного большого поршня вызывает необходимость использования большого диска, что утяжеляет его. Два или три небольших поршня, выстроенных в ряд, обеспечивают ту же самую площадь колодки и увеличение эффективного диаметра диска – от этого увеличивается тормозное усилие.
Сейчас многие производители используют два или три поршня различных диаметров в одном суппорте, что обеспечивает более прогрессивное торможение. Применение в суппорте поршней разного диаметра обеспечит разную длину их хода при том же самом перемещении рычага. Это означает, что поршень меньшего диаметра переместиться дальше, и коснется тормозной колодки раньше поршня большего диаметра. По мере увеличения давления на рычаг начинает действовать второй поршень, который увеличивает тормозное усилие.

Yamaha YZF-R1 2007 – радиальные 6-поршневые тормоза. Мощные машинки!

Чтобы еще более разнообразить жизнь поршней, в некоторых тюнинговых тормозных системах используется принцип «один поршень – одна колодка». Например, в шестипоршневом суппорте будет шесть отдельных тормозных колодок. Они работают особенно хорошо в суппортах с поршнями различного диаметра, поскольку разные хода поршней достигаются без перекоса колодки.

Радиальное мышление

Говорят, что «радиальные тормоза лучше, чем обычные». Давайте разберемся, почему так говорят и правильно ли это.
Первыми серийными мотоциклами, оснащенными радиальными тормозами, стали спортбайки, что сразу говорит нам о высокой эффективности новой системы – на производительную технику плохое не поставят. Почему «радиальные»? Все просто – крепления суппортов находятся на равном удалении от оси колеса, то есть, организованы по радиусу тормозного диска. Радиальные тормоза позволяют снизить вес конструкции, обеспечивают равномерное прижатие колодок к тормозным дискам и обеспечивают большую силу торможения при прочих равных условиях.

Обычное крепление суппортов – Suzuki SV 1000 2005

Радиальное крепление суппортов – KTM RC8 2009

Технология показала себя настолько хорошо, что сейчас практически невозможно встретить спортбайк с традиционной системой крепления суппортов. Кроме того, «радиальщина» потихоньку перебирается на продвинутые стриты и нейкеды. Теперь, пожалуй, от вопросов производительности перейдем к вопросам безопасности.

Анти-блок – анти-человек?

Существует множество мнений об уместности применения антиблокировочной тормозной системы на мотоцикле. Как правило, чем «круче» райдер, тем громче он выступает с речами о том, что «ABS мне не нужна, я и так могу тормозить на пределе всегда и везде, в любых условиях». Конечно, на гоночном треке ABS будет только мешать, потеряется «обратная связь» при интенсивном оттормаживании, однако нас читают не только трековые маньяки – среди вас, уважаемые читатели, я уверен, есть нормальные люди, которые хотят дожить до стадии опытного пилота с минимальным риском для жизни. Либо те, кто желает иметь дополнительную уверенность при торможении в далеких от идеала погодных условиях. Поэтому следующий текст, дорогие трековые гуру (говорю без всякой иронии), предназначен не для вас.
Как нетрудно догадаться, антиблокировочная тормозная система (АБС) предотвращает блокировку колес при слишком резком торможении или больших неровностях дорожного полотна. Управляет системой непростая комбинация электроники и гидравлики. Датчики получают информацию о скорости вращения колеса от зубчатых дисков, установленных на ступицах колес (многие называют их «трещотками»), и посылают эту информацию в виде напряжения в блок управления АБС. Там умный кремниевый мозг сравнивает угловые скорости переднего и заднего колес и, если отклонение превышает заданную величину (обычно это около 30%), которая указывает на начало скольжения, посылает сигнал гидравлическому устройству (модулятору давления) на кратковременное понижение давления в тормозной системе. Часто работу АБС можно ощутить в виде пульсаций на ручке тормоза – это быстро чередуется повышение и понижение давления в тормозном контуре. Модулятор продолжает снижать давление в системе до исчезновения сигналов о заклинивании колес. Электронный мозг не смутить даже одновременной блокировкой обоих колес.
Наиболее современная вариация антиблокировочной системы принадлежит «перу» Honda. Спортивная парочка CBR600RR и CBR1000RR с 2009 года оснащается комбинированной антиблокировочной тормозной системой под именем C-ABS (Combined ABS).

Схема работы Honda C-ABS (источник рисунка неизвестен)

Фактически, в системе от Honda пилот не двигает поршни прямым гидравлическим воздействием. Когда райдер нажимает на тормоз, система подает жидкость в клапаны, которые контролируются процессором, и только после того, как электронный мозг «прикинет в уме» – нужное количество жидкости попадет в суппорты. Торможение рассчитывается ECU уже на начальном этапе, еще до того, как система поймет, что «что-то идет не так» – это главное отличие от других антиблокировочных систем. На случай поломки компонентов АБС, система оснащена предохранителями, которые позволяют тормозам работать как обычной гидравлике, без электронного вмешательства (впрочем, это относится к любой системе, оснащенной АБС).

Говоря об «ассистирующих» пилоту тормозных системах, нельзя не упомянуть комбинированную систему, также от Honda. Никакой умной электроники здесь нет, все гораздо проще. В системах некоторых байков (например VFR800 или ST1300) используются и передние, и задние тормоза, даже если райдер нажал только на педаль или ручку. Рукоятка переднего тормоза активизирует некоторые или все поршни в обоих передних тормозных суппортах (конкретная конфигурация меняется от одной модели к другой) и косвенно задний суппорт, в зависимости от усилия, прилагаемого к рукоятке переднего тормоза. Левый передний суппорт подвешивается на оси и соединяется с задним суппортом через вторичный главный цилиндр и клапан пропорционального давления. При достижении тормозным усилием заданного уровня левый суппорт приводит в действие вторичный главный цилиндр, заставляющий срабатывать задний тормоз. Педаль заднего тормоза активизирует задний тормозной суппорт или его часть (опять же, все зависит от модели мотоцикла) и в некоторой степени часть каждого переднего суппорта. Клапан запаздывания в системе привода заднего тормоза обеспечивает прогрессивное торможение и усиление контроля на скользких или неровных поверхностях.

Honda VFR800 2006 оснащается комбинированной тормозной системой

Системы контроля тяги (traction control) относятся скорее, к вопросам управляемости, а не к тормозам – поэтому о них мы поговорим как-нибудь отдельно. Очередная тема по устройству байка позади, мы разобрались (скромно надеюсь на это) с тем, что происходит, когда райдер «давит по тормозам». В следующих статьях мы остановим свое внимание на подвесках и рулевом управлении мотоцикла. До скорого!

Торможение на мотоцикле

Неважно, тяжелый ли это круизер, эндуро или кроткий турист – в этой ситуации важен каждый метр! Мы советуем вам, как безопасно и эффективно тормозить мотоцикл и как правильно отрегулировать тормозную систему.

Гражданка Ковальская едет осторожно, потому что она попадала в аварию двадцать лет назад. Сегодняшний день для нее начался ужасно – рано утром соседи затопили ее квартиру! Мало того, ее ребенок был невыносим с утра, а его опекун опоздал более чем на четверть часа! В результате сумасшедшая и разъяренная Ковальская садится в машину и спешит на работу. Покидая главную улицу, она смотрит вправо и влево краем глаза. И не замечает встречного мотоциклиста…

Если вы мотоциклист, то молитвы недостаточно. У вас есть всего несколько секунд, чтобы избежать столкновения с автомобилем, который вдруг окажется у вас на пути. За долю секунды вы должны принять решение – остановиться или попытаться избежать столкновения.

С чем связано экстренное торможение ? Мы объясним это на примере Honda 1000 CBF. Чтобы показать все этапы торможения как можно точнее, все изменения и даже малейшие ошибки, мы оснастили Honda набором электронных датчиков и системой записи данных. Мы измерили все – от гидравлического давления в тормозных системах, через скачки подвески, до заноса переднего колеса и, таким образом, распознавания склонности колес к блокировке.

Торможение от сотни км/ч до нуля

Первая попытка – резкое торможение со скоростью 100 км / ч без ABS. Испытание проводится на взлетно-посадочной полосе аэропорта, где столбики прокладывают тормозной путь. 100 км / ч на спидометре и начинается торможение. Остановка сопровождается элегантной остановкой, и достаточно расстояния в 40 метров. Это означает, что средняя задержка составляет 9,8 м / с2. Это тормозной путь, но если вы тормозите или теряете внимание во время торможения со скорости 100 км / ч, вы в течение этого времени преодолеете 28 м (!). Таким образом, общее тормозное расстояние состоит из времени реакции водителя и времени, когда в тормозной системе будет создано соответствующее давление и нагрузка на колесо будет динамически изменяться.

Динамическое изменение нагрузки на колесо – звучит как урок физики. Что происходит? В мотоцикле из-за инерции масс и высоты центра тяжести увеличение задержки вызывает перемещение нагрузок между колесами. Нагрузка спереди увеличивается, а сзади уменьшается пропорционально. Поскольку нагрузка на переднее колесо увеличивается, оно может нести большую тормозную мощность. Чем выше нагрузка, тем сильнее давление . Его размер зависит от общего веса водителя и мотоцикла и передается на шину за счет сопротивления пружин и частично за счет сопротивления демпфированию.

Таким образом, динамическая нагрузка на колеса меняется. От этого зависит эффективность экстренного торможения . Для этого необходимо непрерывно изменять давление в тормозной системе в течение 0,5-0,7 с (в зависимости от положения центра тяжести и колесной базы) вместе с отклонением вилки.

Если вы сделаете это быстро (менее чем за 0,1 с) и с большим усилием нажмете ручку тормоза, у вас наверняка возникнут проблемы. Это связано с тем, что переднее колесо может передавать только тормозное усилие, зависящее от нагрузки. Если тормозное усилие слишком велико по отношению к нагрузке, переднее колесо проскальзывает и может даже заблокироваться, и мотоцикл утратит способность к устойчивому движению. И это вероятность, что вы поскользнетесь и упадете. Поэтому в начале каждого торможения избегайте нервных и резких движений – в идеале, через 0,5 с вы увеличите давление в тормозной системе до максимально возможного.

Сложная задача

Вторая тема при экстренном торможении – это оптимальное использование обоих тормозов, т.е. максимальное использование резины и сцепления с асфальтом. Это очень сложная задача – не каждый может так точно затормозить переднюю и заднюю части, чтобы поместиться в узком диапазоне между скольжением и поворотом. По этой причине мотоциклисты обычно ориентируются на оптимальную дозировку переднего тормоза.

На данный момент гонщики и поклонники гонщиков узнают, что в в гоночных мотоциклах можно забыть о заднем тормозе. Да, но езда каждый день – это нечто совершенно иное, чем трек, потому что торможение до перекрестка с задержкой 9 м / с2 – это все равно что выдавать желаемое за действительное. Даже опытные мотоциклисты не получают задержку более 7 м / с2 при въезде в узкие перекрестки. Отсюда делаем вывод, что пока заднее колесо не оторвано от земли, его можно затормозить. Достигнута ли эта точка, и зависит ли она в первую очередь от типа мотоцикла (более конкретно – от положения его центра тяжести, колесной базы, шин и т. д.) И от задержки.

Спортивные мотоциклы, в которых передние колеса более нагружены, раньше они поднимали задние, как, например, наша тестовый Honda CBF 1000. В нем сначала блокируется переднее колесо, а затем поднимается заднее. Поэтому очень важно, чтобы гонщик точно знал специфику мотоцикла, на котором он ездит. Например, вы должны чувствовать дозировку тормозов. Но другие факторы также имеют значение. Если, например, на неровном асфальте вилка ударится быстрее, чем ожидает гонщик, колесо временно потеряет контакт с землей и сцеплением.

Может также случиться, что мотоцикл – без предупреждения – проявит желание сделать сальто через переднюю часть. Оба явления требуют немедленной реакции, а после ее устранения – восстановления давления в тормозной системе. Такие операции успешны, только если все компоненты привода и тормозной системы совпадают. Вот почему правильное расстояние между рычагом и рулем, а также точность всех компонентов системы так важны.

Наша вторая попытка – экстренное торможение на скоростьи 200 км / ч . Эта задача является безотказным способом увеличить частоту сердцебиений. В отличие от первой попытки (торможение со 100 км / ч), когда слышен визг шин – при торможении со скоростью 200 км / ч визг гасит шум ветра. Заблокированное переднее колесо – единственный и последний предупреждающий сигнал. Это заставляет вас быть чрезвычайно осторожным. Это можно увидеть после относительно медленного повышения давления в тормозной системе и после довольно умеренного замедления 9,3 м / с2 ( тормозной путь 166 м). Только после нескольких попыток один из гонщиков получает 9,7 м / с2 (тормозной путь 159 м).

Первая попытка должна быть успешной

Когда грузовик, едущий в противоположном направлении, внезапно мешает вам обгонять, нет времени на раздумия. Первая попытка должна быть успешной, потому что если нет, то… ABS здесь, чтобы помочь вам! На полной скорости и при нажатых до упора тормозах Honda CBF 1000 развивает скорость 9,5 м / с2 (тормозной путь 162,5 м) . Из-за того, что тормозной путь увеличивается с квадратом скорости, Honda CBF 1000 не требуется двойное тормозное расстояние в 100 км / ч (40 м), а на целых 122 м больше.

Наш тест № 3 состоит в обнаружении различий в эффективности торможения, в зависимости от различных коэффициентов трения. Таким образом, речь идет о проверке того, как выглядит торможение при движении по скользкому асфальтовому участку или, например, разбитому гравию на дороге. Эта ситуация является чрезвычайно сложной задачей. Резкое торможение на скорости 100 км / ч после 20-метровой ремиссии, чтобы снова стереть после 3-х метрового гравия – такую задачу мы ставим перед гонщиками-испытателями.

После того, как он поскользнулся с первой попытки, водитель отпускает тормоза на 14 м, примерно на 11 м дальше, чем необходимо. В результате тормозной путь увеличивается до 48,7 м. Что делает ABS? Всего через несколько метров после участка с щебнем, по которому колеса на короткое время скользят, тормоз срабатывает так, что заднее колесо на мгновение отрывается от земли. Хонда останавливается через 45 м.

Экстренное торможение – как это сделать правильно?

Не полностью работоспособный мотоцикл – это крах в случае экстренного торможения. Поскольку каждое резкое торможение вызывает огромные затраты и моменты, необходимо оптимально передавать и распределять силу кисти и стопы. На тормозном рычаге, в подшипниках, возникают очень высокие силы трения. Когда подшипники не смазываются, при высоких нагрузках статическое трение не позволяет точно дозировать давление. По этой причине штифт и его поверхность трения в тормозном насосе должны быть смазаны стойкими к давлению смазками или медной пастой. Только благодаря этому вы можете справиться с большими силами, которые здесь происходят.

Ручка тормоза (если она регулируется) должна быть установлена ​​таким образом, чтобы пальцы, вытянутые над рычагом и предплечьем, образовывали более или менее прямую линию. Это можно сделать после освобождения зажимных винтов. При установке несимметричного зажима насоса на рулевом колесе обязательно сначала затяните болт, отмеченный стрелкой и словом «вверх», до тех пор, пока не исчезнет зазор между деталями. Только тогда насос крепится к рулевому колесу нижним болтом. Когда насосы установлены неправильно, они изгибаются с большим усилием – тормоз действует как тесто и кажется мягким.

Субъективные впечатления мотоциклиста, определяющие правильную дозировку торможения, зависят, прежде всего, от положения рычага. Во многих машинах для этого предусмотрен подходящий храповой механизм. Отрегулируйте рычаг так, чтобы водитель мог управлять им чувствительно. Для этого вам следует опробовать все возможные позиции, потому что только так вы сможете определить наиболее выгодные.

Если вы нажимаете рычаг всей рукой, это обычно означает сокращение расстояния, что обеспечивает лучшее ощущение процесса торможения. Дисковые тормоза спортивных мотоциклов часто реагируют быстро с минимальным давлением. Это позволяет тормозить только двумя пальцами. Если кто-то тормозит таким образом, он должен отодвинуть ручку от рулевого колеса дальше, чтобы не раздавить оставшиеся пальцы.

В случае заднего тормоза, сложная регулировка ножки из-под или сбоку рычага стоит времени и мешает дозированию. Поэтому установите педаль так, чтобы нога свободно лежала на ней.

В случае резкого поворота с одновременным понижением передачи необходимо учитывать заднее колесо. Это особенно касается двигателей большой мощности и тормозного момента. Средство от этого состояния в современных мотоциклах называется анти-хоп сцепление. Если его в мотоцикле нет, то достаточно отпустить сцепление после снижения передачи. Это позволяет сохранить эффект торможения двигателя, но сокращает максимумы тормозного усилия, возникающего в момент сжатия, и предотвращает отскок колеса.

На 20% эффективнее через 30 минут

И тест № 4, последний – комплексное торможение. Часто вы слышите утверждение, что складывание и одновременное торможение несовместимы. Это неправда! В зависимости от внешних условий (в том числе температура зависит от них шины, и, следовательно, сцепление), в Honda CBF 1000, склон 35 вывода может быть получена задержка 8 м / с2 . Только опытный гонщик может сделать такую ​​ценность при резком торможении .

Такое торможение должно использоваться только тогда, когда нет другого способа избежать аварии. Тогда даже малейшее скольжение переднего колеса может превратиться в занос. А это означает его отход в сторону, со всеми вытекающими последствиями. И, кроме того, наездник иногда борется с тенденцией вставать с уклона.

Наша серия испытаний позволяет сделать вывод, что без изучения торможения с максимальным замедлением никуда. В утешение у нас есть информация, что секреты этого искусства легко освоить. Полчаса обучения, достаточно было, чтобы каждый из трех взятых с улицы байкеров сократил тормозной путь до 20%. Что более важно, чем собственные успехи, все они призналиль, что поняли, как их безопасность зависит от законов физики и где она заканчивается.

Как работает тормозная система

Сила человека бесконечна, если только он получит достаточно длинный рычаг и точку опоры – этот принцип применяется также в мотоциклах. Только благодаря механическому и гидравлического усилению человеческой силы удается остановить даже самые тяжелые машины с максимальной скорости до нуля.

Для управления тяжелыми машинами водитель нажимает на тормозной рычаг с усилием около 120 Н (это измерялось между средним и безымянным пальцами). В результате в тормозной системе создается среднее давление 18 бар . Это давление передается через тормозные магистрали к поршням в зажимах, которые, в свою очередь, прижимают тормозные колодки к вращающимся дисковым тормозам.

Ручное давление и гидравлическое давление – это то, что не имеет ничего общего с техникой. Это отличается от цилиндров и тормозных колодок. Здесь используются самые жесткие зажимы, которые не деформируются под нагрузкой и температурой. Все большую популярность приобретают моноблочные зажимы, вырезанные из цельного куска алюминия, что в сочетании с радиальными зажимами (более стабильное соединение с хвостовиком вилки) обеспечивает лучшее торможение.

Более старые машины и более дешевые новинки оснащены твердыми фиксированными четырехпоршневыми суппортами. Даже хрупкая конструкция плавающего зажима, используемого в Honda CBF 1000, достаточна для эффективного торможения.

Являются ли тормоза острыми или тупыми, определяется смесью материалов, используемых для изготовления тормозных колодок. Здесь чаще всего встречаются сплавы металлов, гарантирующие хорошую эффективность торможения как в холодных, так и в жарких условиях. В прошлом использовались органические смеси, которые холодно скользили по дискам, а влажные часто выходили из строя. Поэтому большинство производителей также предлагают современные спеченные версии для более старых моделей.

Благодаря установке кабелей высокого давления в стальной оплетке , приемлемые результаты также могут быть получены в старых тормозных системах.

Шины врезаются в дорогу с коэффициентом трения 1,2 (шины для суперспортов на гоночной трассе), что допускает задержки более 10,0 м / с2 . Реальная задержка увеличивает сопротивление воздуха. Вы можете добавить их, потому что это не переносится шинами. По этой причине при торможении со скоростью 200 км / ч может быть достигнуто замедление выше 11 м / с2.

Мотоциклист контролирует тормозное усилие благодаря механической и гидравлической трансмиссии. В примере показано сравнение радиального ручного главного цилиндра (вверху) с обычным насосом. В последнем механическое соотношение меньше (1: 6), чем у радиального насоса (1: 7,5). Однако поршень диаметром 16 мм обеспечивает большую гидравлическую трансмиссию. В результате результаты уравновешены и тормозное давление идентично. Разница в лучшей дозировке раствора с радиальным насосом.