[riko46]

ΚΑΛΑ ΦΡΕΝΑ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΕΛΑΦΡΑ ΦΡΕΝΑ

Ο πρώτος και εμφανέστερος συμβιβασμός είναι πώς οι δαγκάνες και οι δίσκοι προσθέτουν βάρος εκεί που είναι το λιγότερο επιθυμητό: στο μη αναρτώμενο σύστημα τροχού και ανάρτησης. Το περισσότερο βάρος εκεί επιδρά αρνητικά στην οδική συμπεριφορά και την πρόσφυση, ενώ οι δίσκοι προσθέτουν “γυροσκοπικά” φαινόμενα που μειώνουν την αμεσότητα με την οποία μπορεί να στρίψει η μοτοσικλέτα (βελτιώνοντας βέβαια την ευστάθεια της) και προσθέτουν στη γυροσκοπική αδράνεια του τροχού. Η ειρωνεία είναι πως όλα αυτά δυσκολέυουν τόσο κατά την επυβράδυνση όσο και κατά την επιτάχυνση της μοτοσικλέτας.
Ο καθορισμός της διαμέτρου των δίσκων είναι μία πολύ σημαντική απόφαση. Ένας δίσκος μεγαλύτερης διαμέτρου θα αυξήση την επιβραδυντική ικανότητα του συστήματος πέδησης για τον απλό λόγο ότι κάνει καλύτερο μοχλό, κάτι που γίνετε καλύτερα κατανοητό όταν επιχειρήσει κάποιος να σταματήσει έναν περιστρεφόμενο τροχό. Πιάστε τον άπο το ελαστικό, μακρυά απο το κέντρο περιστροφής, όπου έχετε καλό μοχλό, και θα τον σταματήσετε έυκολα. Τώρα προσπαθήστε να τον σταματήσετε πιάνοντας τις ακτίνες κοντά στο κέντρο του τροχού, και θα δείτε πόσο πιό δύσκολο είναι (μικρότερος μοχλός).
Έτσι και οι μεγάλης διαμέτρου δίσκοι προσφέρουν μεγαλύτερη δύναμη φρεναρίσματος, αλλά προσθέτουν μή αναρτώμενο βάρος και είναι περισσότερο επιρρεπείς στις γυροσκοπικές δυνάμεις, απο αυτούς μικρότερης διαμέτρου. Όποτε ο πρώτος συμβιβασμός είναι μεταξύ της δύναμης του συστήματος πέδησης και των άλλων παραμέτρων που καθορίζονται άπο το πλαίσιο.
Μπορούμε να σχεδιάσουμε λεπτότερους δίσκους προκειμένου να εξοικονομήσουμε βάρος, αλλά οι λεπτότεροι δίσκοι είναι πιό επιρρεπείς στις παραμορφώσεις λόγο θερμοκρασίας, με αποτέλεσμα να διαστέλλονται περισσότερο και στραβώνουν. Επιπλέον, λόγω των μεγάλων φορτίων που δέχονται, υπάρχουν περιορισμοί ώς προς το ελάχιστο πάχος τους, προκειμένου να μήν “αραχνιάζουν” (δημιουργούνται ρωγμές) και να μή σπάνε στο πρώτο δυνατό φρενάρισμα.
Η άλλη λύση είναι να τους σχεδιάσουμε με στενότερο προφίλ - η εσωτερική διάμετρος να μεγαλώσει, πλησιάζοντας την εξωτερική. Ένας τέτοιος δίσκος είναι σημαντικά ελαφρύτερος, αλλά το πρόβλημα είναι πως πλέον πρέπει να μικρύνουν και τα τακάκια, με αποτέλεσμα να μειώνετε η τριβή και να αναιρούντε τα όποια οφέλη. Έτσι καταλήγουμε στο να σχεδιάσουμε τακάκια στενόμακρα, ούτως ώστε να διατηρήσουμε το επιθυμητό εμβαδόν επαφής με το δίσκο.Όμως τα έμβολα που πιέζουν τα τακάκια πρέπει να είναι κυκλικά, οπότε , προκειμένου να κατανέμεται ισόποσα η πίεση στα τακάκια, είμαστε αναγκασμένοι να βάλουμε δύο έμβολα για κάθε τακάκι – ένα σε κάθε άκρο. Με ένα τακάκι και δύο έμβολα στην κάθε πλευρά του δίσκου καταλήγουμε σε μια τετραπίστονη δαγκάνα – τη λύση που χρησιμοποιείται στις περισσότερες σπόρ μοτοσυκλέτες που σέβονται τον εαυτό τους.
Η μεθοδολογία που αναλύσαμε παραπάνω μπορεί να εξεληχθεί περαιτέτρω. Ο δίσκος να αποκτήσει ακόμα στενότερη περιφέρεια και τα τακάκια να γίνουν ακόμα πιό μακρόστενα, τόσο ώστε πλέον να χρειάζονται τρία έμβολα στη σειρά προκειμένου να κατανέμεται ίσια η πίεση σε αυτά, κάνοντας τη δαγκάνα εξαπίστονη.
Το όφελος δέν είναι μόνο στην οικομία βάρους. Η συνισταμένη της δύναμης που ασκεί το τακάκι στο δίσκο...ασκείται στο γεωμετρικό κέντρο του τακακιού. Όσο στενότερο είναι το τακάκι, τόσο πιο μακριά βρίσκεται αυτό το σημείο άπο το κέντρο του τροχού (για δίσκους ίδιας εξωτερικής διαμέτρου). Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα πώς τα στενόμακρα τακάκια έχουν την ίδια επίδραση στο φρενάρισμα (άπο άποψη επιβραδυντικής ισχύος) με τη χρήση δίσκου μεγαλύτερης εξωτερικής διαμέτρου.
Ένα ακόμη εξελικτικό βήμα στις τετραπίστονες και εξαπίστονες δαγκάνες είναι η χρήση ανισομεγεθών εμβόλων. Κάτα τη διάρκεια του φρεναρίσματος η πίσω πλευρά του τακακιού (αυτή που έρχεται πρώτη σε επαφή με τον περιστρεφόμενο δίσκο) έχει την τάση να προσκολλάται στο δίσκο (σάν να υπήρχε σερβομηχανισμός), ενώ αυτή που έπεται έχει την τάση να ανασηκώνεται – σάν να προσπαθεί το τακάκι να περιστραφεί γύρω από τον νοητό άξονα που δημιουργεί το πίσω άκρο του. Προκειμένου λοιπόν να εξομαλυνθεί η κατανομή της πίεσης – για καλύτερη αίσθηση στο φρενάρισμα και ομοιόμορφη φθορά στα τακάκια-, το πίσω έμβολο είναι μικρότερο του μπροστινού, ώστε να ασκεί μικρότερη δύναμη.
Αυτό το φαινόμενο της “προσκόλλησης” του πίσω τακακιού στο δίσκο ευθύνεται και για τη μικρή καθυστέρηση στην απενεργοποίηση των φρένων όταν αφήνετε τη μανέτα. Το φαινόμενο έχει εξαλειφθεί σε κάποια συστήματα αγωνιστικών φρένων όπως στα Brembo τών Ducati 998R και 999R, με τη χρήση τεσσάρων τακακιών σε δαγκάνες με τέσσερα αντικριστά έμβολα. Τα τέσσερα μικρότερα τακάκια εμφανίζουν λιγότερο έντονα αυτό το φαινόμενο της προσκόλλησης, αφήνοντας το δίσκο πιό γρήγορα και πιό προοδευτικά. Αυτό ακριβώς που χρειάζεσαι δηλ. όταν αφήνεις τα φρένα οριακά πάνω στη στροφή για να χωθείς.

Μάχη ενάντια στους...λογιστές

Η πίο ανηλεής μάχη πάντως των μηχανολόγων δέν είναι κόντρα στους νόμους της φυσικής, αλλά κόντρα στους λογιστές, και οι μηχανουργικές κατεργασίες που απαιτούνται για να φτιαχτεί μία εξαπίστονη δαγκάνα είναι μία ακριβή υπόθεση, ενώ αν είναι και ανισομεγέθη είναι ακόμα ακριβότερη. Ακόμα και οι τετραπίστονες δαγκάνες είναι κατα κάποιο τρόπο πολυτέλεια... γιʼαυτό εξάλλου υπάρχουν οι πλευστές.
Μέχρι τώρα υποθέταμε πως η δαγκάνα είναι ένα σταθερό κομμάτι μέταλλο με τρύπες μέσα απο τις οποίες βγαίνουν τα έμβολα που σπρώχνουν τα τακάκια τα οποία έρχονται σε επαφή με τις δύο πλευρές του δίσκου. Αυτή είναι η δαγκάνα αντικριστών εμβόλων, ή αλλιώς σταθερή.
Όμως σε πολλές μοτοσυκλέτες οι δαγκάνες δέν είναι σταθερές. Στην πιό απλή τους μορφή αυτές οι δαγκάνες έχουν ένα μόνο έμβολο και, αντί να είναι σταθερές, ολισθαίνουν σε ένα ζευγάρι πίρων. Καθώς το έμβολο πιέζει το τακάκι πάνω στο δίσκο, ταυτόχρονα προσπαθεί να σπρώξει τη δαγκάνα μακρυά από αυτόν.
Η δαγκάνα εκτείνετε πάνω από το δίσκο μέχρι την άλλη πλευρά του, όπου υπάρχει ακόμη ένα τακάκι. Καθώς λοιπόν η δαγκάνα προσπαθεί να απομακρυνθεί από το δίσκο, αυτό πιέζεται πάνω στην απέναντι πλευρά του δίσκου. Αν όλα είναι καθαρά και καλοσυντηρημένα, τότε η δύναμη που ασκείται στα δύο αντικριστά τακάκια είναι η ίδια.

Βελτιώνοντας τις πλευστές δαγκάνες

Αλλά και οι πλευστές δαγκάνες μπορούν να βελτιωθούν κατά το πρότυπο των σταθερών (με αντικριστά έμβολα), χρησιμοποιόντας δύο έμβολα που πατάνε ένα πιό στενόμακρο τακάκι που, με τη σειρά του, επιτρέπει τη χρήση πιό στενού και ελαφριού δίσκου. Εκ πρώτης όψεως αυτή η διάταξη μοιάζει να μή διαφέρει εξωτερικά σε τίποτα από μια αντικριστή τετραπίστονη δαγκάνα (αυτός και ένας απο τους λόγους που χρησιμοποιείται), αλλά μια πιό προσεκτική ματιά φανερώνει πως το εσωτερικό τακάκι αντί να έχει πίσω του δύο έμβολα, έχει μεταλλικούς βραχίονες. Έτσι λοιπόν οι πλευστές δαγκάνες είναι φτηνότερες από τις δαγκάνες αντικριστών εμβόλων, αλλά οι διπίστονες πλευστές είναι ακριβότερες από τις διπίστονες αντικριστές (με ένα έμβολο σε κάθε πλευρά του δίσκου). Κι αυτό γιατί είναι λεπτότερες, ο δίσκος ελαφρύτερος, και, μήν το γελάτε καθόλου, δείχνουν και πιό όμορφες.