ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΦΡΕΝΩΝ!!!!!!!

riko46 · #1 28-03-2009, 19:54

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.

riko46 · #2 28-03-2009, 19:57

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.

riko46 · #3 28-03-2009, 19:59

Λαστιχένια σωληνάκια VS μεταλλικά υψηλής πίεσης

Το κύριο πλεονέκτημα των σταθερών δαγκάνων είναι ακριβώς αυτό : είναι σταθερές, και άρα η πίεση που ασκείται στη μανέτα του φρένου δέν αναλώνεται στο να κινεί ή να παραμορφώνει οποιοδήποτε άλλο τμήμα πέραν των ίδιων των τακακιών. Αυτός είναι και ο λόγος που τα σωληνάκια υψηλής πίεσης αυξάνουν την πληροφόρηση που έχει ο αναβάτης από τα φρένα. Τα στάνταρ λαστιχένια σωληνάκια διαστέλλονται από την αύξηση της υδραυλικής πίεσης στο εσωτερικό τους, με αποτέλεσμα η αυξανόμενη πίεση που ασκεί ο αναβάτης στη μανέτα να μή μεταφράζεται σε ανάλογη αύξηση της δύναμης φρεναρίσματος.
Ένα χειρότερο σενάριο είναι αυτό με τα σκασμένα – καμένα σωληνάκια, όπου, ενώ φρενάρετε, η πίεση στο κύκλωμα αυξάνεται μέχρι ενός σημείου μόνο, μετά το οποίο όσο και να πιέζετε τη μανέτα, τα σωληνάκια απλός φουσκώνουν, χωρίς να μεταφέρουν καθόλου από την παραπάνω πίεση στα έμβολα της δαγκάνας. Κι όμως συμβαίνει...
Τα μεταλλικά σωληνάκια διαστέλλονται πολύ λιγότερο συγκριτικά ακόμα και με τα καινούργια λαστιχένια, οπότε η σχέση μεταξύ της πίεσης που ασκείται στη μανέτα και αυτής που φτάνει στα τακάκια είναι πολύ πιο άμεση.Αλλά η υδραυλική πίεση και οι δυνάμεις που αναπτύσσονται μέσα στο κύκλωμα είναι τόσο μεγάλες ώστε ακόμα και οι ίδιες οι δαγκάνες παραμορφώνονται. Οι φτηνές σταθερές δαγκάνες αποτελούνται από δύο τμήματα που στη συνέχεια ενώνονται με βίδες. Οι καλές δαγκάνες όμως κατασκευάζονται από ένα μασίφ τμήμα αλουμινίου, ή και μαγνησίου στις αγωνιστικές μοτοσικλέτες, μειώνοντας σημαντικά την πιθανότητα παραμορφώσεων.

Περί ακτινικών...

Και καταλήγουμε στις ακτινικές δαγκάνες. Παραδοσιακά οι δαγκάνες στηρίζονται μόνο στο ένα άκρο τους, απέχοντας αρκετά από το πιρούνι. Έτσι το μόνο που τις αποτρέπει από το να λυγίσουν υπό το βάρος των φορτίων που δέχονται, είναι να στηρίζονται και στα δύο άκρα τους με δύο βραχίονες που είναι χυτοί στο κάτω άκρο του πιρουνιού, στο σημείο που βρίσκεται ο άξονας του μπροστινού τροχού. Είναι μια προφανής και όχι ιδιαίτερα ακριβή βελτίωση του τρόπου στήριξης της δαγκάνας η οποία όμως μειώνει σημαντικά τις ελαστικότητες που μπορεί να εμφανίσει η δαγκάνα κάτω από ακραίες συνθήκες φρεναρίσματος. Με άλλα λόγια, είναι ένας ακόμα τρόπος για να εξασφαλήσουμε ότι η δύναμη που ασκείται στη μανέτα φτάνει απευθείας στα τακάκια, και άρα, έχουμε καλύτερο έλεγχο και πληροφόρηση από τα φρένα. Αν οι πλευστές δαγκάνες είναι μια φτηνή λύση, οι πλευστοί δίσκοι είναι το αντίθετο. Το ατσάλι χρησιμοποιείται για την κατασκευή δίσκων γιατί φθείρεται ομοιόμορφα, έχει καλή συμπεριφορά από φορτίο και είναι ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίες – μόνο που είναι βαρύ. Έτσι, η βάση του δίσκου κατασκευάζεται συνήθως από αλουμίνιο (που είναι ελαφρύτερο) και είναι με την σειρά της βιδωμένη στο κέντρο του τροχού. Το πρόβλημα είναι πως το αλουμίνιο διαστέλλεται περισσότερο από το ατσάλι, οπότε τα δύο υλικά ενώνονται με πριτσίνια που επιτρέπουν τη διαφορετική διαστολή τους. Οι μοτοσικλέτες δρόμου έχουν συνήθως ημίπλευστους δίσκους, που σημαίνει απλώς πως τα πριτσίνια είναι πολύ σφιχτά – χωρίς μεγάλες ανοχές -, αλλά οι αγωνιστικές έχουν πλευστούς που επιτρέπουν στο δίσκο να κινείτε δεξία – αριστερά, αντίθετα με τη σταθερά πακτωμένη βάση του όταν τα φρένα είναι κρύα. Αυτές οι μεγαλύτερες ανοχές είναι αναγκαίες, αφού τα αγωνιστικά φρένα ανεβάζουν μεγαλύτερες θερμοκρασίες και άρα διαστέλλονται περισσότερο.
Στις μοτοσικλέτες δρόμου, όμως αυτό θα αποτελούσε πρόβλημα, καθώς αν τα φρένα δέν χρησιμοποιηθούν για λίγη ώρα, η κίνηση του δίσκου δεξιά – αριστερά θα κάνει σταδιακά τα έμβολα της δαγκάνας να υποχωρήσουν. Όταν λοιπόν ο αναβάτης χρειαστεί να καταφύγει στα φρένα, θα πρέπει να πατήσει τη μανέτα αρκετές φορές μέχρι να επανέλθει η πίεση στο κύκλωμα και τα έμβολα να πλησιάσουν πάλι τα τακάκια, κάτι που θα τον φέρει σε πολύ δύσκολη θέση, ιδίως άν προσπαθεί να γονατίσει τη μοτοσικλέτα προκειμένου να μήν εμβολίσει εκείνον τον παππού με το αμάξι που, παραβιάζοντας το Stop, βρέθηκε μπροστά του.

Πώς χάνεις τα φρένα...

Καθώς οδεύετε προς τη στροφή με 130 χιλιόμετρα παραπάνω απʼόσα σηκώνει, τσαρουχώνετε τα φρένα και, προς μεγάλη σας έκπληξη, συνειδητοποιείτε πώς δεν συμβαίνει τίποτα. Μάλλον είναι ώρα να αναλογιστείτε τα τρία είδη “χασίματος” των φρένων που υπάρχουν.
Το πιό σύνηθες από τα τρία είδη στις μοτοσικλέτες δρόμου δέν έχει να κάνει με τον βρασμό των υγρών στο κύκλωμα, αλλά με ένα φαινόμενο που ονομάζεται “green fade”, και το οποίο συνήθως εμφανίζεται όταν τα τακάκια είναι καινούργια.
Τα τακάκια κατασκευάζονται από διάφορα θερμοανθεκτικά υλικά που συγκρατούνται οργανική ρητίνη, τα οποία υπόκεινται σε διαδικασία σκλήρυνσης τις πρώτες φορές που πιέζετε τα φρένα λίγο παραπάνω.
Μία από τις μικρές παρενέργειες αυτής της διαδικασίας (που όμως γίνεται σημαντική όταν σας αχρηστεύσει τα φρένα) είναι η απελευθέρωση ατμών από το τακάκι. Αν λοιπόν το παρακάνετε σε ένα – δύο φρεναρίσματα και υπερθερμανθούν τα τακάκια όσο είναι ακόμα άστρωτα, τότε η επιβραδυντική τους ικανότητα χάνεται, καθώς υδρολισθαίνουν πάνω στους ατμούς που μεσολαβούν μέχρι την επιφάνεια του δίσκου.
Το χάσιμο των φρένων μπορεί να συμβεί και ανεξάρτητα από το πόσο παλιά είναι τα τακάκια σας, και οφείλεται στο ότι ο συντελεστής τριβής τους μεταβάλλεται με την θερμοκρασία. Άν λοιπόν η θερμοκρασία τους βγεί εκτός ορίων μέχρι τα οποία έχουν σχεδιαστεί να αποδίδουν, αναπόφευκτα θα έχετε απώλεια δύναμης – είτε γιατί τα φρένα ήταν κρύα, είτε γιατί υπερθεμάνθηκαν.Τα αγωνιστικά τακάκια φτιάχνονται από διαφορετικά υλικά από αυτά που προορίζονται για χρήση δρόμου, ώστε να αντεπεξέρχονται στις υψηλότερες θερμοκρασίες, ενώ συνήθως υπολείπονται σε απόδοση όταν είναι κρύα.
Όμως υπάρχει και ακόμα χειρότερο σενάριο. Αν το παρακάνετε πιέζοντας τα τακάκια σας, ρητίνη μπορεί να λιώσει και να λειτουργεί σάν λιπαντικό – όχι ότι καλύτερο δηλ. τη στιγμή που εσείς θέλετε μεγαλύτερη τριβή.Αν τώρα επιμείνετε, μέρος της ρητίνης θα αρχίσει να εξατμίζεται, κάνοντας τα πράγματα ακόμα χειρότερα. Όσοι το έχουν βιώσει μερικές φορές, θα έχουν παρατηρήσει ότι η μανέτα δεν γίνεται σπογγώδεις – αντίθετα, διατηρεί την ίδια σκληρότητα ενώ η απόδοση των φρένων μειώνεται δραματικά μερικές φορές.
Η πτώση της απόδοσης των φρένων λόγω υγρών οφείλεται κυρίως στο ότι περνά υγρασία από την ατμόσφαιρα στα υγρά. (Τα πιό κοινά υγρά φρένων, τύπου DOT4, είναι πολύ υγροσκοπικά, δηλ, απορροφούν πολύ εύκολα την υγρασία).
Όσο περισσότερο νερό περάσει στα υγρά, τόσο πέφτει το σημείο βρασμού τους, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία από τα τακάκια να περνάει στο υγρό, που με τη σειρά του βράζει και γεμίζει το κύκλωμα με φυσαλίδες. Έτσι το υγρό πάυει να είναι ασυμπίεστο, με αποτέλεσμα εσείς μεν να πατάτε τη μανέτα μανιωδώς, μέχρι να πρηστούν τα δαχτυλά σας από την προσπάθεια, αλλά να μή μετακινούνται.
Τα κύρια συμπτώματα στην προκειμένη περίπτωση είναι η μεν μανέτα να έχει σπογγώδη αίσθηση, εξαντλώντας εύκολα τη διαδρομή της, ο δε τροχός της μοτοσικλέτας να μεταφερθεί πίσω και λίγο κάτω από το κάρτερ του κινητήρα.
Η καλύτερη γιατρειά είναι η αντικατάσταση των υγρών στο κύκλωμα.

Η αρχή λειτουργίας του ABS

Ένας αισθητήρας παράγει ηλεκτρικό παλμικό σήμα βάση της περιστροφής ενός οδοντωτού δακτυλίου που στηρίζεται στην περιφέρεια του τροχού. Οι παλμοί καταμετρούνται από έναν εγκέφαλο που ανιχνεύει τις αλλαγές στην ταχύτητα περιστροφής του τροχού, παίρνοντας λόγου χάριν ένα δείγμα 10 παλμών, μετρώντας το χρόνο που μεσολάβησε από τον πρώτο μέχρι το δέκατο, και συγκρίνοντας τον με αυτόν των προυγουμένων δέκα παλμών. Στη μνήμη της ηλεκτρονικής μονάδας υπάρχουν καταχωρημένα κάποια στοιχεία που συμβολίζουν μή αποδεκτά επίπεδα επιβράδυνσης του τροχού – για παράδειγμα, ο τροχός τείνει μπλοκάρει. Αν οι μετρήσεις που λαμβάνει από τον αισθητήρα εμπίπτουν σε αυτή τη κατηγορία στοιχείων, τότε ο εγκέφαλος δίνει εντολή να ανοίξει μια βαλβίδα ώστε να πέσει η πίεση στο κύκλωμα φρένων. Στη συνέχεια επαναφέρει την αρχική πίεση στο κύκλωμα ανοίγοντας μια άλλη βαλβίδα που το συνδέει με μια εφεδρική γραμμή υψηλής πίεσης, τροφοδοτούμενη από μια ισχυρή αντλία. Αν ο τροχός συνεχίσει να έχει την τάση να μπλοκάρει, η διαδικασία επαναλαμβάνεται από την αρχή – δέκα ή είκοσι φορές το δευτερόλεπτο. Αυτή είναι και η παλμική κίνηση που νιώθετε στο πεντάλ ή στη μανέτα του φρένου.

Το στρώσιμο των φρένων

Τα φρένα αποδίδουν καλύτερα και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής άν στρωθούν σωστά, όταν είναι ακόμα καινούργια. Τα νέα τακάκια “κάθονται” καλύτερα σε παλιούς δίσκους, και αντίστοιχα οι καινούργιοι δίσκοι “πάτιουνται” καλύτερα από χρησιμοποιημένα τακάκια, οπότε προσπαθήστε να μήν τα αλλάζετε ταυτόχρονα. Στίς καινούργιες μοτοσικλέτες η διάρκεια της διαδικασίας στρωσίματος των φρένων πρέπει να παρατείνεται κατά περίπου 50%.
Όταν τα τακάκια είναι καινούργια, σκοπός μας είναι να αποβάλουμε τα αέρια που παράγονται από τη θέρμανση της ρητίνης, αποφεύγοντας την υπερθέρμανση που τα κάνει να γυαλίσουν, μειώνοντας την άποδοση τους. Αυτό συνεπάγεται μαλακή χρήση, χωρίς εκτεταμένα φρεναρίσματα για τα πρώτα 150 χιλιόμετρα περίπου. Επίσης καλό είναι, πρίν τοποθετήσετε τα νέα τακάκια, να τρίψετε ελαφρά τους δίσκους με ψιλό γυαλόχαρτο (220) για να φύγει η όποια γυαλάδα.
Οι δίσκοι, πάλι πρέπει να υποβληθούν σε ένα κύκλο θερμικής κατεργασίας (θέρμανσης και ψύξης) προκειμένου να σταθεροποιηθεί η δομή του μετάλλου, κάνοντας τους πιό ανθεκτικούς στη φθορά και τις στρεβλώσεις. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί ώς εξής : Φρενάρετε ασκώντας μέση πίεση στα φρένα από τα 100 Km/h στα 50 Km/h. Αφήστε τα φρένα και επιταχύνετε ξανά στα 100. Μην ακινητοποιήσετε τη μοτοσικλέτα, αφού είναι σημαντικό να διατηρηθεί το ρεύμα αέρα που ψύχει τους δίσκους. Μετά από δύο λεπτά επαναλαμβάνετε την ίδια διαδικασία για άλλες 10 φορές. Σταματήστε και αφήστε τους δίσκους να κρυώσουν τελείως προτού περάσετε στο επόμενο στάδιο, όπου θα κάνετε άλλα 10 φρεναρίσματα ασκώντας μεγαλύτερη πίεση αυτή τη φορά. Τρείς ή τέσσερις επαναλήψεις αυτής της διαδικασίας θα σκληρύνουν τους δίσκους σας, αλλά καλό είναι να αποφύγετε τα πολύ δυνατά και παρατεταμένα φρεναρίσματα για περίπου 750 χιλιόμετρα.

Πηγη:Περιοδικο moto