Układy hamulcowe do motocykli - Motorcycle braking systems
Układy hamulcowe motocykli zmieniały się na przestrzeni czasu, ponieważ motocykle ewoluowały od rowerów z doczepionym silnikiem do motocykli prototypowych o prędkości 220 mil na godzinę (350 km / h), które można było zobaczyć w MotoGP . Większość systemów działa na zasadzie przekształcania energii kinetycznej w energię cieplną (ciepło) poprzez tarcie. W motocyklach około 70% siły hamowania pochodzi z przedniego hamulca. Może się to jednak różnić w przypadku poszczególnych motocykli; Typy z dłuższym rozstawem osi, z większym obciążeniem skierowanym do tyłu, takie jak krążowniki i pojazdy turystyczne, mogą mieć większy wysiłek wywierany przez tylny hamulec. Z kolei rowery sportowe z krótszym rozstawem osi i bardziej pionową geometrią widelca mogą tolerować większe siły hamowania z przodu. Z tych powodów motocykle mają zwykle znacznie mocniejszy przedni hamulec w porównaniu z tylnym.
Historia
Wczesne motocykle, które zasadniczo były rowerami z przymocowanym silnikiem i nie miały żadnego układu hamulcowego poza spowalnianiem motocykla i wystawianiem stopy na działanie. Jednym z pierwszych motocykli mieć dowolny rodzaj mechanizmu hamowania została wykonana przez Steffey Motocykle Filadelfii w roku 1902. Ten użył łyżka uruchamiającego hamulce tylko na przednim kole. Około 1909 roku wprowadzono hamulce taśmowe , które wykorzystywały taśmę kurczącą się wokół zewnętrznej strony bębna.
Motocykle Douglasa były dostępne z hamulcami tarczowymi Research Association z przodu iz tyłu w modelu RA z 1923 r., Czasami nazywanym modelem TT, a zwycięska w 1923 r. Przyczepa Freddie Dixon z wózkiem bocznym TT tego typu miała również hamulec tarczowy obsługiwany przez pasażera na kole wózka bocznego.
Hamulce bębnowe po raz pierwszy zastosowano w motocyklach w latach dwudziestych XX wieku, a ich podstawowa konstrukcja niewiele się zmieniła. Pierwotnie używane do hamowania zarówno przednich, jak i tylnych kół, hamulce bębnowe zostały w dużej mierze zastąpione przez hamulce tarczowe lub są używane tylko do hamowania tylnego.
Lambretta TV125 Series 3 był pierwszym nowoczesnym produkowanym motocyklem z hamulcem tarczowym. MV Agusta podążył za swoim motocyklem turystycznym o pojemności 600 cm3, który został ogłoszony w 1965 r. I był wyposażony w parę przednich hamulców tarczowych Campagnolo uruchamianych linką. Honda CB750 z 1969 roku wprowadziła na rynek masowy hamulce tarczowe do motocykli, wykorzystując hydraulicznie sterowany jednotłoczkowy zacisk przesuwny z solidną przednią tarczą.
Wczesne odlewane koła nie były łatwo kompatybilne z hamulcami bębnowymi. Spiekane klocki zapewniają dłuższy czas nagrzewania i lepszą wydajność na mokrej nawierzchni. Azbest został użyty w klockach hamulcowych, ale jego użycie spadło, gdy odkryto negatywny wpływ na zdrowie.
W 1989 roku BMW wypuściło pierwszy motocykl wyposażony w układ przeciwblokujący (ABS). System zamontowany w BMW K100 LT ważył znacznie więcej niż lekkie systemy montowane w nowoczesnych motocyklach.
Przednie zawieszenie Yamahy GTS1000 wypuszczonej w 1993 roku było jednostronnym wahaczem, który między innymi miał na celu zmniejszenie nurkowania podczas hamowania. Konstrukcja pozwalała tylko na jeden przedni hamulec tarczowy, więc stosunkowo dużą tarczę o średnicy 330 mm połączono z sześciotłoczkowym zaciskiem, pierwszym na świecie w seryjnym rowerze.
Tradycyjne mocowanie zacisku osiowego zaczęło być zawodne, gdy wprowadzono opony typu slick, więc motocykle zaczęły przyjmować zaciski montowane radialnie z wyścigów samochodów Formuły 1 .
Hamulce bębnowe
Hamulce bębnowe działają samoistnie. Najpopularniejszym projektem jest projekt wiodący na końcu. Bardziej egzotyczny projekt miał cztery, osiem lub szesnaście butów. Niektóre motocykle wykorzystywały żebrowane i / lub wentylowane obudowy do dodatkowego chłodzenia, z których pierwszym był AJS.
Tarcze hamulcowe
Dyski
Pływające tarcze mają lepsze centrowanie tarczy ze stałym zaciskiem. Pływająca tarcza zapobiega również wypaczaniu się tarczy i zmniejsza przenoszenie ciepła do piasty koła. Lambretta był pierwszym producentem, który zastosował pływające tarcze w motocyklu produkowanym seryjnie.
Faliste tarcze umieszczają masę bliżej osi, co zmniejsza bezwładność, lepsze odprowadzanie ciepła i mniejszą wagę. Zostały pierwotnie opracowane dla motocykli motocross, ale od tamtej pory są używane również w motocyklach szosowych.
Przesuwne a naprawione
Zaciski jednostronnego działania mają tłoczki hamulcowe, które działają tylko z jednej strony. Ten typ ma konstrukcję z pływającym sworzniem, która pozwala stronie tłoczka zacisku na dociskanie do powierzchni tarczy i ciągnięcie również drugiej strony do zetknięcia. Zaciski o podwójnym działaniu lub przeciwległe zaciski są zamocowane na miejscu, aby zmniejszyć elastyczność. Podwójne działanie ma przeciwstawne tłoki po obu stronach tarczy, aby znacznie poprawić obszar tłoka.
Zaciski wielotłokowe
Większe wirniki mogą być używane w celu zwiększenia siły hamowania, ale zwiększa to również masę i bezwładność. Aby temu zaradzić, producenci hamulców opracowali zaciski czterotłokowe, sześć, a nawet osiem. Zwiększenie liczby tłoczków zwiększa przetaczaną powierzchnię tłoka, pozwalając na dłuższe, węższe klocki hamulcowe i mniejsze tarcze.
Montaż zacisku
Wczesne zaciski hamulców tarczowych znajdowały się przed widelcem na górze tarczy. Dzięki temu zacisk znajdował się w obszarze o dużym przepływie powietrza, co zapewnia lepsze odprowadzanie ciepła. Zaciski w większości nowoczesnych motocykli są montowane z tyłu goleni widelca. Zmniejsza to moment pędu zespołu widelca i poprawia obsługę przy niskich prędkościach.
Zaciski mocowane promieniowo
Radialny zacisk hamulca jest zamontowany równolegle do kierunku do przodu w układzie hamulcowym, dzięki czemu jest sztywniejszy niż tradycyjne mocowanie osiowe i nie jest podatny na zginanie skrętne. Brak lekkiego ruchu poprzecznego pozwala na bardziej precyzyjne hamowanie i lepsze wyczucie hamulców. Zaciski promieniowe mogą uprościć modyfikację istniejącego hamulca tarczowego za pomocą większych tarcz, ponieważ nie ma potrzeby wymiany całego wspornika montażowego, wymagającego jedynie podkładki między wspornikiem a zaciskiem.
Hamulce wewnętrzne
Honda wypróbowała konstrukcję hamulca wewnętrznego w kilku modelach, takich jak VF400F i CBX550F , ale powróciła do standardowego układu. Celem było poprawienie osiągów na mokrej nawierzchni i nadanie im bardziej przejrzystego wyglądu. Przedni hamulec z wentylowanymi tarczami został zamknięty w wentylowanej aluminiowej piaście, a zacisk został zamontowany na piaście i chwycił tarczę od zewnątrz. Dzięki temu zespół hamulca był suchy i pozwolił na użycie wentylowanych tarcz żeliwnych, ponieważ osłona pokryła nieestetyczną rdzę powierzchniową tarczy. System okazałby się krótkotrwały, a wszystkie kolejne modele wróciłyby do standardowego, odkrytego układu.
Konstrukcja zacisku
Tradycyjnie przeciwstawne zaciski hamulca tłoczkowego są wykonane z dwóch połówek, które są następnie skręcane ze sobą. Zaletami tej metody są łatwość i szybkość wykonania kawałków. Wadą jest to, że są mniej odporne na zginanie pod obciążeniem. Zaciski monoblokowe wykonane z jednego kawałka metalu są mocniejsze, ale znacznie droższe w wykonaniu, więc niektórzy producenci, tacy jak Sumitomo, odlewają korpus zacisku jako jeden element, a następnie obrabiają otwory tłoków na zewnątrz z utworzonymi otworami zaślepionymi po montażu. Ten typ konstrukcji zacisku był szeroko stosowany przez Yamahę w szerokiej gamie modeli, od flagowego Yamaha YZF-R1 po bardziej budżetową Yamahę FZS600 Fazer . Monoblok Brembo po raz pierwszy zastosowany w Ducati 1098.
Hamulce obwodowe
Firma Buell Motorcycle Company zastosowała hamulec tarczowy zamontowany na obręczy, który miał zmniejszyć masę nieresorowaną w układzie hamulca koła, umożliwiając lżejsze szprychy koła. Ten styl jest ogólnie nazywany „hamulcem obwodowym” ze względu na punkt mocowania do koła i był używany w mniejszej liczbie przez innych producentów przed Buellem. Rzadko można je znaleźć na niestandardowych kołach motocyklowych ze szprychami drutowymi.
Hamulce tarczowe z włókna węglowego
W Moto GP zastosowano hamulce węglowe. Tarcie między tarczami węglowymi a klockami węglowymi wytwarza ogromną siłę hamowania; znacznie większa siła hamowania niż konwencjonalne tarcze stalowe. Działają w bardzo wysokich temperaturach roboczych, zwykle między 400-1000 ° C. Ciągłe późne hamowanie może spowodować przegrzanie hamulców z włókna węglowego, ponieważ szybciej się utleniają i zużywają. Wysokie temperatury potrzebne do skutecznych hamulców z włókna węglowego oznaczają, że nie można ich używać na mokrej nawierzchni. W wyścigach na mokrej nawierzchni zawodnicy muszą zmienić konwencjonalne stalowe hamulce. Stop aluminium z litem, zakazany na sezon 2015
Połączone układy hamulcowe
System antywłamaniowy
Alternatywne nowe systemy
Motocykle drag-racing może osiągnąć prędkość do 256 mph (412 km / h) w czasie trwania 1 / 4 mili (400 m), rasy i może używać hamulców tarczowych w połączeniu ze spadochronów zwalniać je po czasowym biegu. Maszyny do lądowych rekordów prędkości motocykli klasy Streamliner są zobowiązane do posiadania spadochronów, jeśli motocykl może przekraczać 250 mil na godzinę (400 km / h).
Motocykle elektryczne mogą wykorzystywać hamowanie regeneracyjne, aby jednocześnie spowolnić motocykl i doładować akumulatory.
KTM potajemnie ścigał się maszyną z regeneracyjnym układem hamulcowym w stylu KERS podczas Grand Prix Valenican 125 cm3 w 2008 roku. Chociaż uznano, że jest to sprzeczne z zasadami, użycie systemu KERS poprzedziło jego użycie w Formule 1.