Тормозные системы мотоциклов
Тормозные системы мотоциклов менялись с течением времени: мотоциклы превратились из велосипедов с прикрепленным двигателем в прототипы мотоциклов со скоростью 220 миль в час (350 км/ч), которые участвовали в гонках MotoGP . Большинство систем работают путем преобразования кинетической энергии в тепловую энергию (тепло) путем трения. На мотоциклах примерно 70% тормозного усилия приходится на передний тормоз. Однако это может варьироваться для отдельных мотоциклов; Типы с более длинной колесной базой, имеющие больший вес, смещенный назад, такие как круизеры и туристические автомобили, могут испытывать большее усилие со стороны заднего тормоза. Напротив, спортивные велосипеды с более короткой колесной базой и более вертикальной геометрией вилки могут выдерживать более высокие нагрузки на переднее торможение. [1] По этим причинам мотоциклы, как правило, имеют гораздо более мощный передний тормоз по сравнению с задним.
История
[ редактировать ]
Ранние мотоциклы, которые по сути представляли собой велосипед с прикрепленным двигателем и не имели никакой тормозной системы, кроме отключения мощности и ожидания, пока мотоцикл замедлится настолько, чтобы выставить ногу. Один из первых мотоциклов с тормозным механизмом был изготовлен компанией Steffey Motorcycles из Филадельфии в 1902 году. [2] При этом использовался ложечный тормоз, действующий только на переднее колесо. [3] Примерно в 1909 году были введены ленточные тормоза , в которых использовалась лента, сжимающаяся вокруг барабана снаружи. [4] : 16
Мотоциклы Douglas были доступны с дисковыми тормозами Research Association спереди и сзади на их модели RA 1923 года, иногда называемой моделью TT, а машина Фредди Диксона с коляской 1923 года, получившая награду TT этого типа, также имела управляемый пассажиром дисковый тормоз для колеса коляски. [5] [6]
Барабанные тормоза впервые были использованы на мотоциклах в 1920-х годах, и их базовая конструкция не сильно изменилась. Барабанные тормоза, первоначально использовавшиеся для торможения как передних, так и задних колес, в значительной степени были заменены дисковыми тормозами или используются только для торможения задних колес. [4] : 17
Lambretta TV125 Series 3 была первой современной моделью. [ нужны разъяснения ] серийный мотоцикл с дисковым тормозом. [2] компания MV Agusta За ним последовала , выпустившая ограниченный выпуск туристического мотоцикла объемом 600 куб.см, анонсированного в 1965 году, который имел пару передних дисковых тормозов Campagnolo с тросовым приводом. [7] : 80 [8] : 80 1969 года Honda CB750 выпустила на массовый рынок дисковые тормоза для мотоциклов с однопоршневым скользящим суппортом с гидравлическим приводом и цельным передним диском. [7] : 80
Ранние литые колеса не были легко совместимы с барабанными тормозами. Спеченные колодки сокращают время нагрева и улучшают характеристики в сырую погоду. Асбест использовался в тормозных колодках, но его использование сократилось, когда было обнаружено его негативное воздействие на здоровье.
В 1989 году BMW выпустила первый мотоцикл, оснащенный антиблокировочной системой тормозов (ABS). Система, установленная на BMW K100 LT, весила значительно больше, чем легкие системы, установленные на современных мотоциклах. [2]
Передняя подвеска Yamaha GTS1000, выпущенного в 1993 году, представляла собой односторонний маятник, который, помимо других характеристик, был направлен на уменьшение кренов при торможении. Конструкция допускала установку только одного переднего дискового тормоза, поэтому сравнительно большой диск диаметром 330 мм был соединен с шестипоршневым суппортом, что было первым в мире серийным мотоциклом. [9] : 28
Традиционное осевое крепление суппорта стало ненадежным с появлением гладких шин, поэтому мотоциклы начали использовать радиально установленные суппорты из Формулы-1 . автогонок [10]
Барабанные тормоза
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( сентябрь 2019 г. ) |
Барабанные тормоза обладают сервоэффектом. [11] Наиболее распространенной конструкцией является конструкция с ведущим и конечным концом. Более экзотические модели имели четыре, восемь или шестнадцать туфель. [4] На некоторых мотоциклах для дополнительного охлаждения использовались ребристые и/или вентилируемые кожухи, первым из которых был AJS. [2]
Дисковые тормоза
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в расширении : Требуется краткое изложение подразделов ниже. Вы можете помочь, добавив в него . ( сентябрь 2019 г. ) |
Диски
[ редактировать ]Плавающие диски имеют лучшую центровку диска с фиксированным суппортом. Плавающий диск также позволяет избежать деформации диска и снижает передачу тепла на ступицу колеса. Lambretta были первым производителем, применившим плавающие диски на серийных мотоциклах.
Волнистые диски перемещают массу ближе к оси, что снижает инерцию. [12] лучший отвод тепла и меньший вес. [13] Первоначально они были разработаны для мотоциклов для мотокросса , однако с тех пор они нашли применение и на дорожных мотоциклах. [2]
Скользящая или фиксированная
[ редактировать ]
Суппорты одинарного действия имеют тормозные поршни, которые работают только с одной стороны. Этот тип имеет конструкцию плавающего штифта, которая позволяет поршневой стороне суппорта прижиматься к поверхности диска и притягивать к контакту и другую сторону. [11] : 100 Суппорты двойного действия или оппозитные суппорты фиксируются в нужном положении, чтобы уменьшить изгиб. Поршни двойного действия расположены напротив друг друга по обе стороны диска, что значительно улучшает площадь поршня.
Многопоршневые суппорты
[ редактировать ]Для увеличения тормозной силы можно использовать роторы большего размера, но это также увеличивает вес и инерцию. Чтобы преодолеть эту проблему, производители тормозов разработали суппорты с четырьмя, шестью и даже восемью поршнями. [14] Увеличение количества поршней увеличивает рабочую площадь поршня, что позволяет использовать более длинные и узкие тормозные колодки и диски меньшего размера.
Крепление суппорта
[ редактировать ]
Ранние суппорты дисковых тормозов располагались перед ножкой вилки поверх диска. Это поместило суппорт в зону с интенсивным потоком воздуха для лучшего отвода тепла. Суппорты на большинстве современных мотоциклов крепятся к задней части ножки вилки. Это уменьшает угловой момент вилки и улучшает управляемость на низкой скорости. [15]
Радиальные суппорты
[ редактировать ]Радиальный тормозной суппорт установлен параллельно направлению движения тормозной системы, что делает его более жестким, чем традиционное осевое крепление, и не склонным к изгибанию при кручении. [16] Отсутствие небольшого бокового движения обеспечивает более точное торможение и более четкое ощущение торможения. [17] [18] Радиальные суппорты могут упростить модификацию существующего дискового тормоза с использованием роторов большего размера, поскольку не требуется заменять весь монтажный кронштейн, достаточно только проставки между кронштейном и суппортом. [17]
Внутренние тормоза
[ редактировать ]Хонда попробовала [ когда? ] конструкция внутреннего тормоза на некоторых моделях, таких как VF400F и CBX550F , но вернулась [ когда? ] к стандартной планировке. Цель заключалась в том, чтобы улучшить характеристики в сырую погоду и сделать внешний вид более чистым. Передний тормозной узел с вентилируемыми дисками был заключен в вентилируемую алюминиевую ступицу, а суппорт был установлен на ступице и захватывал диск снаружи. Это сохраняло тормозной узел сухим и позволяло использовать чугунные вентилируемые диски, поскольку кожух закрывал всю неприглядную поверхностную ржавчину на диске. [19] Система оказалась недолговечной: после этого все последующие модели вернулись к стандартной открытой компоновке.
Конструкция суппорта
[ редактировать ]
Традиционно противоположные поршневые тормозные суппорты состоят из двух половин, которые затем скрепляются болтами. Плюсами этого метода являются простота и скорость изготовления деталей. Недостатком является то, что они менее устойчивы к изгибу под нагрузкой. [20] Моноблочные суппорты, изготовленные из цельного куска металла, прочнее, но их изготовление намного дороже, поэтому некоторые производители, такие как Sumitomo, отливают корпус суппорта как единое целое, а затем обрабатывают отверстия поршня снаружи, закрывая образовавшиеся отверстия после сборки. Этот тип конструкции суппорта широко использовался компанией Yamaha на широком спектре моделей, от флагманского Yamaha YZF-R1 до более бюджетного Yamaha FZS600 Fazer .Моноблок Brembo впервые использовался на Ducati 1098. [21]
Периметральные тормоза
[ редактировать ]Компания Buell Motorcycle Company внедрила дисковый тормоз, установленный на ободе, который, как утверждается, уменьшал неподрессоренную массу в тормозной системе колес, позволяя использовать более легкие спицы колес. [ оспаривается – обсуждаем ] [22] Этот тип обычно называют «периметральным тормозом» из-за точки крепления к колесу, и до Buell он использовался в меньшем количестве другими производителями. Их редко можно встретить на кастомных мотоциклетных колесах с проволочными спицами. [23] [24]
Карбоновые дисковые тормоза
[ редактировать ]
В Moto GP используются карбоновые тормоза. Трение между карбоновыми дисками и карбоновыми колодками создает огромную тормозную силу; гораздо большая тормозная сила, чем у обычных стальных дисков. Они работают при очень высоких рабочих температурах, обычно от 400 до 1000 °C. [ нужна ссылка ] Постоянное позднее торможение может привести к перегреву карбоновых тормозов, поскольку они быстрее окисляются и изнашиваются. Высокие температуры, необходимые для эффективности карбоновых тормозов, означают, что их нельзя использовать на мокрой дороге. Для гонок на мокрой дороге гонщикам приходится использовать обычные стальные тормоза. [25] Алюминиевый литиевый сплав, запрещен в сезоне 2015 года. [26]
Комбинированные тормозные системы
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( сентябрь 2019 г. ) |
Антиблокировочная тормозная система
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( сентябрь 2019 г. ) |
Альтернативные новые системы
[ редактировать ]Мотоциклы для дрэг-рейсинга могут развивать скорость до 256 миль в час (412 км/ч) на трассе. Забег на 1 ⁄ мили (400 м) [27] и может использовать дисковые тормоза в сочетании с парашютами, чтобы замедлить их после бега на время. [28] класса Streamliner Мотоциклы-рекордсмены должны иметь парашюты, если мотоцикл способен развивать скорость более 250 миль в час (400 км/ч). [29] : 38
Электрические мотоциклы могут использовать рекуперативное торможение , чтобы одновременно замедлить мотоцикл и подзарядить аккумуляторы.
KTM тайно участвовал в гонках на машине с системой рекуперативного торможения в стиле KERS во время Гран-при Валеникина с двигателем объемом 125 куб.см в 2008 году. Хотя использование системы KERS считается нарушением правил, оно предшествовало ее использованию в Формуле 1. [30]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Басем Васеф. «Распространенные вопросы: как тормозить на мотоцикле» . Проверено 9 июня 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Тим Уотсон (8 декабря 2003 г.). «История мотоцикла: Тормоза» . Поездка врозь . Проверено 10 июня 2015 г.
- ^ Джон Глиммервин. «Классические мотоциклы: Мотоциклетные колеса» . о.com . Проверено 3 июня 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с Марджи Сигал (август 1995 г.). «Техника торможения: азбука остановки» . Американский мотоциклист . Ассоциация американских мотоциклистов. ISSN 0277-9358 .
- ^ Уилсон, Хьюго. (1993) The Ultimate Motor-Cycle Book стр.51 Дуглас и банковская коляска. Дорлинг Киндерсли ISBN 0751300438 Доступен и добавлен 25 ноября 2015 г.
- ^ Еще старинные гонки Douglas Vintagent, 30 января 2007 г., дата обращения 25 ноября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б Фрэнк, Аарон (2003). Мотоциклы Хонда . Издательская компания MotorBooks/MBI. п. 80. ИСБН 0-7603-1077-7 .
- ^ Ян Фаллун (15 октября 2011 г.). Книга классических MV Agusta Fours . Veloce Publishing Ltd. ISBN 978-1845842031 .
- ^ «Топ Гир: Весёлая езда на мотоцикле» . Американский мотоциклист . Ассоциация американских мотоциклистов. Декабрь 1992 г. ISSN 0277-9358 .
- ^ «СПРОСИТЕ КЕВИНА: В чем преимущество суппортов с радиальным креплением?» . Циклический мир . Проверено 3 октября 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Джон Робинсон (14 марта 1994 г.). Тюнинг мотоцикла: шасси . Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0750618403 . Проверено 25 июня 2015 г.
- ^ Боб Грей (30 января 2013 г.). «Знания для чайников: дисковые тормоза» . Новости велосипедного спорта . Проверено 6 июня 2015 г.
- ^ Басем Васеф (31 августа 2012 г.). «Автомобильные тормоза становятся волнистыми» . Популярная механика . Проверено 6 июня 2015 г.
- ^ Кен Хатчинсон (10 сентября 2007 г.). «Первая поездка Buell 1125R 2008 года» . Мотоцикл USA.com.
- ^ «Всемирные велосипедные дорожные испытания» . Циклический мир . Март 1976 года . Проверено 20 июня 2015 г.
- ^ Джефф Герс (9 октября 2002 г.). «Суппорты с радиальным креплением: что за шум, Баб?» . Мотоцикл.com.
- ^ Jump up to: а б «Что такое радиальные тормоза и зачем они нужны современным спортбайкам?» . РевЗилла . Проверено 3 октября 2017 г.
- ^ Тибу, Флорин (25 июля 2014 г.). «Объяснение радиальных тормозов» . автоэволюция . Проверено 3 октября 2017 г.
- ^ Шумарк, Пит (1989). Honda CBX550 572.5cc 1982–1986: Руководство по ремонту . Хейнс. п. 6. ISBN 0856969400 .
- ^ «Разъяснение тормозных суппортов — торможение по правилам» . Супер уличный велосипед. 25 июня 2009 г.
- ^ Маккензи, Найл; Урри, Джон (6 мая 2008 г.). «Дорожные испытания: Ducati 999 против 1098» . Визордаун . Проверено 21 июня 2015 г.
- ^ Уэс Силер (13 октября 2010 г.), Erik Buell Racing 1190RR-B , RideApart
- ^ Сирил Хьюз (15 июля 2010 г.), «Дисковые роторы по периметру, установленные на спицевых колесах» , Cyril Huze Post
- ^ Пол Кроу (2007), «Роторы дисковых тормозов по периметру» , Kneeslider
- ^ Кевин Кэмерон (4 августа 2012 г.). «Противоположность двигателей» . Циклический мир . Проверено 24 июня 2015 г.
- ^ «Ой, мой осел, октановое число» . 9 мая 2016 года . Проверено 22 апреля 2022 г.
- ^ Джек Корпела (12 ноября 2007 г.). «Макбрайд бежит с рекордной скоростью и завершает сезон победой» . Циклическое перетаскивание . Проверено 23 июня 2015 г.
- ^ Джек Корпела (13 августа 2012 г.). «Человек-паук выпал в Норуолке 6.01 и успешно испытал парашют» . Циклическое перетаскивание . Проверено 23 июня 2015 г.
- ^ Большой чемпионат AMA Racing Land Speed: испытания скорости на мотоциклах BUB . Американская ассоциация мотоциклистов .
- ^ «KTM побеждает Формулу 1 с секретным дебютом KERS! | Новости MotoGP | Февраль 2009 г.» . Крэш.Нет. 04 февраля 2009 г. Проверено 14 августа 2010 г.