Hola hola misiek :) rotacja motocykla podczas hamowania to kąt między stykiem przedniej opony z asfaltem a uśrednionym środkiem ciężkości motocykla z kierowcą :) nie żadne "gdzieś pomiędzy zaciskiem a czymś tam" :) lżejszy i krótszy motocykl to zmiana proporcji masy motocykla względem kierowcy więc cały środek ciężkości szybko wędruje w górę. Dlatego na rowerze gdzie rowerzysta stanowi ok 90% masy to i środek ciężkości jest bardzo wysoki, kąt między tym środkiem ciężkości, stykiem przedniego koła z ziemią i sama ziemią jest bliższy kąta prostego i łatwiej przelecieć przez kierownicę przy ostrym hamowaniu.
Ten wspomniany kąt, spróbuję go zobrazować. Jeśli kąt ten wynosi około 45°, to możemy teoretycznie hamować z przyspieszeniem ok 1G, czyli siła grawitacji i siła hamowania będą z grubsza równe i uzyskamy maksylamlną siłę hamowania na pograniczu unoszenia tylnego koła. Jeśli motocykl będzie cięższy, niższy i dłuzszy i kąt ten wypłaszczy się do np 22,5°, to będziemy mogli hamować z siłą 2G zanim zaczniemy unosić tył motocykla. Analogicznie, krótszy lżejszy wyższy motocykl np z kątem między wspólnym środkiem ciężkości, stykiem przedniej opony i ziemią będzie 67,5° to tylne koło zacznie unosić się już przy hamowaniu z przyspieszeniem 0,5G. Czy jest pojazd z kątem 90 stopni między środkiem ciężkości, punktem styku opony z podłożem a samym podłożem? Tak :) Monocykl, na którym drobne zmiany wektora powodują przewalanie się w przód lub w tył, co jest wciaż korygowane przez... monocyklistę ;) Na drugim końcu spektrum jest bolid F1 który ten kąt ma tak ostry, że nie ma praktycznie możliwości uniesienia tyłu podczas hamowania, nawet gdyby nie dodawać do tej trudności aerodynamicznego docisku pojazdu do ziemi.
Tylne koło zaczyna się unosić kiedy kąt sumarycznego wektora siły wypadkowej złożony z ciążenia (wektor grawitacji pionowo w dół) i siły hamowania (wektor skierowany poziomo w przód) poprowadzonego z punktu wspólnego środka ciężkości (moto I kierowcy) przestaje wypadać między kołami a zaczyna wypadać przed stykiem przedniej opony z nawierzchnią. Niższy i/lub cięższy i/lub niższy motocykl i/lub lżejszy kierowca będą mieli sumaryczny środek ciężkości bliżej asfaltu i przez to ostrzejszy kąt między wspólnym środkiem ciężkości, stykiem przedniej opony z asfaltem a samym asfaltem i taki motocykl może hamować mocniej zanim uniesie tylne koło.
A teraz mindfuck... Hamowanie przodem i tyłem tak samo przenoszą masę na przednie koło, wektor wypadkowy będzie niemal identyczny jak przy hamowaniu przodem. Jedyny plus używania tyłu to ciągniecie tylnym kołem przez wahacz za ramę co stabilizuje motocykl i częściowo powoduje przysiad tyłu w wyniku kąta wahacza względem podłoża i wektora siły ciągnącej przez wahacz resztę motocykla. Obniża to trochę środek ciężkości i poprawia stabilność motocykla, dlatego hamowanie tyłem jest bardzo pozytywne przy jeździe technicznej, z dala od maksymalnych osiągów gdzie będzie już dochodziło do zrywania przyczepności. Różnica jest taka, że tylne koło kiedy doprowadzi do odciążenia tyłu od asfaltu to spada przyczepność tylnej opony i zaczyna się uślizg, siła hamowania maleje i dochodzi do ekwilibrium między przyczepnością tylnej opony a siłą wytracania prędkości i ciągniemy czarną krechę po asfalcie - tak naprawdę nie wiele zwalniając. Suma summarum skuteczność tyłu to marny procent skuteczności przodu, szczególnie przy lekkich moto z relatywnie wysokim wspólnym środkiem ciężkości.
Analogicznie, motocykl z napędem tylko na przednie koło notorycznie by zrywał przyczepność przy przyśpieszaniu.
Teraz temat nurkowania zawiasu... Kompresja przodu powoduje opóźnienie dociążenia przedniej opony ale jak już się skompresuje to w konstrukcjach szosowych wyostrza kąt między środkiem ciężkości a stykiem opony z ziemią. JUŻ skompresowany przód daje niższy środek ciężkości i w zależności od geometrii motocykla -np. w niskim moto z małym skokiem może dać ostrzejszy kąt i zwiększyć możliwości hamowania, ale też go pogorszyć jeśli w wysokim moto z ogromnym skokiem zawiasu styk opony na skompresowanym zawiasie przesunie się w tył bardziej pod środek ciężkości i zwiększy kąt między środkiem ciężkości a stykiem opony (jak w motocyklach enduro) przyspieszając oderwanie tyłu od ziemi. Sam moment złapania mocno za klamkę zanim przód się skompresuje powoduje najczęściej zerwanie przyczepności przez niedociśniętą oponę do podłoża. Progresywne dociskanie hamulca pozwala dociążyć oponę zanim dojdziemy do maksymalnej siły hamowania. Sztywniejszy zawias nieco redukuje potrzebę progresywnego hamowania ale przede wszystkim poprawia wyczucie co dzieje się z motocyklem i pozwala bardziej adekwatnie dawkować siłę hamowania. Trampoliniaste zawieszenie w wielkim uproszczeniu zanim się uspokoi daje prawie żaden feedback i przez to gwałtowniejsze zmiany siły łapania za klamkę mogą łatwiej doprowadzić do zerwania przyczepności lub przesmażenia siły i poderwania tyłu.
A teraz w nawiązaniu do pomysłu polączenia układu hamulcowego przodu z tyłem... Tak jak misiek napisał, pojemność czy wolumen wyciskanej ilości płynu przez tłoczek pompy klamki jest dopasowany do wolumenu potrzebnego do właściwego dociśnięcia klocka do tarczy w zacisku przednim. Najwyzklejsze połączenie obwodów przodu i tyłu spowoduje, że ta sama ilość wypychanego płynu z klamki będzie rozchodziła się na dwa zaciski i klamka będzie wpadała do samej rączki kierownicy, być może zanim jeszcze całość zacznie sensownie hamować. Dochodzi zupełny brak kontroli proporcji siły hamowania. Rodzaj klocków, ich czystość, temperatura, wszystko będzie miało wpływ na zmiany w tych proporcjach, znów - bez żadnej kontroli. Trzeba by było wymienić pompę na kierownicy na taką z większym tłoczkiem, pchającą więcej płynu na każde naciśnięcie klamki. Regulator sprawdza się w aucie który ma o wiele dłuższy rozstaw osi i niższy środek ciężkości i cała geometria układu podczas zmian kierunków sił jest mniej zmienna. Drugi problem to hamowanie samym tyłem również będzie hamowało przodem, więc kiedy POPRAWNIE będziemy używali tyłu i przodu jednocześnie to modulując sam tył możemy niechcący doprowadzić do uślizgu przodu. Dodatkowo, siła wkładana w dźwignię nożną tylnego hamulca może wypychać nam klamkę z ręki zamiast iść na hamulce. To całkowicie popierdzieli feeling dawkowania hamowania podczas używania jednocześnie klamki i dzwigni. "Popierdzieli" to bardzo ładne słowo jak na to, co mam naprawdę na myśli. Trzeci problem to jakakolwiek awaria jednego z układów spowoduje znaczne pogorszenie albo całkowitą utratę obu hamulców. A i jeszcze mi się przypomniało, zbiorniczek wyrównawczy przy pompie... W jednym hamulcu może być zaraz pusty a w drugim przepełniony, pierwszy zaraz zapowietrzy układ (współny! Przodu i tyłu!) a drugi przeleje i będzie odbarwiał lakiery, korodował metale. Fuj fuj.
Fabryczne systemy CBS mają odizolowane układy przodu i tyłu!!!! Przy przednim zacisku najczęściej na jednej ladze dodatkowy, nie połączony hydraulicznie z przednim układem tłoczek pomiędzy zaciskiem a lagą, podczas hamowania przodem tarcza ciągnie za zacisk wpychając go na lagę i w ten sposób dodatkowy tłoczek podnosi ciśnienie w układzie tylnego koła. Nowoczesne motocykle z C-ABS czasami zamiast dodatkowego tłoczka przy przednim zacisku dawkują tył w pełni cyfrowo pompą ABS, nadal jest to tylko delikatne wspomaganie siły hamowania. Cały ten patent działa najlepiej przy hamowaniu ze średnią siłą i tylko lekko dohamowuje tył, ponieważ dobrany jest tak żeby nigdy hamowanie przodem nie doprowadziło do mogącego zaskoczyć kierowcę zablokowania tyłu. Poprawia stabilność motocykla, zmniejsza kumulację ciepła na tylko jednym hamulcu (choć niektórzy w górach z CBS usmażyli nieświadomie tył) i częściowo zmniejsza ilość wkładanej dłonią siły potrzebnej do wyhamowania cięższego motocykla. Jest to jazdo-umilacz a nie funkcja poprawiająca skuteczność hamowania w sytuacjach krytycznych. Wtedy i tak ponad 90% masy leci na przód i tył ma tyle udziału co kichanie kierowcy żeby uzyskać odrzut z nosa.
Tak jak tuzmen napisał, też mam enduro z 30cm skoku (tak, 300mm!) 150kg masy i silnikiem 60hp, da się łatwo przelecieć przez kierownicę. Tył przy hamowaniach awaryjnych jest niemal bezużyteczny, cała filozofia w wyczuciu klamki przedniego hamulca. Mam też 270kg motocykl z cornering ABS-em ze wspomaganiem hamowania tyłem kiedy używam przodu i przy ciężkim hamowaniu z dużych prędkości tył i tak wędruje w górę zanim elektronika poluzuje absem przedni hamulec albo ślizga się wężykując na pograniczu uślizgu tyłem. Jak mi układ hamulcowy wywalił błąd w górach gdzie dobrze się bawiłem i te wszystkie systemy przestały działać, to motocykl przy mocnych hamowaniach zachowywał się dokładnie tak samo. No może tyle że nie opuszczał tyłu jak przesadziłem, bo nie aktywował ABS.
Przyjacielu drogi, trenuj hamowanie awaryjne gdzieś na ślepej uliczce, i samym tyłem i samym przodem i oboma jednocześnie, stopniowo z małych prędkości aż do v-max. Nie słuchaj mitów że noga jest wolniejsza od ręki, kwestia wprawy i odruchów z tzw pamięci mięśniowej. Żaden CBS nie zastąpi doświadczenia i wyczucia klamki. To fantastycznie że interesujesz się mechaniką, kminisz budowę i działanie tych układów i myślisz nad usprawnieniami. Cieszę się, bo to zanikająca tendencja żeby ludzi to ciekawiło, rozwijaj ucz się i baw się mechaniką, bo to wspaniała sprawa. W przypadku tego konkretnie pomysłu - ogólnie dobrze kminisz ale ten diabeł w tych szczegółach doprowadzi Cię do pogorszenia możliwości zahamowania a w motocyklu to pierwszy i najważniejszy układ który daje szansę pożyć dłużej. Na razie przy hamulcach nie grzeb ;)
Polecam lekturę książek o fizyce motocykli, jest wspaniała książka o zawieszeniach w motocyklach sportowych poruszająca wszystkie te tematy, Googlaj Paul Thede I Tony Foale. Książki są płatne ale warto zainwestować. Polecam też kanał na YT, Suspensions Explained.
|