Jarrutusfysiikka: painonsiirto, veto ja pysäytysmatka

Useimmat ajajat ajattelevat jarrutusta yksinkertaisesti: vedä vivusta, hidasta. Mutta tämän perustoiminnon alla piilee monimutkainen fysiikan tanssi, joka määrittää, pysähdytkö sujuvasti, luistatko hallitsemattomasti vai suoritatko tahattoman pysäytyksen.

Jarruttaessa vaikuttavien voimien ymmärtäminen ei ole vain akateemista uteliaisuutta. Se on perusta ajajaksi tulemiselle, joka voi saada maksimaalisen suorituskyvyn jarruistaan ​​säilyttäen samalla turvamarginaalin, jota tavanomaisilla ajajilla ei koskaan ole.

Tässä kerrotaan, mitä todella tapahtuu, kun jarrutat-ja miksi sillä on merkitystä joka kerta, kun ajat.

Osa 1: Painonsiirto – Pyörän massakeskus

Mitä tapahtuu fyysisesti:

Kun painat etujarrua, moottoripyöräsi paino siirtyy eteenpäin. Tämä ei ole tunne-se on puhdasta fysiikkaa. Pyörän massakeskiö haluaa jatkaa eteenpäin samalla nopeudella, mutta etupyörä on hidastunut. Tuloksena on pyörimisvoima, joka kiertyy etukosketinpaikan ympäri.

Numeroilla on väliä:

1,0 g:n hidastuvuus (useimpien katurenkaiden raja hyvällä päällysteellä) noin 100 % pyörän ja ajajan painosta siirtyy etupyörälle. Aivan oikein-takapyörästä tulee niin kevyt, että se voidaan nostaa kokonaan irti maasta riittävällä jarrutusvoimalla.

Tyypilliselle 600 lb:n (272 kg) urheilupyörälle ratsastajan kanssa tämä tarkoittaa:

Lepotilassa: 300 lb edessä, 300 lb takana (50/50 jaettu)

0,5 g jarrutuksella: 450 lb edessä, 150 lb takana (75/25 jaettu)

1,0 g:n jarrutuksessa: 600 lb edessä, 0 lb takana (100/0 jaettu)

Mitä tämä tarkoittaa ratsastuksellesi:

Etujarrun dominanssi: Etujarru tarjoaa 70-100 % jarrutusvoimastasi voimakkuudesta riippuen. Mitä kovemmin jarrutat, sitä enemmän paino siirtyy eteenpäin ja sitä enemmän eturenkaan pito paranee.

Takajarrun rajoitukset: Kun paino siirtyy pois takapyörästä, sen käytettävissä oleva pito heikkenee. Maksimijarrutuksessa takajarrulla ei ole juurikaan vaikutusta-, minkä vuoksi kilpailijat käyttävät sitä tuskin.

Jousituksen puristus: Haarukat sukeltavat jarrutettaessa. Tämä muuttaa ohjausgeometriaa, lyhentää akseliväliä ja jyrkentää jyrkkyyttä, mikä vaikuttaa kääntymisvasteeseen.

Miksi pääsylinterilläsi on väliä:
Painonsiirto tapahtuu nopeasti-sekunnin murto-osissa. Pääsylinteri, jossa on progressiivinen, lineaarinen tuntu (kuten radiaalimalleissamme), mahdollistaa tämän painonsiirron sujuvan hallinnan kuormittaen eturengasta progressiivisesti sen sijaan, että se järkkyisi.

Osa 2: Veto – Kitkan raja

Mitä tapahtuu fyysisesti:

Renkaissasi on rajallinen pito. Tämä pito on jaettava kahden tehtävän kesken: jarrutus ja kaarreajo. Käytettävissä oleva kokonaispito visualisoidaan usein "vetoympyränä" tai "kitkaympyränä".

Traction Circle -konsepti:

Kuvittele ympyrä. Keskikohta edustaa nollakuormitusta renkaassa. Reuna edustaa 100 % käytettävissä olevasta pitosta.

Pelkkä jarrutus käyttää osan tästä ympyrästä eteenpäin

Pelkästään kaarrettaessa käytetään osaa sivulle

Yhdistetyssä jarrutuksessa ja kaarreajossa käytetään diagonaalivektoria

Kriittinen totuus:
Jos käytät 80 % käytettävissä olevasta pidosta jarrutukseen, sinulla on vain 20 % jäljellä kaarteissa. Ylitä ympyrän raja missä tahansa kohdassa, jolloin rengas menettää pidon.

Real{0}}maailman sovellus:

Suora{0}}viivajarrutus: Voit käyttää lähes 100 % käytettävissä olevasta pidon hidastamiseen. Tästä syystä hätäpysäytykset tulee tehdä pyörä pystyasennossa.

Polkujarrutus: Kun nojaat nurkkaan ja vapautat jarruja vähitellen, hallitset siirtymistä jarrutuksen ja kaarrepitoisuuden välillä. Tämä edellyttää tarkkaa, lineaarista jarrujen hallintaa.

Keski-kulmajarrutus: Ota kourallinen jarrua kumartaessasi, niin ylität välittömästi vetoympyrän-, mikä johtaa törmäykseen matalalla puolella.

Rengastekijä:
Eri renkailla on erilaiset kitkakertoimet. Urheilullinen touring-rengas voi saavuttaa 0,9 g:n maksimihidastuksen. Kilpailun DOT-slick voi ylittää 1,2 g. Jarrujärjestelmäsi on kyettävä moduloimaan voimaa juuri tällä rajalla.

Osa 3: Pysähdysmatka – Missä fysiikka kohtaa todellisuuden

Peruskaava:

Pysäytysmatka=Reaktiomatka + jarrutusmatka

Reaktioetäisyys: Kuljettu matka, kun havaitset vaaran ja siirrät kätesi vipuun

Jarrumatka: Kuljettu matka, kun jarrut todella hidastavat pyörää

Numerot (käyttämällä esimerkkiä 60 mph / 96 km/h):

Mikä vaikuttaa jarrutusmatkaan:

Alkunopeus: Kaksinkertaistuva nopeus nelinkertaistaa jarrutusmatkan (kineettinen energia=½mv²)

Renkaiden kunto: Kuluneet renkaat vähentävät maksimaalista hidastuvuutta

Tien pinta: asfaltti, betoni, märkä, sora-jokainen muuttaa kitkakerrointa

Jarrujärjestelmän laatu: Tasaiset, progressiiviset jarrut mahdollistavat ajamisen aivan pidon rajalla

Kuljettajan taito: Kyky jarruttaa maksimaalisesti ilman pyörän lukitsemista

1 sekunnin sääntö:
60 mph nopeudella kuljet 88 jalkaa sekunnissa. Yhden-sekunnin viive reaktiossa lisää lähes 90 jalkaa pysäytysmatkaasi. Se on puoliperävaunun{6}}pituus.

Osa 4: Kaiken yhdistäminen – jarrutustapahtuma

Kävelemme täyshätäpysähdyksen läpi ja katsomme fysiikan toiminnassa:

Aika 0,00 sekuntia:
Vaara tulee näkyviin. Kuljet 60 km/h nopeudella. Painon jakautuminen on 50/50.

Aika 0,00 – 0,50 sekuntia (reaktio):
Aivosi käsittelevät uhkaa. Kätesi siirtyy vipuun. Olet jo matkustanut 44 jalkaa.

Aika 0,50 – 0,10 sekuntia (ensimmäinen jarrutus):
Alat vetää vipua. Etujarru alkaa kytkeytyä. Paino alkaa siirtyä eteenpäin. Etujousitus puristuu. Takaosa alkaa vaalentaa.

Aika 0,10 – 0,30 sekuntia (maksimijarrutus):
Olet saavuttanut enimmäishidastuksen. Lähes kaikki paino on etupyörässä. Takarengas saattaa kuoria jalkakäytävää. Säädät vivun painetta pysyäksesi oikealla vetorajalla-ei lukkiudu, et jarruta-.

Aika 0,30 sekuntia pysähtymiseen:
Nopeus laskee. Kun hidastuvuus vähenee, paino siirtyy jälleen taaksepäin. Säilytät hallinnan pysäyttämiseen asti.

Kokonaispysähdysaika 60 mph:sta: noin 3,5 sekuntia
Kokonaisetäisyys: Noin 164 jalkaa (0,5 sekunnin reaktiolla)

Osa 5: Kuinka jarrukomponentit vaikuttavat fysiikkaan

Pääsylinterin tuntuma ja modulaatio:

Painonsiirron ja pidon fysiikka vaatii progressiivista, lineaarista jarrutusta. Pääsylinteri, jolla on huono tuntuma-olipa se liian puinen tai liian epämääräinen-, tekee vetoympyrän reunan ajamisen lähes mahdottomaksi.

Radiaalipääsylinterit (kuten Zhanxiang-yksikkömme) tarjoavat lineaarisen vasteen, joka tarvitaan tuntemaan tarkalleen kuinka paljon jarrutusvoimaa käytät

Tasainen vipusuhde tarkoittaa ennustettavaa painonsiirtoa

Jäykkä rakenne varmistaa, että vivun syöttö muuttuu suoraan jarrusatulavoimaksi ilman, että joustavuus hukkaa vaivaa

Miksi tarkkuus on tärkeää:
Kun jarrutat 0,9 g:lla, ero pidon säilyttämisen ja pyörän lukituksen välillä mitataan millimetreinä vivun liikematkasta. Pääsylinteri, jolla on huolimattomat toleranssit tai epälineaarinen vaste, vie sinulta kriittisen ohjauskaistan.

Osa 6: Käytännön takeaways ajajille

1. Jarruta ensin, sitten käännä

Käytä suoraa{0}}viivajarrutusta vähentääksesi nopeutta ennen kuin sinun täytyy kääntyä. Tämä pitää vetoympyrän täysin käytettävissä hidastamiseen ja sitten täysin käytettävissä kaarteissa.

2. Progressiivinen sovellusvoitto

Paina jarrut, niin jousitus ja rengas iskevät. Levitä asteittain ja annat painon siirtyä tasaisesti maksimoiden käytettävissä olevan otteen koko pysäytyksen ajan.

3. Tunne eturenkaasi

Parhaat ajajat kuvailevat jarrutusta "vivun läpi tuntemiseksi, mitä eturengas tekee". Tämä palautesilmukka vaatii erinomaisen jarrujärjestelmän-ja tarkkaavaisen ajajan.

4. Harjoittele hätäpysähdyksiä

Etsi tyhjä parkkipaikka. Harjoittele siirtymistä matkalentonopeudesta pisteeseen mahdollisimman nopeasti ilman lukitusta. Opi missä pyöräsi raja elää. Kun todellinen hätä tapahtuu, sinulla ei ole aikaa selvittää sitä.

5. Ylläpidä järjestelmääsi

Fysiikka ei välitä aikataulustasi. Kulunut neste, likaantuneet tyynyt tai viallinen pääsylinteri heikentävät kykyäsi hallita näitä voimia. Tuore neste, laadukkaat komponentit ja säännöllinen tarkastus eivät ole neuvoteltavissa-.

Bottom Line

Jarrutus on fysiikkaa toiminnassa. Painonsiirto kuormittaa eturengasta ja antaa sille pidon-mutta vain, jos käytät voimaa asteittain. Pito on rajallinen, jaettu pysähtymisen ja kääntymisen välillä. Pysäytysmatka kasvaa nopeuden neliössä, rankaisemalla myöhästymisiä ja huonoa tekniikkaa.

Näiden periaatteiden ymmärtäminen ei tee sinusta asiantuntijaa yhdessä yössä. Mutta se tekee sinusta ratsastajan, joka arvostaa sitä, miksi hyvät jarrut ovat tärkeitä, miksi tunteella on väliä ja miksi kätesi ja etukontaktipisteen välinen yhteys on tärkein keskustelu, jonka voit käydä kahdella pyörällä.

Me Zhejiang Zhanxiangissa suunnittelemme pääsylinterit välittämään keskustelun ehdottoman selkeästi. Koska kun fysiikka puhuu, sinun täytyy kuulla jokainen sana.

> Tutustu tarkkoihin jarrukomponentteihin, jotka on suunniteltu ajajille, jotka ymmärtävät pysäyttämisen tieteen.
>Onko sinulla kysyttävää siitä, kuinka pääsylinterimme voivat parantaa jarrujen hallintaasi?Ota yhteyttä tekniseen tiimiimme.