Блог Mototox

Тормоза мотоцикла против автомобильных тормозов

Про тормоза или кто-то явно нас эт самое.
Тормоза штука нужная. Без них быстро ехать явно не получится. Но вот что меня гнетёт. Давайте сравним машину и мотоцикл. В современных топовых мотоциклах стоят три тормозных диска(для тех кто не в теме, один сзади и два спереди) диаметром максимум 330 миллиметров. Больше просто для дорог общего пользования не бывает. То-есть сильно меньше, чем у огромного количества машин, у которых этих дисков к тому же ещё и четыре, а не три. Если посмотреть на площадь тормозящей поверхности тормозного диска автомобиля и мотоцикла, то становится сразу видно, что у машины она многократно больше. Как и площадь тормозных колодок. На фотках ниже два примера. Сравните площадь заднего тормозного диска БМВ-тройки и переднего Дукати Мультистрады V4. Это небо и земля. Ну или Голиаф с Давидом. Для того, чтобы максимально интенсивно оттормозиться на Дукати, вам надо надавить на ручку тормоза двумя пальцами. И усилие это будет очень невелико. Чтобы остановить максимально интенсивно современный автомобиль, нужно ногой создать усилие девяносто килограмм. И это при том, что у автомобиля есть ещё и вакуумный усилитель тормозов. Которого в мотоцикле нет. Да, автомобиль гораздо тяжелее. Моноприводный БМВ 330D весит 1550 килограмм. А мотоцикл 250. Но вместе с водителем и двумя пассажирами, Дукати Мультистрада весит около четырёхсот, а БМВ 330D около 1700-от. И разница всего в 4,25 раза. Но представляете какова разница в усилии, которое можно создать двумя пальцами руки и давлением с усилием девяносто килограмм ногой в упоре в спинку сиденья, к тому же это усилие многократно увеличивается при помощи усилителя тормозов. А насколько оно увеличивается, почувствовать не так сложно, попробуйте оттормозиться на машине, которая заглохла. Она конечно остановится, но давить на педаль надо будет гораздо сильнее.
Автомобильные тормоза
Автомобильные тормоза
Так почему же в мотоцикле площадь тормозных колодок и тормозной поверхности дисков нужна настолько меньшая? Тут всё довольно просто. Потому что основная задача колодок и дисков большой площади эффективно рассеивать тепло. А не снижать усилие на педали. Тормозной механизм в автомобиле крайне плохо для интенсивной теплоотдачи расположен. Во-первых он внутри колёсного диска. Во-вторых сам диск внутри колёсной ниши, в-третьих так-как диск находится очень близко от земли и в не очень удачном месте, на него летит вся шняга с дороги, в том числе камни и песок, и чтобы они диска не уродовали уж слишком сильно, сзади он закрыт жестяным щитком. Всё это не способствует теплоотдаче, а КПД тормозной системы очень невелико, большая часть энергии при торможении перераспределяется в тепло и его надо отвести. Вот ровно с этой целью и приходится городить большие диски, ставить крупные тормозные машинки. И загонять себя в прокрустово ложе, потому что чем оно всё больше, тем плотнее оно внутри колёсного диска и тем сложнее от всей конструкции отвести тепло. Теперь смотрим на мотоцикл. Диск на ступице, колёса большого диаметра, места от колёсного диска до тормозного и дороги хоть жопой жуй и всё это открыто всем ветрам. Следовательно тепло рассеивается куда интенсивнее, к тому же сильно меньше вес и следовательно надо меньше энергии, чтобы его оттормозить, а раз меньше энергии, то и меньше тепловые потери.
Радиальная тормозная система MotoGP
Радиальная тормозная система и керамические тормозные диски мотоциклов серии MotoGP
С этим разобрались и с этим всё ясно. Не ясна такая огромная разница в усилии, которое надо прикладывать, чтобы оно остановилось. В девяноста процентов случаев вы давите на ручку тормоза указательным и средним пальцами, а держитесь за рукоятку руля большим пальцем. Вот представьте себе ситуацию, вы раскручиваете колесо стоящего на подставке мотоцикл и пытаетесь это вращающееся в воздухе колесо остановить схватившись за тормозной диск большим пальцем с одной стороны диска, а указательным и средним с другой. Чем это закончится? Поломанными пальцами. А не остановленным колесом. Причём я напомню, колесо просто само по себе вращается в воздухе. И останавливаете вы его, а не четыреста килограмм мотоцикла с двумя седоками. Но к ручке тормоза вы же прикладываете такое же усилие и всё получается. Да, там рычаг. Но и у машины тоже рычаг, между педалью и тормозными цилиндрами. Конструктивно в любой, даже самой дорогой, машине тормозной механизм куда примитивнее мотоциклетного. Чем? Ну для начала тем, что у топовых мотоциклов тормозные машинки радиальные(для несведущих, это обозначает что к неподвижной части ступицы они крепятся по оси вращения, то-есть болты крепления у них расположены перпендикулярно к оси вращения тормозного диска). Для чего это нужно? При торможении тормозной диск стремиться сдвинуть тормозной механизм. Куда крутиться-туда и пытается сдвинуть. Когда болт перпендикулярен оси вращения, стопорится тормозной механизм не за счёт жесткости болта, а за счёт того, что упирается корпусом. Второе. Топовые тормоза мотоциклов моноблочные. То-есть корпус цельнолитой, на нём нет сочленений. А следовательно нет люфтов. Любой, даже самый пафосный корпус автомобильных тормозов, собран из двух половинок, скрученных между собой болтами. А любое сочленение, это возможные люфты. Ну и наконец, тормозные шланги мотоцикла всегда жесткие в стальной оплётке. Вдобавок главный тормозной цилиндр на ручке тормоза тоже радиальный, чтобы вы давили штоком в той же плоскости, в которой ходит цилиндр в тормозной машинке и не надо было делать лишнего шарнира, который генерит лишние люфты.
Радиальные тормоза технология и устройство
Слева радиальное расположение тормозного суппорта, а справа стандартное
Радиальные тормоза
Слева обычное крепление тормозного суппорта, а справа радиальное
Для чего всё это суммарно нужно. Для двух вещей. Нажав на ручку мы перемещаем шток, шток давит на цилиндр внутри главного тормозного цилиндра и тот в свою очередь на тормозную жидкость. Жидкость, как мы понимаем, несжимаема и она в свою очередь давит на цилиндры в рабочих тормозных механизмах, а те давят на колодки, прижимая их к дискам. Чем меньше будет люфтов и раздуваний тормозных шлангов, тем на меньшее расстояние нам надо будет переместить ручку тормоза, чтобы оттормозиться. Ну и второе. Любые люфты в тормозных механизмах и раздувание шлангов, это потеря части энергии, создаваемой нами на тормозной ручке. Так то и давить в ситуации когда их нет, нам надо будет слабее.
В результате на выходе мы видим, что конструктивно тормозная система мотоцикла собрана на куда более качественных компонентах, нежели тормозная система автомобиля. И если в мотоцикле тормоза улучшают инжинирингом, тот в автомобиле просто размером. Ну или материалом дисков и колодок. Керамические тормоза в современных автомобилях такой же примитив, как и обычные, просто керамика лучше держит температуру и её нет необходимости так сильно охлаждать. Хотя кроме того что температуру надо отводить для большего рабочего температурного диапазона тормозов, её надо отводить и для того, чтобы она не грела колёсный подшипник, шаровые и шрус. Им всем тоже температура вовсе не полезна. Ровно по этому все эти узлы на машинах с керамикой живут куда меньше, чем ровно такие же и ровно на такой машине, но у которой керамических опционный тормозов не стоит.
Нагрев тормозных дисков в мотогонках
Нагрев тормозных дисков в мотогонках
Нет смысла конечно объяснять, что весь этот спич касается только усилия на тормозную ручку и способность тормозов дольше сопротивляться перегреву. К остановочной способности он отношения не имеет, способность остановится определяется только сцепными свойствами резины, дорожного покрытия и геометрией мотоцикла. Ну кроме уж каких-то совсем экстремальных историй, вроде китайских мотоциклов. О которых никакого смысла рассуждать нет. Они кал.
Короче и с тормозами нас с вами в автомобилях натрахивают, и с подвеской. Потому что подвеска современного топового мотоцикла ни в какое сравнение с подвеской современных автомобилей не идёт. Она даже рядом не стояла. Но об этом я напишу в следующий раз.