Cum funcționează sistemul de frânare al motocicletei tale?

Revenim cu un nou articol tehnic #PoweredByMotul și analizăm sistemul de frânare al motocicletei. Cum funcționează, cum trebuie întreținut și de ce e important să îl înțelegem mai bine?

Frânele motocicletei tale au o misiune care pare destul de simplă: să te încetinească exact cât și când ai nevoie. Dar, când privim în detaliu, lucrurile stau ceva mai complex de atât. Asta pentru că frânele trebuie să poată asigura o decelerare destul de puternică atunci când este cazul (la o frânare de urgență, de exemplu), dar să și poată fi dozate fin, astfel încât să-i fie cât mai ușor celui de la ghidon să păstreze controlul motocicletei. Și, mai ales în cazul motocicletelor sportive, performante, trebuie să poată asigura decelerări puternice în mod repetat fără a se supraîncălzi.

Dar s-o luăm de la început. Ce se întâmplă atunci când o motocicletă decelerează? Masa ei se transferă pe roata din față, care se apasă din ce în ce mai mult pe sol. Forța de frecare dintre roată și sol poate fi descrisă ca produsul dintre apăsarea roții pe acea suprafață și un coeficient de frecare tipic suprafeței respective (mai mare pentru suprafețe rugoase, aderente, mai slab pentru suprafețe lucioase, ude sau instabile – praf, pietriș etc.). Așadar, când frânezi, roata față are din ce în ce mai multă aderență, pe care o poți folosi ca să frânezi și mai tare, fără să ajungi prea ușor la punctul la care roata alunecă. Pentru roata spate, lucrurile stau invers. Pe măsură ce frânezi mai tare, ea pierde din forța de apăsare (căci masa motocicletei se mută spre față) și are din ce în ce mai puțină aderență.

De aceea sistemele de frânare ale motocicletelor noastre sunt mai generos dimensionate pe față (unul sau două discuri mai mari, etriere și pompe mai zdravene) și mai modeste pe spate (un singur disc, de obicei mai mic, etrier și pompă mai mici).

Etrier de frână radial monobloc pe un BMW M 1000 RR.

Cum funcționează, de fapt, frânele hidraulice cu disc? O pedală sau o manetă acționează un piston într-o pompă hidraulică. Acesta apasă pe lichidul hidraulic din circuitul de frânare. Lichidul, fiind incompresibil, transmite presiunea în circuit, presiune care împinge pistonașele din etriere, acestea împingând la rândul lor plăcuțele de frână pe disc. Discul este solidar cu roata motocicletei, așa că frecarea dintre plăcuțe și disc încetinește rotația roții și, implicit, și motocicleta. Spus mai pe scurt, ca principiu, sistemul de frânare transformă energia cinetică pe care o are motocicleta în mișcare în energie termică, pentru că frecarea dintre disc și plăcuțe produce o cantitate destul de mare de căldură. Și aici ajungem la încă un scop al sistemului de frânare: să evacueze cât mai rapid căldura produsă la frânări puternice, astfel încât sistemul să nu se supraîncălzească, ceea ce duce la scăderea dramatică a eficienței frânării.

Cum funcționează, de fapt, sistemul de frânare. Legendă: Brake Fluid Reservoir – Rezervor de lichid de frână; Fluid Inlet Port – Orificiu de admisie pentru lichidul de frână; Compensating port – Orificiu de compensare; Return Spring – Arc pentru revenire; Master Cylinder Assembly – Pompa de frână; Master Cylinder Piston – Pistonul pompei de frână; Pushrod to brake pedal/lever – Tijă legată la maneta/pedala de frână; Hydraulic lines – Conducte de frână; Brake caliper pistons – pistonașele etrierului de frână; Rotor (Brake Disk) – Disc de frână; Caliper Assembly – Etrierul de frână.

Cum așa? Simplu: lichidul de frână este gândit special pentru a avea un punct de fierbere cât mai ridicat, dar, pe parcursul duratei lui de folosire în sistemul de frânare, absoarbe apă. Apa prezentă în lichidul de frână îi scade temperatura de fierbere. Când lichidul, încălzit de plăcuțele/pistonașele/etrierele încinse, fierbe, se produc bule de vapori. Lichidul nu este compresibil, dar gazul este FOARTE compresibil. Pentru a testa acest principiu, faceți, un test: umpleți o seringă mare cu aer, astupați cu degetul capătul liber și apăsați pistonul. Aerul din interior se comprimă și pistonul se poate mișca destul de mult. Dacă umpleți aceeași seringă cu apă și faceți aceeași mișcare, pistonul nu se mișcă, practic, deloc. De aceea, cu cât mai multe bule de gaz sunt prezente în sistemul de frânare, cu atât acesta devine mai ineficient. Senzația practică este că maneta sau pedala de frână „se înmoaie”, apropiindu-se foarte ușor de capătul cursei, fără ca apăsarea respectivă să se traducă în decelerarea așteptată.

Acesta este unul dintre motivele pentru care motocicletele sportive au frânele mai zdravene. Nu neapărat pentru a asigura forța maximă de frânare posibilă (care poate fi asigurată și cu frâne mai modeste), ci pentru a putea frâna puternic în mod repetat (cum am face la o sesiune în forță pe circuit), fără a supraîncălzi sistemul de frânare. Discurile și etrierele mai mari asigură și o forță de frânare superioară și, în același timp, evacuează mai bine căldura.

Când ducem ideea de frânare către extrem, la clasa regină din MotoGP, discurile de frână față sunt din carbon și au 340 mm diametru, etrierele au aripioare pentru răcire optimă și există prize de aer care direcționează curentul către frâne, pentru a le răci. Nu trebuie răcite prea tare, însă, pentru că frecarea dintre discurile de carbon și plăcuțele speciale nu este eficientă decât de la un anumit nivel de temperatură în sus.

Ca să ai frâne bune, este importantă, așadar, o pompă de frână bună. Cele mai eficiente sunt cele radiale, folosite pentru aplicații sportive. Apoi, contează conductele sistemului de frânare. Dacă sunt din cauciuc, cum este cazul la multe motociclete de stradă fără pretenții de performanță, tind să se „umfle” la presiuni mari, absorbind astfel din presiunea creată în circuit fără a o transmite la etriere. De aceea, la frânele „cu pretenții”, se folosesc conducte de frână îmbrăcate în țesătură din oțel, care nu le permite dilatarea. Acestea pot fi montate pe orice motocicletă, fiind disponibile multe opțiuni pe piața aftermarket. Apoi avem pistonașele și etrierele. Acestea din urmă trebuie să fie cât mai rigide, pentru a „strânge” discul uniform, astfel încât plăcuțele să calce pe disc în orice moment cu întreaga lor suprafață. De aceea sunt mai apreciate etrierele montate radial, de construcție monobloc. Etrierele montate axial tind să se deformeze mai mult la frânări puternice.

Pompă de frână axială, pe un BMW S 1000 R.

Apoi, contează și lichidul de frână. Majoritatea lichidelor de frână au la bază glicol și, de aceea, sunt higroscopice, adică absorb apa din umezeala din jur. Lichidul de frână, la modul ideal, ar trebui să aibă un punct de fierbere cât mai ridicat. Există mai multe niveluri de lichid de frână, cu punct de fierbere din ce în ce mai ridicat, începând de la DOT 2 până la DOT 5.1. Există două tipuri de puncte de fierbere, pentru care sunt omologate diversele tipuri de lichid de frână: punctul de fierbere uscat, cu lichidul de frână proaspăt și punctul de fierbere umed, cu 3% apă (adică așa cum ar fi lichidul după un an de folosire, în care a absorbit încet apă din mediul înconjurător). Partenerii noștri de la Motul au diverse tipuri de lichid de frână, începând cu DOT 3&4 (care este, de fapt, superior specificațiilor nominale pentru DOT 4), apoi DOT 5.1, ideal pentru aplicații cu sistem ABS și lichidele de frână de performanță, RBF 600, RBF 660 și, mai nou, RBF 700. Acestea sunt destinate folosirii intense pe pistă, cu punctul de fierbere uscat la peste 325˚C și cel umed la 205˚C. Ideal, lichidul de frână ar trebui schimbat anual.

Ultimul apărut din familia de lichide de frână performante RBF de la Motul: RBF 700. Punctul de fierbere uscat ajunge la 336 de grade Celsius!

Ce face sistemul ABS, prezent pe toate motocicletele noi din 2017 încoace? Detectează atunci când o roată este pe cale să se blocheze pe frânare și eliberează ușor presiune din sistemul de frânare al acelei roți, ținând-o la limita blocării, astfel încât riderul să nu cadă din cauza roților blocate. Este cel mai important sistem electronic pe care poți să-l ai pe motocicletă, pentru siguranță. Roata față blocată la frânarea de urgență este o cauză foarte comună a accidentelor pentru motocicletele fără ABS. Cum funcționează sistemul? Simplu: fiecare roată are un senzor de viteză; un computer măsoară constant viteza roților și, când detectează că o roată este pe cale să se blocheze (deci să se oprească) la frânare puternică, pune în mișcare o mică pompă aflată în circuit, care eliberează în pulsații rapide presiune din circuit până ce viteza roții respective revine la un nivel acceptabil.

Secțiune printr-o unitate de ABS. Un motor electric pune în mișcare o pompă care este legată la circuitul de frânare printr-un sistem de supape.

Mai trebuie menționat un lucru despre frânare: oricât de bun și bine întreținut ar fi sistemul tău de frânare, nu poate face mare lucru dacă nu ai pneuri bune. Pentru că orice sistem de frânare este fix atât de bun pe cât este pneul care pune forța de frânare la sol. Aderența de care ai nevoie ca să frânezi este dată de tipul, calitatea și presiunea anvelopei frânate. Încă o notă de subsol ar fi asta: poți să ai frâne bune, poți să ai pneuri bune, dar trebuie să și știi să frânezi. În cazul unei frâne de urgență, trebuie tehnică și antrenament pentru a scoate cât mai mult din frânele și pneurile pe care le ai, astfel încât să te oprești într-un spațiu cât mai scurt. Mai multe despre asta, într-un episod viitor.

Cele mai frecvente probleme la sistemul de frânare și rezolvările lor

  1. Maneta sau pedala moale, forță de frânare insuficientă. Trebuie schimbat lichidul de frână și aerisit bine sistemul, astfel încât să nu existe bule de aer în instalație.
  2. Frâna se simte spongios și parcă nu dezvoltă suficientă forță de frânare atunci când frânezi tare. Dacă ai conducte de frână din cauciuc, încearcă unele îmbrăcate în țesătură metalică. Încearcă un lichid de frână cu o specificație superioară. Încearcă să schimbi pompa de frână cu una radială, mai puternică.
  3. Maneta de frână se simte ba prea moale, ba prea tare, frâna nu răspunde consecvent la aceleași apăsări. Aici problema e mai complexă. Încearcă să cureți etrierele de frână și să schimbi garniturile acestora. În timp, murdăria și praful care se desprinde de pe plăcuțele de frână se acumulează pe lângă pistonașele din etriere și acestea nu mai culisează cum trebuie, ceea ce face frâna să se simtă inconsecvent și pistonașele să nu revină cum și unde trebuie. Trebuie golit lichidul, demontate etrierele, curățat totul și puse alte garnituri, apoi umplut cu lichid proaspăt și aerisit.

IMPORTANT: Dacă nu ai experiență în domeniu, nu umbla singur la frâne! Apelează la un mecanic calificat. Nu ai vrea să descoperi că nu ai aerisit bine frâna fix înainte de un viraj pe Transfăgărășan.

BMW Motorrad

Comentarii

comentarii

©2014 Motobikes.Toate drepturile rezervate!

RL GLOBAL ACTIV SERVICES. J40/16964/21.10.2008 RO 16864852 Adresa: Str. Dr. Taberei, nr 109, Bl. A7, Sc C, Ap. 33, Bucuresti.

MOTOBIKES aparține grupului de presă RL GLOBAL ACTIV SERVICES.

Log in with your credentials

sau    

Ați uitat datele dvs.?

Create Account