فیزیک ترمز: انتقال وزن، کشش و فاصله توقف

بیشتر سوارکاران به ترمزگیری به زبان ساده فکر می کنند: اهرم را بکشید، سرعت را کم کنید. اما در زیر این اقدام اساسی، یک رقص پیچیده فیزیک نهفته است که تعیین می‌کند آیا شما به آرامی توقف می‌کنید، لغزش‌های غیرقابل کنترلی انجام می‌دهید یا توقفی ناخواسته انجام می‌دهید.

درک نیروهای کار هنگام ترمز کردن فقط یک کنجکاوی تحصیلی نیست. این پایه و اساس تبدیل شدن به سوارکاری است که می تواند حداکثر عملکرد را از ترمزهای خود استخراج کند و در عین حال حاشیه ایمنی را حفظ کند که سواران معمولی هرگز از آن برخوردار نیستند.

در اینجا چیزی است که واقعاً هنگام ترمز- اتفاق می افتد و چرا هر بار که سوار می شوید اهمیت دارد.

قسمت 1: انتقال وزن – مرکز جرم دوچرخه

آنچه از نظر فیزیکی اتفاق می افتد:

هنگامی که ترمز جلو را فشار می دهید، وزن موتور سیکلت شما به سمت جلو تغییر می کند. این یک احساس نیست-این یک فیزیک محض است. مرکز جرم دوچرخه می خواهد با همان سرعت به جلو حرکت کند، اما چرخ جلو کند شده است. نتیجه یک نیروی چرخشی است که در اطراف وصله تماس جلویی می چرخد.

اعداد مهم هستند:

در 1.0 گرم کاهش سرعت (حد اکثر لاستیک‌های خیابانی در روسازی خوب)، تقریباً 100٪ وزن دوچرخه و سوارکار به چرخ جلو منتقل می‌شود. درست است-چرخ عقب آنقدر سبک می‌شود که می‌توان آن را با نیروی ترمز کافی از روی زمین بلند کرد.

برای یک دوچرخه ورزشی معمولی 600 پوند (272 کیلوگرم) با راکب، به این معنی است:

در حالت استراحت: 300 پوند جلو، 300 پوند در عقب (50/50 تقسیم)

در ترمز 0.5 گرم: جلو 450 پوند، عقب 150 پوند (تقسیم 75/25)

در ترمز 1.0 گرم: جلو 600 پوند، عقب 0 پوند (تقسیم 100/0)

این برای سوارکاری شما به چه معناست:

تسلط بر ترمز جلو: ترمز جلو 70 تا 100 درصد از قدرت توقف شما را بسته به شدت تامین می کند. هر چه سخت تر ترمز کنید، وزن بیشتری به جلو منتقل می شود و لاستیک جلو چسبندگی بیشتری پیدا می کند.

محدودیت‌های ترمز عقب: با انتقال وزن از چرخ عقب، کشش در دسترس آن کاهش می‌یابد. در حداکثر ترمز، ترمز عقب تقریباً هیچ کمکی نمی‌کند-به همین دلیل است که مسابقات اتومبیلرانی اغلب به سختی از آن استفاده می‌کنند.

فشرده سازی تعلیق: چنگال های شما زیر ترمز می روند. این امر هندسه فرمان را تغییر می‌دهد، فاصله بین دو محور را کوتاه می‌کند و چنگک را شیب‌دار می‌کند که بر واکنش چرخش تأثیر می‌گذارد.

چرا سیلندر اصلی شما مهم است:
انتقال وزن به سرعت-در کسری از ثانیه انجام می‌شود. یک سیلندر اصلی با احساس پیشرونده و خطی (مانند طرح های شعاعی ما) به شما امکان می دهد این انتقال وزن را به آرامی مدیریت کنید و تایر جلو را به طور تدریجی بارگیری کنید تا اینکه آن را شوکه کنید.

قسمت 2: کشش - حد اصطکاک

آنچه از نظر فیزیکی اتفاق می افتد:

لاستیک های شما چسبندگی محدودی دارند. این چسبندگی باید بین دو کار مشترک باشد: ترمزگیری و پیچیدن. مجموع کشش موجود اغلب به عنوان یک "دایره کششی" یا "دایره اصطکاک" تجسم می شود.

مفهوم دایره کششی:

یک دایره را تصور کنید. مرکز نشان دهنده بار صفر روی لاستیک است. لبه نشان دهنده 100٪ چسبندگی در دسترس است.

ترمز به تنهایی از بخشی از آن دایره در جهت جلو استفاده می کند

کرنرینگ به تنهایی از قسمتی به پهلو استفاده می کند

ترمز ترکیبی و پیچیدن از یک بردار مورب استفاده می کند

حقیقت انتقادی:
اگر از 80 درصد چسبندگی موجود برای ترمز استفاده کنید، تنها 20 درصد برای سر پیچ ها باقی مانده است. در هر نقطه از مرز دایره تجاوز کنید و لاستیک کشش را از دست می دهد.

واقعی-برنامه جهانی:

ترمز خط مستقیم-: می‌توانید تقریباً از 100 درصد گرفتن در دسترس برای کاهش سرعت استفاده کنید. به همین دلیل است که توقف های اضطراری باید در حالت ایستاده دوچرخه انجام شود.

ترمز در مسیر: همانطور که به یک گوشه خم می‌شوید در حالی که به تدریج ترمزها را رها می‌کنید، انتقال بین ترمزگیری و گرفتن در پیچ را مدیریت می‌کنید. این نیاز به کنترل دقیق ترمز خطی دارد.

ترمز در میانه-گوشه: در حالی که خم شده‌اید یک مشت ترمز بگیرید و فوراً از دایره کشش فراتر می‌روید-که منجر به تصادف می‌شود.

فاکتور تایر:
لاستیک های مختلف ضریب اصطکاک متفاوتی دارند. یک تایر اسپرت تورینگ ممکن است به حداکثر 0.9 گرم کاهش سرعت برسد. لغزش DOT مسابقه می تواند بیش از 1.2 گرم باشد. سیستم ترمز شما باید قادر به تعدیل نیرو درست در آن حد باشد.

قسمت 3: توقف فاصله - جایی که فیزیک با واقعیت روبرو می شود

فرمول پایه:

فاصله توقف=فاصله واکنش + فاصله ترمز

فاصله واکنش: مسافت طی شده در زمانی که شما خطر را درک می کنید و دست خود را به سمت اهرم حرکت می دهید

فاصله ترمز: مسافت طی شده در حالی که ترمزها در واقع باعث کاهش سرعت دوچرخه می شوند

اعداد (با استفاده از مثال 60 مایل در ساعت / 96 کیلومتر در ساعت):

چه چیزی بر فاصله ترمز تأثیر می گذارد:

سرعت اولیه: دو برابر شدن سرعت، فاصله ترمز را چهار برابر می کند (انرژی جنبشی=½mv²)

وضعیت تایر: لاستیک های فرسوده حداکثر سرعت را کاهش می دهند

سطح جاده: آسفالت، بتن، مرطوب، سنگریزه-هر کدام ضریب اصطکاک را تغییر می‌دهند.

کیفیت سیستم ترمز: ترمزهای ثابت و پیشرونده به شما این امکان را می‌دهند که دقیقاً در حد کشش رانندگی کنید

مهارت سوارکار: توانایی اعمال حداکثر ترمز بدون قفل کردن چرخ

قانون 1 دوم:
با سرعت 60 مایل در ساعت، 88 فوت در ثانیه حرکت می کنید. تاخیر یک ثانیه ای در واکنش نزدیک به 90 فوت به فاصله توقف شما اضافه می کند. این طول یک تریلر نیمه-است.

قسمت 4: قرار دادن همه چیز در کنار هم - رویداد ترمز

بیایید از یک توقف کامل اضطراری عبور کنیم و فیزیک را در عمل ببینیم:

زمان 0.00 ثانیه:
خطر ظاهر می شود. شما با سرعت 60 مایل در ساعت سفر می کنید. توزیع وزن 50/50 است.

زمان 0.00 - 0.50 ثانیه (واکنش):
مغز شما تهدید را پردازش می کند. دست شما به سمت اهرم حرکت می کند. شما قبلاً 44 فوت سفر کرده اید.

زمان 0.50 - 0.10 ثانیه (ترمز اولیه):
شما شروع به کشیدن اهرم می کنید. ترمز جلو شروع به درگیر شدن می کند. وزن شروع به انتقال به جلو می کند. سیستم تعلیق جلو فشرده می شود. عقب شروع به روشن شدن می کند.

زمان 0.10 - 0.30 ثانیه (حداکثر ترمز):
شما به حداکثر کاهش سرعت رسیده اید. تقریباً تمام وزن روی چرخ جلو است. لاستیک عقب ممکن است از پیاده رو عبور کند. شما در حال تعدیل فشار اهرم هستید تا درست در حد کشش باقی بمانید-نه قفل نمی‌شوید، نه زیر{4}}ترمز.

زمان توقف 0.30 ثانیه:
سرعت کاهش می یابد. با کاهش سرعت، وزن دوباره به سمت عقب جابجا می شود. شما کنترل را تا زمان توقف حفظ می کنید.

کل زمان توقف از 60 مایل در ساعت: تقریباً 3.5 ثانیه
فاصله کل: تقریباً 164 فوت (با 0.5 ثانیه واکنش)

قسمت 5: چگونه اجزای ترمز شما بر فیزیک تأثیر می گذارند

احساس و مدولاسیون سیلندر اصلی:

فیزیک انتقال وزن و کشش تقاضای ترمز خطی و مترقی دارد. یک سیلندر اصلی با احساس ضعیف-چه خیلی چوبی یا خیلی مبهم- سوار شدن بر لبه دایره کششی را تقریباً غیرممکن می‌کند.

سیلندرهای اصلی شعاعی (مانند واحدهای Zhanxiang ما) پاسخ خطی مورد نیاز را ارائه می دهند تا دقیقاً چقدر نیروی ترمز اعمال می کنید.

نسبت اهرمی ثابت به معنای انتقال وزن قابل پیش بینی است

ساختار سفت و سخت تضمین می کند که ورودی اهرم مستقیماً به نیروی کولیس ترجمه می شود، بدون اینکه خمش تلاش شما را هدر دهد.

چرا دقت مهم است:
هنگامی که با 0.9 گرم ترمز می‌کنید، تفاوت بین حفظ کشش و قفل کردن چرخ بر حسب میلی‌متر حرکت اهرم اندازه‌گیری می‌شود. یک سیلندر اصلی با تلورانس های نامرتب یا پاسخ غیرخطی-آن باند کنترل بحرانی را از شما می گیرد.

قسمت 6: غذای آماده برای سواران

1. ابتدا ترمز کنید، سپس بچرخانید

قبل از اینکه بپیچید، از ترمز خط مستقیم برای کاهش سرعت استفاده کنید. این امر دایره کشش شما را برای کاهش سرعت کاملاً در دسترس نگه می‌دارد، سپس برای پیچیدن کاملاً در دسترس است.

2. برنامه پیشرو برنده می شود

ترمزها را فشار دهید و به سیستم تعلیق و لاستیک ضربه بزنید. به تدریج اعمال کنید، و اجازه می دهید وزن به آرامی منتقل شود، و چسبندگی در دسترس را در طول توقف به حداکثر می رساند.

3. تایر جلوی خود را احساس کنید

بهترین سواران ترمز را اینگونه توصیف می کنند: "احساس کاری که لاستیک جلو دارد از طریق اهرم انجام می دهد." این حلقه بازخورد به یک سیستم ترمز با وفاداری عالی-و توجه یک سوارکار نیاز دارد.

4. توقف های اضطراری را تمرین کنید

یک پارکینگ خالی پیدا کنید. حرکت از سرعت کروز به توقف کامل را در سریع ترین زمان ممکن بدون قفل کردن تمرین کنید. بیاموزید که محدودیت دوچرخه شما کجا زندگی می کند. وقتی یک اورژانس واقعی اتفاق می افتد، شما زمانی برای کشف آن نخواهید داشت.

5. سیستم خود را حفظ کنید

فیزیک به برنامه شما اهمیتی نمی دهد. مایع فرسوده، لنت های آلوده یا خرابی سیلندر اصلی، همگی توانایی شما را برای مدیریت این نیروها کاهش می دهند. مایع تازه، اجزای با کیفیت و بازرسی منظم غیرقابل مذاکره-است.

خط پایین

ترمز فیزیک در عمل است. انتقال وزن لاستیک جلو را بار می‌کند و به آن چسبندگی می‌دهد-اما فقط در صورتی که به تدریج نیرو وارد کنید. کشش محدود است، بین توقف و چرخش مشترک است. فاصله توقف با مجذور سرعت، تنبیه تاخیرها و تکنیک ضعیف افزایش می یابد.

درک این اصول شما را یک شبه متخصص نخواهد کرد. اما این شما را سواری خواهد کرد که قدردانی می کند که چرا ترمزهای خوب اهمیت دارد، چرا احساس اهمیت دارد و چرا ارتباط بین دست شما و وصله تماس جلوی شما مهم ترین مکالمه ای است که روی دو چرخ خواهید داشت.

در Zhejiang Zhanxiang، ما سیلندرهای اصلی را مهندسی می کنیم تا آن مکالمه را با وضوح مطلق منتقل کنیم. زیرا زمانی که فیزیک در حال صحبت کردن است، شما باید هر کلمه را بشنوید.

> اجزای ترمز دقیق را که برای سوارکارانی که علم توقف را می‌دانند طراحی شده‌اند، کاوش کنید.
>درباره اینکه سیلندرهای اصلی ما چگونه می توانند کنترل ترمز شما را بهبود بخشند، سؤالی دارید؟با تیم فنی ما تماس بگیرید.