Technika motocyklu - 3. část - brzdy

Při nárazu vozidla na překážku se snažíme energii pohlcovat do absorpčních materiálů (polystyren v helmě, airbagy, deformační výztuhy aut). Při působení síly na páku (pedál) se síla přenáší na patřičné třecí součásti (destička, pakna), kde vytváří brzdný moment závislý na síle a rameni působení. Z čehož jednoduše vyplývá že lepší brzdný účinek vytvoříme buď větším průměrem (kotouče, bubnu) nebo zvýšením síly. Dalším faktorem ovlivňující brždění je součinitel tření použitého materiálu. Součinitel tření je poměrná veličina určující jak velká je třecí síla v závislosti na síle přítlačné. Moderní motocykly používají systémů zvyšujících bezpečnost a komfort – ABS, CBS.

Brzdy bubnové

Na výrobu méně náročné jsou brzdy bubnové a proto se jich užívalo u levnějších motocyklů a nebo v případech, kdy jsou brzdné vlastnosti dostačující (dříve např. zadní kola endur a chopperů, skútry). Bubnová brzda je dutý válec umístěný ve středu kola na který z vnitřní strany působí brzdové čelisti (pakny). U motorek se tyto brzdy používají pouze mechanické, tzn. že síla na čelist je přenesena lankem nebo táhlem, které působí přes páku na vačku. Při natáčení vačky se roztahují čelisti od sebe a svou vnější plochou s nalepeným (u nákladních aut i nýtovaným) obložením působí na buben. Při povolení síly jsou pakny vráceny pružinou do původní polohy.

Nevýhodou je malá účinnost a špatné chlazení. U jednoklíčové brzdy - simplex (obsahuje pouze jednu vačku a je běžnější) vzniká nepříjemný jev úběžné pakny. Jedna pakna (náběžná) má snahu napomáhat brzdné síly, kdežto druhá (úběžná) má brzdnou sílu nižší. Z tohoto důvodu se objevovaly dvouklíčové brzdy - duplex (např. Jawa 638 nebo závodní stroje dřívějších dob – viz obr). Simplex má stejné brzdné vlastnosti v obou směrech, kdežto v případě duplexu se při otáčení na druhou stranu stávají obě pakny úběžnými a brzdný účinek se radikálně zmenší.

Kotoučové brzdy

Jsou ovládány buď mechanicky (minibike, kart, bicykl) nebo ve většině případů hydraulicky. Jedná se o soustavu dvou pístů propojených tlakovou hadicí naplněnou kapalinou. Jeden pístek menších rozměrů (cca 12mm) ovládáme pákou nebo pedálem (hlavní válec) a druhý konec soustavy obsahuje druhý píst působící na brzdové destičky (brzdový třmen). Síla závisí přímo úměrně na ploše pístů. Pokud tedy píst ve třmenu bude mít 2× větší průměr než píst v hlavním válci (na páčce či pedálu) tak síla na destičky bude větší 4× oproti síle na páčce. Tzn. čím větší bude píst na straně destiček tím brzda bude více brzdit při stejné síle na páčce. Vzhledem k nevýhodě dělat jeden veliký píst na brzdiči je většina brzd dělaná jako vícepístkové. Písty jsou buď z jedné strany (1 nebo 2 pístkové třmeny), kde je nutné použít třmen s axiálním posuvem (tzv. plovoucí) nebo jsou písty proti sobě, které jsou dnes nejčastěji 4pístkové, popř. 6 pístkové (existují např. i 8 pístkové). Více malých pístků vytvoří oproti jednomu velkému lepší rozložení sil na destičku při stejné ploše. Destičky působí na ocelový kotouč, jehož průměr určuje velikost brzdného momentu. Se šťastným řešením přišel v sériové výrobě Buell, který má upevněn kotouč na vnějším obvodu ráfku, čímž je dosaženo velkého průměru a přenosu sil nejkratší cestou k pneumatice. Hydraulické brzdy mají píst v hlavním válci přizpůsoben tak, aby při sjíždění destiček se do tlakového okruhu doplnila kapalina ze zásobní nádobky a tím se brzda sama “seřizuje” na rozdíl od brzd mechanických. Stejné principy platí i u ovládání spojek – mechanické vs. hydraulické. Zpětný chod pístků obstarává těsnění v brzdovém třmenu. Celý hydraulický systém nesmí obsahovat vzduch a proto na vrchním místech třmenů jsou odvzdušňovací šrouby.

Poslední dobou se začínají v sériových motocyklech objevovat díly převzaté ze závodních strojů. Jedná se především o radiálně uchycené brzdové třmeny a pumpy. V závodní sféře bylo užito radiálního uchycení především za účelem snadno měnit průměr kotouče. Brzdiče mají oproti klasickým jiné namáhání a konstrukce je zvolena i za účelem vyšší tuhosti systému.

Brzdová kapalina

Nároky na brzdovou kapalinu jsou především v minimální stlačitelnosti a vysokému bodu varu. Při varu kapaliny totiž dochází k uvolňování malých bublinek v celém svém objemu což má za následek špatnou funkci brzd. Plyn má mnohonásobně větší stlačitelnost než kapalina. Teplo vzniká mezi třecími plochami a je snahou odvést jeho velkou část brzdovým kotoučem (děrování pro zvětšení činné plochy) a zamezení přestupu tepla do kapaliny (izolace na destičkách, konstrukce pístků-opěrná plocha je co nejmenší). Kapalina bohužel do sebe dokáže vázat vodu do svého objemu čímž se snižuje bod varu. Brzdové kapaliny jsou děleny normou DOT do tříd podle bodu varu. Kapaliny DOT 3 a DOT 4 jsou vyrobeny na bázi etylenglykolu a jsou mísitelné, kapaliny DOT 5 na bázi silikonu a nelze je použít do systému DOT3(4). Kapaliny DOT 5.1 lze mísit se systémy DOT3(4). Vyšší hodnota DOT odpovídá i vyššímu bodu varu a je nutné používat pouze kapalinu předepsanou výrobcem, případně kapalinu vyšší třídy za předpokladu že je mísitelná s předchozí. Bod varu se rozlišuje jako suchý a mokrý. Suchý bod varu je teplota, při které začne vřít nová 100% kapalina. Mokrý bod varu je při obsahu 3,5% (hmotnostně) vody v kapalině a i když je důležitější tak není běžně udáván na obalech. Body varu kapalin (suchý/mokrý): DOT 3:205/140°C, DOT 4:230/155°C, DOT 5+5.1:260/180°C.

Informace o redaktorovi

Mirek Rollinger - (Odebírat články autora)

POKRAČOVAT V DALŠÍ KAPITOLE