La frenada: els factors determinants
Contingut
Després d'haver vist els determinants d'un bon maneig, mirem ara la frenada. Veureu que hi ha més variables de les que penseu, i que això no es limita a la mida del disc i les pastilles.
Cal recordar ràpidament que la frenada consisteix a convertir l'energia cinètica en calor mitjançant aparells mecànics o elèctrics (quan es tracta de frens electromagnètics, que es poden veure en camions, cotxes híbrids i elèctrics).
Evidentment, convido els més coneixedors a enriquir l'article enviant idees al final de la pàgina, gràcies a ells per endavant.
Veure també:
- Comportament de conducció: factors determinants
- Variables que poden enganyar un verificador d'automòbils
Pneumàtics
Els pneumàtics són fonamentals per frenar perquè experimentaran la majoria de les limitacions físiques. Repeteixo sovint, però sembla poc raonable estalviar en aquest punt... Fins i tot els conductors amb discapacitat haurien de donar preferència als pneumàtics de qualitat (la diferència és realment notable...).
Tipus d'esborrador
En primer lloc, és una goma que serà de més o menys bona qualitat, amb un avantatge evident per a qui tingui una goma de primera opció. Però a més de qualitat, la goma també serà suau, amb un millor maneig amb un compost tou i una millor resistència al desgast amb un compost dur. No obstant això, aneu amb compte, el cautxú tou amb una calor extrema pot tornar-se massa tova i provocar rodaments. Als països amb molta calor, cal adaptar-se portant una goma més dura, una mica com fem a l'hivern amb els pneumàtics d'hivern (que tenen una goma més suau per adaptar-se al fred).
Després hi ha dibuixos de la banda de rodament amb pneumàtics que seran més eficients en la direcció asimètrica i encara millor. Els simètrics són els més senzills i els més econòmics perquè són exactament simètrics... En definitiva, són més toscos i menys avançats tècnicament.
Heu de tenir en compte que la goma es trenca en frenar i que la forma de les escultures serà fonamental per millorar la tracció. A continuació, els enginyers dissenyen formes que maximitzen el contacte entre els pneumàtics i la carretera en aquestes condicions.
A terra, i això ja ho hauries de saber, és preferible tenir una superfície llisa (prohibida a la via pública), és a dir, sense escultura i totalment llisa! De fet, com més estigui la superfície del pneumàtic en contacte amb la carretera, més adherència tindràs amb ell i, per tant, més funcionaran els frens.
Dimensions?
La mida del pneumàtic també és fonamental, i té sentit, ja que com més gran sigui la mida del pneumàtic, millor serà l'adherència i, per tant, de nou, els frens funcionaran amb més intensitat. Així, aquest és el primer valor quant a dimensions: 195/60 R16 (aquí l'amplada és de 19.5 cm). L'amplada és més important que el diàmetre en polzades (que molts "turistes" es limiten a mirar... oblidant-se de la resta).
Com més prim sigui, més fàcil serà bloquejar les rodes durant una frenada forta. Així, com més prims són els pneumàtics, menys paper poden tenir els frens...
Tingueu en compte, però, que en carreteres molt humides (o nevades) és millor tenir pneumàtics més prims, perquè així podem recollir el pes màxim (d'aquí el cotxe) en una superfície reduïda, i el suport és més important en una àrea petita. Aleshores es potenciarà l'adherència (per tant, una superfície relliscosa mereix més suport per compensar) i un pneumàtic especialment petit dividirà l'aigua i la neu (millor que un pneumàtic ample que aguantarà massa entre la carretera i la goma). És per això que els pneumàtics són tan amples com els de l'AX Kway als ral·lis de neu...
Inflació?
Inflar un pneumàtic tindrà un efecte molt semblant a la tendresa del cautxú... Efectivament, com més s'infla un pneumàtic, més es comportarà com el cautxú dur, i per tant, en general, és millor que sigui una mica baix que massa alt. Tanmateix, aneu amb compte, una pressió d'aire insuficient comporta el risc d'explosió a gran velocitat, que és una de les pitjors coses que li poden passar a un conductor, així que no us rigueu mai (mira el teu cotxe de tant en tant). Us permet evitar-ho perquè un pneumàtic poc inflat és visible ràpidament. La regla és comprovar-ne la pressió cada mes).
Així, a l'hora de frenar, tenim una mica més d'adherència amb un pneumàtic menys inflat, simplement perquè tenim més superfície de contacte amb la carretera (més compressió fa que el pneumàtic quedi pla a terra, la qual cosa és més important). Amb un pneumàtic molt inflat tindrem menys superfície de contacte amb el betum i perdrem la suavitat del pneumàtic ja que es deformarà menys, llavors bloquejarem més fàcilment les rodes.
A la part superior, el pneumàtic està menys inflat, de manera que s'estén per una superfície de betum més gran, la qual cosa redueix el risc de lliscament.
Tingueu en compte també que inflar amb aire normal (80% nitrogen i 20% oxigen) augmentarà la pressió calenta (oxigen que s'expandeix), mentre que els pneumàtics amb 100% nitrogen no tindran aquest efecte (el nitrogen es manté bé).
Així que no us estranyeu veure +0.4 bar més quan mesureu la pressió calenta, sabent que l'heu de fer en fred si voleu veure la pressió real (en calent és molt enganyós).
Dispositiu de frenada
Tots els cotxes tenen frens sobredimensionats a priori, ja que tots tenen ABS. Aquí és on ens adonem que una bona frenada depèn principalment de la sinergia entre el pneumàtic i el dispositiu de frenada.
Una bona frenada amb pneumàtics petits o males genives provocarà bloquejos regulars i, per tant, l'activació de l'ABS. Per contra, els pneumàtics molt grans amb frens mitjans provocaran una llarga distància de frenada sense que les rodes es puguin bloquejar. En definitiva, afavorir massa l'un o afavorir massa l'altre no és gaire encertat, com més potència de frenada s'incrementa, més s'ha de fer perquè la goma la segueixi.
Així doncs, fem una ullada a algunes de les característiques dels dispositius de frenada.
Mida del disc
Com més gran sigui el diàmetre del disc, més gran serà la superfície de fricció de les pastilles durant una revolució de la roda. Això vol dir que hi haurà més temps per refrescar-se entre les dues voltes a la superfície i, per tant, tindrem una frenada més llarga (sigui l'embragatge de diversos frens o la mateixa frenada: una frenada forta a 240 km/h implica que bona resistència perquè els discs estaran sotmesos a fricció durant una llarga distància / llarg període de temps).
Per tant, sistemàticament tindrem frens més grans a la part davantera i més petits a la part posterior, perquè el 70% de la frenada l'agafa la part davantera, i la part posterior serveix en gran mesura per oferir estabilitat a l'hora de frenar (en cas contrari, la darrera lògicament vol passar endins). davant. Un cotxe que no s'enganxi recte amb una força aerodinàmica elevada, cal ajustar-ho constantment mentre condueix).
Tipus de disc
Com podeu suposar, hi ha diversos tipus de discos. En primer lloc, es tracta de discs durs i discos ventilats. Un disc sòlid és una placa "metall rodona" ordinària que acumula fàcilment calor a causa de l'efecte Joule (aquí s'incorpora en forma de fricció mecànica que provoca l'escalfament). El disc ventilat és en realitat un disc buit al centre, també es pot veure com dos discos enganxats amb un buit al mig. Aquesta cavitat evita que s'acumuli massa calor perquè l'aire és un conductor de calor molt més petit i emmagatzema menys calor (en resum, és un bon aïllant i un mal conductor de la calor) i, per tant, escalfarà menys que un equivalent complet (així amb el mateix gruix de disc).
Després ve els discs durs i els perforats, amb una diferència força semblant entre els discos durs i els ventilats. Bàsicament fem forats als discs per millorar el refredament dels discos. Finalment, hi ha discos ranurats que són més efectius: refreden millor que els discos plens i són més estables que els discos perforats, que no són tan uniformes en temperatura (precisament pels forats). I com que el material es torna fràgil quan s'escalfa de manera desigual, podem veure com apareixen esquerdes aquí i allà amb el pas del temps (risc de trencament del disc, que és un desastre quan passa durant la conducció).
Aquí teniu un disc ventilat
Discs alternatius com carboni/ceràmica per augmentar la resistència. De fet, aquest tipus de llanta funciona a temperatures més altes que les millors per a la conducció esportiva. Normalment, un fre convencional comença a sobreescalfar-se quan la ceràmica arriba a la temperatura de creuer. Per tant, amb frens en fred, és millor utilitzar discos convencionals, que funcionen millor a baixes temperatures. Però per a l'equitació esportiva, la ceràmica és més adequada.
Pel que fa al rendiment de frenada, no hauríem d'esperar més amb la ceràmica, és principalment la mida del disc i el nombre de pistons de la pinça els que marcaran la diferència (i entre metall i ceràmica, és principalment la taxa de desgast i el canvi de temperatura de funcionament) .
Tipus de plaquetes
Igual que amb els pneumàtics, escatimar els coixinets no és el camí més intel·ligent perquè redueixen molt la distància d'aturada.
D'altra banda, has de saber que com més pastilles de qualitat tinguis, més desgastaran els discos. Això és lògic, perquè si tenen més poder de fricció, polir els discs una mica més ràpid. Per contra, poses dues pastilles de sabó, desgastes els teus discs en un milió d'anys, però la distància de frenada també serà un moll etern...
Finalment, tingueu en compte que les pastilles més eficients tendeixen a produir un soroll en frenar quan la temperatura no és crítica.
En definitiva, de pitjor a millor: separadors orgànics (kevlar / grafit), semimetàl·lics (semimetàl·lics / semiorgànics) i finalment cermet (semisinteritzats / semiorgànics).
Tipus d'estreps
El tipus de pinça afecta principalment la superfície de fricció associada a les pastilles.
En primer lloc, n'hi ha de dos tipus principals: les pinces flotants, que són bastant senzilles i econòmiques (ganxos només per un costat...), i les pinces fixes, que tenen pistons a banda i banda del disc: després es plega cap avall i després podem utilitzar aquí forces de frenada més altes, que no funciona bé amb una pinça flotant (que, per tant, es reserva en vehicles més lleugers que reben menys parell de la bomba principal).
Després hi ha el nombre de pistons que empenyen les pastilles. Com més pistons tinguem, més gran és la superfície de fricció (coixinets) del disc, la qual cosa millora la frenada i redueix el seu escalfament (com més calor es distribueix per una superfície elevada, menys aconseguim un escalfament crític). En resum, podem dir que com més pistons tinguem, més grans seran les pastilles, és a dir, més superfície, més fricció = més frenada.
Per entendre les caricatures: si prem una pastilla d'1 cm2 sobre un disc giratori, freno una mica i la pastilla s'escalfarà molt ràpidament (ja que la frenada és menys important, el disc gira més ràpid i triga més, la qual cosa fa que la pastilla es faci molt calent). Si prem amb la mateixa pressió sobre una pastilla de 5 cm2 (5 vegades més), tinc una superfície de fricció més gran, que per tant frenarà el disc més ràpidament, i un temps de frenada més curt limitarà el sobreescalfament de les pastilles. (Per obtenir amb el mateix frenat, el temps de fricció serà més curt, i per tant, com menys fricció, menys calor).
Com més pistons tinc, més pressiona el disc, la qual cosa significa millors frens
La posició de la pinça en relació amb el disc (més endavant o enrere) no tindrà cap efecte, i la posició estarà relacionada amb aspectes pràctics o fins i tot amb la refrigeració (segons la forma aerodinàmica dels passos de rodes, és més avantatjós col·locar-ho). ells en una posició o una altra).
Mastervac / servo fre
Aquest últim ajuda a la frenada perquè cap dels peus té la força per empènyer amb prou força el cilindre mestre per aconseguir una frenada important: la pastilla descansa sobre els discs.
Per obtenir més esforç, hi ha un reforç de fre que us proporciona energia addicional per empènyer el pedal de fre. I segons el tipus d'aquest últim, tindrem frens més o menys aguts. En alguns cotxes de PSA, acostuma a estar massa fort, tant que comencem a trucar tan bon punt toquem el pedal. No apte per al control de frenada en conducció esportiva...
En definitiva, aquest element pot ajudar a millorar la frenada, encara que al final no és així... De fet, només simplifica l'ús de les capacitats de frenada que ofereixen els discos i pastilles. Com que no és perquè tinguis millor ajuda, sinó que tens un cotxe que frena millor, aquest paràmetre es pren principalment calibrant discs i pastilles (l'ajuda només facilita la frenada forta).
Líquid de frens
Aquest últim s'ha de canviar cada 2 anys. En cas contrari, acumula aigua per condensació, i la presència d'aigua al LDR fa que es formi gas. Quan s'escalfa (quan els frens arriben a la temperatura) s'evapora i per tant es converteix en gas (vapor). Malauradament, aquest vapor s'expandeix quan està calent, i després empeny els frens i fa que se senti solt en frenar (perquè el gas es comprimeix fàcilment).
Geometria / xassís
La geometria del tren d'aterratge també serà una variable que cal tenir en compte perquè quan el cotxe frena amb força, s'estavella. Una mica com el patró de la banda de rodadura dels pneumàtics, l'aixafament donarà una forma diferent a la geometria, i aquesta forma hauria de ser propici per a una bona frenada. No tinc gaire idea aquí i, per tant, no puc donar més detalls sobre les formes que afavoreixen una parada més curta.
El mal paral·lelisme també pot provocar tracció cap a l'esquerra o la dreta en frenar.
Amortidors
Els amortidors es consideren el factor determinant a l'hora de frenar. Per què ? Perquè contribuirà o no al contacte de la roda amb el terra...
Tanmateix, diguem que en una carretera perfectament plana, els amortidors no jugaran un paper important. D'altra banda, en una carretera no ideal (en la majoria dels casos), això permetrà que els pneumàtics estiguin el més ajustats possible a la carretera. De fet, amb amortidors gastats, tindrem un petit efecte de rebot de la roda, que en aquest cas serà una petita fracció del temps a l'aire, i no a l'asfalt, i ja sabeu que frenant amb la roda a l'aire. no et permet frenar.
Aerodinàmica
L'aerodinàmica del vehicle afecta la frenada de dues maneres. La primera té a veure amb la càrrega aerodinàmica: com més ràpid vagi el cotxe, més càrrega aerodinàmica tindrà (si hi ha spoiler i en funció de la configuració), així que la frenada serà millor perquè la força aerodinàmica dels pneumàtics serà més important. ...
Un altre aspecte són les aletes dinàmiques que s'estan posant de moda als supercotxes. Es tracta de controlar l'ala durant la frenada per tal de disposar d'un fre d'aire, que proporciona així una potència de frenada addicional.
Fre del motor?
És més eficient amb la gasolina que el gasoil perquè el dièsel funciona sense excés d'aire.
L'elèctric tindrà regeneració, la qual cosa permetrà simular-lo amb una intensitat més o menys forta d'acord amb l'ajust del nivell de recuperació d'energia.
Els camions híbrids/elèctrics i els turismes disposen d'un sistema de frenada electromagnètica, que consisteix en la recuperació d'energia mitjançant un fenomen electromagnètic associat a la integració d'un rotor d'imant permanent (o en última instància) en un estator de bobinat. Excepte que en comptes de recuperar energia a la bateria, la llencem a les escombraries en resistències que converteixen aquest suc en calor (molt estúpid des del punt de vista tècnic). L'avantatge aquí és aconseguir més força de frenada amb menys calor que fricció, però això evita una parada completa, perquè aquest dispositiu frena més quan anem ràpid (hi ha una diferència de velocitat entre el rotor i l'estator). Com més freneu, menys important és la diferència de velocitat entre l'estator i el rotor i, al final, menys frenada (en resum, com menys condueix, menys frena).
Dispositiu de control de fre
Distribuïdor de fre
Lleugerament relacionat amb la geometria que acabem de veure, el distribuïdor de fre (ara controlat per la ECU de l'ABS) evita que el cotxe s'enfonsi massa en frenar, és a dir, el darrere no puja massa i el davanter no. massa accidents. En aquest cas, l'eix posterior perd adherència/tracció (i, per tant, en frenar...) i la part davantera té massa pes per afrontar (concretament, els pneumàtics que xoquen massa fort i prenen formes caòtiques, sense oblidar els frens). després s'escalfen ràpidament i perden la seva eficàcia).
ABS
Així doncs, només es tracta d'un sistema de frenada antibloqueig, està dissenyat per evitar que els pneumàtics es bloquegin, perquè així comencem a augmentar la distància de frenada, alhora que perdem el control del cotxe.
Però tingueu en compte que és millor frenar molt fort sota control humà si voleu mantenir la distància el més curta possible. De fet, l'ABS funciona de manera bastant tosca i no permet frenar el més breu possible (es necessita temps per alliberar els frens a sacsejades, la qual cosa comporta pèrdues de microfrenada en aquestes etapes (són, és clar, molt limitades, però amb frenada idealment dosificada i molt aplicada recuperarem).
De fet, l'ABS és especialment important en carreteres humides, però també perquè el teu sistema de frenada es pot millorar. Si torno als exemples anteriors, si tenim bons frens amb pneumàtics petits, ens bloquejarem fàcilment. En aquest cas, l'ABS té un paper important. D'altra banda, com més generosa combinació pneumàtic/fre de gran calibre tingueu, menys necessitareu, ja que el bloqueig serà menys espontani...
SUOR
L'AFU (assistència de frenada d'emergència) no contribueix de cap manera a escurçar la distància de frenada, sinó que serveix per "corregir la psicologia" dels conductors. En realitat, l'ordinador ABS està equipat amb un programa informàtic que s'utilitza per determinar si està en frenada d'emergència o no. Depenent de com premeu el pedal, el programa determinarà si esteu en una emergència (normalment quan premeu el pedal amb força amb un cop de frenada brusca). Si aquest és el cas (tot això és arbitrari i va ser codificat pels enginyers que van intentar desxifrar el comportament del conductor), aleshores la ECU iniciarà la frenada màxima fins i tot si premeu el pedal central. De fet, la gent té el reflex de no empènyer completament per por de bloquejar les rodes, i això, malauradament, augmenta la distància d'aturada... Per superar-ho, l'ordinador frena completament i després permet que l'ABS funcioni per evitar el bloqueig. Així doncs, tenim dos sistemes que funcionen l'un contra l'altre! L'AFU intenta bloquejar les rodes i l'ABS intenta evitar-ho.
Direcció a les 4 rodes?!
Sí, alguns sistemes de volant permeten una millor frenada! Per què ? Perquè alguns d'ells poden fer el mateix que els esquiadors principiants: una llevaneu. Com a regla general, cadascuna de les rodes posteriors gira en diferents direccions per tal de minimitzar el paral·lelisme entre elles: d'aquí l'efecte d'una "lletaneus".
Contextos
Segons el context, és interessant veure què afecta això a determinats paràmetres del cotxe, anem a veure'ls.
Alta velocitat
Les altes velocitats són la part més difícil del sistema de frenada. Com que l'alta velocitat de gir dels discs fa que durant la mateixa durada de pressió sobre el fre, la pastilla es fregarà diverses vegades contra la mateixa zona. Si freno a 200, la pastilla durant un període determinat (per exemple un segon) fregarà més superfície del disc (perquè hi ha més revolucions en 1 segon que a 100 km/h), i per tant l'escalfament serà menys ràpid i més intens. a mesura que conduïm més ràpid. Així, una frenada intensa a velocitats de 200 a 0 km/h provoca molta tensió en els discos i pastilles.
I per tant, és a aquestes velocitats que podem mesurar i mesurar correctament la potència del dispositiu de frenada.
Temperatura del fre
La temperatura de funcionament també és molt important: les pastilles massa fredes lliscaran una mica més sobre el disc, i les pastilles massa calentes faran el mateix... Per tant, cal la temperatura ideal i, sobretot, tingueu en compte que la primera vegada que engegueu els frens. no són òptimes.
Aquest rang de temperatura serà diferent per al carboni/ceràmica, la seva temperatura de funcionament és lleugerament superior, la qual cosa també redueix parcialment el desgast durant la conducció esportiva.
El sobreescalfament dels frens pot fins i tot fondre les pastilles en contacte amb els discos, provocant una mena de capa de gas entre les pastilles i els discos... Bàsicament, ja no poden contactar i tenim la impressió que en el seu lloc hi ha pastilles de sabó. coixinet!
Un altre fenomen: si toqueu els frens amb massa força, correu el risc de congelar les pastilles (que és menys probable amb pastilles d'alt rendiment). De fet, si s'exposen a una temperatura massa elevada, poden quedar vitrificades i molt relliscoses: així perdem la capacitat de fricció i després perdem en frenar.
En general, la temperatura dels frens estarà lògicament correlacionada amb la temperatura dels pneumàtics. Això es deu a la fricció dels pneumàtics en frenar, així com al fet que la llanda s'escalfa (calor del disc...). Com a resultat, els pneumàtics s'inflen excessivament (a excepció del nitrogen) i els pneumàtics es tornen massa tous. Els que tenen una mica d'experiència de conducció esportiva saben que el cotxe balla ràpidament sobre els seus pneumàtics, i aleshores tenim la impressió que el cotxe s'atura menys a la carretera i té més rodatge.
Tots els comentaris i reaccions
passat comentari publicat:
Pistavr MILLOR PARTICIPANT (Data: 2018, 12:18:20)
Gràcies per aquest article.
Pel que fa a l'AFU, la darrera informació que he rebut correspon a un augment de la frenada clarament en comparació amb la frenada estàndard no AFU, però no vam arribar a la màxima pressió de frenada (preocupació justificada dels fabricants que el cotxe no seria perfectament estable davant molt frenada potent.).
L'últim factor per a una frenada decisiva... són les persones.
L'única tècnica eficaç i, sobretot, òptima és la frenada progressiva, és a dir, un "atac" de frenada molt potent (com més gran sigui la velocitat, més es pot utilitzar el recorregut del pedal del fre), seguit d'un "alliberament" de frenada molt regular, mil·límetre a mil·límetre. fins que entreu en un torn. Crec que als conductors no els importa el bloqueig de les rodes a 110 km/h, sinó que desconfien d'un cotxe que flota i acaba sobrevirant. Si en una autoescola els expliquéssim que amb un volant recte podem frenar amb totes les nostres forces, independentment de la velocitat...
El teu esportista podria estar equipat amb un esport de Cup 2, amb discos perforats, ranurats, ventilats de 400 mm i pastilles de carboni Loraine... etc. Si no saps frenar, no té sentit...
Gràcies de nou pels teus articles. La divulgació de la tecnologia no és una tasca fàcil, i ho esteu fent bé.
El teu
Il J. 1 reacció (s) a aquest comentari:
- Administrador ADMINISTRADOR DEL LLOC (2018-12-19 09:26:27): Gràcies per aquest complement i suport!
Tens raó, però aquí estàs demanant als conductors mitjans que tinguin l'agilitat d'un conductor professional. Perquè no sempre és fàcil renunciar a la frenada, sobretot perquè també depèn en gran mesura de la sensació de prémer el pedal. Una sensació que sovint és dura per a determinats cotxes (per exemple, per a alguns cotxes com el 207, manca de progressivitat i és molt difícil de rebaixar).
Pel que fa a l'AFU, és oficialment per por de bloquejar les rodes, no per por de balancejar-se, s'ha investigat molt sobre això i, per tant, no es desprèn de la meva pròpia interpretació.
Gràcies de nou pel teu comentari, i si vols ajudar el lloc, només has de deixar una ressenya sobre el teu cotxe (si està present als fitxers...).
(La vostra publicació serà visible al comentari després de la verificació)
Extensió 2 Comentaris :
Taure MILLOR PARTICIPANT (Data: 2018, 12:16:09) |
La instal·lació de dos pistons oposats no augmenta la pressió de subjecció de les sabates. Com dos pistons en tàndem. L'estrenyiment només es pot fer amb pistons més grans o amb un cilindre mestre més petit. O bé la força aerodinàmica als pedals o un servofre més gran. Il J. 1 reacció (s) a aquest comentari:
(La vostra publicació serà visible sota el comentari) |
Escriure un comentari
Quant pagueu per l'assegurança d'automòbil?
