PM pikku kaliberin jarrutusteho

[mikira]

Kuinka tehokkaana voi pitää jarrutus tehoa HD chopper/bobberissa Performan machinen pikkujarruilla? Kyseisessä pyörässä olisi pyörä jossa olis kaksi jarrua edessä ja yksi takana.

Pyörässä olevat kaliberit olis samanlaisia kun tässä kuvassa:

[Hemuli]

Sikäli kun PM ei ole onnistunut fysiikan lakeja kumoamaan niin kyllä se jarrutusteho vastaa aika suoraan palan pinta-alaa . Tietysti jos laitetaan tarpeeksi iso levy niin teho kasvaa mutta eikös noi ole yleensä vielä tavallista pienemmille levyille tehty?

Jossain ääripitkällä keulalla varustetussa chopperissa noi vois olla ihan passelit jarrut, niissä kun ei oikein voi kovin tehokkaita laittaakaan kun etupyörällä ei ole juurikaan painoa. Aikoinaan omassa pannuchopperissa riitti ihan alkuperäinen (hyvin säädetty) rumpujarru vetämään pyörän lukkoon.

[Thomas]

Toi kuvan malli taitaa olla PM:n suosittelema malli springer-keulaan. Puristajana 125x2, eli 2 mäntää, joiden halkaisija 1.250". Soveltuu PM:n mukaan 6"-13" levyille, ja vaatii pääsylinterin koolla 5/8"  tai 9/16".

Mutta muistanko väärin, vai oliko noita pieniä 2 mäntäisiä puristajia tarjolla kahta laatua, eli toinen 'show käyttöön' missä kiinnike tuli puristajan puolikkaiden väliin, eli puristaja piti avata asennusta varten.. ja sitten 'road use' malleja, joissa kiinnike tulee puristajan 'ulkopuolelle', kuten yllä olevassa kuvassa?

Tietoa PM:n jarruista ja niiden osista löytyypi täältä
http://www.performancemachine.com/Assets/techSuppliment/2005_BrakeTecSupp.pdf


-t-

ps. editoitiin noi master cylinder koot kuntoon (PM:n ohjeen mukaisesti)

[Tuusulan T-Bone]

Sikäli kun PM ei ole onnistunut fysiikan lakeja kumoamaan niin kyllä se jarrutusteho vastaa aika suoraan palan pinta-alaa .

Vai olisikohan merkitystä sittenkin enemmän kitkakertoimilla ja puristusvoimalla...? Ja luonnollisesti levyn ja renkaan halkaisijoilla. Mitä isompi levy suhteessa renkaan halkaisijaan, sitä vähemmän tarvitsee puristusvoimaa hyvän jarrutehon saavuttamiseksi.

ISR:n ja Kustom Tech:n vastaavista kikkareista on hyviä kokemuksia etujarruina. 10" tuplalevyillä pysähtyy oikein hyvin, joten eiköhän tuo PM:n pakettikin toimi.

[Hemuli]

...vaatii pääsylinterin koolla 5/8" yhdelle tai 9/16" kahdelle puristajalle...

Meniskö kuitenkin toisinpäin eli pienempi (9/16") yhdelle ja suurempi (5/8") kahdelle puristajalle.

[mikira]

Perskule kun on niin liukasta ettei pääse pyörää kokeilemaan, pyörän nykyinen omistaja väittää jarruja toimiviksi ja jollakin kokoonsa nähden varauksella tehokkaiksi.
Pysähtyyhän ne painavammatkin homosoffat yksmäntä puristimilla niin miksei kevyempi chopperi pm:n pikkujarruillakin.

[mikira]

Mutta muistanko väärin, vai oliko noita pieniä 2 mäntäisiä puristajia tarjolla kahta laatua, eli toinen 'show käyttöön' missä kiinnike tuli puristajan puolikkaiden väliin, eli puristaja piti avata asennusta varten.. ja sitten 'road use' malleja, joissa kiinnike tulee puristajan 'ulkopuolelle', kuten yllä olevassa kuvassa?

Kyseisessä mopottimessa on juuri noita show malleja 3 kappaletta. Hienoja ne kyllä on.
Uskon että oikein kasattuna ei ole jarrutehossa eroa show tai road use mallien välillä?

[Hemuli]

Niin, ei kai siinä ole muuta kuin huollon helppoudessa tingitty. Show-mallissa puristaja pitää halkaista huoltotoimenpiteitä varten ja samalla menee sitten ilmaus uusiksi.  Eipä niitä paloja kuitenkaan joudu vaihtamaan montaa kertaa kauden aikana.

[Thomas]

Mulla on sellainen käsitys, että ne halkaistavat mallit eivät olisi hyväksyttyjä juurikin siitä syystä että valmistaja ei voi taata, että ne eivät lähde vuotamaan huonon asennuksen tai vääränlaisen bracketin takia. Pari noita PM:n halkaistavia 2-mäntäisiä puristimia on itselläkin hyllyssä (ei löydy enää tuoteluetteloista ainakaan samalla koodilla), joten omakohtaista faktaa ei noista uudemmista ole.

Vara/huolto-osat ovat samat kuitenkin kaikkiin noihin saman kokoisiin 2-mäntäisiin puristimiin (ks. linkki PM:n dokuun ed. viestissäni). Ja jos alkaa epäilyttämään osan toimivuus, niin käyttäreinäkin PM:n osista tuntuu saavan ihan kohtuukorvauksen..

-t-

[Hessu]

Ei kai noita halkaistaviakaan PM:n puristajia tarvii avata palojen vaihdon takia. Ei ainakaan sellaisia mitä mä oon pitänyt käsissä.

Muuten ei kai toi homma ihan suoraan mee palan pinta-alan mukaan. Eiköhän siihen vaikuta myös aika paljon paine mitä on männän takana. Ja kuinka se jakautuu palalle. Tarkoitan lähinnä että esim 2 tai 4 mäntäinen jossa männät on molemmin puolin tai että mäntä/männät on vaan toisella puolella mutta isot palat molemminpuolin. Hyvä esimerkki on vaikka HD:n oma "banaani". Isot on palat ja iso on mäntä. Mutta isosti ei oo pysähtymistä. Eli kuinka paljon kitkapintaa on suhteessa männän pinta-alaan. Kyllä mun mielestä kaks tollasta kuvan PM:ää pysäyttää tavallisen katu HD:n jo melko hyvin. Ja tollanen kuvassa olevan kiinnitys on tarkoitettu springeriin. Sellaseen laitettuna kaks tollasta tekee vehkeestä jo vaarallisen.

[Tuusulan T-Bone]

Muuten ei kai toi homma ihan suoraan mee palan pinta-alan mukaan. Eiköhän siihen vaikuta myös aika paljon paine mitä on männän takana. Ja kuinka se jakautuu palalle.

Tätäpä se minäkin hain takaa. Joku fyysikko osannee selittää paremmin (tälle on joku termikin, jota en nyt muista), mutta jarruvoimaa laskettaessa palan pinta-ala ei itse asiassa ole lainkaan mukana laskuissa. Kovilla ja sileillä pinnoilla, kuten jarrupalan ja -levyn kohdalla, pinta-alan kasvattamisella ei ole merkitystä kitkavoiman suuruuteen, vaan siihen vaikuttavat puristusvoima ja kitkakerroin.

[Hessu]

Niin siis näin teoriatasolla. Kahden kappaleen välisen kitkan laskenta kaavassa ei ole mukana pinta-alaa ollenkaan. Joten se ei vaikuta mitään. Mutta eihan asia ole ihan niin yksinkertainen.
Hyvä esimerkki on renkaan ja asvaltin välinen pito. Jokainen meistä tietää että leveä rengas pitää paremmin. Mutta tossa renkaan tapauksessa kysymys ei olekaan kitkasta. Vaan kumin elastisuudeta ja asvaltissa olevien kolojen takia kyse onkin oikeastaan matalista hammaspyörän hampaista, jotka muodostuvat koloihin. Mitä enemmän pieniä hampaita, sitä parempi pito.
Kitkarenkaista puhuminen on siis vain asian yksinkertaistamista ja markkinointia.
Onko jarrun kitkapinnan ja levyn välissä tätä samaa ilmiötä? Nopeasti kuluvilla kilpapaloilla todennäköisesti. Kovemmilla katupaloilla vähemmän ja enemmän taas tätä oikeaa kitkaa.

Kitkasta ja just siitä pinta-alan vaikuttamattomuudesta oli tän aamun Hesarin tiedesivulla mielenkiintoista tarinaa. 

[Tuusulan T-Bone]

Olisikohan ollut Coulombin kitka, josta tässä puhutaan, insinöörit tietävät minua paremmin.

Joka tapauksessa siinä tosiaan oletetaan, että kitkakerroin ei ole riippuvainen pinta-alasta. Tämä oletus on kuitenkin realistinen vain sileiden ja tasaisten materiaalien osalta. Tienpinta ja rengas eivät ole "sileitä ja tasaisia" tässä merkityksessä, niiden väliseen kitkaan pinta-ala vaikuttaa.

Sen sijaan jarrupala ja -levy ovat "riittävän sileitä ja tasaisia", jotta oletus voidaan tehdä. Todennäköisesti tämä oletus käy sitä epärealistisemmaksi, mitä "pehmeämmistä" jarrupaloista on kyse.

Kitkakerroin ei myöskään ole "materiaalivakio", vaan pikemminkin "systeemivakio", siihen vaikuttaa suuresti mm. lämpötila. STADIA:n porukka kertoi testistä, jonka mukaan useimpien jarrupalojen ja levyjen kitkakerroin kasvoi niiden lämmetessä, kunnes jossain pisteessä romahti lähes nollaan. Oma empiirinen kokemus prätkälle tehdystä "häipymistestistä" vastaa tuota tulosta.

Tämä kaikki tekee jarrujen tarkasta mitoittamisesta vähän vaikeaa. Käytännössä sitä joutuukin olettamaan kitkakertoimen tietyn skaalan sisään (esimerkiksi 0,25-0,45) ja pelaamaan muilla suureilla (puristusvoima, levyn ja renkaan halkaisija). Niin kauan kuin ostaa jarrupalat kaupasta eikä tee niitä itse tuohesta tämän oletuksen voi melko turvallisesti tehdä; ainakin alueella ollaan. Hienosäätöä voi sitten tehdä makunsa mukaan kokeilemalla esimerkiksi vähän pehmeämpiä tai kovempia paloja taikka muuttamalla hydraulisuhdetta.

Jarrumuutoksia silmällä pitäen koetetaan MMAF:n puolella saada aikaiseksi yksinkertainen nettilaskuri, jolla voi verrata alkuperäisen ja muutetun jarrujärjestelmän aikaansaamaa jarrutusvoimaa.

[maick]

Jospa yksi fyysikko yrittäisi jäsentää tätä jarrudilemmaa (vaikkei tribologian asiantuntija olekaan). Jotta ongelman käsittely pysyisi mielekkäällä tasolla, jätetään korkeamman kertaluvun hienostelut sikseen.

Mehän tiedämme, että pintaan kohdistuva paine p voidaan laskea pinta-alaan A kohtisuorasti vaikuttavasta voimasta F. Eli matemaattisen tylsästi ilmaistuna p = F/A. Mitä tällä tiedolla voidaan tehdä? No, aloitetaan tarkastelu jarrujärjestelmän pääsylinteristä.

Jos pääsylinterin pinta-ala on A1 ja se "puristaa" jarrunestettä kasaan voimalla F1, jarrujärjestelmään syntyy paine p = F1/A1. Tämä tarkoittaa toisaalta sitä, että myös työsylinterin takana on sama paine p (oletetaan ettei jarruletku pahemmin pullistele, mitä se käytännössä hieman tekee). Näinollen työsylinteri painaa jarrupalan jarrulevyä vasten voimalla F2 = p*A2, missä A2 on työsylinterin pinta-ala. Tai tarkemmin työsylinterien yhteenlaskettu pinta-ala.

Yhdistelemällä em. kaavat, saadaan että F2 = F1*(A2/A1). Pinta-alojen suhdetta A2/A1 kutsutaan hydraulisuhteeksi. Mutta mistä tiedämme voiman F1? Palataan jarrujärjestelmässä takaisinpäin, aina jarrukahvalle (tai polkimelle) saakka. Voimme nimittäin laskea voiman F1, jos tiedämme jarrukahvan vipuvarsien pituudet ja puristusvoiman jolla sitä käytetään. Kun etäisyyttä jarrukahvan puristuskohdasta (suunnilleen keskellä kahvaa) sen pivot-akseliin merkitään kirjaimella x, ja pääsylinterin keskiakselin etäisyyttä samaisesta pivot-pisteestä kirjaimella y, saadaan voimaksi F1 = P*(x/y). Tässä P on siis puristusvoima (jota ei pidä sekoittaa ym. pikku-p:hen).

Jotta saadaan kaavaan riittävästi pituutta, voidaan todeta seuraavaa: F2 = P*(x/y)*(A2/A1). No, voima F2 ei vielä kerro koko totuutta jarrutusvoimasta. Kun tunnemme miten voimat ja vääntömomentit toimivat, voimme kirjoittaa että jarrutusvoima F = F2*ub*(rb/rw), missä ub on kitkakerroin jarrupalan ja -levyn välillä, rb on efektiivinen jarrulevyn säde (likimain se etäisyys renkaan akselista jarrulevyyn, jossa jarrupalan keskikohta tapaa levyn) ja rw on renkaan (pyörintä)pinnan säde.

Tämä jarrutusvoima on nyt se, joka kertoo miten jarru teoriassa pystyy menoa hidastamaan. Ja kun nyt vauhtiin päästiin, niin laitettakoon koko komeus esille: F = P*(x/y)*(A2/A1)*ub*(rb/rw)  Tämä siis kertoo jarrutusvoiman renkaalla.

Jos/kun jarrutusvoimaa halutaan kasvattaa, vaihtoehtoina ovat:

- kasvattaa puristusvoimaa P
- kasvattaa kahvan pituutta x
- kasvattaa työsylinterin/-sylinterien pinta-alaa A2
- kasvattaa jarrulevyn efektiivistä sädettä rb
- kasvattaa kitkaa ub

ja/tai

- pienentää renkaan sädettä rw
- pienentää kahvan (tai polkimen) vipuvartta y
- pienentää pääsylinterin pinta-alaa A1

Näin siis teoriassa. Jotta jarru olisi tunnokas ja mukava käytettävä, aivan vapaasti kaikkia muuttujia ei voi valita. Esim. hydraulisuhteelle löytynee empiirisesti todettu hyvä haarukka. Vipuvarsiakaan ei pysty ihan määrättömästi muuttamaan. Kitkakertoimeen voi hieman vaikuttaa jarrupalojen ja levymateriaalin sopivalla valinnalla. Näinpä jarrulevyn halkaisijan kasvattaminen suhteessa renkaan halkaisijaan onkin ehkä mielekkäin tapa parantaa jarrutehoa. Ja punttisalilta saa lisää puristusvoimaa...

Täältä tähän,
Maick

ps. Hyvän foorumin olette laittaneet pystyyn, hienoa! 

[Tuusulan T-Bone]

No tulihan se sieltä...