od Jamese Walkera, Jr. ze společnosti scR motorsports
Na jiném místě této webové stránky jsme se zabývali (někdo by dodal, že až bolestivě podrobně) významem předozadního vychýlení neboli vyvážení brzd a tím, jak jeho optimalizace může vést k lepšímu brzdnému výkonu. Jeden kritický faktor pro stanovení předklonu – mechanický ventil pro dávkování brzdného tlaku – jsme však vynechali. Koneckonců, člověk může na jedno posezení snést jen tolik povídání o předsazení brzd.
Takže jsme zpět, abychom se podělili o složitosti toho, jak se rozděluje brzdný tlak na přední a zadní část vozidla. A co je důležitější, doufáme, že si odnesete pochopení, že výměna, úprava nebo jen obyčejné pohrávání si s dávkovacím ventilem může způsobit více škody než užitku. I když se nejedná o úplně černou magii, existuje spousta příležitostí, jak systém uvést do chaosu, aniž byste o tom věděli.
Následně nabízíme tento stručný pohled na tato zařízení a jejich mechanické sourozence. Malé množství znalostí může přinést překvapivé výhody, z nichž nemalou výhodou je vyhnout se nepříjemným překvapením.
Řízení tlaku v zadních brzdách
Obecně existují tři způsoby, jak se vypořádat s tlakem v zadních brzdách: nechat ho být, zajistit, aby byl úměrný tlaku v předních brzdách, nebo ho řídit způsobem, který kombinuje tyto dvě strategie.
Strategie 1: Nechat být
Pokud by se nepoužívalo žádné zařízení pro úpravu tlaku v zadní brzdě, pak by se, jak je znázorněno na obrázku A, tlak v přední a zadní brzdě vždy rovnal. To je samozřejmě nejjednodušší způsob, jak se s tímto problémem vypořádat, ale aby se zabránilo vychýlení zadní brzdy za všech podmínek, musela by být samotná zadní brzda naprosto nepatrná.
>
Jak si dokážete představit, toto řešení není reálné a v reálném světě se nevyskytuje.
Strategie 2: Skutečné dávkování
Skutečné dávkování, jak je znázorněno na obrázku B, by vedlo k tomu, že tlak v zadních brzdách by byl za všech podmínek lineárně úměrný tlaku v předních brzdách. Jakkoli se to může zdát paradoxní, „proporcionální ventily“ tento druh regulace neposkytují, protože nejsou čistě proporcionálními zařízeními, jak by se mohlo zdát z jejich názvu.
Tento typ regulace tlaku je jistě možné dosáhnout, ale obvykle vyžaduje tandemové hlavní válce a nastavitelný reakční táhlo, což je stejné uspořádání, jaké se dnes nachází u téměř každého účelově postaveného závodního vozu.
U takto vybavených vozidel se poměru dávkování dosahuje kombinací volby průměru pístu hlavního válce a nastavení mechanického reakčního táhla, které spojuje oba hlavní válce. Geometrie táhla, známého také jako předozadní táhlo, určuje rozložení síly vycházející ze sestavy brzdového pedálu mezi přední a zadní nápravou. Významnou výhodou tohoto uspořádání je, že předpínací tyč může být navržena tak, aby řidič mohl upravovat poměr přední a zadní brzdové síly za jízdy.
V níže uvedeném příkladu vede nastavení předpínací tyče o 0,010 palce ke zvýšení vstupní síly předního hlavního válce ze 125 lb na 133 lb. Současně se sníží vstupní síla zadního hlavního válce ze 125 lb na 117 lb.
Kontrola řidiče nad předpětím v reálném čase umožňuje prakticky bezproblémové přizpůsobení měnícím se podmínkám na trati nebo zatížení palivem. Složitost této konstrukce ji činí velmi nepraktickou pro pouliční použití, ale na okruhu ji jednoduše nelze překonat, pokud jde o snadnost nastavení.
Kombinované strategie – chybně pojmenovaný proporcionální ventil
Konvenční proporcionální ventily by se ve skutečnosti měly označovat jako „regulátory brzdné síly“ nebo „ventily regulující brzdný tlak“. I když jejich název může naznačovat skutečnou proporcionální regulaci, ve skutečnosti poskytují kombinaci regulace uvedené na obrázcích A a B.
Do určitého tlaku tyto ventily umožňují stejný tlak na přední i zadní brzdy (à la obrázek A). Jakmile je však dosaženo přednastaveného bodu tlaku (v příkladu 600 psi), tlak v zadních brzdách nadále roste, ale pomaleji (nebo se sklonem) než tlak v předních brzdách. Obrázek C nám to zobrazuje zcela jasně.
Podíváme-li se na diagramy, vidíme, že je možné navrhnout jak systém typu B, tak systém typu C, které v konečném důsledku poskytují stejné vyvážení brzd v bodě maximálního zpomalení. (Všimněte si, že na obrázcích B i C je tlak v zadním brzdovém potrubí 950 psi při tlaku v předním brzdovém potrubí 2000 psi.)
Je však také vidět, že systémy typu C – ty, které používají dávkovací ventily – nás mohou přiblížit optimálnímu vyvážení při nižších úrovních zpomalení. Tato výhoda je relativně bezvýznamná při závodním použití, protože vozidlo vždy pracuje při maximálním zpomalení, ale je velmi výhodná na ulici.
Podle mnoha slov nám dávkovací ventil umožňuje jezdit po městě za optimálních podmínek vyvážení brzd (což je dobré pro životnost předních brzdových destiček), ale také udržuje vše pod kontrolou, když potřebujeme maximální brzdění (což je dobré pro stabilitu).
Díky svým kompaktním rozměrům a relativně nízké ceně se tato zařízení nacházejí téměř u každého vozidla, které vyžaduje snížení tlaku v zadních brzdách pro dosažení optimálního vyvážení brzd. Do této kategorie přesně spadají typické osobní automobily a sériové závodní vozy.
Rozdělovací ventily s výškovým snímáním
U některých vozidel jdou rozdělovací ventily ještě o krok dále, protože koleno na grafu se může měnit v závislosti na množství hmotnosti na zadní nápravě. Ve skutečnosti se s rostoucí hmotností zadní nápravy stlačuje vazba mezi nápravou a karoserií. Tato vazba působí na vačku uvnitř dávkovacího ventilu, která zvyšuje předpětí pružiny dávkovacího ventilu. Konečným výsledkem je, že s přibývající hmotností zadní nápravy je umožněno větší brzdění zadní nápravy, což pomáhá využívat zvýšenou trakci, která je nyní k dispozici u zadních pneumatik. Obrázek D ilustruje tento vztah zcela jasně.
Může se tedy proporcionální ventil upravovat?
Věřte nebo ne, ale téměř ve všech případech jsou originální ventily dobře sladěny s původním brzdovým systémem a nemělo by se do nich zasahovat, protože uvnitř nejsou žádné díly, které by ambiciózní majitelé mohli upravovat. Bohužel, některé z nich jsou nastavitelné zvenčí, takže pokušení kutilství je přímo před námi!“
Jedním bodem k zamyšlení je, že protože se jedná o mechanické zařízení, musí být dávkovací ventily navrženy jako nejlepší kompromis pro použití za všech podmínek. Scénáře vysoké rychlosti, nízké rychlosti, plně naloženého a prázdného vozidla musí být vyhodnoceny a zahrnuty do návrhu dávkovacího ventilu.
Je samozřejmé, že pokud jste upravili své vozidlo způsobem, který ovlivňuje vychýlení přední a zadní nápravy, můžete stát v levém poli! Jako osvěžení našeho článku o vychýlení přední nápravy opět přineseme seznamy úprav, které mohou ovlivnit vychýlení přední nápravy vůči zadní.
Faktory, které zvýší přední předklon:
- Zvětšení průměru předního rotoru
- Zvětšení koeficientu tření předních brzdových destiček
- Zvětšení průměru(ů) pístku(ů) předního třmenu
- Zmenšení průměru zadního rotoru
- Zmenšení koeficientu tření zadních brzdových destiček
- Zmenšení průměru(ů) pístku(ů) zadního třmenu
- Snížení těžiště (tj.tj. snížené vozidlo)
- Větší hmotnost na zadní nápravě (tzn. zatížená)
- Menší hmotnost na přední nápravě
- Méně lepivé pneumatiky (nižší limit zpomalení)
Faktory, které zvýší vychýlení zadní nápravy:
- Zvětšení průměru zadního rotoru
- Zvětšení koeficientu tření zadních brzdových destiček
- Zvětšení průměru(ů) pístku(ů) zadního třmenu
- Zmenšení průměru předního rotoru
- Zmenšení koeficientu tření předních brzdových destiček
- Zmenšení průměru(ů) pístku(ů) předního třmenu
- Vyšší těžiště (tj.tj. zvýšené vozidlo)
- Menší hmotnost na zadní nápravě (tj. bez zatížení)
- Větší hmotnost na přední nápravě
- Větší lepivost pneumatik (vyšší limit zpomalení)
Modifikace dávkování
Tuto část bychom mohli začít jasným konstatováním, že byste neměli upravovat svůj dávkovací ventil. Ale co by to bylo za zábavu? Se vší vážností, provádění změn na dávkovacím ventilu za účelem ovlivnění vychýlení brzd by mělo být ponecháno těm, kteří mají příslušné nástroje a měřicí přístroje, ale pokud jste své vozidlo upravili k nepoznání, může to být vaše jediné řešení, jak obnovit pocit správného vychýlení brzdového systému.
Začneme zde třemi nejzákladnějšími pravidly týkajícími se instalace a volby dávkovacího ventilu.
1.
Začněme tím, že na začátku uvedeme tři základní pravidla. Pokud máte hluboce zakořeněnou potřebu instalovat vlastní nastavitelný proporcionální ventil, upozorňujeme, že by se NIKDY neměl instalovat, pokud je na místě ještě tovární jednotka. Sériově zapojené proporcionální ventily mohou dělat nepředvídatelné věci!
2. Pokud máte hluboce zakořeněnou potřebu instalovat vlastní nastavitelný proporcionální ventil, upozorňujeme vás, že by NIKDY neměl být instalován do předních brzd. Výsledkem by bylo, že by se vaše vozidlo přetočilo dozadu dříve, než byste řekli „terminální přetáčivost“. Tlak v předním brzdovém potrubí by měl být vždy ponechán na pokoji – při dávkování by se měl brát v úvahu pouze tlak v zadním brzdovém potrubí.
3. Ve všech případech musí být základní vyvážení brzdové soustavy pro začátek téměř optimální. Jedině tak lze účinně využít dávkovací ventil. Nikdy byste neměli předpokládat, že pouhým přidáním dávkovacího ventilu vyřešíte všechny podmínky zadního vychýlení, protože i ty nejlepší dávkovací ventily musí být dobře přizpůsobeny cílovému vozidlu.
Výběr dávkovacího ventilu
Výběr správného nastavitelného dávkovacího ventilu pro vaše vozidlo zahrnuje nejen volbu správného bodu, ve kterém začíná omezování sklonu (kolenní bod), ale také volbu správné rychlosti, s jakou roste tlak v zadním brzdovém potrubí po tomto bodu (sklon). Téměř každý nastavitelný proporcionální ventil, který je dnes na trhu, má nastavitelný kolenní bod (bod, ve kterém se začíná regulovat tlak v zadním brzdovém potrubí), ale pevný sklon (rychlost, kterou se zvyšuje za kolenním bodem). Zatímco jeden parametr je nastavitelný, oba jsou pro výkon systému rozhodující. Všimněte si, že na obrázku E mají obě křivky stejný kolenní bod, ale sklony se výrazně liší.
Jak tedy zvolit správný kolenní bod a sklon? Bez zkušebních a měřicích prostředků velkého výrobce automobilů je to téměř nemožné říci. Samozřejmě se můžete pokusem a omylem dopracovat k řešení, které považujete za vhodné, ale bez testování za všech podmínek zatížení, rychlosti a stavu vozovky se může stát, že jeden provozní stav bude jen čekat, až vás kousne.
Krátce řečeno, pokud se přistihnete, že si říkáte: „Zajímalo by mě, jak bych pro svůj vůz vybral správný proporcionální ventil?“, pravděpodobně byste ho sami neměli měnit.
Elektronické proporcionální řízení:
Jako malá odbočka ke zde diskutovanému mechanickému dávkovacímu ventilu se objevuje snaha nahradit funkci dávkovacího ventilu hardwarem vykonávajícím funkci ABS. Ačkoli to zatím není standardem, většina výkonných vozů vyšší třídy již má tuto funkci ve standardní výbavě a lze s dostatečnou jistotou předpovědět, že tento trend bude pokračovat.
Na základě informací získaných ze čtyř snímačů otáček kol ABS vypočítávají algoritmy dynamického rozdělování brzdné síly vzadu (DRP) nebo elektronického rozdělování brzdné síly (EBD) poměr prokluzu přední a zadní části všech čtyř pneumatik. Na základě předem nastavených prahových hodnot a parametrů pak může hardware ABS zasáhnout a automaticky upravit brzdný tlak směřující na zadní kola.
Protože DRP a EBD vycházejí ze skutečného prokluzu kol, a nikoli z tlaku v brzdovém potrubí, je tento typ zadní proporcionalizace pružnější a přizpůsobivější úpravám, které lze na vozidle provést. Je také méně nákladný, protože výrobce OEM nyní může z vozidla odstranit mechanický dávkovací ventil a nahradit jeho funkci jiným hardwarem, který je již na vozidle.
Přirozeně si výrobce OEM nepřeje, aby si majitelé hráli s předním a zadním dávkováním, a proto neexistuje způsob, jak by si nadšenci mohli přeprogramovat DRP nebo EBD podle svých představ. Samozřejmě, pokud je původní nastavení poměru přední a zadní nápravy vozidla v pořádku, není třeba jej přeprogramovávat.
Plánujte moudře
Shrneme-li to, je toho s proporcionálním ventilem více, než se na první pohled zdá. Měli byste se snažit pečlivě plánovat a vybírat úpravy brzd tak, abyste byli schopni zachovat a využít výhody sériového dávkovacího ventilu. Jinými slovy, v první řadě věnujte pozornost (a příliš se neodchylujte od) továrnímu vychýlení a budete mít náskok.
Pokud jste z jiných důvodů nuceni sériový ventil vyřadit a nahradit jej dodatečně dodávanou jednotkou, vězte, že výběr a nastavení nejsou pro nezasvěcené. Ačkoli existuje více než jeden způsob, jak dosáhnout optimálního vyvážení v místě maximálního zpomalení, bez správného know-how můžete při částečném brzdění dělat kompromisy, které s továrním hardwarem nebyly přítomny.
Znovu si uvědomte, že pouhé přidání nebo výměna dávkovacího ventilu nemusí stačit k nápravě scénářů zkreslení v koši. Správné plánování a předběžná konstrukce by měly zajistit, že základní vychýlení vozidla je od začátku vhodné, což umožní správné použití dávkovacího ventilu jako zařízení pro jemné doladění.