by James Walker, Jr. of scR motorsports
Máshol ezen a weboldalon már tárgyaltuk (egyesek szerint fájdalmas részletességgel) az elöl-hátul torzítás, vagy fékegyensúly fontosságát, és azt, hogy annak optimalizálása hogyan vezethet jobb fékteljesítményhez. Az előfeszítés kialakításának egyik kritikus tényezője – a mechanikus féknyomás-arányosító szelep – azonban kimaradt a tárgyalásból. Elvégre a fékelőfeszítésről szóló beszélgetésből egy ülésen csak ennyit lehet elviselni.
Ezzel együtt most újra itt vagyunk, hogy megosszuk a féknyomásnak a jármű elejére és hátuljára történő elosztásának bonyolult részleteit. Ennél is fontosabb, hogy reméljük, hogy azt a megértést viszi magával, hogy az adagolószelep cseréje, módosítása, vagy egyszerűen csak az adagolószeleppel való babrálás több kárt okozhat, mint hasznot. Bár nem egészen fekete mágiáról van szó, rengeteg lehetőség van arra, hogy a tudtunk nélkül zavarba hozza a rendszert.
Ezek alapján ajánljuk ezt a gyors áttekintést ezekről az eszközökről és mechanikus testvéreikről. Egy kis tudás meglepő előnyökkel járhat, amelyek közül nem utolsósorban a kellemetlen meglepetések elkerülése.
Hátsó féknyomás szabályozása
A hátsó féknyomás kezelésének általában három módja van: hagyjuk békén, tegyük arányossá az első féknyomással, vagy szabályozzuk úgy, hogy e két stratégiát kombináljuk.
1. stratégia: Hagyjuk békén
Ha nem használnánk semmilyen eszközt a hátsó féknyomás módosítására, akkor az A. ábrán látható módon az első és a hátsó féknyomás mindig egyenlő lenne. Természetesen ez a legegyszerűbb módja a probléma kezelésének, de ahhoz, hogy minden körülmények között megakadályozzuk a hátsó torzítást, magának a hátsó féknek teljesen aprónak kellene lennie.
Amint elképzelhető, ez nem egy reális megoldás, és a való világban nem fordul elő.
2. stratégia: Valódi arányosítás
A B ábrán látható valódi arányosítás azt eredményezné, hogy a hátsó féknyomás minden körülmények között lineárisan arányos lenne az első féknyomással. Bármilyen ironikusnak is tűnhet, az “adagolószelepek” nem biztosítják ezt a fajta szabályozást, mivel nem olyan tisztán arányos eszközök, mint amilyennek a nevük sugallja.
Ez a fajta nyomásszabályozás természetesen megvalósítható, de ehhez általában tandem főfékhengerekre és állítható reakcióösszekötőre van szükség, ugyanez a beállítás ma szinte minden célzottan épített versenyautón megtalálható.
Az így felszerelt járműveken az adagolási arányt a főtengelydugattyú átmérőjének megválasztásával és a két főtengelyt összekötő mechanikus reakcióösszekötő beállításával érik el. Az előfeszítő rúdként is ismert összekötőszerkezet geometriája határozza meg a fékpedál-egységből érkező első-hátsó erőeloszlást. Ennek a beállításnak az a jelentős előnye, hogy az előfeszítő rúd úgy tervezhető, hogy a vezető sebesség közben is beállíthatja az első-hátsó adagolási arányt.
Az alábbi példában az előfeszítő rúd 0,010 hüvelykkel történő beállítása az első főfékhenger bemeneti erejének 125 fontról 133 fontra történő növelését eredményezi. Ezzel egyidejűleg a hátsó főfékhenger bemeneti ereje 125 lb-ről 117 lb-ra csökken.
Az előfeszítés valós idejű vezetői vezérlésével a változó pályakörülményekhez vagy üzemanyag-terheléshez való igazítás gyakorlatilag erőfeszítés nélküli. Ennek a konstrukciónak a bonyolultsága miatt utcai használatra rendkívül alkalmatlan, de a pályán egyszerűen nem lehet felülmúlni a beállítás egyszerűségét.
Kombinációs stratégiák – A rosszul elnevezett arányosító szelep
A hagyományos arányosító szelepeket valójában “fékerőszabályozó” vagy “féknyomás-szabályozó szelepeknek” kellene nevezni. Bár a nevük valódi arányos szabályozást sugallhat, a valóságban az A. és B. ábrán látható szabályozás kombinációját biztosítják.
Egy bizonyos nyomásig ezek a szelepek azonos nyomást engednek az első és a hátsó fékre (à la A. ábra). Azonban egy előre beállított nyomáspont elérése után (a példában 600 psi) a hátsó féknyomás tovább növekszik, de lassabb ütemben (vagy meredekséggel), mint az első féknyomás. A C ábra ezt elég világosan mutatja számunkra.
A diagramokra pillantva láthatjuk, hogy lehetséges olyan B típusú és C típusú rendszert is tervezni, amelyek végső soron ugyanazt a fékegyensúlyt adják a maximális lassulás pontján. (Vegyük észre, hogy a B és a C ábrák mindkettő 950 psi hátsó fékvezetéknyomást generál, amikor az első fékvezetéknyomás 2000 psi.)
Azt is láthatjuk azonban, hogy a C típusú rendszerek – azok, amelyek adagolószelepeket használnak – alacsonyabb lassulási szinteken közelebb vihetnek az optimális egyensúlyhoz. Ez az előny egy versenyalkalmazásban viszonylag értelmetlen, mivel a jármű mindig maximális lassulással működik, de az utcán nagy előnyt jelent.
Egyszóval az adagolószelep lehetővé teszi számunkra, hogy a városban optimális fékegyensúlyi körülmények között közlekedjünk (jó az első fékbetétek élettartamának), ugyanakkor mindent kordában tart, amikor maximális fékezésre van szükségünk (jó a stabilitás szempontjából).
Kompakt méretüknek és viszonylag alacsony költségüknek köszönhetően ezek az eszközök szinte minden olyan járművön megtalálhatók, amelynél szükség van a hátsó féknyomás csökkentésére az optimális fékelőny elérése érdekében. A tipikus személyautók és a sorozatgyártású versenyautók szépen beleesnek ebbe a kategóriába.
magasságérzékelős arányosító szelepek
Néhány jármű arányosító szelepe még egy lépéssel tovább megy, mivel a grafikon térdpontja a hátsó tengelyen lévő tömeg nagyságától függően változhat. Gyakorlatilag a hátsó tengely súlyának növekedésével a tengely és a karosszéria közötti összeköttetés összenyomódik. Ez az összeköttetés az adagolószelep belsejében lévő bütykösre hat, amely növeli az adagolószelep rugójának előfeszítését. A végeredmény az, hogy a hátsó tengely súlyának növekedésével nagyobb hátsó fékezés (előfeszítés) válik lehetővé, ami segít kihasználni a hátsó gumiabroncsok megnövekedett vonóerejét. A D ábra elég jól szemlélteti ezt az összefüggést.
Szóval, lehet-e állítani az arányosító szelepet?
Hiszik vagy sem, az eredeti szelepek szinte minden esetben jól illeszkednek az eredeti fékrendszerhez, és nem szabad babrálni velük, mivel nincsenek benne olyan alkatrészek, amelyeket az ambiciózus tulajdonosok módosíthatnának. Sajnos némelyik kívülről állítható, így a bütykölés kísértése ott van előttünk!
Az egyik megfontolandó szempont, hogy mivel mechanikus szerkezetről van szó, az arányosító szelepeket úgy kell megtervezni, hogy minden körülmények között a legjobb kompromisszumot hozzák létre. A nagy sebességű, a kis sebességű, a teljesen megrakott és az üres járművel kapcsolatos forgatókönyveket mind ki kell értékelni és figyelembe kell venni az adagolószelepek tervezésénél.
Naná, hogy ha olyan módon módosította a járművét, amely befolyásolja az elöl-hátul torzítást, akkor lehet, hogy a bal pályán áll! Az előfeszítésről szóló cikkünk felfrissítéseként ismét előhozzuk az elöl-hátul előfeszítést befolyásoló módosítások listáját.
Tényezők, amelyek növelik az első előfeszítést:
- Nagyobb első rotorátmérő
- Nagyobb első fékbetét-súrlódási együttható
- Nagyobb első féknyereg dugattyú(k) átmérője
- Nagyobb hátsó rotorátmérő
- Nagyobb hátsó fékbetét-súrlódási együttható
- Nagyobb hátsó féknyereg dugattyú(k) átmérője
- Nagyobb súlypont (ill.azaz alacsonyabb jármű)
- Több súly a hátsó tengelyen (pl. terhelt)
- Kisebb súly az első tengelyen
- Kisebb tapadású gumiabroncsok (alacsonyabb lassulási határ)
Tényezők, amelyek növelik a hátsó előfeszítést:
- Nagyobb hátsó forgórész átmérő
- Nagyobb hátsó fékbetét súrlódási együttható
- Nagyobb hátsó féknyereg dugattyú átmérő(k)
- Nagyobb első forgórész átmérő
- Nagyobb első fékbetét súrlódási együttható
- Nagyobb első féknyereg dugattyú átmérő(k)
- Nagyobb súlypont (i.azaz megemelt jármű)
- Kisebb súly a hátsó tengelyen (azaz terheletlenül)
- Több súly az első tengelyen
- Több tapadó gumiabroncs (magasabb lassulási határ)
Proporciózási módosítások
Ezt a részt azzal kezdhetnénk, hogy egyértelműen kijelentjük, hogy nem szabad módosítani az adagolószelepet. De milyen jó móka lenne ez? Komolyra fordítva a szót, az arányosító szelep módosítását a fékelőfeszítés befolyásolása érdekében a megfelelő szerszámokkal és mérőeszközökkel rendelkezőkre kell bízni, de ha a felismerhetetlenségig átalakította a járművét, ez lehet az egyetlen megoldás a fékrendszer megfelelő előfeszítésének visszaállítására.
Az arányosító szelep beépítésével és kiválasztásával kapcsolatos három legalapvetőbb szabállyal kezdjük itt.
1. Ha mélyen gyökerezik benned az igény, hogy saját állítható arányosító szelepet szerelj be, tudd meg, hogy SOHA ne szereld be, ha a gyári egység még a helyén van. Az egymással sorba kapcsolt adagolószelepek csúnya, kiszámíthatatlan dolgokat művelhetnek!
2. Ha mélyen gyökerező igénye van arra, hogy saját állítható adagolószelepet szereljen be, vegye figyelembe, hogy ezeket SOHA nem szabad az első fékekhez sorba szerelni. A hatás az lenne, hogy a járműved hátrafelé előfeszítetté válna, mielőtt még azt mondhatnád, hogy “terminális túlkormányzottság”. Az első fékvezetékek nyomását mindig békén kell hagyni – csak a hátsó nyomásokat kell figyelembe venni az arányosításnál.
3. Minden esetben az alap fékrendszer egyensúlyának kezdetben közel optimálisnak kell lennie. Csak így lehet hatékonyan kihasználni az adagolószelepet. Soha nem szabad azt feltételeznie, hogy egy adagolószelep egyszerű hozzáadásával minden hátsó torzulásos állapot megoldható, mivel még a legjobb adagolószelepeknek is jól kell illeszkedniük a céljárműhöz.
Az adagolószelep kiválasztása
A járművéhez megfelelő állítható adagolószelep kiválasztása nemcsak a megfelelő pont kiválasztását jelenti, ahol a lejtéskorlátozás kezdődik (a térdpont), hanem azt is, hogy milyen ütemben épül fel a hátsó fékvezetéknyomás e pont után (a lejtés). A piacon ma kapható szinte minden állítható arányosító szelepnek van egy állítható térdpontja (az a pont, ahol a hátsó fékvezeték nyomását elkezdik szabályozni), de van egy fix meredeksége (az a sebesség, amellyel a térdpont után emelkedik). Bár az egyik paraméter állítható, mindkettő kritikus a rendszer teljesítménye szempontjából. Vegye figyelembe, hogy az E. ábrán a két görbének ugyanaz a térdpontja, de a meredekségük nagymértékben eltér.
Hogyan lehet tehát kiválasztani a megfelelő térdpontot és meredekséget? Egy nagy autógyártó tesztelési és mérési erőforrásai nélkül szinte lehetetlen megmondani. Természetesen kipróbálhatod, hogy milyen megoldást tartasz megfelelőnek, de minden terhelési, sebességi és útviszonyok közötti tesztelés nélkül lehet, hogy egy működési feltétel csak arra vár, hogy megharapjon.
Röviden, ha azon kapod magad, hogy azon gondolkodsz, hogy “Vajon hogyan választanám ki a megfelelő arányosító szelepet az autómhoz?”, akkor valószínűleg nem magadnak kellene változtatnod.
Elektronikus arányosítás:
Az itt tárgyalt mechanikus adagolószelephez képest egy kis mellékszálként egy olyan mozgalom van kialakulóban, amely az adagolószelep funkcióját az ABS funkciót ellátó hardverrel kívánja helyettesíteni. Bár ez még nem a norma, a legtöbb csúcskategóriás teljesítményű autó már szériafelszereltségként rendelkezik ezzel a funkcióval, és kellő bizonyossággal megjósolható, hogy a tendencia folytatódni fog.
A négy ABS keréksebesség-érzékelőtől gyűjtött információk alapján a dinamikus hátsó adagoló (DRP) vagy az elektronikus fékerőelosztó (EBD) algoritmusai kiszámítják a négy gumiabroncs első-hátsó csúszási arányát. Ezután az előre beállított küszöbértékek és paraméterek mellett az ABS hardver képes beavatkozni és automatikusan módosítani a hátsó kerekekre jutó féknyomást.
Mivel a DRP és az EBD a tényleges kerékcsúszáson és nem a fékvezetéknyomáson alapul, ez a fajta hátsó arányosítás rugalmasabb és alkalmazkodik a járművön végzett módosításokhoz. Kevésbé költséges is, mivel az OEM most eltávolíthatja a mechanikus adagolószelepet a járműből, és a funkcióját más, már a fedélzeten lévő hardverrel helyettesítheti.
Az OEM természetesen nem szeretné, ha a tulajdonosok az első-hátsó arányosítással babrálnának, és ennek eredményeként a rajongók számára nincs mód a DRP vagy EBD átprogramozására, hogy az megfeleljen a vágyaiknak. Persze, ha a jármű eredeti elöl-hátul torzítása már eleve megvan, akkor amúgy sincs szükség az átprogramozásra.
Bölcsen tervezzen
Összefoglalva, az arányosító szelep többről szól, mint ami látszik. Mindent meg kell próbálnia, hogy gondosan megtervezze és kiválassza a fék módosításait, hogy meg tudja tartani és ki tudja használni a széria arányosító szelep előnyeit. Más szóval, figyeljen oda (és ne térjen el túlságosan) a gyári előfeszítésre, és máris előrébb jár a játékban.
Ha egyéb okok miatt kénytelen lesz selejtezni a széria szelepet, és lecserélni egy utángyártott egységre, vegye figyelembe, hogy a kiválasztás és a beállítás nem avatatlanoknak való. Bár több módja is van az optimális egyensúly elérésének a maximális lassulás pontján, a megfelelő mennyiségű know-how nélkül olyan kompromisszumokat köthet részleges fékezési körülmények között, amelyek a gyári hardverrel nem voltak jelen.
Még ne feledje, hogy egy adagolószelep egyszerű hozzáadása vagy cseréje nem biztos, hogy elegendő a kosárlabda-előfeszítési forgatókönyvek orvoslásához. A megfelelő tervezésnek és az előzetes tervezésnek biztosítania kell, hogy a jármű alap-előfeszítése kezdettől fogva megfelelő legyen, lehetővé téve az adagolószelep megfelelő használatát finomhangoló eszközként.