door James Walker, Jr. van scR motorsports
Elders op deze website hebben we (in pijnlijk detail zouden sommigen toevoegen) het belang besproken van de bias van voor naar achter, of rembalans, en hoe de optimalisatie ervan kan leiden tot betere remprestaties. Een kritische factor bij het bepalen van de bias – het mechanische remdrukregelventiel – is echter buiten beschouwing gelaten. Per slot van rekening kan men slechts zoveel van dit rem bias gepraat in één zitting tot zich nemen.
Dat gezegd hebbende, zijn we terug om de fijne kneepjes te delen van hoe de remdruk wordt verdeeld over de voor- en achterkant van het voertuig. Belangrijker nog, we hopen dat je weg te nemen het begrip dat het vervangen, wijzigen, of gewoon klooien met uw proportionering klep kan meer kwaad dan goed doen. Hoewel het niet helemaal zwarte magie, zijn er tal van mogelijkheden om het systeem te gooien in wanorde zonder zelfs te weten it.
Consequently, bieden wij deze snelle blik in deze apparaten en hun mechanische broers en zussen. Een kleine hoeveelheid kennis kan verrassende voordelen opleveren, niet de minste daarvan is het vermijden van vervelende verrassingen.
Remdrukregeling
In het algemeen zijn er drie manieren om te gaan met de remdruk achter: laat het met rust, maak het evenredig met de voorremdruk, of controleer het op een manier die deze twee strategieën combineert.
Strategie 1: Met rust laten
Als er geen voorziening zou worden gebruikt om de remdruk achter te regelen, dan zouden, zoals in figuur A is te zien, de remdruk voor en de remdruk achter altijd gelijk zijn. Dit is natuurlijk de eenvoudigste manier om het probleem op te lossen, maar om vertekening van de achterrem onder alle omstandigheden te voorkomen, zou de achterrem zelf absoluut minuscuul moeten zijn.
Zoals u zich kunt voorstellen, is dit geen realistische oplossing en komt het in de echte wereld niet voor.
Strategie 2: Ware Proportionering
De Ware Proportionering, zoals weergegeven in figuur B, zou ertoe leiden dat de remdruk achter onder alle omstandigheden lineair evenredig zou zijn met de remdruk voor. Hoe ironisch het ook mag lijken, “doseerventielen” bieden dit soort regeling niet, omdat ze niet de zuiver proportionele apparaten zijn die hun naam zou impliceren.
Dit type drukregeling is zeker mogelijk, maar het vereist meestal tandem hoofdremcilinders en een instelbare reactieverbinding, dezelfde opstelling die in bijna elke speciaal gebouwde raceauto tegenwoordig te vinden is.
Bij auto’s die hiermee zijn uitgerust, wordt de doseerverhouding bereikt door een combinatie van de keuze van de zuigerdiameter van de hoofdremcilinder en de afstelling van een mechanische reactiestang die de twee hoofdremcilinders verbindt. De geometrie van het stangenstelsel, ook wel bias bar genoemd, bepaalt de krachtverdeling tussen de voor- en achterzijde van het rempedaal. Het grote voordeel van deze opzet is dat een bias bar zo kan worden ontworpen dat de bestuurder de verhouding tussen de voorremcilinder en de achterremcilinder op snelheid kan aanpassen.
In het voorbeeld hieronder resulteert een aanpassing van de bias bar van 0,010 inch in een toename van de voorremcilinderkracht van 125 pond naar 133 pond. Tegelijkertijd daalt de ingangskracht van de hoofdremcilinder achter van 125 lb naar 117 lb.
Realtime controle van de bias door de bestuurder maakt aanpassingen aan veranderende circuitomstandigheden of brandstofbelasting praktisch moeiteloos. De complexiteit van dit ontwerp maakt het zeer onpraktisch voor straatgebruik, maar op het circuit is het gewoon niet te verslaan voor het gemak van aanpassing.
Combining Strategies – The Misnamed Proportioning Valve
Conventionele doseerventielen moeten eigenlijk worden aangeduid als “remkrachtregelaars” of “remdrukregelaars.” Hoewel hun naam echt evenredige regeling zou kunnen impliceren, bieden zij in werkelijkheid een combinatie van de regeling in de figuren A en B.
Tot een bepaalde druk laten deze kleppen een gelijke druk toe aan zowel de voor- als de achterrem (à la figuur A). Zodra echter een vooraf ingesteld drukpunt is bereikt (600 psi in het voorbeeld), blijft de remdruk achter zich opbouwen, maar in een langzamer tempo (of helling) dan de remdruk voor. Figuur C geeft dit heel duidelijk weer.
Als we naar de diagrammen kijken, zien we dat het mogelijk is om zowel een systeem van het type B als een systeem van het type C te ontwerpen dat uiteindelijk dezelfde rembalans geeft op het punt van maximale vertraging. (Merk op dat de figuren B en C beide een achterremdruk van 950 psi genereren als de voorremdruk 2000 psi is.)
Echter, men kan ook zien dat Type C systemen – die gebruik maken van doseerventielen – ons dichter bij een optimale balans kunnen brengen bij lagere vertragingsniveaus. Dit voordeel is relatief zinloos in een race-toepassing, omdat het voertuig altijd werkt met maximale vertragingen, maar het is van groot voordeel op de straat.
In zoveel woorden, de proportionering klep stelt ons in staat om te rijden in de stad onder optimale omstandigheden rembalans (goed voor de levensduur van de voorremmen-pad), maar houdt ook alles in toom wanneer we moeten maximaal remmen (goed voor de stabiliteit).
Dankzij hun compacte afmetingen en betrekkelijk lage kosten, kunnen deze apparaten op bijna elk voertuig worden gevonden dat achterremdrukvermindering vereist om optimale rembias te bereiken. Typische personenauto’s en op productie gebaseerde raceauto’s vallen netjes in deze categorie.
Height-Sensing Proportioning Valves
Bij sommige voertuigen gaan de doseerventielen nog een stap verder, omdat het kneepunt op de grafiek kan variëren met de hoeveelheid gewicht op de achteras. Als het gewicht van de achteras toeneemt, wordt een verbinding tussen de as en de carrosserie samengedrukt. Deze verbinding werkt op een nok in het doseerventiel, waardoor de veervoorspanning van het doseerventiel toeneemt. Het eindresultaat is dat er meer achterremmen (bias) worden toegestaan naarmate er meer gewicht op de achteras wordt geplaatst, zodat er meer tractie kan worden uitgeoefend op de achterbanden. Figuur D illustreert deze relatie heel duidelijk.
Kan men de doseerklep aanpassen?
Geloof het of niet, in bijna alle gevallen zijn de OEM-ventielen goed afgestemd op het oorspronkelijke remsysteem en mag er niet mee worden geknoeid, aangezien er binnenin geen onderdelen zitten die door ambitieuze eigenaars kunnen worden aangepast. Helaas zijn sommige uitwendig verstelbaar, dus de verleiding om te sleutelen is daar recht voor ons!
Een punt om over na te denken is dat, omdat ze een mechanisch apparaat zijn, doseerventielen moeten worden ontworpen als een beste compromis voor gebruik onder alle omstandigheden. Hoge snelheid, lage snelheid, volledig geladen en leeg voertuig scenario’s moeten allemaal worden geëvalueerd en bedacht in de klep proportionering ontwerp.
Natuurlijk als u uw voertuig hebben gewijzigd op een manier die de voor-tot-achter bias beïnvloedt je zou kunnen staan in het linker veld! Als een opfrisser van onze bias artikel, zullen we opnieuw naar voren brengen van de lijsten van wijzigingen die invloed kunnen hebben front-to-rear bias.
Factoren die de bias vooraan zullen verhogen:
- Vergrote voorrotordiameter
- Vergrote remblokcoëfficiënt
- Vergrote remzuiger(s)
- Vergrote achterste rotordiameter
- Verlaagde remblokcoëfficiënt
- Verlaagde remzuiger(s)
- Verlaagde achterste remzuiger(s)
- Lager zwaartepunt (d.d.w.z. verlaagd voertuig)
- Meer gewicht op achteras (d.w.z.
- Minder gewicht op vooras
- Minder kleverige banden (lagere vertragingsgrens)
Factoren die de bias achter vergroten:
- Vergrote achterrotordiameter
- Vergrote achterremblokwrijvingscoëfficiënt
- Vergrote achterremzuiger(s)
- Vergrootte voorrotordiameter
- Vergrootte voorremblokwrijvingscoëfficiënt
- Vergrootte voorremzuiger(s)
- Hoger zwaartepunt (d.d.w.z. verhoogd voertuig)
- Minder gewicht op achteras (d.w.z. onbeladen)
- Meer gewicht op vooras
- Meer kleverige banden (hogere vertragingsgrens)
Proportioneringsaanpassingen
We zouden deze sectie kunnen beginnen met duidelijk te stellen dat u uw proportioneringsklep niet moet wijzigen. Maar, wat voor lol zou dat zijn? In alle ernst, het maken van wijzigingen aan de doseerklep te beïnvloeden rem bias moet worden overgelaten aan degenen met de juiste tools en meetapparatuur, maar als je hebt tweaked uw voertuig onherkenbaar, kan dit uw enige oplossing om een gevoel van de juiste bias te herstellen in uw remsysteem.
We zullen hier beginnen met drie van de meest elementaire regels met betrekking tot proportionering valve installatie en selectie.
1. Als u de diepgewortelde behoefte heeft om uw eigen instelbare doseerventiel te installeren, wees er dan op bedacht dat deze NOOIT geïnstalleerd mogen worden als de fabriekseenheid nog op zijn plaats zit. Verstelkleppen in serie met elkaar kunnen vervelende, onvoorspelbare dingen doen!
2. Als u de diepgewortelde behoefte heeft om uw eigen regelbare regelklep te installeren, wees er dan van op de hoogte dat deze NOOIT in-line met de voorremmen moet worden geïnstalleerd. Het effect zou zijn dat uw auto achterstevoren komt te staan voordat u “terminaal overstuur” kunt zeggen. De druk in de voorste remleiding moet altijd met rust worden gelaten – alleen de achterste druk moet in aanmerking worden genomen voor de proportionering.
3. In alle gevallen moet de basisbalans van het remsysteem om te beginnen dicht bij optimaal zijn. Dit is de enige manier waarop een doseerventiel effectief kan worden gebruikt. U moet er nooit van uitgaan dat het toevoegen van een doseerventiel alle achter-bias condities zal oplossen, omdat zelfs de beste doseerventielen goed moeten worden afgestemd op het doelvoertuig.
Proportioning Valve Selection
Het selecteren van het juiste verstelbare doseerventiel voor uw voertuig houdt niet alleen in het selecteren van het juiste punt waarop de hellingsbegrenzing begint (het kneepoint), maar ook het selecteren van de juiste snelheid waarmee de druk in de achterremleiding zich na dat punt opbouwt (de hellingshoek). Bijna elke instelbare doseerklep die tegenwoordig op de markt is, heeft een instelbaar kniepunt (het punt waarop de druk in de achterremleiding begint te worden geregeld), maar een vaste helling (de snelheid waarmee de druk na het kniepunt wordt opgebouwd). Hoewel één parameter instelbaar is, zijn beide kritisch voor de systeemprestaties. Merk op dat in figuur E de twee curven hetzelfde knikpunt hebben, maar dat de hellingen sterk verschillen.
Dus hoe kiest men het juiste knikpunt en de juiste helling? Zonder de test- en meetapparatuur van een grote autofabrikant is dat bijna onmogelijk te zeggen. Natuurlijk, je zou kunnen trial-and-error je een weg naar een oplossing die u denkt te zijn geschikt, maar zonder het testen onder alle omstandigheden van belasting, snelheid en wegomstandigheden zou er een operationele conditie gewoon te wachten om you.
In het kort, als je merkt dat je denkt: “Ik vraag me af hoe ik zou de juiste proportionering klep voor mijn auto te kiezen?” je waarschijnlijk niet moet worden het veranderen zelf.
Electronic Proportioning: No Tampering Allowed
Als een kleine kanttekening bij de mechanische doseerklep die hier wordt besproken, is er een beweging op gang om de functie van de doseerklep te vervangen door de hardware die de ABS-functie uitvoert. Hoewel dit nog niet de norm is, hebben de meeste high-end performance auto’s deze functie al als standaarduitrusting en men kan met redelijke zekerheid voorspellen dat de trend zich zal voortzetten.
Op basis van informatie die wordt verzameld door de vier ABS wielsnelheidssensoren, berekenen de Dynamic Rear Proportioning (DRP) of Electronic Brake Force Distribution (EBD) algoritmen de voor/achter slipverhouding van de vier banden. Vervolgens kan de ABS-hardware op basis van vooraf ingestelde drempelwaarden en parameters ingrijpen en de remdruk op de achterwielen automatisch wijzigen.
Omdat DRP en EBD zijn gebaseerd op de werkelijke wielslip en niet op de druk in de remleiding, is dit type achterproportionering flexibeler en aanpasbaar aan wijzigingen die men eventueel aan zijn voertuig aanbrengt. Het is ook minder duur, omdat de OEM nu de mechanische doseerklep uit het voertuig kan verwijderen en de functie ervan kan vervangen door andere hardware die al aan boord is.
Natuurlijk wil de OEM niet dat eigenaars rommelen met hun voor-achter proportionering, en als gevolg daarvan is er geen manier voor de liefhebber om DRP of EBD te herprogrammeren om aan hun wensen te voldoen. Natuurlijk, als het voertuig oorspronkelijke front-to-rear bias in tact is in de eerste plaats, is er geen noodzaak om te herprogrammeren anyway.
Plan verstandig
Samengevat, er is meer aan de doseerklep dan ontmoet het oog. U moet alles in het werk stellen om uw remmodificaties zorgvuldig te plannen en te selecteren, zodat u de voordelen van de voorraad doseerklep kunt behouden en er de vruchten van kunt plukken. Met andere woorden, besteed aandacht aan (en dwaal niet te ver af van) de fabrieksinstelling en u zult het spel voor zijn.
Als u om andere redenen gedwongen bent om de voorraad te slopen en te vervangen door een aftermarket eenheid, wees er dan op bedacht dat selectie en afstelling niet voor niet-ingewijden zijn. Hoewel er meer dan één manier is om een optimale balans te bereiken op het punt van maximale vertraging, zou u zonder de juiste hoeveelheid knowhow compromissen kunnen sluiten onder gedeeltelijke remomstandigheden die niet aanwezig waren met de fabriekshardware.
Opnieuw, vergeet niet dat het eenvoudig toevoegen of vervangen van een doseerventiel niet genoeg kan zijn om basket-case bias scenario’s te verhelpen. Een goede planning en ontwerp vooraf moeten ervoor zorgen dat de basisverhouding van het voertuig vanaf het begin goed is, zodat het doseerventiel goed kan worden gebruikt als een fijnafstemmingsapparaat.