Free Press

by James Walker, Jr. z scR motorsports

Gdzie indziej na tej stronie internetowej omówiliśmy (w bolesnych szczegółach, niektórzy mogliby dodać) znaczenie przednio-tylnej nierówności, lub równowagi hamulców, i jak jej optymalizacja może prowadzić do lepszej wydajności hamowania. Jednakże, jeden krytyczny czynnik w ustalaniu biasu – mechaniczny zawór proporcjonalny ciśnienia hamulca – został pominięty w dyskusji. Po tym wszystkim, można tylko wziąć tyle z tego wykładu o stronniczości hamulców w jednym posiedzeniu.

To powiedziawszy, jesteśmy z powrotem, aby podzielić się zawiłościami tego, jak ciśnienie hamowania jest rozdzielane na przód i tył pojazdu. Co ważniejsze, mamy nadzieję, że zabierzesz ze sobą zrozumienie, że wymiana, modyfikacja lub po prostu zabawa z zaworem proporcjonalnym może przynieść więcej szkody niż pożytku. Podczas gdy nie jest to całkiem czarna magia, istnieje wiele możliwości, aby rzucić system w nieładzie, nawet o tym nie wiedząc.

W konsekwencji, oferujemy to szybkie spojrzenie na te urządzenia i ich mechaniczne rodzeństwo. Niewielka ilość wiedzy może przynieść zaskakujące korzyści, z których nie najmniejszą jest unikanie przykrych niespodzianek.

Kontrola ciśnienia w tylnym hamulcu

Ogólnie, istnieją trzy sposoby radzenia sobie z ciśnieniem w tylnym hamulcu: pozostawić go w spokoju, uczynić proporcjonalnym do ciśnienia w przednim hamulcu lub kontrolować je w sposób łączący te dwie strategie.

Strategia 1: Zostaw to w spokoju

Gdyby nie używano żadnego urządzenia do zmiany ciśnienia w tylnym hamulcu, to jak pokazano na rysunku A, ciśnienie w przednim hamulcu i ciśnienie w tylnym hamulcu byłyby zawsze równe. Oczywiście, jest to najprostszy sposób rozwiązania problemu, ale aby zapobiec tylnej nierówności w każdych warunkach, sam tylny hamulec musiałby być absolutnie malutki.

Jak można sobie wyobrazić, nie jest to realistyczne rozwiązanie i nie występuje w prawdziwym świecie.

Strategia 2: Prawdziwa Proporcjonalność

Prawdziwa Proporcjonalność, jak pokazano na rysunku B, spowodowałaby, że ciśnienie w tylnym hamulcu byłoby liniowo proporcjonalne do ciśnienia w przednim hamulcu we wszystkich warunkach. Jak na ironię, „zawory proporcjonalne” nie zapewniają tego rodzaju kontroli, ponieważ nie są one czysto proporcjonalnymi urządzeniami, na które wskazywałaby ich nazwa.

Ten rodzaj regulacji ciśnienia jest z pewnością możliwy do osiągnięcia, ale zazwyczaj wymaga tandemowych pomp hamulcowych i regulowanego łącznika reakcji, tego samego układu, który można znaleźć w prawie każdym specjalnie zbudowanym samochodzie wyścigowym.

Na pojazdach tak wyposażonych, stosunek proporcji jest osiągnięty poprzez kombinację wyboru średnicy tłoka pompy hamulcowej i regulacji mechanicznego łącznika reakcji, który łączy dwa cylindry główne. Geometria cięgła, zwanego również drążkiem diagonalnym, określa rozkład sił działających z pedału hamulca na przód i tył pojazdu. Istotną zaletą tej konfiguracji jest to, że drążek diagonalny może być zaprojektowany w taki sposób, że kierowca może regulować stosunek proporcjonalności przód-tył podczas jazdy z prędkością.

W przykładzie pokazanym poniżej, regulacja drążka diagonalnego o 0,010 cala powoduje wzrost siły wejściowej przedniej pompy hamulcowej z 125lb do 133lb. W tym samym czasie, siła wejściowa tylnej pompy hamulcowej spada z 125lb do 117lb.

Kontrola biasu przez kierowcę w czasie rzeczywistym sprawia, że dostosowanie do zmieniających się warunków na torze lub obciążenia paliwem jest praktycznie bezproblemowe. Złożoność tej konstrukcji sprawia, że jest ona wysoce niepraktyczna do użytku ulicznego, ale na torze po prostu nie może być pobita pod względem łatwości regulacji.

Połączenie strategii – Błędna nazwa zaworu proporcjonalnego

Konwencjonalne zawory proporcjonalne powinny być naprawdę określane jako „regulatory siły hamowania” lub „zawory regulujące ciśnienie hamulca”. Podczas gdy ich nazwa może sugerować prawdziwe proporcjonalne sterowanie, w rzeczywistości zapewniają one kombinację sterowania znalezionego na rysunkach A i B.

Do pewnych ciśnień, zawory te pozwalają na równe ciśnienie do obu przednich i tylnych hamulców (à la rysunek A). Jednakże, po osiągnięciu zadanego punktu ciśnienia (600 psi w przykładzie), ciśnienie w tylnym hamulcu nadal rośnie, ale w wolniejszym tempie (lub z nachyleniem) niż ciśnienie w przednim hamulcu. Rysunek C pokazuje to dość wyraźnie.

Patrząc na wykresy, można zauważyć, że możliwe jest zaprojektowanie zarówno układu typu B, jak i typu C, które ostatecznie dają taką samą równowagę hamulców w punkcie maksymalnego opóźnienia. (Zauważ, że rysunki B i C generują 950 psi ciśnienia w tylnym przewodzie hamulcowym, gdy ciśnienie w przednim przewodzie hamulcowym wynosi 2000 psi.)

Jednakże można również zauważyć, że układy typu C – te, które wykorzystują zawory proporcjonalne – mogą przybliżyć nas do optymalnej równowagi przy niższych poziomach opóźnienia. Ta korzyść jest stosunkowo bez znaczenia w zastosowaniach wyścigowych, ponieważ pojazd zawsze działa przy maksymalnych opóźnieniach, ale jest bardzo korzystna na ulicy.

W wielu słowach, zawór proporcjonalny pozwala nam jeździć po mieście w optymalnych warunkach równowagi hamulców (dobre dla żywotności przednich klocków hamulcowych), ale również utrzymuje wszystko w ryzach, gdy potrzebujemy maksymalnego hamowania (dobre dla stabilności).

Dzięki niewielkim rozmiarom i stosunkowo niskim kosztom, urządzenia te można znaleźć w prawie każdym pojeździe, który wymaga redukcji ciśnienia w tylnym układzie hamulcowym, aby osiągnąć optymalną charakterystykę hamowania. Typowe samochody osobowe i produkcyjne samochody wyścigowe mieszczą się w tej kategorii.

Zawory proporcjonalne wyczuwające wysokość

Zawory proporcjonalne w niektórych pojazdach idą o krok dalej, ponieważ punkt zagłębienia na wykresie może się zmieniać wraz z ilością masy na tylnej osi. W rzeczywistości, gdy masa tylnej osi wzrasta, połączenie między osią a nadwoziem jest ściśnięte. To połączenie działa na krzywkę wewnątrz zaworu proporcjonalnego, która zwiększa napięcie wstępne na sprężynie zaworu proporcjonalnego. W efekcie końcowym, w miarę zwiększania masy tylnej osi, dopuszczalne jest hamowanie tylne (bias), co pomaga wykorzystać zwiększoną trakcję dostępną teraz na tylnych oponach. Rysunek D ilustruje tę zależność dość wyraźnie.

Więc, czy można wyregulować zawór proporcjonalny?

Uwierzcie lub nie, w prawie wszystkich przypadkach zawory OEM są dobrze dopasowane do oryginalnego układu hamulcowego i nie powinny być manipulowane, ponieważ w środku nie ma części, które mogą być modyfikowane przez ambitnych właścicieli. Niestety, niektóre z nich są regulowane zewnętrznie, więc pokusa majstrowania jest tuż przed nami!

Jednym z punktów do rozważenia jest to, że ponieważ są to urządzenia mechaniczne, zawory proporcjonalne muszą być zaprojektowane jako najlepszy kompromis do użytku w każdych warunkach. Wysoka prędkość, niska prędkość, w pełni załadowany i pusty pojazd scenariusze muszą wszystkie być oceniane i figured do projektu zaworu proporcjonalnego.

Oczywiście jeśli zmodyfikowałeś swój pojazd w sposób, który wpływa na przednią do tylnej stronniczość możesz stać w lewym polu! W ramach odświeżenia naszego artykułu o nierównościach, ponownie przedstawimy listę modyfikacji, które mogą mieć wpływ na nierówności przód-tył.

Faktory, które zwiększą przedni skos:

• Zwiększona średnica przedniego wirnika
• Zwiększony współczynnik tarcia przednich klocków hamulcowych
• Zwiększona średnica(y) tłoczka(ów) przedniego zacisku hamulcowego
• Zmniejszona średnica tylnego wirnika
• Zmniejszony współczynnik tarcia tylnych klocków hamulcowych
• Zmniejszona średnica(y) tłoczka(ów) tylnego zacisku hamulcowego
• Niżej położony środek ciężkości (i.
• Większy ciężar na tylnej osi (tj. obciążony)
• Większy ciężar na tylnej osi (tj.
• Mniejszy ciężar na przedniej osi
• Mniej lepkie opony (niższy limit opóźnienia)

Faktory, które zwiększą tylny skos:

• Zwiększona średnica tylnego wirnika
• Zwiększony współczynnik tarcia tylnych klocków hamulcowych
• Zwiększona średnica (średnice) tłoczków tylnych zacisków hamulcowych
• Zmniejszona średnica przedniego wirnika
• Zmniejszony współczynnik tarcia przednich klocków hamulcowych
• Zmniejszona średnica (średnice) tłoczków przednich zacisków hamulcowych
• Wyższy środek ciężkości (i.
• Mniejszy ciężar na tylnej osi (tj. nieobciążony)
• Większy ciężar na przedniej osi
• Większa przyczepność opon (wyższy limit opóźnienia)

Modyfikacje układu proporcjonalnego

Moglibyśmy zacząć tę sekcję od jasnego stwierdzenia, że nie powinieneś modyfikować swojego zaworu proporcjonalnego. Ale, co to by była za zabawa? W całej powadze, dokonywania zmian w zaworze proporcjonalnym do efektu stronniczości hamulców powinny być pozostawione do tych z odpowiednich narzędzi i urządzeń pomiarowych, ale jeśli masz tweaked swój pojazd nie do poznania, to może być jedynym rozwiązaniem, aby przywrócić poczucie właściwej stronniczości do układu hamulcowego.

Zaczniemy tutaj z trzech najbardziej podstawowych zasad dotyczących instalacji i wyboru zaworu proporcjonalnego.

1. Jeśli masz głęboko zakorzenioną potrzebę zainstalowania własnego regulowanego zaworu proporcjonalnego, należy pamiętać, że nie powinny być one NIGDY instalowane, jeśli jednostka fabryczna jest nadal na miejscu. Zawory proporcjonalne w serii ze sobą może zrobić paskudne, nieprzewidywalne rzeczy!

2. Jeśli masz głęboko zakorzenioną potrzebę zainstalowania własnego regulowanego zaworu proporcjonalnego, należy pamiętać, że nie powinny one NIGDY być zainstalowane w linii do przednich hamulców. Efektem tego byłoby spowodowanie, że twój pojazd stałby się tylnonapędowy, zanim zdążyłbyś powiedzieć „krańcowa nadsterowność”. Ciśnienie w przednim przewodzie hamulcowym powinno być zawsze pozostawione w spokoju – tylko tylne ciśnienia powinny być brane pod uwagę przy proporcjonowaniu.

3. We wszystkich przypadkach, podstawowy balans układu hamulcowego musi być bliski optymalizacji na początek. To jest jedyny sposób, że zawór proporcjonalny może być skutecznie wykorzystany. Nigdy nie należy zakładać, że po prostu dodanie zaworu proporcjonalnego będzie adres wszystkich warunków tylnych stronniczości, jak nawet najlepsze zawory proporcjonalne muszą być dobrze dopasowane do pojazdu docelowego.

Wybór zaworu proporcjonalnego

Wybór prawidłowego regulowanego zaworu proporcjonalnego dla pojazdu obejmuje nie tylko wybór odpowiedniego punktu, w którym rozpoczyna się ograniczanie nachylenia (punkt kolankowy), ale także wybór odpowiedniej szybkości, przy której ciśnienie w tylnym przewodzie hamulcowym wzrasta po tym punkcie (nachylenie). Prawie każdy regulowany zawór proporcjonalny na rynku ma dziś regulowany punkt kolana (punkt, w którym ciśnienie w tylnym przewodzie hamulcowym zaczyna być kontrolowane), ale stałe nachylenie (szybkość, z jaką wzrasta po punkcie kolana). Chociaż jeden parametr jest regulowany, oba są krytyczne dla działania układu. Należy zauważyć, że na rysunku E obie krzywe mają ten sam punkt kolana, ale ich nachylenia znacznie się różnią.

Jak zatem wybrać właściwy punkt kolana i nachylenie? Bez zasobów testowych i pomiarowych dużego producenta samochodów, jest to prawie niemożliwe do stwierdzenia. Oczywiście, mógłbyś metodą prób i błędów dojść do rozwiązania, które uważasz za odpowiednie, ale bez testowania w każdych warunkach obciążenia, prędkości i warunków drogowych może być jeden warunek działania, który tylko czeka, aby cię ugryźć.

W skrócie, jeśli myślisz sobie: „Zastanawiam się, jak wybrałbym właściwy zawór proporcjonalny dla mojego samochodu?”, prawdopodobnie nie powinieneś zmieniać go sam.

Elektroniczne proporcjonowanie: No Tampering Allowed

Jako mały sidebar do mechanicznego zaworu proporcjonalnego omawianego tutaj, jest ruch w kierunku zastąpienia funkcji zaworu proporcjonalnego przez sprzęt wykonujący funkcję ABS. Chociaż nie jest to jeszcze normą, większość samochodów o wysokich osiągach ma już tę funkcję jako wyposażenie standardowe i można przewidzieć z rozsądną pewnością, że trend ten będzie się utrzymywał.

Na podstawie informacji zebranych z czterech czujników prędkości obrotowej kół systemu ABS, algorytmy Dynamicznej Proporcjonalności Tylnej (DRP) lub Elektronicznego Rozkładu Siły Hamowania (EBD) obliczają stosunek poślizgu przód-tył czterech opon. Następnie, biorąc pod uwagę zadane progi i parametry, sprzęt ABS może interweniować i automatycznie modyfikować ciśnienie hamulca przekazywane do tylnych kół.

Ponieważ DRP i EBD bazują na rzeczywistym poślizgu kół, a nie na ciśnieniu w przewodzie hamulcowym, ten typ tylnego proporcjonowania jest bardziej elastyczny i przystosowany do modyfikacji, jakie można wprowadzić w pojeździe. Jest to również mniej kosztowne, jak OEM może teraz usunąć mechaniczny zawór proporcjonalny z pojazdu i zastąpić jego funkcję z innym sprzętem już na pokładzie.

Naturalnie, OEM nie chce, aby właściciele fiddling z ich przedniej do tylnej proporcji, a w rezultacie nie ma sposobu dla entuzjasty przeprogramować DRP lub EBD do ich pragnień. Oczywiście, jeśli oryginalny stosunek przód-tył pojazdu jest w takt w pierwszej kolejności, nie ma potrzeby, aby przeprogramować tak czy inaczej.

Planuj mądrze

Podsumowując, jest więcej do zaworu proporcjonalnego niż się wydaje. Powinieneś dołożyć wszelkich starań, aby starannie zaplanować i wybrać swoje modyfikacje hamulców tak, że jesteś w stanie zachować i czerpać korzyści z zaworu proporcjonalnego stocku. Innymi słowy, zwróć uwagę na (i nie zbaczaj zbyt daleko od) fabrycznego uprzedzenia w pierwszej kolejności i będziesz do przodu z grą.

Jeśli z innych powodów jesteś zmuszony do złomowania zapasów i zastąpienia go jednostką rynku wtórnego, należy pamiętać, że wybór i regulacja nie są dla niewtajemniczonych. Podczas gdy istnieje więcej niż jeden sposób, aby osiągnąć optymalną równowagę w punkcie maksymalnego opóźnienia, bez odpowiedniej ilości know-how możesz być kompromisów w warunkach częściowego hamowania, które nie były obecne z fabrycznego sprzętu.

Ponownie, pamiętaj, że po prostu dodając lub wymieniając zawór proporcjonalny może nie być wystarczające, aby naprawić scenariusze stronniczości koszyków. Prawidłowe planowanie i projektowanie z góry powinno zapewnić, że bazowa tendencja pojazdu jest odpowiednia od samego początku, umożliwiając zawór proporcjonalny do prawidłowego wykorzystania jako urządzenie do dostrajania.

.