Sistemas de travagem de motocicleta - Motorcycle braking systems
Os sistemas de travagem das motocicletas têm variado ao longo do tempo, à medida que as motocicletas evoluíram de bicicletas com um motor acoplado aos protótipos de motocicletas de 350 km / h que correm no MotoGP . A maioria dos sistemas funciona convertendo energia cinética em energia térmica (calor) por fricção. Nas motocicletas, aproximadamente 70% do esforço de frenagem é realizado pelo freio dianteiro. No entanto, isso pode variar para motocicletas individuais; os tipos de distância entre eixos mais longa com maior inclinação do peso para trás, como cruisers e tourers, podem ter um esforço maior aplicado pelo freio traseiro. Em contraste, as bicicletas esportivas com uma distância entre eixos mais curta e geometria de garfo mais vertical podem tolerar cargas de frenagem dianteiras maiores. Por essas razões, as motocicletas tendem a ter um freio dianteiro muito mais potente do que o traseiro.
História
As primeiras motocicletas que eram essencialmente uma bicicleta com um motor acoplado e não tinham nenhum sistema de freio além de desacelerar a motocicleta e colocar o pé para fora. Uma das primeiras motocicletas a ter algum tipo de mecanismo de freio foi feita pela Steffey Motorcycles of Philadelphia em 1902. Ela usava um freio de colher operando apenas na roda dianteira. Por volta de 1909 foram introduzidos freios de banda , estes usavam uma banda que se contraia ao redor de um tambor.
As motocicletas Douglas estavam disponíveis com freios a disco da Research Association dianteiros e traseiros em seu modelo RA de 1923, às vezes chamado de modelo TT, com o carro lateral vencedor do TT de Freddie Dixon de 1923 também tendo um freio a disco operado pelo passageiro para a roda lateral.
Os freios a tambor foram usados pela primeira vez em motocicletas na década de 1920 e o design básico não mudou muito. Originalmente usados para frear as rodas dianteiras e traseiras, os freios a tambor foram em grande parte substituídos pelos freios a disco ou são usados apenas para frenagem traseira.
A Lambretta TV125 Série 3 foi a primeira motocicleta de produção moderna com freio a disco. A MV Agusta seguiu com sua motocicleta de turismo de produção limitada de 600 cc, anunciada em 1965, que tinha um par de freios a disco dianteiros Campagnolo acionados por cabo. O Honda CB750 1969 colocou os freios a disco da motocicleta no mercado de massa, usando uma pinça deslizante de pistão único operada hidraulicamente com um disco dianteiro sólido.
As primeiras rodas fundidas não eram facilmente compatíveis com freios a tambor. As almofadas sinterizadas oferecem maior tempo de aquecimento e melhor desempenho em tempo úmido. O amianto foi usado nas pastilhas de freio, mas seu uso diminuiu quando o impacto negativo para a saúde foi descoberto.
Em 1989, a BMW lançou a primeira motocicleta equipada com freios antibloqueio (ABS). O sistema instalado no BMW K100 LT pesava significativamente mais do que os sistemas leves instalados nas motocicletas modernas.
A suspensão dianteira da Yamaha GTS1000 lançada em 1993 era um braço oscilante de um lado que, entre outras características, visava reduzir o mergulho durante a frenagem. O projeto permitia apenas um único freio a disco dianteiro, então um disco comparativamente grande de 330 mm foi acoplado a uma pinça de seis pistões, uma inovação mundial em uma bicicleta de produção.
A montagem da pinça axial tradicional começou a não ser confiável quando os pneus slick foram introduzidos, então as motocicletas começaram a adotar pinças montadas radialmente nas corridas de Fórmula Um .
Travões de tambor
Os freios a tambor têm um efeito self-servo. O design mais comum é um design líder-à direita. O design mais exótico tinha quatro, oito ou dezesseis sapatos. Algumas motocicletas usavam carcaças com aletas e / ou ventiladas para resfriamento adicional, a primeira das quais era a AJS.
Freios a disco
Discos
Os discos flutuantes têm uma centralização melhor do disco com um compasso fixo. Um disco flutuante também evita o empenamento do disco e reduz a transferência de calor para o cubo da roda. A Lambretta foi o primeiro fabricante a usar discos flutuantes em uma motocicleta de produção em massa.
Os discos ondulados colocam a massa mais perto do eixo para reduzir a inércia, melhor dissipação de calor e menor peso. Eles foram originalmente desenvolvidos para motos de motocross, no entanto, eles têm visto o uso em motocicletas de estrada também.
Deslizante versus fixo
Pinças de simples ação têm pistões de freio que operam em um lado apenas. Este tipo tem um desenho de pino flutuante que permite que o lado do pistão do calibrador empurre a superfície do disco e puxe o outro lado para o contato também. A ação dupla, ou pinças opostas, são fixadas na posição para reduzir a flexibilidade. A ação dupla opõe os pistões de cada lado do disco para melhorar muito a área do pistão.
Pinças de múltiplos pistão
Rotores maiores podem ser usados para aumentar a força de frenagem, mas isso também aumenta o peso e a inércia. Para superar isso, os fabricantes de freios desenvolveram pinças de quatro, seis e até oito pistões. Aumentar o número de pistões aumenta a área varrida do pistão, permitindo pastilhas de freio mais longas e estreitas e discos menores.
Montagem da pinça
As primeiras pinças de freio a disco estavam na frente da perna do garfo no topo do disco. Isso colocava o compasso em uma área de alto fluxo de ar para melhor remoção de calor. As pinças da maioria das motocicletas modernas são montadas na parte traseira da perna do garfo. Isso reduz o momento angular do conjunto do garfo e melhora o manuseio em baixa velocidade.
Pinças montadas radiais
Uma pinça de freio radial é montada paralelamente à direção para frente no sistema de frenagem, tornando-os mais rígidos do que a montagem axial tradicional e não sujeitos a flexão de torção. A falta de um leve movimento lateral permite uma frenagem mais precisa e uma sensação de freio mais nítida. Pinças radiais podem simplificar a modificação de um freio a disco existente com rotores maiores porque o suporte de montagem inteiro não precisa ser substituído, precisando apenas de um espaçador entre o suporte e o compasso.
Freios internos
Honda tentou um projeto de freio interno em alguns modelos como o VF400F e CBX550F , mas reverteu para o layout padrão. A intenção era melhorar o desempenho em tempo úmido e ter uma aparência mais limpa. O conjunto do freio dianteiro com discos ventilados foi encerrado em um cubo ventilado de alumínio e a pinça foi montada no cubo e agarrou o disco pelo lado de fora. Isso manteve o conjunto de freio seco e permitiu o uso de discos ventilados de ferro fundido, porque a cobertura cobriu qualquer ferrugem na superfície do disco. O sistema teria vida curta, com todos os modelos sucessivos revertendo para o layout não coberto padrão depois disso.
Construção da pinça
As pinças de freio de pistão tradicionalmente opostas são feitas em duas metades que são aparafusadas. As vantagens deste método são a facilidade e a rapidez com que as peças podem ser feitas. A desvantagem é que eles são menos resistentes à flexão sob carga. Pinças monobloco usinadas em uma única peça de metal são mais fortes, mas muito mais caras de se fabricar, então alguns fabricantes como a Sumitomo fundem o corpo da pinça como uma peça e então usinam os furos do pistão externamente com os furos criados obstruídos após a montagem. Este tipo de desenho de pinça foi amplamente utilizado pela Yamaha em uma ampla gama de modelos, desde seu carro - chefe Yamaha YZF-R1 até o mais econômico Yamaha FZS600 Fazer . Monobloc Brembo usado pela primeira vez na Ducati 1098.
Freios de perímetro
A Buell Motorcycle Company adotou um freio a disco montado no aro que supostamente reduzia o peso não suspenso no sistema de freio da roda, permitindo raios de roda mais leves. Esse estilo é genericamente denominado "freio de perímetro" por seu ponto de fixação à roda e foi usado em menor número por outros fabricantes antes de Buell. Eles raramente podem ser encontrados em rodas com raios de arame de motocicletas personalizadas .
Freios a disco de carbono carbono
Freios de carbono são usados no Moto GP. O atrito entre os discos de carbono e as almofadas de carbono produz uma grande quantidade de força de frenagem; força de frenagem muito maior do que os discos de aço convencionais. Eles operam em temperaturas operacionais muito altas, normalmente entre 400-1000 ° C. A frenagem tardia contínua pode superaquecer os freios de carbono e carbono, pois eles se oxidam e se desgastam mais rapidamente. As altas temperaturas necessárias para que os freios de carbono e carbono sejam eficazes significa que eles não podem ser usados em piso molhado. Para corridas molhadas, os pilotos têm que mudar uma configuração de freio de aço convencional. Liga de alumínio e lítio, proibida na temporada 2015
Sistemas de freio combinados
Sistema de travagem antibloqueio
Novos sistemas alternativos
Motociclos de corrida de arrastar pode atingir velocidades de até 256 mph (412 km / h) ao longo da 1 / 4 corrida milhas (cerca de 400 m) e pode utilizar travões de disco em conjunto com os pára-quedas para retardar los após a corrida cronometrada. A classe Streamliner de máquinas de recorde de velocidade terrestre para motocicletas é obrigada a ter pára-quedas instalados se a motocicleta for capaz de exceder 250 milhas por hora (400 km / h).
As motocicletas elétricas podem usar a frenagem regenerativa para desacelerar a motocicleta e recarregar as baterias ao mesmo tempo.
A KTM correu secretamente com uma máquina com um sistema de travagem regenerativa ao estilo KERS durante o Valenican 125 cc Grande Prémio de 2008. Embora seja considerado uma violação das regras, o uso de um sistema KERS precedeu seu uso na Fórmula 1.