(轉貼)機車2~3事(制動篇)

之前再01有看到一篇還不錯的文章.
跟原作者請示同意轉載於小老婆汽機車資訊網.

感謝D120000的慷慨分享.

-------------------------------以下原文張貼於mobile01 由D120000 兄 撰寫-----------------------------------------

今天來聊什麼好呢....

來聊聊制動好了.

既然要聊就從頭開始講比較清楚.
(沒辦法職業使然XD)

制動系統從能量面來看,他就是一套將動能轉換為熱能的系統.
而轉換的速度越快,你就可以得到越強大的制動能力.

從這樣的觀點來看,可以很清楚的瞭解到.

今天你如果覺得煞車不夠用.
你需要做的是想辦法增加轉換的效率.

而要增加轉換效率有很多方法.
但是歸納下來之後不外乎這幾種.
增強正向力、增加摩擦係數、增加力矩.

現在來就以上3大點來討論.

增強正向力
先來複習一下幾個國中物理.
A.摩擦力. F=uFn 摩擦力=摩擦係數x正向力
B.巴斯卡原理. F1/A1=F2/A2
C.槓桿原理. 恩...F1*L1=F2*L2

A摩擦力.
很有趣的是,在這個公式中你只有看到卡前活塞施以來令的力量、來令的摩擦力.
那面積呢?噢不,面積並不影響該系統的總力.
舉個例子來說好了

有一塊理想且無重量的剛體,面積大小是10,我從上方施以100的力量,平均每單位受力為10
面積X單位面積受力=總力
10X10=100
得總力為100


同樣的系統,我將面積改為5.這時平均每單位受力為20
面積X單位面積受力=總力
5X20=100
得總力為100

可以得到面積不影響摩擦力的結論.

那怎麼不把來另跟碟盤做的跟橡皮擦一樣小?
這又要說到能量轉換的部份了.

我前面有說到,這個系統是個將動能轉換為熱能的系統.
轉換的熱能不會平白無故消失,他會存在於整個系統中,經由傳導、對流、輻射.
與背景溫度達到平衡狀態.

當整個煞車系統的熱容量不足,熱傳導速度也不夠快時.
整個煞車系統的溫度將會上昇.

溫度的上昇的會使的摩擦係數改變.
至於是變大變小,噢...很可惜的,這不是個完全正相關或者是負相關的形式.
牠可能先昇也可以先降,但是溫度到達某個極限時,摩擦力將趨近於0.
(不過別擔心,這件事情指存在於理想實驗中,或者是說,在趨近於0之前,你就沒機會看到了..)

所以說過小的來令會造成煞車系統的熱衰竭(比較口語的說法).
來令、碟盤、煞車油的耗損也會增加.

至於太大的來令,可能用到車壞掉還用不完,過大的碟盤也會增加多餘的轉動慣性.

恩...讓我們回來原本的話題.

回到正向力跟摩擦係數,要增加正向力,有個簡單的方式.
捏大力一點,恩...是的,煞車按大力一點就可以增加正向力.
(你給我裝笑為...)
總泵、活塞的放大倍率讓我留到下面再講

那...繼續往下走.

摩擦係數的部份也很有趣.
因為摩擦係數對於機車上的系統他不是一個常數,也不是一個線性的函數.
他是一個非線性的函數

基本上,你如果想到得到越大的摩擦力,使用摩擦係數大的來令是正確的.
但是,摩擦係數大,在低速時沒有很好用.

怎麼說呢?

在來舉個例子.

假設我有兩塊來令
A:摩擦力0.5
B:摩擦力0.8

使用同樣的系統進行摩擦力測試.
測試1 (正向力為1)
A:0.5X1=0.5
B.0.8X1=0.8

測試2 (正向力為2)
A:0.5X2=1
B.0.8X2=1.6

測試3 (正向力為3)
A:0.5X2=1.5
B.0.8X3=2.4

在同樣的施力下.可以得到2個不同的等差級數
A:0.5、1.0、1.5  每增加一單位施力,差為0.5
B:0.8、1.6、2.5  每增加一單位施力,差為0.8

如果要白話一點來說,就是不夠線性.

那有沒有解決辦法?


還真的沒有....

這是一套線性轉換的系統,你施以固定壓力,他會以倍數放大.
未來可能有辦法解決,不過我應該是沒有那個命活到那天(遠望)


巴斯卡原理
巴斯卡原理簡單來說,就是從液體是不可壓縮的概念
與施加壓力X於系統時系統內各處都增加相同壓力△P


想像你有2個針筒,
針筒1:活塞面積10CM^2
針筒2:活塞面積5CM^2
兩者從針頭的部份以一個不會擴張的金屬管相連.
針筒內與金屬管內均充滿液體.

當2的針筒向下推擠2CM將會推出5X2=10CM^3的液體.
經由管路通向針筒1,而針筒1將會上升10/10=1CM的高度.

經由上面計算你可以發現,如過將小端的活塞面積縮小趨近於0時.
你需要趨近於無限的行程.

(其實也不用趨近於0,拿1CM^2去計算就很精采了....)

再來,此系統還有另一個特性.
對於針筒2施於100的力,需要在針筒1施予200的力才能平衡

寫成公式
F1/A1=F2/A2

那在機車上,你可以增加卡箝活塞面積或者是減少總泵面積達到達來增強正向力.
或者你可以去練握力



計算方式順便講一下好了.
總泵活塞12mm  面積=6x6xpi=36pi
卡箝活塞30mm  面積=15x15xpi=225pi

放大倍率為225pi/36pi=6.25

一般的放大倍率會落在10~18之間.
但是這還不會是最終的放大倍率.

順便講依下金屬油管好了,從液體不可壓縮的角度來看.
你的煞車拉桿應該是硬梆梆的才對,不可能會有任何的彈性.
這樣的彈性是來自於橡膠油管的變形.
這樣的變形會稍微浪費掉一點點的力道來對橡膠油管作工.
所以有人主張換金屬油管煞車力道會變強.
恩...是會變強,不過那不是個增強煞車力道的好方法.
增強的強度有限...

那...繼續往下.最後一個了

槓桿原理

槓桿原理會出現在哪裡?
主要有2個地方會遇到,還記得我剛剛在上面有說到,10~18不會是最後真正的放大倍率.
因為你還得加上煞車拉桿地放大倍率煞車拉桿的部份她是個省力費時的槓桿裝置.
可以產約3~5倍的放大,但是這要看你個人的習慣,如果你習慣捏外面一些,放大倍率可能會大一點
如果你習慣捏裡面一些,放大倍率可能會小一些.

還有一個地方會用到槓桿.碟盤大小.
換上更大的碟盤並且把卡箝位置外移,可以得到更大的力矩.
你說多大?
恩....如果我用積分去計算碟盤最內側道最外側的力矩總和應該沒有人想看.

所以...跳過

不過我個人不是很喜歡國產的加大碟盤.尤其是浮動碟那東西的品質令人堪憂.
而且還不便宜呢(高毛利...)
我個人比較傾向於更換卡箝、來令.


恩...不小心就打了2千多字了.
雖然說標題是打製動篇,不過下篇要聊什麼我壓根沒想到.
有沒有下一篇都還是個謎呢

平常有不用錢的免費勞工幫我找錯字,不過在論壇上打字我也不好意思叫免費勞工幫我抓錯字.
如果有錯字..那...那....當作沒看到好了


-------------------------------以上原文張貼於mobile01 由D120000 兄 撰寫-----------------------------------------

[ 本文章最後由 z120000000 於 2009-9-21 17:43 編輯 ]

很厲害的一個人......


雖然那些原理我不懂
(我懂槓桿原理 )


我都感覺自己更懂制動這回事了呢!!!

國中物理不會不懂吧？

不過這篇看看笑笑就好了
光第一點就是謬論了
摩擦力與面積無關只存在理想狀態中，什麼是理想狀態？就是沒辦法達到只是為了讓你能快速簡單理解的狀態

至於有關錯誤部份的詳細內容可以爬文參考"輪胎加大對於抓地有沒有影響"這一類的文章就可以得到解答

原文章由 kuo53067 於 2009-9-21 22:37 發表
國中物理不會不懂吧？

不過這篇看看笑笑就好了
光第一點就是謬論了
摩擦力與面積無關只存在理想狀態中，什麼是理想狀態？就是沒辦法達到只是為了讓你能快速簡單理解的狀態

至於有關錯誤部份的詳細內容可以爬文參考"輪胎加大對於抓地有沒有影響"這一類的文章就可以得到解答

制動大小的確和煞車皮面積無關

不過這篇其實還有一大堆錯誤
騙騙不懂的可以
沒啥轉貼的必要

把煞車皮磨多幾條排水紋，　面積減少，　能幫助讓煞車更線性　．

囧...還有錯喔,虧我看的那麼認真.

錯誤是在?

有些事...不是光靠理論就能了解的

有時候聽信"某些"經驗還比較實在一點

理論只是事前的準備

理想往往與現實差了一節

在上物理課時

題目上最常講的大概就是不計 空氣阻力or 0摩擦的鏡面
(可能我學歷不高 所以這些都常常聽到)

我個人解釋：對於現實來說就別太計較那個數字(理論)

樓上批評別人文章的請麻煩＂明確＂指出哪裡錯誤好嗎？
                (好讓樓主能修改一下)

都說是原理了，怎還會有人把特殊條件列進去？

[ 本文章最後由 ru57132891 於 2009-9-22 18:51 編輯 ]

對阿~我也很好奇錯誤的地方在哪裡？不知道有人可以指出一下嗎？

順便也幫大家澄清一下觀念吧！

這樣也算是對原著者及那麼多癡癡的讀者(像我)說一個完整的故事吧~

就理論而言.看起來是沒有矛盾

樓上那位說有錯的麻煩秀出你的專業.不要射後不理