Jarrutusmatkat

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Oletetaan, että meillä on 250kg moottoripyörä, joka liikkuu 30m/s ja 1500kg auto, joka liikkuu myös 30m/s. Molempien renkaiden kitkakerroin n on lukkojarrutuksessa esim. 0,5.

Liike-energiaa E=0,5*mv^2 näillä on seuraavasti:
Ea = 0,5 * 1500kg * (30m/s)^2 = 675kJ
Emp = 0,5 * 250kg * (30m/s)^2 = 112,5kJ

Jarrutuksessa pysäyttävä kitkavoima F = nmg ja tähän kulunut energia E=Fs=nmgs. Jarrutusmatkaksi saadaan siis s=E/nmg.

sa=675000J/(0,5*1500kg*9,81m/s^2)=91,74m
smp=112500J/(0,5*250kg*9,81m/s^2)=91,74m

Tämä on tietenkin luonnollista, kun molemmat energiat ovat suoraan verrannollisia kulkuneuvon massaan.

Käytännössä kuitenkin tiedetään, että prätkä pysähtyy paljon nopeammin kuin auto. Mistä tämä johtuu? Renkaat moottoripyörissä eivät ainakaan ole niin paljon paremmat, että moinen ero olisi selitettävissä sen kautta.

Sivut

Kommentit (73)

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

v(prätkä)=v(auto)

m(prätkä)

Ek=½mv^2

näistä laskettuna selviää, että

Ek(prätkä)

Eli samalla nopeudella kevyemmällä kappaleella on vähemmän liike-energiaa, jolloin jarrutusmatka lyhenee.

Käytännössä moottoripyörän lukkojarrutus on aika harvinainen ja melko lailla letaali ilmiö...

EDIT: Ja harjoitellaan sitä luetun ymmärtämistä (eli aloitusviestin pääpointti meni tosiaan ohi... )

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija

Niin, mutta kuten tuossa yllä esitin, myös kitkan kuluttama liike-energia pienenee samassa suhteessa, koska ajoneuvoon kohdistuva gravitaatiovoima pienenee.

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005

Eiköhän moottoripyörässä jarrutettaessa paino siirry tehokkaammin etupyörälle ja ero syntyy tästä - jos sattuu osumaan pitävää pohjaa sen "ainoan" jarruttavan pyörän alle.

Vierailija

Jos verrataan normaalitilanteeseen, niin luulisin että suurin osa autoilijoista ei osaa aloittaa jarrutusta tarpeeksi voimakkaasti. Ts. ABS:ttomassa autossa renkaat menisivät lukkoon samantien jarrutuksen alettua. Kaikissa autoissa ei varmaankaan jarruvoima edes riitä lukittamaan etupyöriä kovassa nopeudessa.

Sitten tulee mieleen se, että moottoripyörässä on enemmän pitopintaa massaan suhteutettuna kuin normaaliautossa. En tiedä tarvitseeko tällaista ottaa huomioon laskuissa. Lisäksi suurempi massa aiheuttaa kumiseokselle kovemman rasituksen, jolloin rengas lähtee luistamaan. Moottoripyörissä on autojen renkaita pehmeämpi seos? Parempi pito?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26835
Liittynyt16.3.2005

Käsittääkseni ero tulee normaalinopeuksilla juuri renkaista (olettaen, että kuljettajat osaavat hommansa, käytännössä rivimoottoripyöräilijän ajotekniikka on parempi kuin riviautoilijan). Moottoripyörän renkaat ovat pehmeämpää ja pitävämpää kumiseosta, kun taas autojen renkaat on optimoitu enemmän kestävyyttä ajatellen. Jos autoon laittaa nopeaan ajoon tarkoitetut sliksit alle, niin kyllä sekin alkaa pysähtyä. Suurissa nopeuksissa moottoripyörän jarrujen teho (suhteessa mssaan) on myös parempi kuin perheautoissa.

Vierailija
Käytännössä kuitenkin tiedetään, että prätkä pysähtyy paljon nopeammin kuin auto. Mistä tämä johtuu? Renkaat moottoripyörissä eivät ainakaan ole niin paljon paremmat, että moinen ero olisi selitettävissä sen kautta.



Moottoripyörän ilmanvastuskerroin on oleellisesti suurempi kuin auton. Lisäksi voimakkaasti jarrutettaessa ojennetaan kädet suoriksi ja noustaan pystympään asentoon. Tästä muodostuu tuulipussi joka toimii tehokkaana jarruvarjona.

Asfalttitiellä jarrutusvoimasta 80% kohdistuu eturenkaaseen ja 20% takarenkaaseen, hidastuvuuden pyrkiessä kohottamaa takapäätä ylöspäin. Tällöin eturenkaaseen kohdistuva paine kasvaa ja jarrutuspinta-ala lisääntyy.

Soratiellä jarrutusvoimasta 60-80% kohdistuu takarenkaaseen ja 20-40% eturenkaaseen johtuen siitä että lukkiutuva takarengas muodostaa hiekkavallin takarenkaan eteen. Tällöin jarrutuspinta-ala lisääntyy.

Myöskin jarrutukseen vaikuttavat elementit jarruvaijerit, jarrupalat ja jarrulevyt ovat rakenteellisesti parempia. Tästä johtuen varsinainen jarrutus alkaa murto-osan aikaisemmin kuin autossa.

Käytännössä moottoripyörän lukkojarrutus on aika harvinainen ja melko lailla letaali ilmiö...

Pyörien lukkiutuminen ei ole mitenkään letaali ilmiö. Yhden pyörän lukkiutuminen ei aiheuta juuri muita toimenpiteitä kuin jarrutusvoiman vähentämisen, ja kahden pyörän lukkiutumisessa vaarana on pyörän kallistuminen ja lukkiutumisen vapautumisen jälkeinen ohjautuminen kallistuksesta poispäin (käytännössä hyrrävoimien muutos pyrkii palauttamaan pyörän pystyy tämän jälkeen jos vauhtia on vielä lukkiutumisen poistumisen jälkeen yli 40km/h).

Lukkojarrutuksen johdosta on aina vähennettävä jarrutusvoimaa.

Näistä seikoista johtuen totuus on tarua ihmeellisempi.

Kuivalla asfaltilla moottoripyörä pysähtyy huomattavasti nopeammin kuin auto, mutta märällä asfaltilla se pysähtyy huomattavasti hitaammin kuin auto.

Vierailija

Ei voi yleistää että moottoripyörät pysähtyvät jarrutettaessa nopeammin kuin autot. Myös siviiliautoissa on hyviä jarruja, kuten BMW M3 (e46): jarrutusmatka 100km/h-0 hieman lähteestä riippuen reilusti alle 35 metriä normaalirenkailla.(Lähde esim:auto, motor und sport)

Kun taas moottoripyörille löysin pikaisesti tällaisen tuloksen:

"Saksalainen moottoripyörälehti Motorrad 14/02 testasi kolmen moottoripyörän jarruja. Moottoripyöristä kaksi, BMW R 1150 RT ja Honda Pan European, oli varustettu ABS-jarruilla ja yksi, Yamaha FJR 1300, oli ilman ABS-jarruja.

Kuivalla asfaltilla moottoripyörien jarrutusmatkat molemmilla jarruilla jarrutettaessa olivat 100 km/h:n nopeudesta välillä 39,4 - 40,6 metriä"
Lähde: Liikenneturvan nettisivut.

Mielestäni ymmärrettävää sillä autossa jarruttava kitkapinta-ala huomattavasti prätkää suurempi. Perusperheautotkin pysähtyvät nykyään noin 40 metriin.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

No, jos ajogeometria on moottoripyörissä millään lailla vastaava polkupyörän etuhaarukan kanssa niin etupyörän lukkiutuminen on aika ikävä juttu. Ainakin polkupyörästä häviää lähes täysin pystyvakavuus kun etupyörä menee lukkoon tai ylipäätään lähtee luistoon esimerkiksi jäisellä tiellä ajettaessa. Takapyörällä nyt ei ole niin paljon väliä, tuskin takapyörällä moottoripyörällä hirveästi voi edes jarruttaakaan. Taitaa melko pienellä jarruvoimalla mennä takapyörä lukkoon?

Onko moottoripyörän ohjausgeometria oleellisesti erilainen kuin polkupyörän? En tiedä käytännössä mitään prätkistä mutta voisi ainakin olettaa että samanlainen pystyvakavuutta tuottava geometria olisi käytössä moottoripyörienkin etuhaarukassa.

Tietenkin monet moottoripyörät taitavat ennemmin heittää itsensä etupyörän akselin yli ennen kuin etupyörä lukittuu. Riippunee tietenkin ajajan asennostakin. Joka tapauksessa, kun etupyörä moottoripyörässä harvemmin menee lukkoon niin verrattuna lukkojarrutuksella jarruttavaan autoon lukottomalla jarrutuksella hidastava moottoripyörä hidastuu nopeammin, mikä ei ole kovin yllättävää. Siihen vielä ilmanvastusjutut ja muut...

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005

195 mm:sillä racing -renkailla eli kansankielellä "slickseillä" jarrutusmatka 160-170 km/h nopeudesta on noin 50 m. En ole tarkasti mitannut, mutta kisoissa ehtii 50 metrin jarrutusmerkki kohdalle, kun jarrua vasta painetaan ja silti kerkiää kääntämään auton sisäreunan kautta 180 asteen mutkaan.

Eli renkaat vaikuttavat pitoon oleellisesti. Muistan kun kerran kävin vaihtamassa autoon talveksi kitkarenkaat ja ensimmäisessä normaalissa jarrutuksessa 100 km/h alueelta sivutielle käännyttäessä, ABS:ät puuttuivat jo peliin.

Toinen merkittävä asia on vanteiden massa ja jousitus. Mitä vähemmän massaa pyörissä, sitä herkemmin pyörä seuraa tien epätasaisuuksia. Kun iskunvaimennus ja jousitus ovat jäykkiä alkaa jarrutuskin nopeammin ja pito tiehen säilyy parempana koko jarrutuksen ajan. Rata-autoissa on erittäin jäykkä alusta ja lisäksi vielä pieni maavara, jolloin jarrutus puree normaaliautoa nopeammin.

Vierailija

Moottoripyörällä jarrutus kannattaa aloittaa aina takajarrulla. Tästä seuraa jousituksen painuminen alas, eli painopiste siirtyy alemmas ja etujarrulla voi jarruttaa voimakkaammin. Takapyörän lukkiutuminen ei ole kovin vakavaa, sillä pyörän ohjattavuus säilyy (suoralla jarrutettaessa).

Suzukin tämän vuoden 1000-kuutioisen GSXR:n suorituksista oli jossain juttua ja 100-0 jarrutus saatiin tapahtumaan alle kolmen sekunnin. Matkaa en muista.

Vierailija

Onko kellään muistissa millä matkalla tämän päivän nopeimmat katupyörät pysähtyy 100-0?

EDIT: Tuo suzukin alle 3 sek jarrrutusmatkan täytyy olla jo todella lyhyt. Oliko normikaturenkaat käytössä?

Vierailija
vanos
Onko kellään muistissa millä matkalla tämän päivän nopeimmat katupyörät pysähtyy 100-0?

EDIT: Tuo suzukin alle 3 sek jarrrutusmatkan täytyy olla jo todella lyhyt. Oliko normikaturenkaat käytössä?

Ote tekniikan maailman numerosta 13/05:

"Etujarrun tehosta kertoo paljo se, että Suzuki hidastuu 100-0 km/h nopeammin kuin vastaavasti kiihtyy 0-100 km/h. Ja kiihtyvyys nollasta sataan on huima: paikaltaan 2,69 sekuntia."

Eiköhän siinä ihan normaalit katurenkaat ollu alla.

Vierailija
shat
vanos
Onko kellään muistissa millä matkalla tämän päivän nopeimmat katupyörät pysähtyy 100-0?

EDIT: Tuo suzukin alle 3 sek jarrrutusmatkan täytyy olla jo todella lyhyt. Oliko normikaturenkaat käytössä?




Ote tekniikan maailman numerosta 13/05:

"Etujarrun tehosta kertoo paljo se, että Suzuki hidastuu 100-0 km/h nopeammin kuin vastaavasti kiihtyy 0-100 km/h. Ja kiihtyvyys nollasta sataan on huima: paikaltaan 2,69 sekuntia."

Eiköhän siinä ihan normaalit katurenkaat ollu alla.


En usko että TM:n testaajat kokeilivat jarruja absoluuttisella limitillä (pahoittelen fingelskaa, mutta sivistyssanakirja on epäkunnossa). Lukkojarrutuksessa on aina vaarana ns. "keppien heittäminen" aka "rynäys". Kyllä jarrutus tapahtuu aina nopeammin kuin kiihdytys, koska apua antaa myös ilmanvastus. Eturenkaalla on myös jarrutuksessa parempi pito, kuin takarenkaalla kiihdytyksessä.

Vierailija
ilesoft
En usko että TM:n testaajat kokeilivat jarruja absoluuttisella limitillä (pahoittelen fingelskaa, mutta sivistyssanakirja on epäkunnossa). Lukkojarrutuksessa on aina vaarana ns. "keppien heittäminen" aka "rynäys". Kyllä jarrutus tapahtuu aina nopeammin kuin kiihdytys, koska apua antaa myös ilmanvastus. Eturenkaalla on myös jarrutuksessa parempi pito, kuin takarenkaalla kiihdytyksessä.

Muistui tuossa mieleen erän TM:n reissu Japaniin jonkin päämerkin (en nyt muista merkkiä) tehtaalle. Tarjosivat tilaisuutta ajaa jotain testiversiota tehtaan radalla. TM:n kuski ajoi omasta mielestään jopa lujempaa kuin oma taito edellytti, mutta rundin jälkeen tehtaan testikuljettaja tuli huolestuneena kysymään 'oliko pyörässä jotain vikaa, kun ajoit niin hitaasti'

Omakohtainen kokemus prätkän eturenkaan lukkojarrutuksesta aiheutti visiirin täydeltä mutaa ja ruhjeen kylkeen. Oli just alkanu satamaan vettä ja asvaltti oli yllättäen 'hieman' liukas. Valitettavasti pyöräkin kärsi:( jopa enemmän kuin minä.

Vierailija

Kitkaan vaikuttaa kahden sileän pinnan ollessä kyseessä vain kitkakerroin ja pintoja toisiaan vasten painava voima. Näin ollen renkaan kosketuspinta-ala tiehen on kitkan kannalta melko merkityksetön(jos tie on sileähkö). Pinta-alan merkitys kasvaa vasta sitten, kun kumi on niin pehmeää, että se liimautuu tiehen. (Esim formula-autojen renkaat)

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat