Kysymys:

"Renkaan ja tien välissä vallitsee kuitenkin joko lepo- tai liukukitka, ja lepokitka on aina liukukitkaa suurempi. ABS:n idea on palauttaa sinne renkaan ja tien väliin se lepokitkatilanne, jos rengas on alkanut luistaa." - Tapio Ketonen

Voisitko perustella että miksi renkaan ja tien väliin ei synny vierintäkitkaa vaan lepokitka renkaan pyöriessä?

Olen tekemässä päättötyötä, jonka olen aloittanut virkeellä:

ABS-jarrut estävät renkaiden lukkiutumisen, jolloin ohjaajalla pysyy auton hallinta sekä auto pysähtyyy nopeammin kuin liukumalla, koska pyörien liukuessa auton liikettä hidastaa vain liukukitka renkaiden ja maan välillä, mutta kun renkaat eivät lukitu, liikettä hidastaa jarrupalojen ja levyjen välinen liukukitka sekä maan ja renkaiden vierintä kitka.Joka ei nyt taidakaan pitää paikkaansa, vai?

Tapio Ketonen:

Vierintäkitkastahan pyörän pyörimisessä on kysymys. Se kitka syntyy pääasiassa renkaan kulutuspinnan ja rungon muodonmuutokseen tarvittavasta työstä. Mutta jos tarkastellaan tilannetta kulutuspinnan ja tien kosketuspinnassa, niin myös renkaan pyöriessä kulutuspinta ja tie ovat toisiinsa nähden hetken verran aivan paikoillaan, ja kun ne sitten irtautuvat toisistaan, renkaan pinta ainoastaan nousee irti tiestä. Jos pyörä pyörii vapaasti, kitkavoimaa tähän väliin ei juurikaan synny. Voimaa siirtyy ainoastaan sen verran, mitä renkaan vierintäkitkan aikaansaaman voiman voittamiseen tarvitaan.

Kun siirretään voimaa joko jarrutettaessa tai kiihdytettäessä, tilanne säilyy samana niin pitkään, kun rengas pitää eli ei luista. Renkaan kosketuskohdan ja tien välissä vallitsee lepokitkatilanne. Toki käytännössä tilanne on se, että koska kumi on joustava materiaali, siirtyminen tästä lepokitkatilanteesta liukukitkaan tapahtuu joustavasti, ei äkillisesti. Ensiksi kitkavoima eli vaikkapa jarrutusvoima kasvaa. Samalla luisto renkaan kulutuspinnan ja tien kosketuspinnassa lisääntyy. Kun luiston määrä sitten kasvaa, kitkavoima pienenee tuntuvasti. Tällöin on siirrytty liukukitkaan, joka on tuntuvasti pienempi kuin lepokitka.

Päättötyössäsi suosittelen ensiksi selvittämään itsellesi, mikä ero on pyörällä ja renkaalla. Pyörä on kokonaisuus, johon kuuluvat vanne ja rengas. Elikkä jarrutettaessa lukkiutuvat pyörät, eivät pelkästään renkaat. Tämähän edellyttäisi, että renkaat luistaisivat vanteilla!

ABS-jarrujen ensisijainen tehtävä on säilyttää auton ohjattavuus. Jos pyörä lukkiutuu, se ei pysty ohjaamaan, koska kaikki käytettävissä oleva kitka käytetään liikesuunnassa tapahtuvan liikkeen hidastamiseen. Ohjaaminen edellyttää, että pyörien kautta pystytään välittämään myös sivuttaissuuntaisia voimia.

Joissakin olosuhteissa, esimerkiksi pehmeällä soralla tai lumipinnalla lukkojarrutus saattaa olla kaikkein tehokkain tapa hidastaa nopeutta. Normaalisti eli vaikkapa märällä asfaltilla tai jäällä lukkiutumattomilla jarruila kuitenkin saavutetaan myös parempi hidastuvuus.

Kriittinen piste jarrutuksessa ei normaalisti ole jarrupalojen ja -levyjen tai -kenkien ja -rumpujen välinen kitka. Lähtökohta on, että jarrujen teho on niin suuri, että sen puolesta pyörät saadaan aina lukkiutumaan. Lukkiutumisen estojärjestelmä eli ABS pyrkii pitämään pyörien luiston niin pienenä, että pyörä pystyy myös ohjaamaan.Tämä saadaan aikaan säätelemällä tuota jarrujen aikaansaamaa kitkavoimaa.

Linkitän tähän kuvan, joka toivottavasti selvittää asiaa. Valitettavasti sitä ei voida liittää suoraan tälle sivulle, se avautuu uuteen ikkunan tai välilehteen. Kuvassa on saksankieliset tekstit, mutta eiköhän asia silti selviä. Beton on betoni, trocken = kuiva, naß = märkä, schnee = lumi, glatteis = jää, Bremskraftbeiwert = kitkakerroin, Schlupf = luisto.

http://www.kfztech.de/kfztechnik/fahrwerk/bremsen/abs_diagramm2.jpg

Kuvasta selviää, että kitkakerroin ja sen mukana jarruvoima kasvaa, kun luisto kasvaa tiettyyn pisteeseen saakka. Sitten kitkakerroin ja sen myötä jarruvoima alkaa vähentyä. Erilaisilla pinnoilla kitka muuttuu eri tavoin. Kuivalla betonilla jarruvoima säilyy varsin suurellakin luistolla korkealla tasolla, märällä se taas laskee paljon nopeammin. Lumi on mielenkiintoinen alusta, siellä paras pito saavutetaan täysin lukkiutuneella pyörällä - toki tämä edellyttänee karkeapintaisia renkaita.

Kommentit

Kommentoi kysymystä

Sinun tulee kirjautua palveluun voidaksesi kommentoida.