Raport - Franarea: forte destabilizatoare :: Univers Moto Online versiune BETA

Franarea: forte destabilizatoare
autor: Sabolcs Mathe
2005-11-08

Franarea motocicletelor, o manevra foarte importanta, poate fi caracterizata cu o singura fraza: “Intai invata sa franezi, dupa aceea te urci in sa”. Folosirea gresita a franelor, in special a celei spate, constituie deseori cauza cazaturilor.

Pentru a intelege mai bine fenomenul de franare, trebuie sa pornim de la elementele de baza. Unul dintre cele mai importante subiecte care merita tratate este fenomenul de transfer de greutate in timpul franarii. In cele mai multe cataloage este specificat raportul static de greutate fata/spate. Acest raport care se modifica in timpul franarii reprezinta cat la suta din greutatea totala ar arata un cantar pus sub roata fata, respectiv roata spate. In figura 1 sunt prezentate simplificat fortele ce actioneaza asupra unei motociclete in timpul franarii.
Forta de inertie care porneste din centrul de greutate genereaza un moment care incarca roata fata si descarca roata spate. Mai simplu spus, roata din fata “se infinge in pamant”, iar roata din spate “se ridica in aer”.

Transferul de greutate depinde de decelerare. Pentru ca decelerarea sa aiba o valoare mare si sa nu se produca ruperea aderentei, deci blocarea rotii, ne trebuie un coeficient de frictiune mare (incearca sa te opresti de la 100 km/h pe asfalt si apoi pe nisip...).
Decelerarea produsa de franarea uneia dintre roti depinde de greutatea care incarca roata franata. Daca in faza de franare limita de aderenta nu este atinsa (nu se blocheaza roata), forta de franare depinde de coeficientul de frictiune si incarcarea rotii respective. Oricat de ciudat pare la prima vedere, forta de franare nu depinde de marimea suprafetei de contact - deci de dimensiunea cauciucului -, ci numai de coeficientul de frictiune si incarcarea rotii respective.

Pe o cale de rulare cu aderenta buna, de exemplu asfalt de calitate superioara, transferul de greutate are o valoare mare, putand ajunge la un raport extrem de 100% fata si 0% spate, lucru care se poate observa la concurentii categoriei MotoGP. Aici roata din spate se ridica literalmente la cativa centimetri in aer. In aceste conditii, contributia franarii rotii spate la franarea vehiculului este nula sau, in cazuri mai putin extreme, neglijabila. In conditii de aderenta redusa (ploaie, zapada, nisip), limita de aderenta este atinsa mai repede si astfel decelerarea maxima are o valoare mai mica, iar valoarea transferului de greutate poate fi aproape neglijabila. De exemplu, la o motocicleta cu un raport static de 60%/40% se poate considera in conditii de aderenta foarte scazuta o valoare nula. In acest caz, nefolosirea franei spate reduce forta de franare cu 40%.

In concluzie, efectul franei spate este neglijabil pe drumuri cu aderenta optima, dar devine important in conditii de drum alunecos.
Subiectul pare incheiat. Insa o regula nu ar fi regula daca nu ar exista exceptii. Daca toate cele mentionate mai sus sunt adevarate, de ce observam la “meseriasi” aprinderea stopurilor in curbele de mare viteza sau de ce si-a montat Mick Doohan pe ghidon o a doua maneta de frana actionata cu degetul mare atunci cand concura cu piciorul drept in ghips? Aici permiteti-mi o mica paranteza, la vremea respectiva m-a amuzat fantastic incercarea unor concurenti si a unor imitatori de a-si procura rapid asemenea sisteme crezand ca au descifrat marea taina a campionului. Doohan era la fel de rapid franand cu piciorul sau cu degetul. Simplul motiv pentru care s-a inventat acest sistem era incapacitatea de a doza sau chiar actiona pedala de frana cu piciorul in ghips. Revenind la treburile noastre, frana spate se foloseste si pe drumuri de calitate superioara, dar preponderent cu alt scop decat decelerarea.

Unul dintre aceste cazuri se intalneste in faza de intrare in viraj sau in virajele lungi de mare viteza, care necesita o inclinare constanta si de durata indelungata. In aceste conditii, frana spate are un efect stabilizator. La apropierea de viraj, la franarea cu fata, fortele de inertie genereaza un moment in jurul centrului de greutate, moment destabilizator pentru directie. In sens contrar, franarea rotii spate are un efect stabilizator pe directia miscarii. Astfel, la intrarile in curbe sau in viraje lungi folosirea fina a franei spate are un efect de stabilizare asupra directiei, deci nu contribuie semnificativ la decelerare, ci la pastrarea directiei alese. Acest efect de forta stabilizatoare se poate folosi si ca o solutie “de nevoie” la aprecierea gresita a vitezei cu care se intra intr-o curba. Daca se exagereaza prea tare la viteza, cu mult peste limita permisa de curba, nu mai exista cale de scapare, singura preocupare fiind de a incerca reducerea avariilor care urmeaza (si aici nu ma gandesc numai la materialul tehnic). In schimb, daca viteza se dovedeste a fi numai un pic prea mare, exista o cale subtire de scapare - inchiderea acceleratiei face mai mult rau decat bine, o mica temperare si o strangere a trasei se pot efectua prin actio-narea foarte fina a franei spate. Actionare fina, pentru ca la majoritatea vehiculelor pe doua roti motorizate, la franarea in curba apare in roti un moment ce tinde sa ridice motocicleta in pozitie verticala. Aceste forte si momente vor fi dezbatute intr-un numar viitor.

Efectul de ridicare pe verticala, tratat in paragraful anterior, este folosit in beneficiul pilotului (mai corect exprimat pentru a stoarce si ultimele zecimi de secunda pe tur de pista) in urmatoarea situatie in care se face uz de frana spate in conditii de aderenta buna: schimbarea rapida a directiei in sicane, unde pe o distanta foarte mica motocicleta trebuie inclinata ultrarapid de pe o parte pe cealalta. In acest caz, apa-sarea franei spate concomitent cu mutarea centrului de greutate al pilotului si rotirea ghidonului amplifica momentul care efectiv arunca motocicleta dintr-o inclinare extre-ma pe o parte in cealalta. Dar si in aceste cazuri, mare atentie! Frana spate este ca alcoolul: benefic, doar consumat cu masura, dozat in cantitati mici. In curbe, in pozitie inclinata isi fac efectul si alte forte si momente din cauza carora este foarte usoara ruperea aderentei pe laterala la o ”supradoza” de frana.

In incercarea de a usura cat mai mult munca pilotilor si pentru marirea sigurantei, producatorii au introdus o serie de sisteme de franare complexe, cel mai cunoscut dintre acestea fiind sistemul Dual CBS, folosit pe scara larga de constructorul nipon Honda. Acest sistem de franare integral usureaza functionarea cupland cu un dozaj prestabilit ambele frane ale motocicletei la actionarea manetei sau pedalei de frana. Sistemul prezinta avantaje clare si ofera o siguranta marita pilotului, dezavantajul constand insa in eliminarea posibilitatii folosirii efectului stabilizator benefic al franarii numai cu frana spate. Pentru a pastra elementul de siguran-ta pe care il reprezinta franele integrale, precum si pentru a beneficia de acest element stabilizator, in ultima vreme s-au introdus sistemele semiintegrale, de exemplu la bavarezii de la BMW, care recurg la un truc inteligent pentru realizarea compromisului: la actionarea manetei fata intra in functiune si frana spate cu un dozaj corespunzator, dar la actionarea pedalei se franeaza numai roata spate.

In aceasta scurta prezentare nu am dorit sa insiruim toate aspectele franarii motocicletelor, pentru una detaliata cateva pagini nu ar fi fost de ajuns. Am incercat cu aceasta ocazie sa “iluminam” cateva elemente de baza care ne ajuta sa intelegem un pic mai bine comportamentul partenerului nostru pe doua roti.