Спирачен път на мотоциклет срещу автомобил: Кой спира по-бързо при аварийна ситуация?

На хартия разполагаме с резултатите от измервания, извършени с прецизни уреди; на компютърния екран виждаме кадри от видеозаснемането. Докато ги разглеждам, не мога да не изпитам облекчение, че бях на мотоциклета, разположен на около три метра зад автомобила. Предстои да разрешим спора чий спирачен път е по-кратък: на автомобила или на мотоциклета. За онези, които искат краткия отговор, преди да се потопят в пълния ни тест на спирачния път: при аварийно спиране автомобилите почти винаги спират по-бързо от мотоциклетите. И този извод е важен не само за мотоциклетистите (поне за разумните), но и за водачите на автомобили.

Защо хората смятат, че мотоциклетите спират по-добре от автомобилите?

Погрешното схващане, че мотоциклетите би трябвало да намаляват скоростта толкова ефективно, колкото ускоряват (особено върху суха и гладка настилка), вероятно произтича от впечатляващата им динамика на ускорение. Дори привидно скромният BMW G 310 R, с невзрачния си едноцилиндров двигател с мощност 34 к.с., може да достигне 100 км/ч само за седем секунди. Затова човек би очаквал мотоциклетите да спират също толкова впечатляващо, когато настъпи моментът за паническо спиране. Нашият тест в реални условия показва защо това предположение не е вярно.

Запознайте се с тестовите превозни средства: сравнение между автомобили и мотоциклети

Четириколесните участници бяха BMW M4, Kia Stinger GT и BMW X3. При двуколесните разполагахме с разнообразна селекция – от масивния туристически круизър BMW K 1600 Grand America до непретенциозния роудстър BMW G 310 R. Между тях се наредиха три приключенски туристически мотоциклета (Honda Africa Twin Adventure Sports, BMW R 1200 GS и BMW R 1200 GS Rallye), както и спортният BMW S 1000 RR. Като включим и BMW GS Rallye, оборудван с офроуд гуми, подборът ни от мотоциклети обхвана наистина широк спектър от стилове, включително:

• BMW K 1600 Grand America – пълноразмерен туристически круизър
• BMW S 1000 RR – суперспорт
• Honda Africa Twin Adventure Sports – приключенски туристически мотоциклет, 21-инчово предно колело
• BMW R 1200 GS – приключенски туристически мотоциклет, пътни гуми
• BMW R 1200 GS Rallye – приключенски туристически мотоциклет, офроуд гуми
• BMW G 310 R – роудстър от начален клас

Как тествахме спирачния път

Умишлено избрахме пътища, които не бяха идеално гладки, подобни на тези, които се срещат при ежедневното каране. Налягането в гумите беше настроено според препоръките на производителя. По време на спирането симулирахме паническо натискане на спирачния педал (лоста на предната спирачка и педала на задната спирачка при мотоциклетите), докато ABS се задейства и ни доведе до пълно спиране.

Физиката на спирането с мотоциклет

Ефективността на спирането с мотоциклет се влияе от множество фактори, включително:

• Характеристики на сцеплението и конструкция на гумите
• Сили и инерционни моменти
• Промени в свиването на вилката при намаляване на скоростта
• Положението и движенията на водача
• Конструкция на спирачната система
• Наличие на ABS и други усъвършенствани системи за подпомагане

Нашият главен редактор обаче, който е страстен почитател на мотоциклетите и безкомпромисно педантичен, би настоял да обсъдим понятия като „малка спирачна сила“ или, още по-лошо, „колкото по-широка е гумата, толкова по-голямо е контактното петно“. Той веднага би извадил лист хартия, покрит с надлъжни и напречни вектори, и неуморно би търсил добре обосновано съгласие относно величината на силата на триене в контактното петно между гумата и пътя.

Накратко, колкото по-дълго е междуосието и колкото по-нисък е центърът на тежестта, толкова по-кратък е спирачният път. Това води до по-малко нежелани странични ефекти при силно забавяне, като повдигане на задното колело (stoppie) или занасяне на задната част, към които са особено склонни спортните и naked мотоциклетите с по-късо междуосие. Освен това има и други особености, които си струва да бъдат разгледани.

Професионалните състезатели използват похват, известен като „сгъстяване на окачването“, за да увеличат максимално сцеплението с настилката. Състезатели от различни серии „свиват“ предната вилка и моноамортисьора, за да натоварят и двете колела и така да увеличат контактните им петна. Макар много аспекти да се описват с линейни зависимости (силата на триене в контактното петно е произведение от коефициента на триене и тежестта, която натоварва колелото), при спиране по-голямото контактно петно действително е предимство. Много преди предната гума да загуби сцепление обаче, повечето мотоциклети с късо междуосие започват да повдигат задното колело във въздуха. За да забавят това, състезателите се изместват възможно най-назад при спиране и преместват центъра на тежестта към задното колело. Тези стратегии обаче са характерни предимно за професионалните състезания на затворени трасета, където части от секундата имат решаващо значение. Но какво се случва по обикновените пътища?

Резултати за спирачния път на автомобилите: от 100 км/ч до пълно спиране

Всички четириколесни превозни средства при рязко намаляване на скоростта от 100 км/ч очаквано показаха различни резултати:

• BMW M4: 36,3 метра
• BMW X3: 39,1 метра

Разбира се, не изключихме ABS, още повече че мотоциклетите отдавна също са оборудвани с антиблокиращи спирачни системи. Всъщност от 2015 г. ABS е задължителен за всички нови мотоциклети с двигатели над 125 куб. см, продавани в Европа. Между другото, BMW е сред пионерите, като още през 1987 г. представя серийния модел BMW K 100 с ABS.

Какво се случва, когато предното колело на мотоциклета блокира

Дори опитни състезатели, както се вижда в надпреварите от най-високия клас MotoGP, могат да допуснат критичната грешка да блокират предното колело – сценарий, който почти гарантира инцидент, от сравнително леко плъзгане и падане до, при неблагоприятни обстоятелства, изхвърляне на водача във въздуха. Важно е да се отбележи, че и мотоциклетисти с ABS могат да изпитат блокиране на предното колело. Ако ABS беше разрешен в състезанията, вероятно стремежът на публиката към зрелище и желанието на организаторите и телевизионните оператори за печалба щяха да доведат до повече падания.

Между другото, блокирането на задното колело също е крайно нежелателно. Макар невинаги да води до падане, занасящата се задница на мотоциклета определено не помага нито на стабилността, нито на съкращаването на спирачния път.

Резултати за спирачния път на мотоциклетите: от 100 км/ч до пълно спиране

Сега нека насочим вниманието си към мотоциклетите. Ще започна с най-добрия резултат в нашата група: тежкият BMW K 1600 Grand America (364 кг с пълно натоварване) спря на най-кратко разстояние – само 42 метра. Забележително е, че не изискваше от мен никакви коригиращи или защитни маневри. Почти невъзможно е този двуколесен „лимузинен“ мотоциклет да бъде вкаран в stoppie и заслугата за това е на най-дългото междуосие сред тестваните машини – 1618 мм. Допълнителният коз на BMW е предното окачване Duolever на „Голямата Америка“. Отличителната особеност на тази почти автомобилна конструкция е, че независимо колко силно спирате, склонността към повдигане на предното колело остава минимална. С други думи, при намаляване на скоростта няма подскачане или нестабилност – мотоциклетът остава изключително стабилен.

Следващият в списъка на „добрите спирачи“ е спортният BMW S 1000 RR със спирачен път 42,5 метра, въпреки че е натъпкан с електроника като високотехнологичен смартфон с всички възможни екстри. Той разполага с Dynamic Damping Control (DDC), Automatic Stability Control (ASC), Dynamic Traction Control (DTC) и интелигентен сензор на Bosch за износването на спирачните накладки, интегрирани в комбинирана спирачна система. При натискане на лоста на предната спирачка системата задейства частично и задната. Струва си да се отбележи, че същата спирачна система е монтирана на всички „големи“ BMW в теста, включително BMW K 1600 GA и двете „гъски“.

Връщайки се към обсъждането на мотоциклетите, една неоспорима истина остава в сила: колкото по-късо е междуосието, толкова по-нестабилен става мотоциклетът при силно спиране – и толкова по-явна е склонността му да се преобърне.

Honda Africa Twin Adventure Sports, оборудвана със стандартен двуканален ABS, изключително дълъг ход на окачването, предни и задни спирачни апарати, зависещи изцяло от действията на водача, и предно колело с диаметър 21 инча – почти като велосипедно – се представи достойно. Изненадващо, въпреки тези характеристики, тя надмина своя съперник от същия клас BMW R 1200 GS, който има 19-инчово предно колело с профилна ширина 120 мм. Струва си да припомним, че според формалните зависимости площта на контактното петно не се влияе пряко от ширината; тя променя формата и ориентацията на петното и може да преразпределя натоварването в него, като запазва същата обща площ. Що се отнася до „гъската“, показателно е, че въпреки богатото електронно оборудване, сходно с това на спортния модел, за пълното ѝ спиране бяха необходими 45,4 метра.

Но, както се казва, получавате това, за което плащате. Honda Africa Twin Adventure Sports повдигна задното колело във въздуха при спиране, докато BMW R 1200 GS остана невъзмутим и стабилен благодарение на характерното си предно окачване Telelever. Любопитно е, че достъпният BMW G 310 R, оборудван с един спирачен диск (макар и с внушителен диаметър 300 мм) и четирибутален радиален апарат Bybre (лицензиран продукт на Brembo), успя да спре от 100 км/ч почти като товарен влак, изминавайки значителните 48,7 метра. Важно е обаче да се отбележи, че според изчисленията на Подорожански масата не оказва съществено влияние върху уравнението, описващо максималното забавяне. Този „индоевропейски“ модел, сглобяван в завода на TVS в Индия, се държеше прилично с простия си двуканален ABS. Не се опитваше да излезе от контрол, но по-внимателният поглед към резултата разкрива…

Продължаваме с „голямата гъска“ – BMW R 1200 GS Rallye, обут с относително „агресивни“ офроуд гуми Michelin Anakee Wild, на който бяха необходими 49,9 метра, за да спре. Обяснението се крие в особеностите на поведението на грайфера на офроуд гумите върху асфалт. Това обаче има неприятен страничен ефект: при завиване мотоциклетът се клати и тези колебания се проявяват дори при наклони, които биха били незначителни за пътни гуми. Това е цената за способността да се преодолява пресечен терен и сериозна причина стилът на каране да се адаптира при движение по асфалт. Изключително важно е да се помни, че всички тези добри стойности за спирачния път са постигнати при контролирани условия, а при реална аварийна ситуация към тях трябва да добавите още пет, дори десет метра.

Спирачните пътища накратко

Ето кратко обобщение на спирачните пътища, измерени при спиране от 100 км/ч:

• BMW M4 (автомобил): 36,3 м
• BMW X3 (автомобил): 39,1 м
• BMW K 1600 Grand America: 42 м
• BMW S 1000 RR: 42,5 м
• Honda Africa Twin Adventure Sports: по-кратък от този на R 1200 GS, по-дълъг от този на S 1000 RR
• BMW R 1200 GS: 45,4 м
• BMW G 310 R: 48,7 м
• BMW R 1200 GS Rallye (офроуд гуми): 49,9 м

Как ABS действително намалява спирачния път

Нека разгледаме един ключов аспект на ABS. Ако тази система действително помага за намаляване на спирачния път, това е най-вече защото повишава стабилността при забавяне и така намалява вероятността процесът на спиране (и, не дай Боже, животозастрашаващата ситуация) да зависи единствено от гумите, а не и от останалите елементи на конструкцията на мотоциклета и уменията на водача. Освен това върху неравна настилка ABS понякога може да увеличи спирачния път.

Но мога ли аз, като мотоциклетист, да надмина спирачните възможности поне на кросоувъра BMW X3? Възможно е, макар това да е до голяма степен хипотетичен сценарий. За целта ще са ни необходими безупречен асфалт, най-дългото междуосие сред участниците в теста – BMW K 1600 Grand America – и състезателни сликове, загрети до оптимална работна температура, при изключен ABS. Дори тогава подобрението вероятно би било минимално. Освен това е трудно да си представим подобна ситуация в ежедневието на собственик на круизър. В нашия експеримент измерихме спирачния път на BMW S 1000 RR от 200 км/ч. „Германецът“ весело подскачаше по неравностите, опитваше се да се противопостави на гравитацията, размахваше задната си част и почти достигаше скоростта на освобождаване – преди да спре след внушителните 177 метра.

Що се отнася до мотоциклетите с по-късо междуосие, склонни към stoppie, нашият педантичен главен редактор настоява, че вероятността да се постигне интензивност на спиране, подобна на автомобилната, се увеличава с намаляването на коефициента на триене. Бих добавил, че това остава малко вероятно заради новите препятствия, които хлъзгавите пътища създават и които често осуетяват опитите за силно спиране.

Можете ли да спирате по-добре от ABS на мотоциклет?

Можете ли да надминете ABS на мотоциклет? Отговорът е да, но с много сериозни уговорки. Успявал съм да го направя многократно на състезателни писти. Това обаче изисква идеални условия: загрети състезателни сликове, безупречен асфалт и предварително определени точки на трасето, в които започвам да спирам. Освен това не спирах мотоциклета напълно, а само намалявах скоростта преди влизане в завой. Тези условия са много далеч от реалното каране. Затова на моя KTM 990 SMT, където ABS може удобно да се изключи с натискането на един бутон, обикновено го оставям активиран. Ами ако вали, пътната настилка е неравна или друг участник в движението направи неочаквана маневра? Във всички тези ситуации ABS ще превъзхожда уменията за спиране на 99,9% от мотоциклетистите, независимо от опита им.

Сега нека разгледаме мотоциклет без ABS. В такъв случай е препоръчително да „потопите“ задното окачване чрез задната спирачка, като едновременно и плавно натискате лоста на предната, така че предното колело да остане на самата граница на блокирането. Любопитното е, че този съвет важи и за мотоциклети с ABS. Собствениците на усъвършенствани мотоциклети с комбинирани спирачни системи обаче могат да използват само лоста на предната спирачка, а електронните системи за управление да поемат останалото. В бъдеще тези системи може не само да решават как да задействат спирачките, но и да определят траекторията ни на движение. Докато това бъдеще настъпи, изборът дали да купим мотоциклет с ABS или без него се свежда до прост въпрос: имам ли достатъчно късмет и физическо здраве, за да си позволя мотоциклет без ABS?

Гуми, използвани в теста

Ето преглед на гумите, монтирани на всяко превозно средство по време на теста:

• BMW M4: Michelin Pilot Super Sport, 255/35 R19 (отпред), 275/35 R19 (отзад)
• Kia Stinger GT: Continental SportContact 6, 225/40 R19 (отпред), 255/35 R19 (отзад)
• BMW X3: Pirelli Cinturato P7, 245/50 R19
• BMW K 1600 Grand America: Bridgestone Battlax BT-022, 120/70 R17 (отпред), 190/55 R17 (отзад)
• BMW S 1000 RR: Pirelli Diablo Supercorsa, 120/70 R17 (отпред), 190/55 R17 (отзад)
• Honda Africa Twin Adventure Sports: Dunlop Trailmax D610, 90/90 R21 (отпред), 150/70 R18 (отзад)
• BMW R 1200 GS: Michelin Anakee, 120/70 R19 (отпред), 170/60 R17 (отзад)
• BMW G 310 R: Michelin Pilot Street Radial, 110/70 R17 (отпред), 150/60 R17 (отзад)
• BMW R 1200 GS Rallye: Michelin Anakee Wild, 120/70 R19 (отпред), 170/60 R17 (отзад)

Особености на ABS при двуколесните: стандартен ABS срещу ABS за спиране в завой

Двуканалният ABS използва данни от сензори, измерващи ъгловата скорост на предното и задното колело. Когато установи разлика (която показва възможност за блокиране на едното колело), той регулира налягането в съответния спирачен кръг, като първо го намалява, а след това го увеличава. Съществува обаче съществена разлика между автомобилите и мотоциклетите. Ако автомобилите изобщо се накланят, това става съвсем леко и често в посока, обратна на центъра на завоя. Мотоциклетите, от друга страна, винаги се накланят при завиване. През 2014 г. австрийският производител KTM, в партньорство с Bosch, представя на KTM 1190 Adventure система, известна като „Cornering ABS“, и става пионер в тази технология. BMW последва примера през 2015 г., като нарече своята версия „ABS Pro“ (разбира се, с участието на Bosch). Тези системи не се ограничават до сензорите за скоростта на колелата, а включват и датчик за наклона. Те не само определят ъгъла на наклон, но и анализират данни за надлъжното и страничното ускорение, положението на дросела, избраната предавка, режима на двигателя и други параметри. Въз основа на тези данни решават как да разпределят натоварването между предната и задната спирачка в комбинираната спирачна система. Bosch твърди, че тези решения се вземат впечатляващите 100 пъти в секунда.

Нека продължим и разгледаме как се усеща това в реални условия. Когато изкарам своя KTM 990 SMT на пистата, често установявам, че обикновеният ABS се намесва прекалено агресивно в завоите. Той освобождава спирачките доста преди достигането на действително критичния момент, макар и с известно неволно изправяне на траекторията. Намесата на „cornering“ ABS при BMW S 1000 RR или KTM 1190 обаче е почти незабележима. Въпреки това системата върши чудеса, защото ми позволява да удължа спирането, без да увеличавам радиуса на завоя. Дори в най-активната фаза на спирането запазвам прецизен контрол над мотоциклета, мога да променям траекторията му и да изпълнявам маневри, за които преди не съм мечтал.

Правилно положение на пръстите върху спирачния лост

Нека се спрем на една от най-обсъжданите теми сред мотоциклетистите: колко пръста трябва да използвате върху спирачния лост – един, два или може би и четирите? Отговорът е прост: използвайте толкова пръста, колкото са необходими за ефективното намаляване на скоростта на конкретния мотоциклет, като същевременно запазвате пълен контрол върху ръкохватката на кормилото.

Основни изводи: спирачен път на мотоциклет срещу автомобил

• При аварийно спиране автомобилите почти винаги спират по-бързо от мотоциклетите благодарение на по-широката следа, четирите контактни петна и по-дългото междуосие спрямо положението на центъра на тежестта.
• Дължината на междуосието и височината на центъра на тежестта са най-важните фактори за спирачния път и стабилността на мотоциклета.
• ABS сам по себе си не съкращава непременно спирачния път – основното му предимство е стабилността и предвидимото поведение, особено за по-неопитните водачи.
• ABS за спиране в завой (BMW ABS Pro, KTM Cornering ABS) позволява спиране при наклонен мотоциклет – нещо, което стандартният ABS не може да направи безопасно.
• Офроуд гумите увеличават спирачния път върху асфалт и могат да намалят стабилността в завой.
• Добавяйте 5–10 метра към всеки публикуван спирачен път, за да отчетете времето за реакция и реалните пътни условия.

Автор: Владимир Здоров
Снимка: Никита Колобанов

Това е превод. Можете да прочетете оригиналната статия тук: Точка без връщане: разглеждаме тънкостите на спирането с мотоциклет и автомобил