Paberil on meil täppisinstrumentidega tehtud mõõtmiste tulemused, arvutiekraanil aga videovõtte kaadrid. Neid vaadates tunnen paratamatult kergendust, et olin mootorrattal, umbes kolm meetrit auto taga. Kohe lahendame vaidluse selle üle, kelle pidurdusteekond on lühem: autol või mootorrattal. Neile, kes soovivad lühikest vastust enne meie täielikku pidurdusteekonna katset: hädapidurduse korral peatuvad autod peaaegu alati mootorratastest kiiremini. See teadmine on oluline mitte ainult mootorratturitele (vähemalt mõistlikele), vaid ka autojuhtidele.
Miks arvatakse, et mootorrattad pidurdavad autodest paremini?
Eksiarvamus, et mootorrattad peaksid aeglustama sama tõhusalt, nagu nad kiirendavad (eriti kuival ja siledal pinnal), tuleneb tõenäoliselt nende muljetavaldavast kiirendusvõimest. Isegi näiliselt tagasihoidlik BMW G 310 R oma silmapaistmatu 34-hobujõulise ühesilindrilise mootoriga saavutab 100 km/h vaid seitsme sekundiga. Seetõttu võiks eeldada, et paanilise pidurduse hetkel pidurdavad mootorrattad sama muljetavaldavalt. Meie tegelikes tingimustes tehtud pidurduskatse näitab, miks see oletus paika ei pea.
Tutvume katsesõidukitega: autode ja mootorrataste võrdlus
Neljarattalisi esindasid BMW M4, Kia Stinger GT ja BMW X3. Kaherattaliste valik oli mitmekesine: alates suurest matka-cruiser’ist BMW K 1600 Grand America kuni tagasihoidliku rodsterini BMW G 310 R. Nende vahele jäid kolm seiklusmatkamootorratast (Honda Africa Twin Adventure Sports, BMW R 1200 GS ja BMW R 1200 GS Rallye) ning sportmootorratas BMW S 1000 RR. Arvestades ka maastikurehvidega BMW GS Rallye’d, hõlmas meie mootorrattavalik tõepoolest väga laia stiilide spektrit, sealhulgas:
- BMW K 1600 Grand America – täismõõdus matka-cruiser
- BMW S 1000 RR – supersportmootorratas
- Honda Africa Twin Adventure Sports – seiklusmatkamootorratas, 21-tolline esiratas
- BMW R 1200 GS – seiklusmatkamootorratas, maanteerehvid
- BMW R 1200 GS Rallye – seiklusmatkamootorratas, maastikurehvid
- BMW G 310 R – algtaseme rodster
Kuidas me pidurdusteekonda katsetasime
Valisime teadlikult teed, mis ei olnud täiesti siledad, vaid sarnanesid igapäevasel sõidul kohatavate pindadega. Rehvirõhud seati tootja soovituste kohaselt. Pidurdamisel jäljendasime paanilist piduripedaali vajutust (mootorratastel esipiduri hoova ja tagapiduri pedaali kasutamist), kuni ABS rakendus ja sõiduk täielikult peatus.
Mootorratta pidurdamise füüsika
Mootorratta pidurdamise tõhusust mõjutavad paljud tegurid, sealhulgas:
- Rehvi haarduvusomadused ja konstruktsioon
- Jõud ja inertsimomendid
- Esikahvli kokkusurumise muutused aeglustamisel
- Sõitja asend ja liigutused
- Pidurisüsteemi konstruktsioon
- ABS-i ja muude täiustatud abisüsteemide olemasolu
Meie peatoimetaja, kes armastab mootorrattaid, kuid on kompromissitult põhjalik, nõuaks siiski selliste mõistete arutamist nagu „väike pidurdusjõud” või, mis veel hullem, „mida laiem rehv, seda suurem kontaktpind”. Ta võtaks kohe paberilehe, kataks selle piki- ja ristisuunaliste vektoritega ning püüaks järeleandmatult jõuda põhjendatud kokkuleppele rehvi ja tee kontaktpinnas mõjuva hõõrdejõu suuruse kohta.
M – süsteemi „mootorratas + sõitja” massikese.
F = Mg – raskusjõud, mis on suunatud massikeskmest vertikaalselt allapoole.
Fin – inertsijõud. Pidurdamisel (aeglustamisel) on see suunatud liikumissuunas (ettepoole).
F1 ja F2 – vastavalt esi- ja tagarattale mõjuvad normaalrõhujõud (ehk pinnase reaktsioonijõud). Pidurdamisel kandub raskus esirattale (\(F_1 > F_2)).
Fsc1 ja Fsc2 – esi- ja tagaratta veojõud (hõõrdejõud). Pidurdamisel on need suunatud liikumissuunale vastupidiselt (tahapoole).
Lühidalt: mida pikem teljevahe ja madalam raskuskese, seda lühem pidurdusteekond. See vähendab tugeva aeglustamise soovimatuid kõrvalmõjusid, näiteks stoppie’t või tagaosa vänderdamist, millele lühikese teljevahega sport- ja naked-mootorrattad on eriti altid. Lisaks on veel nüansse, mida tasub lähemalt vaadelda.
Profisõitjad kasutavad pinnaga haardumise maksimeerimiseks võtet, mida nimetatakse „vedrustuse kokkusurumiseks”. Erinevate võistlussarjade sõitjad „lamendavad” esikahvli ja monovedrustuse, et koormata mõlemat ratast ja suurendada nende kontaktpinda. Kuigi paljusid aspekte kirjeldavad lineaarsed seosed (kontaktpinnas mõjuv hõõrdejõud on hõõrdeteguri ja rattale langeva raskuse korrutis), on suurem kontaktpind pidurdamisel tõepoolest eelis. Ent ammu enne seda, kui esirehv haardumise kaotab, hakkab enamik lühikese teljevahega mootorrattaid tagaratast õhku tõstma. Selle hetke edasilükkamiseks kallutavad võidusõitjad end pidurdamisel võimalikult taha, nihutades raskuskeskme tagaratta poole. Need võtted on siiski levinud suletud radadel peetavas profispordis, kus sekundi murdosad otsustavad kõik. Aga mis juhtub tavateedel?
Autode pidurdusteekonna tulemused: 100 km/h-st täieliku peatumiseni
Kõik neljarattalised sõidukid andsid kiirel aeglustamisel kiiruselt 100 km/h ootuspäraselt erinevaid tulemusi:
- BMW M4: 36.3 meetrit
- BMW X3: 39.1 meetrit
Loomulikult ei lülitanud me ABS-i välja, eriti kuna ka mootorratastel on blokeerumisvastaseid pidurisüsteeme kasutatud juba kaua. Tegelikult on ABS olnud alates 2015. aastast Euroopas müüdavatel kõigil uutel üle 125 cm³ mootoriga mootorratastel kohustuslik. Muide, BMW oli üks teerajajaid, tuues juba 1987. aastal turule ABS-iga seeriamudeli BMW K 100.
Mis juhtub, kui mootorratta esiratas blokeerub?
Isegi kogenud sõitjad võivad, nagu näeme MotoGP kuningliku klassi võistlustel, teha kriitilise vea ja esiratta blokeerida. See olukord lõpeb peaaegu vältimatult halvasti: suhteliselt leebest külglibisemisest maapinnale kuni õnnetumal juhul sõitja õhku paiskumiseni. Tasub märkida, et esiratas võib blokeeruda ka ABS-iga mootorrattal. Kui ABS oleks võistlustel lubatud, tooksid publiku vaatemänguiha ning korraldajate ja teleülekannete tegijate kasumimotiivid tõenäoliselt kaasa rohkem kukkumisi.
Ka tagaratta blokeerumine on väga ebasoovitav. Kuigi see ei lõpe alati kukkumisega, ei soodusta mootorratta külgedele vibav tagaosa ei stabiilsust ega lühemat pidurdusteekonda.
Mootorrataste pidurdusteekonna tulemused: 100 km/h-st täieliku peatumiseni
Pöörame nüüd tähelepanu mootorratastele. Alustan meie valiku parimast: raske (täislastis 364 kg) BMW K 1600 Grand America peatus kõige lühema maa järel – vaid 42 meetriga. Seejuures ei pidanud ma tegema ühtegi tasakaalustavat ega kaitsvat manöövrit. Seda kaherattalist limusiini on peaaegu võimatu stoppie’sse sundida, mille eest võime tänada katsealuste pikimat, 1618 mm teljevahet. BMW trump on siin ka „Suure Ameerika” Duolever-esivedrustus. Selle peaaegu autoliku konstruktsiooni silmapaistev omadus on, et ükskõik kui tugevalt pidurdada, jääb esiratta tõusmistendents minimaalseks. Teisisõnu ei teki aeglustamisel jõnksutamist ega ebastabiilsust – mootorratas püsib vankumatult stabiilne.
Järgmine meie „pidurdustippude” nimekirjas on sportmootorratas BMW S 1000 RR, mille pidurdusteekond oli 42.5 meetrit, kuigi see on elektroonikat täis nagu kõigi lisadega tippnutitelefon. Sellel on Dynamic Damping Control (DDC), Automatic Stability Control (ASC), Dynamic Traction Control (DTC) ja Boschi nutikas piduriklotside kulumisandur, mis kõik töötavad koos ühendatud pidurisüsteemiga. Esipiduri hoova vajutamisel rakendab süsteem osaliselt ka tagapidurit. Tasub märkida, et sama pidurisüsteem on kõigil meie katses osalenud „suurtel” BMW-del, sealhulgas BMW K 1600 GA-l ja mõlemal „hanel”.
Mootorrataste juurde naastes jääb üks vaieldamatu tõde kindlaks: mida lühem teljevahe, seda ebakindlamaks muutub mootorratas tugeval pidurdamisel ja seda ilmsem on selle kalduvus üle nina minna.
Honda Africa Twin Adventure Sports, millel on tavaline kahekanaliline ABS, erakordselt pika käiguga vedrustus, üksnes sõitja sisenditele toetuvad esi- ja tagapidurisadulad ning 21-tollise läbimõõduga esiratas, mis meenutab peaaegu jalgrattaratast, pidas end väga väärikalt üleval. Üllataval kombel edestas see neist omadustest hoolimata oma klassikaaslast BMW R 1200 GS-i, millel on 19-tolline esiratas 120 mm laiuse rehviprofiiliga. Tasub meenutada, et valemite järgi ei sõltu kontaktpinna suurus otseselt rehvi laiusest; laius muudab hoopis kontaktpinna kuju ja suunda ning võib koormusi selle sees ümber jaotada, samal ajal kui kogupindala jääb samaks. „Hane” puhul väärib märkimist, et kuigi see on sportmootorrattaga sarnaselt elektroonikat täis, vajas see täielikuks peatumiseks siiski 45.4 meetrit.
Aga nagu öeldakse, saad selle, mille eest maksad. Honda Africa Twin Adventure Sports tõstis pidurdamisel tagaratta õhku, samal ajal kui BMW R 1200 GS jäi tänu oma iseloomulikule Telelever-esivedrustusele kindlaks ja stabiilseks. Huvitaval kombel suutis soodne BMW G 310 R, millel on üks piduriketas (ehkki arvestatava 300 mm läbimõõduga) ja Bybre neljakolviline radiaalsadul (Brembo litsentsitud toode), peatuda kiiruselt 100 km/h peaaegu nagu kaubarong, läbides märkimisväärsed 48.7 meetrit. Samas tuleb märkida, et Podorožanski arvutuste kohaselt ei mõjuta mass maksimaalset aeglustust kirjeldavat võrrandit kuigi palju. See India TVS-i tehases kokku pandud „Indo-Euroopa” mudel käitus oma lihtsa kahekanalilise ABS-iga täiesti korralikult. See ei üritanud juhitavust kaotada, kuid tulemust lähemalt vaadates selgub…
Edasi jõuame „suure hane” ehk BMW R 1200 GS Rallye’ni, millel olid suhteliselt „agressiivsed” maastikurehvid Michelin Anakee Wild ja mis vajas peatumiseks 49.9 meetrit. Põhjus peitub maastikurehvi mustri eripärases käitumises asfaldil. Sellega kaasneb aga ebameeldiv kõrvalmõju: kurvides hakkab mootorratas võbelema ning võbelus tekib isegi sellise kalde juures, mis maanteerehvidele poleks probleem. See on hind, mida makstakse maastiku vallutamise võime eest, ning oluline põhjus asfaldil sõidustiili kohandada. Tuleb meeles pidada, et kõik need kiiduväärsed pidurdusteekonnad saavutati kontrollitud tingimustes; tegelikus hädaolukorras tuleks neile lisada veel viis või isegi kümme meetrit.
Pidurdusteekonnad lühidalt
Siin on kiire kokkuvõte kiiruselt 100 km/h mõõdetud pidurdusteekondadest:
- BMW M4 (auto): 36.3 m
- BMW X3 (auto): 39.1 m
- BMW K 1600 Grand America: 42 m
- BMW S 1000 RR: 42.5 m
- Honda Africa Twin Adventure Sports: lühem kui R 1200 GS-il, pikem kui S 1000 RR-il
- BMW R 1200 GS: 45.4 m
- BMW G 310 R: 48.7 m
- BMW R 1200 GS Rallye (maastikurehvid): 49.9 m
* maastikurehvid
Kuidas ABS tegelikult pidurdusteekonda vähendab
Vaatleme nüüd üht ABS-i olulist aspekti. Kui see süsteem tõepoolest aitab pidurdusteekonda vähendada, siis eelkõige seetõttu, et see parandab aeglustamisel stabiilsust. Nii väheneb tõenäosus, et pidurdusprotsess (ja hoidku taevas, eluohtlik olukord) sõltub üksnes rehvidest, mitte mootorratta muudest konstruktsioonielementidest ja sõitja oskustest. Ebatasasel teel võib ABS aga mõnikord pidurdusteekonda hoopis pikendada.
Kas mina mootorratturina suudaksin pidurdada paremini kui vähemalt BMW X3 crossover? Teoreetiliselt on see võimalik, kuigi üsna hüpoteetiline. Selleks vajaksime laitmatut asfalti, meie katsealuste pikima teljevahega BMW K 1600 Grand Americat ning optimaalse töötemperatuurini soojendatud võistlusslikke, kusjuures ABS peaks olema välja lülitatud. Isegi siis oleks pidurduse paranemine tõenäoliselt minimaalne. Pealegi on sellist olukorda cruiser’i omaniku igapäevaelus raske ette kujutada. Meie katses mõõtsime BMW S 1000 RR-i pidurdusteekonda kiiruselt 200 km/h. „Sakslasest” sportmootorratas põrkas rõõmsalt üle ebatasasuste, püüdis gravitatsiooni eirata, vibutas tagaosa ja jõudis peaaegu põgenemiskiiruseni – peatudes hirmutava 177 meetri järel.
Lühema teljevahega ja stoppie’le kalduvate mootorrataste kohta väidab meie pedantne peatoimetaja, et autoga võrreldava pidurdusintensiivsuse saavutamise tõenäosus suureneb hõõrdeteguri vähenedes. Lisan omalt poolt, et see on endiselt ebatõenäoline, sest libe tee toob kaasa uusi takistusi, mis nurjavad sageli kõik katsed väga tugevalt pidurdada.
Kas mootorrattal saab ABS-ist paremini pidurdada?
Kas mootorrattal saab ABS-ist paremini pidurdada? Vastus on jah, kuid väga oluliste mööndustega. Olen seda võistlusradadel mitu korda edukalt teinud. Selleks on aga vaja ideaalseid tingimusi: soojendatud võistlusslikke, laitmatut asfalti ja rajal ette määratud pidurduspunkte. Pealegi ei peatunud ma täielikult, vaid vähendasin enne kurvi sisenemist kiirust. Need tingimused erinevad tavaelust kardinaalselt. Seetõttu hoian oma KTM 990 SMT-l, mille ABS-i saab mugavalt ühe nupuvajutusega välja lülitada, süsteemi tavaliselt sees. Mis saab siis, kui sajab, tee on ebatasane või teised liiklejad teevad ootamatuid manöövreid? Kõigis neis olukordades ületab ABS 99.9% mootorratturite pidurdusoskused, olenemata nende kogemusest.
Mõelgem nüüd olukorrale, kus mootorrattal puudub ABS täielikult. Sel juhul on soovitatav tagavedrustus tagapiduriga „alla suruda”, rakendades samal ajal sujuvalt esipiduri hooba ja hoides esiratast blokeerumise piiril. Huvitaval kombel kehtib see nõuanne ka ABS-iga mootorratastele. Täiustatud ühendatud pidurisüsteemiga mootorrataste omanikud võivad aga kasutada ainult esipiduri hooba, jättes ülejäänu elektroonika hooleks. Tulevikus võivad need süsteemid otsustada mitte ainult seda, kuidas pidurdada, vaid ka seda, millist trajektoori mööda sõita. Seni taandub valik, kas osta ABS-iga või ABS-ita mootorratas, lihtsale küsimusele: kas mul on piisavalt õnne ja füüsilist tervist, et lubada endale ABS-ita mootorratast?
Katses kasutatud rehvid
Siin on ülevaade katse ajal igale sõidukile paigaldatud rehvidest:
- BMW M4: Michelin Pilot Super Sport, 255/35 R19 (ees), 275/35 R19 (taga)
- Kia Stinger GT: Continental SportContact 6, 225/40 R19 (ees), 255/35 R19 (taga)
- BMW X3: Pirelli Cinturato P7, 245/50 R19
- BMW K 1600 Grand America: Bridgestone Battlax BT-022, 120/70 R17 (ees), 190/55 R17 (taga)
- BMW S 1000 RR: Pirelli Diablo Supercorsa, 120/70 R17 (ees), 190/55 R17 (taga)
- Honda Africa Twin Adventure Sports: Dunlop Trailmax D610, 90/90 R21 (ees), 150/70 R18 (taga)
- BMW R 1200 GS: Michelin Anakee, 120/70 R19 (ees), 170/60 R17 (taga)
- BMW G 310 R: Michelin Pilot Street Radial, 110/70 R17 (ees), 150/60 R17 (taga)
- BMW R 1200 GS Rallye: Michelin Anakee Wild, 120/70 R19 (ees), 170/60 R17 (taga)
Kaherattaliste ABS-i nüansid: tavaline ABS vs kurvi-ABS
Kahekanaliline ABS tugineb esi- ja tagaratta nurkkiirust mõõtvate andurite andmetele. Kui süsteem tuvastab erinevuse (mis viitab ühe ratta võimaliku blokeerumise ohule), reguleerib see vastava pidurikontuuri rõhku, seda esmalt vähendades ja seejärel suurendades. Autode ja mootorrataste vahel on aga põhimõtteline erinevus. Autod kalduvad üldse vähe ja sageli kurvi keskmele vastupidises suunas, mootorrattad aga kalduvad pöörates alati. 2014. aastal tutvustas Austria tootja KTM koostöös Boschiga mudelil KTM 1190 Adventure süsteemi „Cornering ABS”, olles selle tehnoloogia teerajaja. BMW järgnes 2015. aastal ja nimetas oma versiooni „ABS Pro” (muidugi samuti Boschi osalusel). Need süsteemid kasutavad lisaks rataste kiirusanduritele ka kaldeandurit. Need ei määra ainult kaldenurka, vaid analüüsivad ka piki- ja külgkiirendust, gaasikäepideme asendit, valitud käiku, mootorirežiimi ja muid andmeid. Selle põhjal otsustavad need, kuidas jagada ühendatud pidurisüsteemis koormus esi- ja tagapiduri vahel. Boschi väitel tehakse neid otsuseid hämmastavad 100 korda sekundis.
Vaatame edasi, kuidas see tegelikus kasutuses tundub. Kui viin oma KTM 990 SMT rajale, märkan sageli, et tavaline ABS sekkub kurvides liiga jõuliselt. See vabastab pidurid ammu enne tõeliselt kriitilist hetke, kuigi kaasneb teatav tahtmatu trajektoori sirgenemine. BMW S 1000 RR-i või KTM 1190 „kurvi-ABS-i” sekkumine on seevastu peaaegu märkamatu. Ometi toimib see suurepäraselt, võimaldades pidurduspunkti pikendada ilma kurviraadiust suurendamata. Isegi kõige aktiivsemas pidurdusfaasis säilib mul mootorratta üle täpne kontroll, mis võimaldab trajektoori muuta ja teha manöövreid, millest ma varem unistadagi ei osanud.
Õige sõrmede asend pidurihooval
Vaatleme nüüd üht mootorratturite enim vaieldud küsimust: mitut sõrme tuleks pidurihooval kasutada – üht, kaht või koguni kõiki nelja? Vastus on lihtne: kasutage nii palju sõrmi, kui on teie mootorratta tõhusaks aeglustamiseks vaja, säilitades samal ajal täieliku kontrolli juhtraua käepideme üle.
Peamised järeldused: mootorratta ja auto pidurdusteekond
- Hädapidurdusel peatuvad autod peaaegu alati mootorratastest kiiremini tänu laiemale rööpmele, neljale kontaktpinnale ja raskuskeskme suhtes pikemale teljevahele.
- Teljevahe pikkus ja raskuskeskme kõrgus on mootorratta pidurdusteekonda ja stabiilsust kõige enam mõjutavad tegurid.
- ABS ei pruugi iseenesest pidurdusteekonda lühendada – selle peamine eelis on stabiilsus ja järjepidevus, eriti vähem kogenud sõitjate puhul.
- Kurvi-ABS (BMW ABS Pro, KTM Cornering ABS) võimaldab pidurdada kallutatud mootorrattaga, mida tavaline ABS ei suuda ohutult teha.
- Maastikurehvid pikendavad asfaldil pidurdusteekonda ja võivad muuta kurvisõidu ebastabiilsemaks.
- Lisage igale avaldatud pidurdusteekonnale 5–10 meetrit, et arvestada tegeliku reaktsiooniaja ja teeoludega.
Autor: Vladimir Zdorov
Foto: Nikita Kolobanov
See on tõlge. Originaalartiklit saate lugeda siit: Tagasipöördumispunkt: uurime mootorratta ja auto pidurdamise nüansse
Avaldatud september 20, 2023 • 14m lugemiseks
