Na papieri máme výsledky meraní vykonaných presnými prístrojmi; na obrazovke počítača zasa zábery z nakrúcania videa. Keď si ich prezerám, nemôžem si pomôcť a cítim úľavu, že som sedel na motocykli približne tri metre za autom. Chystáme sa definitívne vyriešiť spor o to, kto má kratšiu brzdnú dráhu: auto alebo motocykel. Pre tých, ktorí chcú stručnú odpoveď ešte predtým, než sa pustia do celého testu brzdnej dráhy: pri núdzovom brzdení autá takmer vždy zastavia rýchlejšie než motocykle. A toto zistenie je dôležité nielen pre motocyklistov (aspoň pre tých rozumných), ale aj pre vodičov áut.
Prečo si ľudia myslia, že motocykle brzdia lepšie než autá?
Mylná predstava, že motocykle by mali spomaľovať rovnako účinne, ako zrýchľujú (najmä na suchom a hladkom povrchu), pravdepodobne vychádza z ich pôsobivej dynamiky zrýchlenia. Dokonca aj zdanlivo nenápadný BMW G 310 R so skromným jednovalcovým motorom s výkonom 34 koní dokáže dosiahnuť rýchlosť 100 km/h za iba sedem sekúnd. Preto by sa mohlo zdať, že motocykle budú rovnako pôsobivo aj brzdiť, keď nastane okamih panického zastavenia. Náš praktický test brzdenia ukazuje, prečo tento predpoklad neplatí.
Predstavenie testovaných vozidiel: porovnanie áut a motocyklov
Štvorkolesovú skupinu zastupovali BMW M4, Kia Stinger GT a BMW X3. Na strane jednostopových vozidiel sme mali pestrú zostavu – od mohutného cestovného cruisera BMW K 1600 Grand America až po nenápadný roadster BMW G 310 R. Medzi nimi boli tri cestovné endurá (Honda Africa Twin Adventure Sports, BMW R 1200 GS a BMW R 1200 GS Rallye) spolu so športovým motocyklom BMW S 1000 RR. Ak zohľadníme aj BMW GS Rallye vybavené terénnymi pneumatikami, naša zostava motocyklov pokrývala skutočne široké spektrum štýlov vrátane:
- BMW K 1600 Grand America – veľký cestovný cruiser
- BMW S 1000 RR – superšport
- Honda Africa Twin Adventure Sports – cestovné enduro, 21-palcové predné koleso
- BMW R 1200 GS – cestovné enduro, cestné pneumatiky
- BMW R 1200 GS Rallye – cestovné enduro, terénne pneumatiky
- BMW G 310 R – roadster základnej triedy
Ako sme testovali brzdnú dráhu
Zámerne sme vybrali cesty, ktoré neboli dokonale hladké a podobali sa tým, s akými sa jazdec stretáva pri bežnej jazde. Tlak v pneumatikách bol nastavený podľa odporúčaní výrobcu. Pri brzdení sme simulovali panické zošliapnutie brzdového pedála (pri motocykloch stlačenie páčky prednej brzdy a zošliapnutie pedála zadnej brzdy), až kým sa neaktivoval systém ABS a vozidlo úplne nezastavilo.
Fyzika brzdenia motocykla
Účinnosť brzdenia motocykla ovplyvňuje množstvo faktorov vrátane:
- Vlastností priľnavosti a konštrukcie pneumatík
- Síl a momentov zotrvačnosti
- Zmien stlačenia vidlice počas spomaľovania
- Polohy a pohybov jazdca
- Konštrukcie brzdového systému
- Prítomnosti ABS a ďalších pokročilých asistenčných systémov
Náš šéfredaktor, ktorý motocykle miluje, no zároveň je nekompromisne dôsledný, by však trval na diskusii o pojmoch ako „malá brzdná sila“ alebo, ešte horšie, „čím širšia pneumatika, tým väčšia styčná plocha“. Okamžite by vytiahol hárok papiera pokrytý pozdĺžnymi aj priečnymi vektormi a neúnavne by sa usiloval dospieť k logicky podloženej zhode o veľkosti trecej sily v styčnej ploche pneumatiky s vozovkou.
M – ťažisko sústavy „motocykel + jazdec“.
F = Mg – gravitačná sila smerujúca zvisle nadol z ťažiska.
Fin – zotrvačná sila. Počas brzdenia (spomaľovania) smeruje v smere jazdy (dopredu).
F1 a F2 – normálové tlakové sily (alebo reakcie podložky) pôsobiace na predné a zadné koleso. Počas brzdenia sa hmotnosť presúva na predné koleso (\(F_1 > F_2)).
Fsc1 a Fsc2 – záberové (trecie) sily predného a zadného kolesa. Počas brzdenia smerujú proti smeru jazdy (dozadu).
Stručne povedané: čím dlhší je rázvor a čím nižšie je ťažisko, tým kratšia je brzdná dráha. Pri prudkom spomaľovaní sa tak objavuje menej nežiaducich vedľajších javov, ako sú stoppie alebo rozkývanie zadnej časti, ku ktorým sú obzvlášť náchylné športové motocykle a naháče s kratším rázvorom. Okrem toho existujú aj ďalšie nuansy, ktoré stoja za preskúmanie.
Profesionálni pretekári využívajú techniku známu ako „stlačenie odpruženia“, aby maximalizovali priľnavosť k povrchu. Jazdci z rôznych pretekárskych sérií „sploštia“ prednú vidlicu a centrálny tlmič, aby zaťažili obe kolesá a zväčšili ich styčnú plochu. Hoci mnohé aspekty opisujú lineárne vzťahy (trecia sila v styčnej ploche je súčinom koeficientu trenia a hmotnosti pôsobiacej na koleso), pri brzdení je väčšia styčná plocha skutočne výhodou. Dávno predtým, než predná pneumatika stratí priľnavosť, však väčšina motocyklov s krátkym rázvorom začne dvíhať zadné koleso do vzduchu. Aby tento okamih oddialili, pretekári sa pri brzdení nakláňajú čo najviac dozadu a posúvajú ťažisko smerom k zadnému kolesu. Tieto stratégie sa však používajú najmä v profesionálnych pretekoch na uzavretých okruhoch, kde rozhodujú zlomky sekundy. Čo sa však deje na bežných cestách?
Výsledky brzdnej dráhy áut: zo 100 km/h až do zastavenia
Všetky štvorkolesové vozidlá pri prudkom spomaľovaní z rýchlosti 100 km/h podľa očakávania dosiahli rôzne výsledky:
- BMW M4: 36.3 metra
- BMW X3: 39.1 metra
ABS sme, samozrejme, nevypínali, najmä preto, že aj motocykle sú už dlhé roky vybavené protiblokovacími brzdovými systémami. Od roku 2015 je ABS v Európe povinné pre všetky nové motocykle s objemom motora nad 125 cm³. Mimochodom, BMW patrilo medzi priekopníkov: už v roku 1987 predstavilo sériový model BMW K 100 vybavený ABS.
Čo sa stane, keď sa zablokuje predné koleso motocykla
Aj skúsení jazdci, ako možno vidieť v pretekoch najvyššej triedy MotoGP, môžu urobiť kritickú chybu a zablokovať predné koleso – scenár, ktorý takmer zaručuje nehodu, od relatívne mierneho sklzu na zem až po situáciu, keď je jazdec za nešťastných okolností vymrštený do vzduchu. Treba poznamenať, že k zablokovaniu predného kolesa môže dôjsť aj jazdcom s ABS. Keby bolo ABS v pretekoch povolené, možno s istotou povedať, že túžba divákov po atraktívnom predstavení a ziskové motívy organizátorov a vysielateľov by pravdepodobne viedli k väčšiemu počtu pádov.
Mimochodom, veľmi nežiaduce je aj zablokovanie zadného kolesa. Hoci nie vždy vedie k pádu, rozkývaná zadná časť motocykla rozhodne neprispieva k stabilite ani ku skráteniu brzdnej dráhy.
Výsledky brzdnej dráhy motocyklov: zo 100 km/h až do zastavenia
Teraz sa zamerajme na motocykle. Začnem najlepším výsledkom v našej zostave: mohutný BMW K 1600 Grand America (364 kg s plnou náplňou) zastavil na najkratšej vzdialenosti – iba 42 metrov. Pozoruhodné je, že z mojej strany nebol potrebný žiadny vyrovnávací ani obranný manéver. Túto dvojkolesovú limuzínu je takmer nemožné prinútiť k stoppie, za čo vďačí najdlhšiemu rázvoru (1618 mm) spomedzi testovaných strojov. Ďalším tromfom BMW je predné odpruženie Duolever na „Big America“. Hlavnou výhodou tejto konštrukcie pripomínajúcej automobil je, že bez ohľadu na intenzitu brzdenia zostáva tendencia predného kolesa zdvíhať sa minimálna. Inými slovami, počas spomaľovania nedochádza k trhaniu ani nestabilite – motocykel zostáva pevne stabilný.
Ďalším v našom rebríčku „brzdných výkonov“ je športový BMW S 1000 RR s brzdnou dráhou 42.5 metra, hoci je nabitý elektronikou podobne ako špičkový smartfón so všetkými možnými funkciami. Ponúka Dynamic Damping Control (DDC), Automatic Stability Control (ASC), Dynamic Traction Control (DTC) a inteligentný snímač opotrebenia brzdových doštičiek od spoločnosti Bosch, pričom všetko je integrované do prepojeného brzdového systému. Ten po stlačení páčky prednej brzdy čiastočne aktivuje aj zadnú brzdu. Za zmienku stojí, že rovnaký brzdový systém majú všetky „veľké“ motocykle BMW v našom teste vrátane BMW K 1600 GA a oboch „husí“.
Keď sa vrátime k diskusii o motocykloch, jedno nepopierateľné pravidlo zostáva v platnosti: čím kratší je rázvor, tým neistejší je motocykel pri prudkom brzdení a tým výraznejšia je jeho tendencia prevrátiť sa.
Honda Africa Twin Adventure Sports so štandardným dvojkanálovým ABS, mimoriadne dlhým zdvihom odpruženia, prednými a zadnými brzdovými strmeňmi závislými výlučne od zásahov jazdca a predným kolesom s priemerom 21 palcov – takmer pripomínajúcim bicyklové koleso – obstála veľmi dobre. Prekvapivo napriek týmto vlastnostiam prekonala svojho konkurenta BMW R 1200 GS, ktorý má 19-palcové predné koleso so šírkou profilu 120 mm. Stojí za pripomenutie, že podľa formálnych vzorcov šírka priamo neovplyvňuje plochu styku; mení však tvar a orientáciu styčnej plochy a môže v nej presúvať zaťaženie pri zachovaní rovnakej celkovej plochy. Pokiaľ ide o „hus“, treba poznamenať, že napriek bohatej elektronickej výbave podobnej športovému modelu potrebovala na úplné zastavenie 45.4 metra.
Ako sa hovorí, dostanete to, za čo si zaplatíte. Honda Africa Twin Adventure Sports pri brzdení zdvihla zadné koleso do vzduchu, zatiaľ čo BMW R 1200 GS zostal pevný a stabilný vďaka svojmu charakteristickému prednému odpruženiu Telelever. Zaujímavé je, že cenovo dostupný BMW G 310 R s jediným brzdovým kotúčom (hoci s veľkým priemerom 300 mm) a štvorpiestikovým radiálnym strmeňom Bybre (licencovaný výrobok Brembo) zastavil zo 100 km/h takmer ako nákladný vlak a prešiel pritom značných 48.7 metra. Treba však uviesť, že podľa Podorožanského výpočtov hmotnosť výrazne neovplyvňuje rovnicu opisujúcu maximálne spomalenie. Tento „indoeurópsky“ model montovaný v indickom závode TVS sa so svojím jednoduchým dvojkanálovým ABS správal slušne. Nestrácal kontrolu, no bližší pohľad na výsledok odhaľuje…
Ďalej prichádza „veľká hus“ – BMW R 1200 GS Rallye obutý do pomerne „agresívnych“ terénnych pneumatík Michelin Anakee Wild, ktorý potreboval na zastavenie 49.9 metra. Vysvetlenie spočíva v osobitostiach správania dezénu terénnych pneumatík na asfalte. Prináša to však nežiaduci vedľajší účinok: pri prejazde zákrutami sa motocykel rozkýva a toto vlnenie sa objavuje aj pri náklonoch, ktoré by pri cestných pneumatikách neboli významné. Je to cena za schopnosť zvládnuť terén a dôležitý dôvod prispôsobiť štýl jazdy na asfalte. Treba si uvedomiť, že všetky tieto pozoruhodné brzdné dráhy boli dosiahnuté v kontrolovaných podmienkach; v skutočnej núdzovej situácii by ste k nim mali pripočítať ďalších päť alebo dokonca desať metrov.
Prehľad brzdných dráh
Tu je stručné zhrnutie brzdných dráh nameraných zo 100 km/h:
- 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: kratšia než R 1200 GS, dlhšia než S 1000 RR
- BMW R 1200 GS: 45.4 m
- BMW G 310 R: 48.7 m
- BMW R 1200 GS Rallye (terénne pneumatiky): 49.9 m
* terénne pneumatiky
Ako ABS v skutočnosti skracuje brzdnú dráhu
Teraz sa pozrime na kľúčový aspekt ABS. Ak tento systém skutočne pomáha skracovať brzdnú dráhu, je to najmä preto, že zvyšuje stabilitu počas spomaľovania, a tým znižuje pravdepodobnosť, že výsledok brzdenia (a, nedajbože, život ohrozujúcej situácie) bude závisieť iba od pneumatík namiesto ostatných prvkov konštrukcie motocykla a schopností jazdca. Navyše na nerovnom povrchu môže ABS niekedy brzdnú dráhu aj predĺžiť.
Mohol by som však ako motocyklista prekonať brzdný výkon aspoň crossoveru BMW X3? Teoreticky áno, hoci ide prevažne o hypotetický scenár. Potrebovali by sme dokonale kvalitný asfalt, motocykel s najdlhším rázvorom v našom teste – BMW K 1600 Grand America – a pretekárske slicky zahriate na optimálnu prevádzkovú teplotu, pričom ABS by muselo byť vypnuté. Aj vtedy by bolo prípadné zlepšenie brzdenia pravdepodobne len nepatrné. Navyše je ťažké predstaviť si takýto scenár v každodennom živote majiteľa cruisera. V našom experimente sme zmerali brzdnú dráhu BMW S 1000 RR z rýchlosti 200 km/h. „Nemecký“ športový motocykel veselo poskakoval na nerovnostiach, snažil sa vzdorovať gravitácii, kýval zadnou časťou a takmer dosiahol únikovú rýchlosť – zastavil až po hrozivých 177 metroch.
Pokiaľ ide o motocykle s kratším rázvorom, ktoré majú sklon k stoppie, náš dôsledný šéfredaktor tvrdí, že pravdepodobnosť dosiahnutia intenzity brzdenia podobnej autu rastie so znižujúcim sa koeficientom trenia. Dodal by som, že je to stále nepravdepodobné, pretože klzké cesty prinášajú nové prekážky, ktoré často zmaria akýkoľvek pokus o prudké brzdenie.
Dokážete na motocykli zabrzdiť lepšie než ABS?
Dá sa teda na motocykli prekonať ABS? Odpoveď znie áno, ale s významnými výhradami. Na pretekárskych okruhoch sa mi to podarilo viackrát. Vyžaduje si to však ideálne podmienky: zahriate pretekárske slicky, dokonale čistý asfalt a vopred určené body na trati, v ktorých som začínal brzdiť. Motocykel som navyše nezastavil úplne, iba som znížil rýchlosť pred vjazdom do zákruty. Takéto podmienky majú od bežnej jazdy veľmi ďaleko. Preto na svojom KTM 990 SMT, na ktorom sa dá ABS pohodlne vypnúť jediným tlačidlom, ho zvyčajne nechávam zapnuté. Čo ak prší, povrch vozovky je nerovný alebo ostatní účastníci premávky urobia nečakaný manéver? Vo všetkých týchto situáciách ABS prekoná brzdné schopnosti 99.9 % motocyklistov bez ohľadu na ich skúsenosti.
Teraz si predstavme motocykel bez ABS. V takom prípade sa odporúča „ponoriť“ zadné odpruženie použitím zadnej brzdy a zároveň plynulo stláčať páčku prednej brzdy tak, aby sa predné koleso pohybovalo na hranici zablokovania. Zaujímavé je, že táto rada platí aj pre motocykle vybavené ABS. Majitelia pokročilých motocyklov s kombinovanými brzdovými systémami však môžu ovládať výlučne páčku prednej brzdy a zvyšok prenechať elektronickým riadiacim systémom. V budúcnosti tieto elektronické systémy možno nebudú iba určovať spôsob brzdenia, ale budú rozhodovať aj o našej jazdnej trajektórii. Kým táto budúcnosť nepríde, voľba medzi motocyklom s ABS a bez neho sa dá zhrnúť do jednoduchej otázky: Mám dosť šťastia a dostatočne dobré zdravie na to, aby som si mohol dovoliť motocykel bez ABS?
Pneumatiky použité v teste
Tu je prehľad pneumatík, ktorými bolo počas testovania vybavené každé vozidlo:
- BMW M4: Michelin Pilot Super Sport, 255/35 R19 (vpredu), 275/35 R19 (vzadu)
- Kia Stinger GT: Continental SportContact 6, 225/40 R19 (vpredu), 255/35 R19 (vzadu)
- BMW X3: Pirelli Cinturato P7, 245/50 R19
- BMW K 1600 Grand America: Bridgestone Battlax BT-022, 120/70 R17 (vpredu), 190/55 R17 (vzadu)
- BMW S 1000 RR: Pirelli Diablo Supercorsa, 120/70 R17 (vpredu), 190/55 R17 (vzadu)
- Honda Africa Twin Adventure Sports: Dunlop Trailmax D610, 90/90 R21 (vpredu), 150/70 R18 (vzadu)
- BMW R 1200 GS: Michelin Anakee, 120/70 R19 (vpredu), 170/60 R17 (vzadu)
- BMW G 310 R: Michelin Pilot Street Radial, 110/70 R17 (vpredu), 150/60 R17 (vzadu)
- BMW R 1200 GS Rallye: Michelin Anakee Wild, 120/70 R19 (vpredu), 170/60 R17 (vzadu)
Špecifiká ABS na jednostopových vozidlách: štandardné ABS verzus ABS do zákrut
Dvojkanálové ABS vychádza z údajov snímačov, ktoré merajú uhlovú rýchlosť predného a zadného kolesa. Keď zaznamená rozdiel (naznačujúci možnosť zablokovania jedného z kolies), upravuje tlak v príslušnom brzdovom okruhu jeho znížením a následným zvýšením. Medzi autami a motocyklami však existuje zásadný rozdiel. Autá sa nakláňajú iba mierne, ak vôbec, a často opačným smerom od stredu zákruty. Motocykle sa naopak pri zatáčaní nakláňajú vždy. V roku 2014 rakúsky výrobca KTM v spolupráci so spoločnosťou Bosch predstavil na modeli KTM 1190 Adventure systém známy ako „Cornering ABS“ a stal sa priekopníkom tejto technológie. BMW nasledovalo v roku 2015 a svoju verziu nazvalo „ABS Pro“ (samozrejme, takisto za účasti spoločnosti Bosch). Tieto systémy využívajú okrem snímačov rýchlosti kolies aj snímač náklonu. Neurčujú iba uhol náklonu, ale analyzujú aj údaje o pozdĺžnom a priečnom zrýchlení, polohe plynu, zvolenom prevodovom stupni, režime motora a ďalších parametroch. Na základe týchto údajov rozhodujú, ako rozdeliť brzdnú silu medzi prednú a zadnú brzdu v kombinovanom brzdovom systéme. Bosch uvádza, že tieto rozhodnutia sa prijímajú neuveriteľných 100-krát za sekundu.
Pokračujme tým, ako sa to prejavuje v reálnej praxi. Keď vyrazím so svojím KTM 990 SMT na okruh, často zisťujem, že bežné ABS zasahuje v zákrutách príliš agresívne. Uvoľňuje brzdy oveľa skôr, než nastanú skutočne kritické okamihy, hoci zároveň dochádza k miernemu nechcenému narovnaniu trajektórie. Zásah „zákrutového“ ABS na BMW S 1000 RR alebo KTM 1190 je však takmer nepostrehnuteľný. Napriek tomu funguje výborne: umožňuje mi posúvať body brzdenia bez zväčšenia polomeru zákruty. Aj počas najintenzívnejšej fázy brzdenia si zachovávam presnú kontrolu nad motocyklom, môžem meniť jeho trajektóriu a vykonávať manévre, o ktorých sa mi predtým ani nesnívalo.
Správne uchopenie brzdovej páčky prstami
Teraz sa pozrime na jednu z najdiskutovanejších tém medzi motocyklistami: koľko prstov by ste mali používať na brzdovej páčke – jeden, dva alebo možno všetky štyri? Odpoveď je jednoduchá: použite toľko prstov, koľko je potrebné na účinné spomalenie konkrétneho motocykla, pričom si musíte zachovať úplnú kontrolu nad rukoväťou riadidiel.
Hlavné závery: brzdná dráha motocykla a auta
- Autá pri núdzovom brzdení takmer vždy zastavia rýchlejšie než motocykle vďaka širšiemu rozchodu, štyrom styčným plochám a dlhšiemu rázvoru vo vzťahu k polohe ťažiska.
- Dĺžka rázvoru a výška ťažiska sú najdôležitejšími faktormi ovplyvňujúcimi brzdnú dráhu a stabilitu motocykla.
- ABS samo osebe nemusí nevyhnutne skrátiť brzdnú dráhu – jeho hlavnou výhodou je stabilita a konzistentnosť, najmä pre menej skúsených jazdcov.
- ABS do zákrut (BMW ABS Pro, KTM Cornering ABS) umožňuje brzdiť v náklone, čo štandardné ABS nedokáže bezpečne zabezpečiť.
- Terénne pneumatiky predlžujú brzdnú dráhu na asfalte a môžu znižovať stabilitu pri prejazde zákrutami.
- Ku každej publikovanej brzdnej dráhe pripočítajte 5–10 metrov, aby ste zohľadnili reakčný čas a skutočné podmienky na ceste.
Autor: Vladimir Zdorov
Foto: Nikita Kolobanov
Toto je preklad. Pôvodný článok si môžete prečítať tu: Bod, z ktorého niet návratu: skúmame jemné rozdiely pri brzdení na motocykli a v aute
Publikované september 20, 2023 • 14m na čítanie
