U ovom članku je obrađen princip rada mehaničkih kočnica, tj. kočnica koje koriste sajlu. Hidraulične kočnice biće obrađene u posebnom članku. Mada sam već napravio video u kojem objašnjavam i demonstriram princip rada hidrauličnih kočnica. Izdvojen članak objašnjava standarde sajli i bužira (menjača i) kočnica.
1. Uvod – mehanička prednost
Mehaničke kočnice rade na jednostavnom principu poluge.
Što je poluga duža, to je manje mase potrebno da se pokrene veća masa. Takođe, za istu dužinu puta koju prođe masa koja se pomera, što je poluga duža, to duži put treba da prođe masa koja služi kao pokretač.
Odnos dužina a i b (sa slike) se naziva mehanička prednost. Ako je b duplo duže od a, reč je o 2:1 odnosu. U tom slučaju će 1 kg mase M2 koja deluje polugom dužine b, biti dovoljno da podigne 2 kg mase M1 koja deluje polugom a. Ipak, da bi se masa M1 pomerila za 10 cm, masa M2 moraće preći dosta veći put.
2. Mehanička prednost kod kočnica
Na opisanom principu poluge rade i mehaničke kočnice. Ručica se može pomeriti za nekih 20 stepeni dok ne dodirne korman (neki maksimum pomeranja). Pakne kočnica stoje na nekih 1 do 2 mm od obruča točka (ili kočionog diska, takozvanog rotora).
Što manje sajle povlači ručica kočnice pri svom punom pokretu od 20 stepeni, to je veća mehanička prednost. Što se manje pomere čeljusti kočnice za svaki mm povlačenja sajle, to je veća mehanička prednost.
V-brejk i drumske, kao i disk čeljusti imaju praktično fiksnu dužinu poluge, dok se kod cantilever čeljusti, promenom dužine i ugla sajle može podešavati – veća mehanička prednost, ili manja, sa više kretanja pakni (zgodno u slučaju blata).
Slično je i sa ručicama kočnica. Na slici ispod su dve ručice, koje obe imaju po 20 stepeni hoda. Jedna povlači 7 mm sajle, a druga 15 mm:
Tako se dobija veća mehanička prednost, jer ručica vuče samo 7 mm sajle pri rotaciji od 20 stepeni.
Tako se dobija manja mehanička prednost, jer ručica vuče više sajle: 15 mm pri rotaciji od 20 stepeni.
3. Osećaj naspram funkcionalnosti
Premala mehanička prednost dovodi do slabe kočione sile. Osećaj na ručici će biti čvrst, jak, ali ovo je veoma varljiv osećaj. Kada se pokuša snažno kočenje, sila kojom se čeljusti pritiskaju će biti nedovoljna za efikasno zaustavljanje bicikla.
Prevelika mehanička prednost dovodi do sunđerastog osećaja na ručici, pošto se zbog velike sile pakne i bužiri bukvalno sabijaju, gnječe. Kočiona sila bi bila dovoljna kad bi pakne pri vožnji dodirivale stalno obruč/disk, tj. češale ga. Pošto su pakne uvek na 1 mm ili dalje od kočione površine, prevelika mehanička prednost u praksi rezultuje time da se ručica kočnice povuče do kraja, do kormana, a pakne ne stignu uopšte do kočione površine, ili je tek dodirnu, nedovoljno za snažno kočenje.
Zbog ovoga je važno da mehanička prednost bude izbalansirana, zlatna sredina. Količina sajle koju povlači ručica mora odgovarati pomeranju pakni. Ako ručica vuče 10 mm sajle pri punom pokretu, kočnica mora biti takva da se pakne pomere za oko 5 mm (1:2 mehanička prednost).
4. Vrste ručica i kočnica
Postoje tri vrste mehaničkih ručica kočnica: V-brejk, kantilever i drumske, koje se uparuju sa odgovarajućim čeljustima kočnica istog naziva. Mehaničke disk čeljusti za MTB rade dobro sa V-brejk ručicama kočnica. Postoje specijalne mehaničke disk čeljusti za drumske bicikle, koje rade samo sa drumskim ručicama kočnica.
Takođe postoji nekoliko standarda novijih drumskih kočnica sa različitim stepenom povlačenja sajle. Shimano ima SLR i Super SLR standarde, pa preporučuje da se kočnice upare sa odgovarajućim ručicama. Ipak, razlike u stepenu povlačenja sajle nisu dovoljno velike da bi pravile probleme i značajnije narušavale funkcionalnost i silu kočenja.
O kompatibilnosti i mogućnosti kombinovanja različitih ručica i čeljusti, može se čitati u ovom članku: Kompatibilnost kočnica bicikla.
Postojeći komentari (pitanja i odgovori) postavljeni ispod ovog članka, premešteni su u ovu temu BikeGremlin foruma:
https://www.bikegremlin.net/threads/mehanicke-kocnice-bicikla-princip-rada-komentari-clanka.183/
Poštovani Relja,
Video sam ovu varijantu v-brake pakne na caliper kočnice:
https://www.sheldonbrown.com/home-drop.html.
Da li ove pakne poboljšavaju kočenje (veća površina trenja)?
Osnovna stvar iz fizike je: “trenje ne zavisi od dodirne površine”.
U ovom slučaju, mogu samo pretpostaviti razlog korištenja pakni za “V-brake” kočnice: bile su dosutpne. Naime, te Kool Stop, model “Salmon” pakne su među najboljim, pogotovo kada je kiša.
Inače super fora za rešavanje problema dohvata čeljusti – Šeldon je legenda. 🙂
Učili su nas tom pojednostavljenom modelu, po kom trenje ne zavisi od veličine površine kontakta i ne zavisi od brzine klizanja, ali noviji modeli kažu da je sila trenja srazmerna realnoj dodirnoj površini i da za neke materijale (npr. čelik) sila trenja opada sa porastom brzine klizanja.
U svakom slučaju interesantna ideja sa paknama. I definitivno je legenda 🙂.
Da, u praksi postoje varijacije vezano čak i za temperaturu, prisustvo vode i sl.
Ali u ovom slučaju veličina pakni nije od nekog uticaja na kočionu silu, puno je važniji sastav pakni.
Dobra stvar su i oni nosači pakni, gde se pakne samo umetnu, kao ulošci – pošto omogućavaju da cela konstrukcija bude nešto kruća, a bez da pakne moraju biti previše tvrde. Prikazao sam taj tip nosača u ovom videu, na 10:42:
Podešavanje V-brake kočnica i zamena pakni
Pozdrav,zanima me jedna stvar kupio sam skoro super bajs sa hidrauličnim kočnicama,zanima me kada ih je potrebno ozračiti i sipati novo ulje u njih,video sam tome ogledao ali nisi naglasio to što me zanima.
Ćao Luka,
Poželjno bi bilo na dve godine (ne smeta ako je češće).
Ako su pakne pri kraju, ima smisla uraditi zamenu kočione tečnosti kada se menjaju pakne (ali opet, ne bih preporučio da se čeka 3-4 godine za zamenu).