Como desacelerar durante longas descidas e evitar vidros dos freios


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Eu costumo andar de estilo turístico, e não são incomuns descidas de algumas centenas de metros ou até 1000 metros (verticalmente, geralmente o gradiente médio é de 5 a 10%). Qual é a melhor técnica para travar para evitar que os vidros fiquem travados?

Teoria

Ouvi os seguintes conselhos:

  • freio de pulso em vez de constantemente travar
  • use alternadamente os freios dianteiro e traseiro
  • crie o máximo de arrasto aerodinâmico possível para reduzir a pressão nos freios

Além disso, tenho as seguintes teorias:

  • as pastilhas de freio têm uma temperatura acima da qual elas começam a esmaltar, então eu devo travar dessa maneira, para evitar exceder essa temperatura
  • se eu travar repentinamente com grande potência, as pastilhas / rotores / jantes de disco terão que absorver muita energia que se traduz em calor, se eu travar suavemente - menos calor será gerado
  • se eu travar com ambos os freios, a energia será dividida entre dois freios, de modo que o calor (embora não necessariamente uniformemente - a divisão dependa da força aplicada nas manetes de freio)
  • quanto maior a velocidade, maior o arrasto aerodinâmico; portanto, se eu for mais rápido, menos energia (no total) precisará ser absorvida pelos freios
  • quanto menor a velocidade, maior o tempo que leva para andar, mais tempo para dissipar o calor do sistema de freio

Estratégias de frenagem

Portanto, com base no exposto, tenho duas estratégias para a frenagem:

  1. Trave o mínimo possível, mas quando necessário (por exemplo, antes da curva em gancho), freie rapidamente com grande potência e ambos os freios
  2. Freie constantemente usando ambos os freios e mantenha a velocidade baixa (abaixo de 20 km / h?)

A primeira estratégia é tentar usar o máximo de arrasto aerodinâmico possível e, em seguida, irá gerar muito calor no sistema de freio. Embora durante os freios, tenha tempo para esfriar novamente. A segunda estratégia mantém a alta temperatura constante dos freios, mas desde que a velocidade seja baixa, presumo que a temperatura não exceda a temperatura da vidraça.

Eu descartei essas estratégias:

  1. Freie constantemente e mantenha a velocidade baixa usando freios alternados. Isso significa que, embora o freio que não está funcionando esteja esfriando, o outro fica com carga máxima e sua temperatura será mais alta, melhorando o risco de exceder a temperatura da vidraça.

Experiências

Eu já vi alguns rotores de disco:

  1. Na minha bicicleta de deslocamento diário, tenho uma colina (700m de comprimento, 4% de inclinação) e freio rapidamente, mas com muita força
  2. Na minha bicicleta de trekking - descendo no asfalto reto, começando com gradiente acima de 10%, onde ganhei ~ 50km / h depois, tentei não ganhar mais velocidade usando a técnica de freios alternados

Também tenho a sensação de que, após as vidraças, quando sinto uma força de frenagem mais baixa, se eu andar algumas descidas quando sou mais gentil com esse freio, ele recupera sua eficácia. É possível?

Embora possa ser um problema solucionável usando meios diferentes (reduza meu peso, use rotores maiores). Estou procurando que funcionaria melhor, mesmo em bicicletas sem freio a disco.

EDITAR:

Pergunta final

Para reduzir o número de variáveis, minha pergunta final é: Dado:

  1. A velocidade V n - que é a velocidade que o motociclista obteria se ele não frear nem pedalar, quando o areo drag o impede de ganhar mais velocidade com a força gravitacional.

  2. Velocidade desejada que o motociclista gostaria de ir V d = R * V n

Quais são as melhores estratégias de frenagem que:

  1. Minimize o tempo necessário para percorrer 10 km dessa inclinação
  2. Evitar vidros dos travões

Dependendo do R . Se R> = 1, então a estratégia é simplesmente não frear, isso é fácil, mas como frear se R = 0,5 ou mesmo R = 0,1 ?


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Você disse que "envidraçou" seus rotores em uma colina de 4%, travando apenas em breve? Isso parece estranho. Qual foi a duração do período de frenagem da sua camisa? Qual é o tamanho do seu rotor?
Rider_X

Pequenos esclarecimentos: "descidas de algumas centenas de metros ou mesmo de 1000 metros" é que a viagem horizontal, a distância de rolamento ou a elevação vertical mudam?
Criggie

a energia total ao longo do tempo total é irrelevante. Energia para dissipação de energia em qualquer período de tempo, com relação à capacidade específica de calor do sistema e à temperatura da vidraça, é o que importa.
Purr

@Rider_X: meu tamanho de rotor é de 160 mm, peso 90 kg e 8 carrego cerca de 20 kg no meu rack. A frenagem curta é de cerca de 3 segundos.
Wiktor N

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@ Crigge: 1000 metros na vertical. Esclarecido em questão
Wiktor N

Respostas:


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Os freios funcionam transformando energia cinética em calor por atrito. À medida que você aquece o sistema, geralmente há menos capacidade de absorver mais calor (além de alterações físicas no componente do sistema de freio).

Constantemente arrastar os freios é provavelmente a pior estratégia. As bicicletas em tandem fazem isso, mas geralmente têm um sistema de freio dedicado a ser um freio de arrasto e um sistema de freio separado para ser usado na parada. Se o freio de arrasto falhar por superaquecimento, o sistema de freio primário não deve ser afetado.

A razão pela qual a frenagem de arrasto constante é uma péssima estratégia se você não possui um freio de arrasto dedicado é a seguinte:

  1. Os freios nunca têm chance de esfriar, aumentando o calor ao longo do tempo, o que pode torná-los ineficazes se, por exemplo, você precisar parar repentinamente;
  2. Se você estiver usando a frenagem por arraste para manter uma velocidade lenta, não estará aproveitando a resistência aerodinâmica. Arrastar sobe com o cubo de velocidade. Assim, você obtém a maior força de frenagem do arrasto aerodinâmico quanto mais rápido você vai (sim, parece loucura).
  3. Se você não estiver usando efetivamente o arrasto aerodinâmico, estará forçando seus freios a fazer mais trabalho proporcional (ou seja, calor) do que se você deixar a velocidade aumentar e depois freie.

Dependendo da sua tolerância à velocidade (estou pessoalmente feliz em rodar a minha velocidade de mais de 90 km / h), a estratégia ideal é deixar a velocidade aumentar, fazer um período de frenagem em que você diminui a velocidade (por exemplo, vá de 80 km / h até 40 km / h), solte os freios e deixe sua velocidade subir. Isso permite que você esfrie os freios e use o arrasto aerodinâmico para sua vantagem. A chave é tentar ter longos períodos entre uma frenagem comprada para que você possa aproveitar o máximo de calor dos seus freios. Se o período entre uma frenagem comprada for muito curto (por exemplo, pressionando os freios), você começará a acumular calor excessivo nos freios, o que levará ao desbotamento e até à falha em algumas circunstâncias extremas.


E quanto mais rápido você avança, mais rápido o sistema de freios se move pelo ar, melhor o gradiente de temperatura que pode ser mantido, mais rápido o sistema de freios pode esfriar, ganhando duas vezes mais velocidade :) Para qualquer velocidade razoavelmente alcançável, em um bicicleta de pedais, em uma estrada, na terra ... apenas sendo cuidadoso caso os pedantes estejam à espreita;)
Purr

Para aumentar o tempo entre os momentos de frenagem, você pode parar completamente e esperar até que esfriem o suficiente.
catraca aberração

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@ratchetfreak sem fluxo de ar, os freios levarão muito tempo para esfriar em uma parada. Pode funcionar, mas você tem que ser muito paciente.
Rider_X

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Problemas com vidros em descidas de gradiente de 5 a 10% indicam que a técnica / confiança geral da bicicleta é o que precisa de aprimoramento, frear cada vez mais é mais o culminar de uma boa técnica e a confiança resultante, em vez de uma habilidade per se. Sim, você precisa desaprender o mau hábito de frear demais e arrastar os freios, mas, para fazer isso, precisa aprender outros bons hábitos. As curvas etc variam, mas eu não estive em uma estrada de 10 graus ou menos decente, onde considero a frenagem há anos (exceto frenagem relacionada ao semáforo / frenagem relacionada ao tráfego etc.)

Mas primeiro e mais simplesmente:

Não relacionado à tecnologia

Mudar para:

  1. Almofadas de metal. Verifique se seus discos são compatíveis, verifique também a largura do disco com mais regularidade; almofadas de metal vão usá-los mais rapidamente.
  2. Rotores maiores. Verifique se o seu quadro / garfo é compatível.
  3. Almofadas com aletas.
  4. Ice-tec e rotores similares.
  5. Freios que usam pastilhas com áreas de superfície maiores.

Técnica relacionada

Aprenda a andar mais rápido.

Freios mais intensos e menos freqüentes são muito bons, mas, em última análise, isso resulta em uma condução mais rápida e mais difícil, fazer isso com segurança envolve uma melhoria geral em todo o seu conjunto de habilidades descendentes e um conhecimento ideal ideal da sua bicicleta, para que você possa ser ainda mais confiante de que não vai falhar com você em alta velocidade.

editar: muito disso foi escrito com o pressuposto de 10% de mountain bike decente, já que eu meio que deslizei na pergunta e não me passou pela cabeça que alguém pudesse frear tanto que se vidrou as pastilhas em 10% da estrada. No entanto, é amplamente válido para andar na estrada também.

Por fim, uma das habilidades mais importantes para uma descida mais rápida é a leitura do terreno, olhando para o futuro, planejando onde você freará. Isso se torna uma segunda natureza depois de um tempo, mas pode ser frustrante até você começar a notar melhorias. Todos sempre podem melhorar essa habilidade e isso é um grande fator de medo / confiança.

Fundamentalmente, é o processamento de informações e a tomada de decisões. Se você não consegue processar rápido o suficiente e decidir rápido o suficiente, não importa suas outras habilidades, não poderá usá-las de maneira adequada e segura.

Se você tem medo, não pode realmente estar no controle total, porque está distraído, sem foco. É importante lembrar de ouvir esse medo, alguns dias, simplesmente não é o seu dia, por qualquer motivo. Se você souber o motivo, trabalhe nele. Caso contrário, aceite o dia de folga, afastar o medo da mente e disparar como se estivesse em outro dia pode ser desastroso se você não reconhecer e abordar a causa do medo.

Como ir mais rápido (ou seja, resultar em frenagem menor)

Aprender. Auto-ensinar e / ou pagar por lições. Se você se autodidata, lembre-se de praticar, para poder rever instantaneamente sua técnica; é fácil aprender a teoria e iludir-se pensando que você está colocando em prática.

Prática. Prática não significa apenas "andar a cavalo", significa andar em algo que você achar complicado, depois analisá-lo, considerar o que a teoria diz sobre montá-lo e depois repetir e revisar essa seção até você colocar a teoria em prática automaticamente.

Não pense em ir mais rápido, é uma coisa sem sentido para pensar; ir mais rápido é um subproduto da melhor técnica; a técnica é como você vai mais rápido e é nisso que deveria estar pensando.

De todas as técnicas para acelerar, a frenagem com menos tem o maior número de requisitos. Você só pode frear menos quando pode processar, decidir e reagir mais rapidamente, ou seja, quando todas as suas outras habilidades podem demorar menos. É muito raro encontrar alguém que precise se concentrar especificamente em frear menos, em oposição a todas as habilidades que lhes permitirão fazê-lo e ter confiança para fazê-lo.

Observe que geralmente não frear nos cantos pode ser considerado "aprender a não frear", mas o processo geralmente é o de aprender a frear, com todas as habilidades necessárias e aprender a não frear é mais uma questão de desaprender um dos piores e mais maus hábitos perigosos, ao invés de aprender uma habilidade real.

O único momento em que você realmente precisa aprender a frear menos é se você se sentir totalmente confiante o tempo todo na velocidade em que está indo e quiser ir mais rápido, mas ainda estiver preso nos seus modos antigos, subconscientemente emplumados. Observe que esse comportamento, quando toda a técnica parece ser boa - além da frenagem -, é mais frequentemente do que não, na verdade um sinal de não ter total confiança, o que geralmente é causado por não olhar para a frente o suficiente e não processar as informações com rapidez suficiente.

Por último

Alguns ajustes de bicicleta para aumentar a confiança descendente também são uma opção. Isso pode envolver a redução do espigão do assento antes da descida (ou obter um conta-gotas, existem algumas opções baratas decentes por aí), editar: removidas as sugestões puramente relacionadas ao MTB (e sim, eu usaria um post-conta mesmo em uma bicicleta de estrada)


Eu não entrei na maioria das (ou sequer mencionei) as técnicas de descida mais rápida, pois esse é um tópico ENORME com muita informação por toda a Internet. Mas, fundamentalmente: identifique o que desencadeia o medo de ir mais rápido (acho que nas curvas e o medo de não acelerar antes da curva?) E leia a teoria, depois trabalhe para colocá-la em prática. Ainda me lembro de passar horas aprendendo a posição do corpo e a memória muscular, criando formas entre cones (vídeo eu!) Quando decidi levar o BTT a sério, e o "freio" que tive quando percebi que tinha que trabalhar olhando para o futuro. :)
Purr

Na semana passada, a fonte do meu medo foi o laptop nos meus cestos e uma superfície de pilotagem muito ruim (muitas pedras, superfície destruída pelo fluxo de água etc.). Mas eu realmente aprecio sua resposta. Eu acho que preciso aprender mais sobre como percorrer curvas acentuadas com gancho de cabelo (180 voltas com menos de 10m de raio)
Wiktor N

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A velocidades de 50k / h, a força pode se tornar o principal problema para muitas pessoas; entrar e manter a distribuição correta de peso magro (acima de 45 graus) e testa-ré para um gancho de cabelo com raio de 10m exigirá prática e provavelmente mais força do núcleo. Sua técnica já terá que ser realmente boa, mas toda a força extra que você conseguirá ajudará quando você estiver tentando manter sua posição por 10 segundos com as forças atuando em você. Vá mais rápido à medida que melhora, no entanto, curvas acentuadas e inconsistentes, uma após a outra, são mais difíceis do que retas, então tome cuidado com elas.
21918 Purr #

1
Ah, e é claro que você tem que levar em consideração as condições e a superfície, eu não tentaria nada disso na superfície ruim que você mencionou!
21918 Purr #

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Problemas com vidraças em descidas de gradiente de 5 a 10% indicam que a técnica / confiança geral da bicicleta é o que precisa ser aprimorado com frequência, sim, mas ficar preso atrás dos carros também é um grande problema (eu tive dois casos apenas no sábado em que tive que descer com o freio por causa de carros que tinham ultrapassado pouco antes descidas - mais curto, mas colinas íngremes) +1 principalmente para pastilhas de metal
Chris H

4

Pastilhas de metal nos freios a disco (um pouco demais para comentar).

As almofadas de metal no meu tourer estavam melhores do que nunca após a segunda descida nesta viagem (a primeira grande descida teve uma parada para o almoço, mas era similar). Esta foi a primeira vez que eu pisei em algo assim, por isso foi bastante cauteloso, ou seja, no freio um pouco - provavelmente demais, mas a moto aguenta.

Para dar uma idéia do meu estilo descendente, aqui está o topo dessa segunda descida no vídeo . Observe que a mão esquerda aciona o freio traseiro na minha bicicleta britânica; se você olhar com cuidado, poderá ver quando eu mudo de desacelerar para não acelerar muito (esses grampos são íngremes) e relaxo um pouco o freio (mais nítido com meus discos de cabo do que com hidráulica). O comportamento do freio dianteiro foi semelhante.


1
Eu realmente preciso fazer o experimento que planejei com um termômetro de infravermelho olhando meus rotores e uma boa descida. O problema é que eu estava desmontando o termômetro e continuo encontrando usos para ele.
21718 Chris H

Para dar uma impressão de que tipo de condições estou falando - esta é uma das descidas recentes (embora apenas 600m na ​​vertical): google.com/maps/@38.0414032,15.9501289,3a,75y,23.71h.68.85t/…
Wiktor N

Então, nessa estrada (estou no celular, só olhei um pouco), você precisa andar a uma velocidade adequada à superfície / visibilidade / tráfego / bicicleta. É provável que isso signifique frear antes de cada gancho de cabelo, pelo menos, e não desacelerar nas curvas (isso não significa liberar completamente o freio, pois pode ser necessário limitar a aceleração). Eu diria que é mais uma questão de saber se você espalha sua frenagem sobre cada pequena reta, ou permite que sua velocidade aumente um pouco e depois pisar no freio a tempo da próxima curva. O último travagem maximiza ar
Chris H

Além de uma frenagem geralmente melhor, o metal tem a vantagem de trabalhar na chuva e na lama, mesmo que você não tenha pisado nos freios por um tempo ... com a resina, é necessário emplumar de propósito no molhado para evaporar / remova a água dos discos, para que você tenha energia instantânea quando precisar travar. Com metal, isso não é problema. Eu gostaria de ver essas medidas também :) Ice tec + de metal nas barbatanas vs metais normal, seria interessante também ... pode me emprestar sua arma termômetro por favor :)
Purr

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@Wiktor NI como essa curva, ligeiramente inclinada, a sensação de perigo, seguida por mais curvas, tão incrível ... mas eu também odeio essa curva porque é (principalmente) cega e não confio em motoristas :(
Purr

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Vou jogar um pouco de matemática aqui para mostrar exatamente quanto calor seus freios precisam suportar - e isso fica um pouco longo e não responde diretamente à pergunta.

Primeiro, quando você desce, precisa dissipar muita energia potencial gravitacional . Essa energia é proporcional à sua massa: quanto mais você pesa, mais energia você precisa dissipar. Portanto, dada uma massa específica e uma altura de descida, a quantidade de energia que você precisa dissipar é constante.

E você tem efetivamente apenas duas maneiras de dissipar essa energia: através de resistência aerodinâmica ou usando seus freios para transformar a energia em calor.

Quanta energia?

Supondo que você, sua bicicleta e todo o seu equipamento pesem 100 kg, para uma descida de 1.000 metros, você precisa dissipar

9.8 * 100 * 1,000 Joules

São 980.000 Joules.

Quanta energia é essa?

O suficiente para ferver quase toda a água em uma garrafa de água cheia de 500 mL.

Pense em quanto tempo leva para ferver 1/2 litro de água em um fogão ao mais alto calor possível ...

980.000 J é energia suficiente para acender uma lâmpada de 100W por quase três horas (980.000 J / 100 W = 9.800 s).

E quão quente fica uma lâmpada de 100W?

Arrastando os freios para ficar lento

Então, o que acontece se você puxar os freios até a descida para manter a velocidade baixa?

Bem, vamos assumir uma descida íngreme e reta para simplificar as coisas.

Nessa descida, sem freios, vamos assumir que o arrasto aerodinâmico faz com que você desça a 90 km / hora. Se você fizer isso, dissipará todos os 980 kJ por arrasto aerodinâmico - porque nunca usou os freios.

Mas se você não quer ir tão rápido? E você freia em toda a descida e mantém a velocidade em 30 km / hora? Isso vai dividir a dissipação de energia entre os freios e o arrasto aerodinâmico.

Quanto vai ser arrastado?

Bem, a perda de energia por arrasto aerodinâmico é proporcional à velocidade do cubo , portanto, se toda a energia foi dissipada por arraste a 90 km / hora, indo apenas 1/3 da velocidade, significa que apenas 1/27 da energia será dissipada, deixando tudo o restante da energia será dissipada como calor pelos freios. Mas como você está indo apenas 1/3 da velocidade, a menor força de arrasto que você encontra atua sobre você por três vezes mais, então 3 * 1/27 = 1/9.

Por isso, arrastar os freios para manter a velocidade em 30 km / hora significa que você precisa dissipar 8/9 * 980.000 Joules - o que ainda representa quase 90% de toda a sua energia.

Novamente, isso é energia suficiente para ferver completamente quase meio litro de água.

E quantas lâmpadas essa energia manterá acesa no seu caminho para baixo? Bem, assumindo uma inclinação de 10% ou 10 km de descida, você levará 20 minutos para descer 1.000 metros verticais. 20 minutos são 1.200 segundos. 980.000 / 1.200 = 817W.

8/9 dos quais são 721W.

(E agora você também sabe por que não consegue subir 10% a 30 km / hora - porque não consegue sustentar uma saída de 721W através dos pedais ...)

Sim, você está gastando energia suficiente para manter sete lâmpadas de 100W acesas.

Em seus freios.

Quão bem você acha que isso vai funcionar?

Mesmo se você andar apenas 10 km / hora (e não puder ir muito mais devagar do que isso e permanecer na posição vertical ...), ainda precisará dissipar 260W + nos freios - o suficiente para acender quase três lâmpadas de 100W - tente segurá-las suas próprias mãos.

É por isso que arrastar os freios em uma descida faz com que os pneus explodam ou derretam as rodas de fibra de carbono, se você tiver freios no aro. Ou aqueça os freios a disco e faça com que o calor entre no seu cubo e comece a destruir a lubrificação do cubo, ou entre no sistema de freio e comece a ferver o fluido hidráulico.

Ou esmalte as pastilhas dos freios porque ficaram muito quentes.


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Não sei se os números aqui são muito úteis. Primeiro, você está comparando com uma descida hipotética quase em linha reta, na qual é possível perder 1000m de altitude a 90km / h sem precisar pisar no freio. Segundo, sua análise é inteiramente em termos da quantidade de energia que precisa ser dissipada pelos freios, mas essa é uma quantidade amplamente sem sentido. Você precisa analisar em termos da potência dissipada pelos freios, ou seja, energia por unidade de tempo. De acordo com sua análise, segurar os freios para fazer 1 km / h continuamente seria tão ruim quanto fazer 30 km / h. Mas isso obviamente não é verdade:
David Richerby:

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a quantidade total de energia dissipada pelos freios seria a mesma (basicamente todos os 980kJ), mas fazê-lo a 1 km / h levaria 30 vezes mais tempo para descer a descida; portanto, a energia necessária seria muito pequena e os freios ficaria legal e legal.
David Richerby

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Certamente, 1 km / h foi uma hipérbole para entender o ponto de vista da energia. Ainda assim, meu argumento permanece. Fazer a descida a 10 km / h dissiparia a energia ao longo de uma hora, em vez de 20 minutos; 5 km / h seriam duas horas e rápido o suficiente para evitar cair. Sua resposta não fornece nenhuma indicação de como julgar se isso seria seguro, porque você considera apenas a quantidade de energia a ser dissipada, e não a taxa.
David Richerby

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Eu não estava propondo segurar algo em minhas mãos: nem lâmpadas e nem rotores de freio. Eu venho dizendo o tempo todo que você precisa estar falando sobre poder e não sobre a quantidade de energia. Obrigado por finalmente fazer isso: edite essas informações em sua resposta!
David Richerby

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19618 ojs
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