Όσο σημαντική είναι η ενέργεια και η κίνηση για την αυτοκίνηση, άλλο τόσο και περισσότερο είναι το φρενάρισμα, μιας και σε αυτό οφείλεται η ασφαλής ακινητοποίηση και η αποφυγή συγκρούσεων. Να το θέσουμε πιο απλά; Χωρίς φρένα δε θα μπορούσαμε για μιλάμε για κάτι τόσο καθημερινό, όπως οι μετακινήσεις με το αυτοκίνητο.
Πολύς κόσμος έχει τη λάθος εντύπωση πως το φρενάρισμα είναι ευθέως ανάλογο της ταχύτητας, δηλαδή πως αν το αυτοκίνητο κινείται με 50 χλμ. και φρενάρει π.χ σε 10 μ., τότε με ταχύτητα 100 χλμ./ώρα θα φρενάρει σε 20 μ.
Τα πράγματα όμως δεν είναι καθόλου έτσι και στο AutoΤρίτη πήραμε την απόφαση να διαπιστώσουμε στην πράξη πόσο διαφορετικά είναι τα πράγματα βάσει των νόμων της φυσικής και πόσο σε τελική ανάλυση επικίνδυνη μπορεί να είναι μια εσφαλμένη εντύπωση.
Πως έγιναν οι μετρήσεις
Για τις μετρήσεις φρεναρίσματος σε διαφορετικές ταχύτητες πήραμε ένα από τα αγαπημένα μας mainstream μικρομεσαία μοντέλα, το Opel Astra και μάλιστα στην έκδοση με την 1,6 CDTi πετρελαιοκινητήρα των 110 ίππων. Με τα ελαστικά να έχουν μπόλικο ψωμί (7 χλστ. πέλμα), σωστές πιέσεις και τις καιρικές συνθήκες ξηρές, πήγαμε στον τόπο των μετρήσεών μας και ορίσαμε ένα σημείο, το οποίο θα ήταν και η αρχή κάθε φρεναρίσματος. Τα δορυφορικά όργανα ακριβείας μας έχουν δυνατότητα μέτρησης ακόμη και εκατοστών του μέτρου, ενώ στο αυτοκίνητο επέβαινε ένα άτομο. Επιλέξαμε να μετρήσουμε σε 5 χαρακτηριστικές ταχύτητες: 50 χλμ./ώρα, που είναι το όριο στην πόλη, 80 χλμ./ώρα για επαρχιακό δρόμο, 100 και 120 χλμ./ώρα για ταξίδι και 150 χλμ./ώρα ως δείγμα παράβασης του ορίου ταχύτητας στο ταξίδι.
Για κάθε ταχύτητα κάναμε 4 σετ μετρήσεων, από όπου προέκυψε ο μέσος όρος για την απόσταση ακινητοποίησης και ανάμεσα σε κάθε σετ υπήρχε ικανός χρόνος ξεκούρασης των φρένων. Το αυτοκίνητο «φορούσε» ελαστικά Michelin Energy διαστάσεων 205/55 R16. Με 3πλάσια ταχύτητα η απόσταση φρεναρίσματος 9πλασιάζεται!
Αυτό που πρέπει να καταλάβουν όλοι είναι πως η απόσταση ακινητοποίησης ενός οχήματος δεν είναι ανάλογη της ταχύτητας, αλλά του τετραγώνου της. Για να μην μπλέξουμε με περίπλοκους τύπους φυσικής θα αφήσουμε να μιλήσουν τα νούμερα από μόνα τους. Έτσι με ταχύτητα 50 χλμ./ώρα το μέσο διάστημα πέδησης του Astra ήταν σχεδόν 10 μ. (9,45μ. για την ακρίβεια). Στα 80, στα 100, στα 120 και στα 150 χλμ./ώρα το διάστημα πέδησης ήταν 24, 37,7, 55 και σχεδόν 90 μέτρα (86,87 μ. για την ακρίβεια.) αντίστοιχα. Τα παραπάνω νούμερα αφορούν αποστάσεις πέδησης και μόνο. Στην ουσία είναι «εργαστηριακές» αποστάσεις μιας και δεν περιλαμβάνουν το διάστημα αντίδρασης.
O χρόνος (αντίδρασης) είναι μέτρα (φρεναρίσματος)
Στην πραγματικότητα το «κοκκάλωμα» σε ένα ξαφνικό κίνδυνο είναι το άθροισμα δύο διαδοχικών διαστημάτων: α) αυτού που διανύει το όχημα στο χρονικό διάστημα μεταξύ της αντίληψης του εμποδίου και της έναρξης του φρεναρίσματος και β) του διαστήματος το οποίο διανύει έως ότου το όχημα ακινητοποιηθεί. To πρώτο ονομάζεται διάστημα αντίδρασης και το άλλο διάστημα πέδησης, που είδαμε παραπάνω. To διάστημα αντίδρασης αφορά στο βιολογικό χαρακτηριστικό του χρόνου αντίδρασης, δηλαδή το χρονικό διάστημα που απαιτείται για να επεξεργαστεί ο εγκέφαλος το οπτικό ή το ακουστικό ερέθισμα, να σταλεί το νευρικό ερέθισμα στους αντίστοιχους μύες και αυτοί με τη σειρά τους να ολοκληρώσουν την ενέργειά τους.
O χρόνος αντίδρασης εξαρτάται από την καλή φυσική κατάσταση του οργανισμού και αυξάνεται σε περιπτώσεις κατανάλωσης αλκοόλ, λήψης φαρμάκων και υπνηλίας. Ο μέσος χρόνος αντίδρασης ενός μέσου οδηγού έχει υπολογιστεί στο 1 δλ. Αυτό μεταφράζεται σε επιπλέον 13,9 μ. για την ακινητοποίηση από τα 50 χλμ./ώρα. Με 150 χλμ./ώρα, το διάστημα αντίδρασης γίνεται 41,7 μέτρα! Και όλα αυτά με ιδανικές συνθήκες οδοστρώματος, καιρού, ελαστικών, αυτοκινήτου και φορτίου.
Το βασικό λεξικό των φρένων
ABS (Αntilock Braking System): Αποτρέπει το μπλοκάρισμα των τροχών όσο δυνατά και αν πατήσουμε το πεντάλ του φρένου, ρυθμίζοντας την πίεση των φρένων σε κάθε τροχό.
Δαγκάνες: Oι δαγκάνες των δίσκων μπορούν να αντικατασταθούν με άλλες που έχουν περισσότερα πιστόνια (2πίστονες, 4πίστονες, 6πίστονες κλπ), για καλύτερα αποτελέσματα επιβράδυνσης, αίσθηση και αντοχή. Συνήθως, αλλάζοντας δαγκάνες, πρέπει να επιλέξετε και τους κατάλληλους δίσκους.
Δισκόφρενα: Ο πιο διαδεδομένος τύπος φρένου σήμερα. Αποτελείται από μια δισκόπλακα και μια δαγκάνα που φέρει δύο τακάκια, τα οποία όταν πατάτε το πεντάλ του φρένου πιέζουν τη δισκόπλακα για να επιβραδύνουν το αυτοκίνητο.
Δισκόφρενα αεριζόμενα: Αποτελούνται από δύο δίσκους με κενό ανάμεσα τους για γρήγορη αποβολή της θερμότητας, που αναπτύσσεται κατά το φρενάρισμα. Υπάρχουν επίσης διάτρητοι, αλλά και χαραγμένοι δίσκοι.
BAS (Brake Assist): Σύστημα που αυξάνει την πίεση στο υδραυλικό κύκλωμα των φρένων για καλύτερο φρενάρισμα, όταν ασκηθεί έντονη πίεση στο μεσαίο πεντάλ.
DOT: Προδιαγραφές για τα υδραυλικά υγρά των φρένων του αυτοκινήτου. Eκφράζονται με νούμερα 3,4, ή 5.
EBD (Electronic Brake Distribution): Συνδυάζεται με το ABS και κατανέμει την πίεση του συστήματος πέδησης ανάμεσα στους δύο άξονες. Τα εμπρός φρένα έχουν σε όλα τα αυτοκίνητα μεγαλύτερη πίεση από ότι τα πίσω. Για παράδειγμα, σε μια ευθεία το EBD αυξάνει την πίεση στους πίσω τροχούς ώστε το αυτοκίνητο να επιβραδύνει πιο σύντομα. Στις στροφές η αναλογία πίεσης στον πίσω άξονα είναι φυσικά μικρότερη ώστε να αποφευχθεί το φαινόμενο της υπερστροφής.
EDL (Electronic differential lock): Ηλεκτρονικό μπλοκέ, που μειώνει την ροπή στον τροχό που ολισθαίνει φρενάροντάς τον και μεταβιβάζοντάς την σε αυτόν με την καλύτερη πρόσφυση.
Ενεργητική ασφάλεια: Ως ενεργητική ασφάλεια ορίζεται το σύνολο των τεχνολογιών και των μερών που επιτρέπει στο όχημα και στον οδηγό να αποφύγει ένα ατύχημα. Τα φρένα είναι νούμερο ένα στη λίστα.
Pre-Fill: Λειτουργία φρένων, που λάνσαρε η Alfa Romeo στην Giulieta και η οποία ενεργοποιείται στη θέση Dynamic του συστήματος D.N.A. Όταν λοιπόν το σύστημα «αντιληφθεί» μια κατάσταση που απαιτεί άμεσο φρενάρισμα (π.χ. απότομη απομάκρυνση του ποδιού από το γκάζι), η πίεση στο υδραυλικό κύκλωμα αυξάνεται πριν από το πάτημα του σχετικού πεντάλ, προετοιμάζοντας το καλύτερο δυνατό φρενάρισμα.
Σωληνάκια φρένων: Ελαστικοί σωλήνες, που μεταφέρουν τα υδραυλικά υγρά προς τις δαγκάνες και έτσι με το πάτημα του μεσαίου πεντάλ αυτές πιέζουν τα τακάκια πάνω στις δισκόπλακες.
Σωληνάκια αεροπορικού τύπου: Τα σωληνάκια αεροπορικού τύπου ή υψηλής πίεσης, που αναλαμβάνουν να μεταφέρουν το υγρό των φρένων στη δαγκάνα, δεν παραμορφώνονται με την αύξηση της θερμοκρασίας και έτσι διατηρούν σταθερή την πίεση του υγρού, σε αντίθεση με τα κοινά πλαστικά σωληνάκια (μαρκούτσια).
Servo: Bρίσκεται τοποθετημένο πίσω από την κεντρική αντλία και είναι ένα υποβοηθητικό σύστημα με σκοπό τη μείωση της δύναμης που πρέπει να καταβάλει ο οδηγός κατά την πίεση του πεντάλ των φρένων. Αυτό γίνεται κατορθωτό είτε με την εκμετάλλευση μέρους της υποπίεσης που δημιουργείται στα έμβολα της μηχανής, είτε με τη βοήθεια αντλίας που παίρνει κίνηση από τη μηχανή.
Tακάκια: Τα τακάκια είναι οι μεταλλικές βάσεις πάνω στις οποίες εδράζεται το υλικό τριβής που έρχεται σε επαφή με την δισκόπλακα την ώρα της επιβράδυνσης.
Ταμπούρα: Τα ταμπούρα τοποθετούνται πλέον μόνο στους πίσω τροχούς, γιατί οι πιέσεις που ασκούνται σε αυτούς κατά τη διάρκεια ενός φρεναρίσματος είναι πολύ μικρότερες από αυτές των μπροστινών τροχών. Αυτό το σύστημα βασικά αποτελείται από το τύμπανο, τις σιαγόνες και τα ελατήρια επαναφοράς.
Τorque Vectoring: Σύστημα ανακατανομής της ροπής, όπου φρενάρονται κατάλληλα οι εκάστοτε εσωτερικοί προς την στροφή τροχοί με στόχο την διατήρηση της ιδανικής γραμμής.
Traction Control: Ειδικοί αισθητήρες -στην πραγματικότητα είναι οι ίδιοι με του συστήματος ABS- αντιλαμβάνονται την περιστροφική ταχύτητα του κάθε κινητήριου τροχού και όταν υπάρξει διαφορά περιστροφής τότε δίνεται εντολή ώστε να φρενάρει ο τροχός που σπινάρει. Αν αυτό δεν είναι αρκετό τότε η ηλεκτρονική μονάδα του κινητήρα επεμβαίνει και στο γκάζι .
Fading: Η δυσάρεστη συνέπεια της έντονης χρήσης των φρένων και η μείωση της απόδοσης του συστήματος πέδησης. Τα κεραμικά φρένα δεν την γνωρίζουν.
Χειρόφρενο: Μηχανικό κυρίως σύστημα, που επεμβαίνει στα πίσω φρένα με το τράβηγμα του ειδικού μοχλού ανάμεσα στα καθίσματα. Πλέον υπάρχουν και ηλεκτρικά χειρόφρενα με κουμπί.
To άγιο… ABS
Το ABS (Αntilock Braking System), που πλέον είναι στάνταρ μαζί με το ESP σε όλα τα αυτοκίνητα, αποτρέπει το μπλοκάρισμα των τροχών, ρυθμίζοντας, μέσω ειδικών αισθητήρων, ηλεκτρονικού εγκεφάλου και ηλεκτροβαλβίδων, την πίεση πέδησης των φρένων σε κάθε τροχό ξεχωριστά, όσο δυνατά κι αν πατήσουμε το πεντάλ σε ένα απότομο φρενάρισμα. Γιατί είναι καλό αυτό πέρα του προφανούς οφέλους στο ίδιο το φρενάρισμα;
Αποφεύγοντας το μπλοκάρισμα των τροχών, μας δίνεται η δυνατότητα στη διάρκεια του φρεναρίσματος να «έχουμε τιμόνι» και να μπορούμε να στρίψουμε αποφεύγοντας το εμπόδιο ή τον κίνδυνο. Με μπλοκαρισμένους τροχούς το τιμόνι «κλειδώνει» και το αυτοκίνητο σέρνεται ευθεία. Με το ABS μπορούμε να κάνουμε ελιγμό την ώρα που φρενάρουμε. To ΑΒS είναι κορυφαίο στοιχείο ενεργητικής ασφάλειας και η μεγαλύτερη σχετική εφεύρεση μετά από τα ίδια τα φρένα.
Για τον πρακτικό υπολογισμό της απόστασης ασφαλείας πολλαπλασιάζουμε επί 6 το ψηφίο των δεκάδων της ταχύτητας. Για 80 χλμ./ώρα δηλαδή έχουμε 6 x 8 = 48 μ. απόσταση ασφαλείας.
Σωστή απόσταση ασφαλείας; Ο κανόνας των 2 δευτερολέπτων
Για να διατηρούμε όσο γίνεται ιδανικότερη απόσταση ασφαλείας, πρέπει να σκεφτούμε τα εξής. Αν το προπορευόμενο όχημα φρενάρει, τότε πρέπει να έχουμε απόσταση ίση με αυτή που διανύει το αυτοκίνητο σε 1 δλ. με την ταχύτητα που έχει. Αν, δηλαδή, κινούμαστε με 90 χλμ./ώρα, τότε είμαστε υποχρεωμένοι να έχουμε περίπου 25 μέτρα απόσταση. Φυσικά αυτό δεν είναι ποτέ αρκετό, καθώς πρέπει να συνοπολογίσουμε ένα ακόμη δευτερόλεπτο (δηλαδή άλλα 25 μέτρα περίπου), το οποίο χρειαζόμαστε από τη στιγμή που θα αντιληφθούμε τον κίνδυνο, μέχρι τελικά τη στιγμή που και εμείς θα πατήσουμε φρένο. Συνολικά λοιπόν, αυτό μεταφράζεται σε 2 δευτερόλεπτα, ή περίπου 50 μέτρα απόστασης από το προπορευόμενο όχημα, αν θέλουμε να είμαστε ασφαλείς (με ταχύτητα κίνησης 90 χλμ./ώρα).
Όπως γίνεται αντιληπτό, οι υπολογισμοί αυτοί για την απόσταση ακινητοποίησης είναι γενικοί και δεν μπορούν να ισχύουν σε κάθε περίπτωση. Παράγοντες όπως η κατάσταση του οδοστρώματος, των ελαστικών αλλά και του κάθε αυτοκινήτου διαφοροποιούνται ανάλογα με την περίσταση.
Ένας απλός τρόπος για τον υπολογισμό της απόστασης ασφαλείας είναι ο εξής: Χρησιμοποιούμε νοητά ένα σταθερό σημείο από το οποίο θα περάσει το προπορευόμενο όχημα (για παράδειγμα κάποια πινακίδα ή κάποιο στύλο φωτισμού) και μετράμε δύο δευτερόλεπτα (λέγοντας από μέσα μας 1001, 1002). Θα πρέπει να περνάμε και εμείς αυτό το σταθερό σημείο εκείνη τη στιγμή. Σε περίπτωση βροχής, θα πρέπει να αφήνουμε διάστημα τεσσάρων δευτερολέπτων, ενώ σε περίπτωση παγετού ακόμη περισσότερο.
Πλέον τα αυτοκίνητα φρενάρουν και μόνα τους
Τα περισσότερα από τα σύγχρονα αυτοκίνητα είτε στον βασικό, είτε στον προαιρετικό εξοπλισμό τους διαθέτουν «έξυπνα» συστήματα αυτόματου φρεναρίσματος. Χάρη στη χρήση ειδικών ραντάρ ή καμερών, μια κεντρική υπολογιστική μονάδα είναι σε θέση να αναλύει τα δρώμενα και αν χρειαστεί μπορεί σε ένα συγκεκριμένο εύρος ταχυτήτων να ενεργοποιήσει τα φρένα ακινητοποιώντας εντελώς το όχημα για να αποφευχθεί η σύγκρουση ή να μετριαστεί η έντασή της!
Πηγή: autotriti.gr
