Dlaczego hydrauliczny hamulec tarczowy przestał działać podczas zjeżdżania ze stromej góry?

Jeździłem na moim rowerze górskim z przyczepą rowerową. Troje dzieci (w wieku od 4 do 8 lat) było w przyczepie (przyczepa wykonana ze stali). Zjechaliśmy z około 500 m npm do 150 m npm z nachyleniem około 15-20%.

Moje hydrauliczne hamulce tarczowe (Avid Juicy 3 z tarczami 180 mm) zrobiły się bardzo gorące i coś zaczęło dymić i śmierdzieć. Kiedy byłem na wysokości około 250 m npm zatrzymałem rower, ponieważ dzieci narzekały na nieprzyjemny zapach.

Kiedy chciałem kontynuować jazdę, przedni hamulec w ogóle nie działał. Bez problemu mogłem pociągnąć za dźwignię hamulca ! Jakby kabel został zerwany, a płyn w środku zniknął. Zatrzymałem się ponownie. Było wieczorem (ciemno) i nic nie mogłem znaleźć.

Kontynuowałem jazdę bardzo powoli, używając tylko tylnego hamulca, pociągając dźwignię hamulca przedniego raz za razem, aby zrozumieć problem. Im częściej pociągałem za dźwignię, tym większy był opór, aby ją pociągnąć, a hamulec znów zaczął działać.

Podsumowując problem: hamulec przestał działać całkowicie po tym, jak zatrzymałem rower (ale wcześniej działał jak urok, tylko z nieprzyjemnym zapachem). I zacząłem znowu działać, kiedy kilkakrotnie pociągnąłem dźwignię.

Teraz pytania:

• Dlaczego?
• Co się stało?
• Od tego czasu hamulec znów działa jak zwykle. Jak to możliwe?

To, czego doświadczyłeś, to zanikanie hamulca. Są dwa powody, dla których tak się dzieje:

1. Płyn znajdujący się w hamulcu gotuje się uwalniając gaz do układu, co powoduje, że hamulce są gąbczaste, a następnie nieistniejące.
2. Klocki i wirnik nagrzewają się wystarczająco, aby nie działać, czujesz, jakbyś zaciągnął hamulec, ale nie działa.

Wygląda na to, że doświadczyłeś pierwszego. Sytuację pogarsza woda w przewodzie hamulcowym, ponieważ wrze w niższym punkcie, płyn DOT w hamulcach Avid jest higroskopijny i przyciąga i zatrzymuje wodę w płynie hamulcowym. Być może miałeś również powietrze na linii, co również pogorszyłoby problem.

Dodatkowa waga przyczepy i dzieci (oszacowałbym dodatkowe 100 kg prawie) nakłada więcej pracy na hamulce, aby utrzymać niską prędkość. Jest to główna przyczyna zanikania hamulca i dlaczego wcześniej go nie doświadczyłeś. Technika hamowania odgrywa dużą rolę, chociaż w tej sytuacji poza twoją kontrolą. Jeśli przeciągniesz hamulce (długie ciągłe okresy umiarkowanego hamowania) zamiast krótkich serii, zobaczysz, że hamulce nagrzewają się znacznie szybciej.

Przede wszystkim pozwól, aby hamulce ostygły, abyś mógł wrócić do domu. Następnie warto również odpowietrzyć hamulce nowym płynem DOT, aby oczyścić układ z powietrza i wody. Poza tym nie próbowałbym znieść tak dużej masy na przyczepie.

Zagrajmy w fizykę (głównie dlatego, że chcę zrobić kilka liczb ...) Załóżmy, że hamulce wykonały całą pracę .....

200 kg całkowitej masy kierowcy, roweru, przyczepy i dzieci. Zejście pionowe 350 metrów oznacza, że ​​musisz rozproszyć 700 kJ energii = 200 Wh.

Znalazłem odniesienie do „Hamulce drogowe i górskie muszą pochłaniać 75 watogodzin energii w ciągu 15 minut, nie dopuszczając do legalnej sprzedaży w Europie”, więc wykorzystam je do moich obliczeń. 200WH przy 75WH / 15 Min to 40 minut.

Zakładając, że spędzisz 40 minut na zjeździe, aby nie przekroczyć granicy hamowania 75WH / 15 m, a kąt nachylenia wynosi 15 stopni, 350 metrów to około 1,5 km - możesz bezpiecznie zjechać ze wzgórza nie więcej niż 2 km / godzina - wydaje się zbyt wolna. Być może ten standard to 75WH / 15m na hamulec - więc możesz dwa razy szybciej 4 km / h. Nawet jeśli inne tarcie, szorowanie opon i straty aerodynamiczne (Przy tej prędkości?) Stanowiły 1/2 straty energii - nie można przekroczyć 8 km / h bez przegrzania hamulców. Ale zimny zestaw hamulców magazynuje energię jako ciepło - więc jaka jest dopuszczalna szybkość rozpraszania energii po 15 minutach?

Jak powiedzieli inni, gotowałeś płyn - zastąpienie go nie rozwiąże problemu. Jeśli zrobisz to ponownie z dziećmi… „Będziesz potrzebować większego hamulca” ... duh da, duh da .... (... Referencje filmu ...)

Badając tę ​​odpowiedź, jestem teraz znacznie bardziej świadomy ograniczeń moich hamulców - dzięki ....

Chociaż są już tutaj bardzo dobre odpowiedzi, mam wrażenie, że bardziej interesuje cię, dlaczego hamulce nagle przestały działać po tym, jak przestałeś jeździć przez chwilę.

Nie jestem ekspertem od hamulców, ale mam solidne doświadczenie w termodynamice. Z tej perspektywy wygląda na to, że to, co się wydarzyło (jak wyjaśniono powyżej), polegało na tym, że wystąpiło wrzenie, co oznacza, że ​​w dalszym ciągu uruchamiając hamulce, do systemu dostarczana jest dodatkowa energia cieplna. Gdy dojdzie do wrzenia, dodatkowy wkład energii prowadzi do wzrostu ciśnienia i temperatury w zamkniętym układzie, takim jak ten, dopóki szybkość wycieku nie osiągnie równowagi z wkładem energii cieplnej. Oznacza to, że nawet jeśli występuje problem, w układzie jest ciśnienie, więc po ściśnięciu uchwytu hamulec zostaje włączony.

Jak tylko przestaniesz, dodawanie energii cieplnej do systemu dobiegnie końca. Pomyśl o garnku z wrzącą wodą na kuchence: jeśli podniesiesz go z palnika, natychmiast przestanie wrzeć (chociaż temperatura nie spadnie natychmiast), ponieważ brakuje ci energii potrzebnej do utrzymania konwersji cieczy w gaz (ciepło utajone parowania), mimo że temperatura jest nadal wysoka.

W układzie hamulcowym gotowanie może trwać przez krótki czas, ponieważ ciśnienie spada ze względu na wyciek (obniża to wymaganą temperaturę do zagotowania cieczy, więc ciecz będzie nadal odparowywać i poświęcić więcej energii cieplnej, aby to zrobić, a temperatura i ciśnienie spadną razem, dopóki ciśnienie nie będzie już wystarczająco wysokie, aby przeciekać lub ciśnienie nie osiągnie ciśnienia atmosferycznego otoczenia).

Podczas jazdy hamulcami rozszerzające się gazy wypełniały pustkę powstałą w wyniku wycieku i utrzymywały wysokie ciśnienie. Po ustaniu wrzenia gazy skroplone lub powróciły do ​​normalnego ciśnienia (jeśli był tam gaz niekondensujący), z wyjątkiem tego, że teraz masz mniej płynu w układzie, z którym zacząłeś, i pustą przestrzeń wypełnioną gazem pod niskim ciśnieniem .

Następnym razem, gdy spróbujesz uruchomić hamulce, reakcja będzie prawie niczym z powodu ogromnej pustki w systemie.

Podejrzewam, że przegrzałeś zacisk, więc trochę się rozszerzył, powodując wyciek. Zapach był albo plastikowymi częściami zacisku, albo wypalającym się płynem hamulcowym. Gdy trochę ostygnie, pompowanie dźwigni powoduje, że funkcja samoregulacji hamulca dostosowuje się do utraty płynu. Właśnie dlatego myślę, że to utrata płynu, a nie uszkodzenie samego zacisku.

Zdecydowanie sugeruję, abyś zabrał hamulec do sklepu rowerowego i zlecił mu serwisowanie hamulca - rozłącz go, sprawdź pod kątem uszkodzeń i upuść / uzupełnij płyn. Możliwe, że uszczelki w środku są uszkodzone, a jeśli staną się kruche po podgrzaniu, prawdopodobnie będą działać przez jakiś czas, zanim pękną i przestaną działać. Warto więc, aby ktoś je wyciągnął, pobawił się nimi, a następnie odłożył z powrotem. Lub wymień je, jeśli przestaną być obsługiwane.

Po odzyskaniu roweru wykonaj normalny test hamulca - ściśnij dźwignię tak mocno, jak to możliwe i upewnij się, że nic się nie poddaje. Lepiej, żeby teraz pękało, niż kiedy panikujesz.

Mam podobne doświadczenia z dyskami kablowymi i wydawały się one nie działać już lepiej (początkowo były kiepskie). Zatrzymałem się, ponieważ chciałem wiedzieć, czy mogę, ponieważ mogłem zobaczyć czarny płyn bulgoczący z zacisku hamulca przedniego. Kiedy dotarłem do końca jazdy, rozebrałem je na części i wydawały się w porządku. Ponieważ było to na wycieczce rowerowej i wydawało się, że działają, zostawiłem je na rowerze na kolejne 2000-3000 km, ale kiedy wróciłem do domu, skasowałem je. Chodzi o to, że jeśli hamulec zawiedzie po wyjęciu niektórych części, to wszystko twoja wina, nawet jeśli spaliłeś te części przez przegrzanie zacisku. Być może szczególnie, jeśli to zrobiłeś.