Вопрос

Почему тормоза «замораживают» подвеску?

На прошлой неделе я ехал на мотоцикле. Когда я остановился на светофоре, то заметил, что задняя подвеска немного просела, когда я отпустил задний тормоз. Позже я заметил, что с моей машиной происходит то же самое. Когда вы резко останавливаетесь, но не отпускаете тормоз, кажется, что подвеска блокируется («замирает») (см. изображение ниже). Когда вы отпускаете тормоз, подвеска автомобиля возвращается в исходное положение.


Положение подвески при торможении


Но почему так происходит? Насколько мне известно, части тормозной системы (тормозные диски, суппорты, барабаны и колодки) не связаны с движущимися частями подвески, такими как пружина амортизатора, амортизатор и стабилизатор. Кроме того, для движения подвески не требуется, чтобы двигались колёса. Вы можете легко раскачать подвеску, даже когда машина стоит.


Может ли кто-нибудь объяснить мне, как это работает?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/80359/why-do-the-brakes-freeze-the-suspension

0 Комментариев

  1. Как оказалось, ответ на этот вопрос очень очевиден и, честно говоря, довольно прост.


    Рассмотрим доску длиной 1 метр.


    Доска длиной 1 м


    Теперь, если вы приподнимете правую сторону доски на 10 см (0,1 метра), левая сторона немного сдвинется вправо.


    Доска длиной 1 м, приподнятая на 10 см.


    (Изображения не являются математически точными, они преувеличены для наглядности).


    Теперь представьте, что эта доска — не доска, а автомобиль, у которого задняя часть приподнята (или передняя часть опущена, это одно и то же) из-за торможения. Чтобы выровняться, передняя часть автомобиля должна сдвинуться вперёд в месте, отмеченном красным. (См. рисунок выше.) Поскольку тормоза не дают колёсам вращаться, это движение невозможно, и подвеска остаётся в таком положении.


    Как оказалось, я был неправ, когда сказал, что задняя подвеска просела, когда я отпустил задний тормоз. На самом деле я отпустил передний тормоз, что и привело к такому движению.


    Примечание: по этой причине никогда не следует поднимать автомобиль домкратом, если подвеска не находится в исходном положении, так как это может привести к движению автомобиля (поскольку колёса не касаются земли) и падению домкрата.


    Я принимаю ответ Мартина, поскольку он первым предложил подобное объяснение.


  1. Я сделал грубый набросок, иллюстрирующий важные моменты на представленном изображении.


    введите описание изображения здесь


    Тормоза включены:


    Центр тяжести находится над землёй, тормоза «пытаются» замедлить автомобиль, а сам автомобиль «хочет» двигаться дальше вперёд. Передняя часть «опускается», сжимая передние стойки (оранжевые). Задняя часть «поднимается», позволяя задней подвеске (синей) «раскрыться».


    Как следствие, расстояние между передними и задними колёсами (красным цветом) уменьшается (бирюзовая линия).


    Когда автомобиль полностью останавливается:


    При использовании тормозов колёса не вращаются, поэтому расстояние между ними остаётся неизменным.


    Теперь это важно: точки соприкосновения колёс с опорой (фиолетовый круг) задней подвески образуют треугольник (фиолетовые линии). Треугольник с фиксированными сторонами не допускает движения.


    Таким образом, задняя часть приподнимается. Передние колёса оказывают лишь незначительное влияние, поскольку они имеют только вертикальную свободу движения, исключающую любые горизонтальные перемещения.


    Отпущенные тормоза


    Ослабленные тормоза позволяют колесам свободно вращаться. «Блокирующий» треугольник теперь «деактивирован», так как расстояние между колесами может меняться. Теперь, когда колеса разблокированы, задняя подвеска (синий рычаг) может «закрываться», так как задняя часть автомобиля по-прежнему давит на задние колеса через пружины.


  1. Если бы вы могли независимо отпускать передний или задний тормоз, то одного из них было бы достаточно, чтобы колесо откатилось от другого колеса и подвеска вернулась в нейтральное положение. Если отпустить оба тормоза одновременно, это произойдёт без смещения центра тяжести в горизонтальном направлении.
  1. Я ставлю лайк только за то, что вы сами ответили на свой вопрос. Я бы хотел, чтобы таких людей было больше.
  1. Это проблема при проектировании электровозов - "передача веса" при запуске между передней и задней тележкой с двигателем ("тележкой").
  1. По теме — это техника, используемая в велогонках, как на горных велосипедах, так и на мотоциклах. При торможении на повороте, но с сохранением некоторой мощности, передняя подвеска сжимается и эффективно укорачивает колесную базу, благодаря чему мотоцикл может поворачивать быстрее. Это незначительно, но в гонках важна каждая мелочь.
  1. Всё ещё проще: представьте свой первый набросок с серыми вертикальными линиями, обозначающими пружины, и закрепите приспособление на поезде. Когда поезд будет набирать скорость, планка будет отклоняться назад, поэтому передняя пружина будет растягиваться, а задняя — сжиматься. Когда ускорение прекратится, пружины вернутся в своё естественное положение. Если ускорение (или замедление) меняется очень резко en.wikipedia.org/wiki/Jerk_(physics), реакция пружин может быть довольно сильной, как, например, при полной остановке при резком торможении.
  1. Вероятно, этот вопрос лучше задать на physics.stackexchange.com
  1. Хотя этот раздел вопросов и ответов не даёт прямого ответа на ваш вопрос, сказанное в нём применимо и в данном случае.
Вы уже ответили на этот вопрос