下降时交替刹车:真的有用吗?


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我从许多消息来源(其中一些在此站点上,例如在此问题的答案中)听到,您应该交替使用前后制动器。大多数人认为,刹车可以更好地冷却。

我大部分时间都在做同样的事情,但是我从不真正了解它是否真的有帮助和/或是否有很好的解释。

我的观察方式:下降时,我们将所有势能(在某个高度)首先转换为动能,然后转换为制动衬块/轮辋/制动盘中的热量。

与首先均匀地制动两个制动器相比,是否先加热前制动器再加热一点,然后再制动后制动器,然后再向前制动实际上是否重要?


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出于安全原因,我一直倾向于轮换。如果您开始失去制动力,您会更快地注意到它,并且可能还有足够的制动能力才能完全停止。
Daniel R Hicks,

Answers:


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我看着建模,它非常复杂。有很多时间常数和热量流需要考虑。如果我有一堆非接触式测温仪,我会考虑做个实验。

实际上,如果两个制动器都同样工作,您可能需要考虑一下故障模式:如果您需要放慢速度,但是两组制动衬块/轮辋/制动盘/制动液已经很热,则储备量要少于一个正在冷却而另一个正在加热-最后的制动可能足以将您翻倒。

对于一定的下降时间,使一个制动器热到足以在过程中尽早散发大量热量可以有所帮助,但是热量传递与温度差成线性比例,这将抵消使一个制动器早热的影响。前制动器将比后制动器获得更多的气流,因此冷却速度更快;但是如果您需要停车,则需要前刹车良好地工作(并且可以预见),因此,在不踩下前刹车的情况下下坡行驶可能不是一个好计划。

对于每个制动器相同的总热量输入,如果制动表面的峰值温度更高,它将更快地将热量散发到空气中,这有可能(这是很难建模的部分),从而减少了向系统其余部分(管子)的传递。用于轮辋制动器,液压碟片用液体)。此外,这只会增加从工作垫的工作面向空气中散发的热量,因为接触热边缘的热垫不会散发热量,但是靠近热边缘的热垫会通过间隙吹入空气。这更适用于轮辋制动器,因为盘式系统中垫板上的气流很小-间隙较小,并且通常存在阻止气流的机制。多数制动衬块的导热性很差,这意味着从背面散发出来的热量很少或没有热量(烧结金属盘式制动衬块是一个例外)。


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我喜欢有关交替制动更加安全的解释。
fgysin恢复莫妮卡

好答案。我还考虑过对此建模,并在意识到未知常量的数量后放弃了!关于刹车片导电性差的说法,您有参考吗?我想这意味着Shimano的鳍片不是那么有用吗?
Will Vousden

@WillVousden它们是烧结的金属垫-我的“最”垫可能是例外。轮辋制动衬块基本上是橡胶,其导热系数约为0.2 W / mK,或者是塑料(相似的TC,因此对于有机盘式衬块,我们可以假设相同)。铝的导热系数为200 W / mK;即使钢是50 W / mK,也很少给出烧结垫成分的技术信息,但是我看到的烧结铜的数字范围是2至50 W / mK。低端是有机物的10倍,高端> 100倍。尽管不是游戏规则改变者,但烧结金属板上的鳍片可能非常有用。
克里斯H

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@fgysin同样适用于短时尖锐的城市后裔(我住在一个多山的城市),我倾向于使用后刹车,因为它不会过快(并根据路况适时使用),并保持前刹车以实际停车。体重当然会很好。
克里斯H

您错过了另一部分。加热胶胎上的胶水(产生建议的地方),或通过加热将其吹成气。
tpg2114

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两个制动器同时制动将使制动更有效,更短,从而在冷却之间留出大量时间。

制动器应仅在最大强度下短时间施加,直到您的速度降低到所需水平。

施加制动器并长时间拖拽会降低速度,但这只是以牺牲制动盘,轮辋以及施加制动液的相当大的温度为代价。如果制动液达到沸腾温度,将有发生故障的危险。任何车辆都是如此。


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如果您以一定量的动能和势能进入,并以一定量的动能和势能出来,则差异已经归结为制动器中的热量(或者轮胎+道路,如果您锁定了车轮,那将是坏)。提前制动会增加热量散发的时间。在最大强度下制动时,对路面的假设可能是不明智的-当然,我最棘手的(公路)下降过程中有些容易出现尘土飞扬的表面或湿的叶子,或者当然是可怕的油性斑块。
克里斯H

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当您走得更快时,您会因空气阻力而损失更多能量,而剩下的更少的热量可以用来加热制动器。
ojs

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@ojs空气制动是非常好的一点,也是要考虑的另一个变量。我们必须开始考虑哪些因素限制了下降时刻的速度
克里斯·H

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在铺有路面的公路(公路自行车,轮辋)上,我总是同时和前后刹车。这样可以通过进行更强的制动(前后制动)来使制动效果更好,并使轮辋冷却下来。特别是对于碳纤维轮辋或在高山道路上,这实际上是必须的。没有时间冷却轮辋,制动片将变得太热而不再制动,并且轮辋也将变热,并可能导致管子爆炸(乳胶)或轮辋损坏(碳)。同时进行制动,因此具有更强的制动能力,可以使您在制动之前更快,并且可以进行“后期”制动。

这是我25年在欧洲所有类型的公路(包括阿尔卑斯山等)上骑自行车(和赛车)的经验。


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热量和温度是相关的,但并不相同。

过热制动需要相当长的时间。

通过泵送制动器,更多的热量释放到空气中。即使在盘式制动器上,很小的间隙也要比没有间隙大。散发热量并不需要太多的气流。在炎热的天气里,即使是微风也能有所作为。辐射热将在没有气流的情况下消失。

在较硬的制动下,由于会使制动器磨损更多,并吸收一些能量,因此产生的热量会减少。

当制动器变热时,它的摩擦力减小,因此更多的动能被加热到温度。

交替刹车可让您踩刹车并保持恒定速度。您可以同时泵送两个泵,以实现均匀冷却。

较慢的温度会降低温度,因为制动器有更多时间冷却。并且以较低的速率产生热量。中等制动比轻制动可能会有窗口,但是如果放慢速度,则几乎可以始终控制温度。我装的卡车会爬下长长的山坡。

如果您感到刹车开始减弱(减少摩擦),请停止刹车并使其冷却。

在轮辋制动器上,您可以加热轮胎。

在盘式制动器上,您可以煮沸制动液。自然,更大的光盘将具有更多的冷却效果。

我将使用较长的体面的后部作为主要部件,以便在前部保留一些空间。

不要进入空气位置,以免产生更多的空气阻力。


哇!我没有抱怨,但我拥有化学工程学位。我们研究流化床催化床的热量和空气动力学。我没有弥补。
狗仔队

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小时候,我的家人曾经在威尔士各地骑自行车旅行度假。有一次,在很长的下坡路(几英里)上,我的前轮胎因过热(显然是轮辋刹车)而爆炸了。

不知道这是否是常见现象,但它可以解释交替发生的事情。


它因过热而爆炸,交替的现象使一个制动器冷却而不是一直拖着它们,这会升高温度。交替意味着您的刹车将关闭并且冷却不会拖曳。
Criggie

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无论是均匀使用刹车还是交替使用两个刹车,都不知道其中一个比另一个更热。

您无法控制不受监控的变量。

如果您有显示制动温度的显示器,那么最好的制动方法是将两个制动器保持在同一温度下。几乎可以肯定的是,通过多种制动模式,交替和不交替地可以实现。


因为其他因素会起作用,所以这仅对温度管理最好,而不一定是整体。
克里斯H

@ChrisH这就是问题所在。我正在回答。人们认为,某些制动协议可以更好地控制温度,但没有任何依据(他们从未在制动时监控温度)。
卡兹(Kaz)2013年

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这并不是我对问题的理解,我认为它不仅仅是温度管理。但是你说的很好,这不是我的不赞成。我刚刚订购了一款非常便宜的红外测温仪,以期进行初始测试。
克里斯·H

@ChrisH基本上,如果我们将自行车保持在一定的下降速度,则相当于刹车散发的一定瓦数的热量:能量是mgh(质量,重力常数,高度)。除以时间,我们得到强度。无论我们如何制动,如果我们保持该速度,我们都会得到相同的耗散。如果我们将制动器保持在恒定温度下,并使它们之间相等,那似乎是理想的选择。如果它们是相同的硬件(相同的表面积,材料),则它们将消失。
卡兹(Kaz)

不同气流中的相同硬件的行为将不同,但否则您是对的。这与我在Carel的回答下的评论非常相似,但我只考虑在开始和结束时使用mgh +0.5mv²,而您的方法应消除空气制动的影响。
克里斯·H
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