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にえガレのブログ

「捉われずに拘る」をモットーにしております。

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にえ

Author:にえ
「Nie's garage」略して「にえガレ」のブログへようこそ!

『捉われずに拘る』をモットーにやっております。

2ストローク色がやや強そうにみえるかも知れませんが、4ストロークも含め どのようなバイクに乗っておられる方にも見ていただけるように配慮しているつもりです。

少しでも皆さんのお役に立てれば幸いです。

~Nie's garage OSAKA JAPAN~

☆お問い合わせはこちらまで☆
niesgarage@gmail.com

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2008.09
11

メールで質問をいただきました。




私自身の考えが正しいかどうかの確認も含めて、ここに私なりの回答を書かせていただきます。




<お問合せの内容:概略>

以前にえガレRZは320mmディスクを使ってたが296mmにサイズダウンしていますね。

ディスク径が大きいほどコントロールしやすいイメージがあるのですが…軽量化もあると思いますがそれ以外に小径化のメリットってなんでしょうか




<私の考え>

ディスク径の大きさをかえることで、車軸に対する軸トルクが変わってきます。




トルクの単位は、kgf・mやらN・mです。

つまりは、車軸と(ブレーキの場合は)ブレーキパットの中央部の距離⇒つまりは半径によって変わってくるということだと理解しています。




では、実際に数字をおいて計算してみましょう。その方が良く分かると思います。




まずはディスクとパットの摩擦力を考える必要があります。


摩擦力Fは、荷重をP、比例定数をμとすれば、


 F=μPとなります。


この時の比例定数を一般的に摩擦係数と呼びます。


面の状態、材質などによって定まりますし、動摩擦と静摩擦で異なります。


ブレーキパットのカタログに摩擦係数が載っていない理由の1つでしょうね。


ディスクの材質や状態によって変わるのですから…明記は難しいんです。




でも、某デイ○ナさんの商品紹介には、「ゴールデンパッド:従来のシンタードパッドの常識を破る「低価格」でありながら、「制動力μ0.7」という驚異的な摩擦係数を確保!」とありましたので、今回の計算にはこれを使ってみましょう(笑)




では、順を追っていきます。




:::




まず油圧レシオを算出します。




私のRZの例でいきますと、キャリパーピストンは34mmのダブル。


マスターは…今は'04R1のセミラジアルですが、以前使っていた横置きの14mmで計算してみます。




計算結果は、「9.5」です。




ここで、横置きマスターのレバー比の一般的な数値を仮に「5」とおきます。

(感覚的な適当な数値)




レバーを10kgfで引いたら、50kgfの力がマスターシリンダのピストンに掛かるということになります。




50kgfの力。油圧レシオは9.5ですから、単純に掛け算します。




50kgf×9.5=475kgfです。


これは片側のキャリパーピストンにかかる力です。半力が加わるのでディスクを挟む力は倍になります。


475kgf×2=950kgf




これに先ほどの摩擦係数をかけます。


950kgf×0.7=665kgfとなります。




ここまでがディスクとキャリパー間で行なわれた力のやりとりです。




さて、ここからはディスクとホイル(というかタイヤの外周)間での力のやりとりになります。




ここで、前述の軸トルクが出てきます。




先に記述したとおり、ブレーキパットの中央部の距離⇒つまりは半径によって変わってくるとすれば…。

(パット高さを50mmとおくと、中央部だから割る2となり、ディスク径から25mm引きます)




320mmのディスクを使った場合、

 (320/2)-25 =半径135mm

 

296mmのディスクを使った場合、

 (296/2)-25 =半径123mm




となります。




それぞれ得られる軸トルクは、


※単位に合わせてmに直します


320mmディスクの場合

 (135/1000)m×665kgf =89.8kgf・m




296mmディスクの場合

 (123/1000)m×665kgf =81.8kgf・m




これが、タイヤの外周に対してかかっていきますから、タイヤの半径で割ってやれば、外周部への力が求まります。


BT45 90/90-18の外径はブリヂストンのHP調べで619mmですから、半径309.5mm(≒0.3m)




320mmディスクの場合

 89.8kgf・m/0.3m = 298kgf




296mmディスクの場合

 81.8kgf・m/0.3m = 272kgf




となります。




大きなディスクの方がブレーキが効くようになる理屈を数値化したらこうなります。


さて、コントロール性についてですが、ディスクが大きくなることにより、同じ入力に対する力の”倍化”する量が大きくなるのですから、少しの変化で過敏に変化する…と言い換えることができます。




またディスクとタイヤをスプロケットに置き換えるとイメージが沸くと思います。




もちろん、他にも各パーツの重量や、ブレーキホースなどによる圧力損失もありますが…ここでは単純比較するために無視しています。


また、仮においた数字もありますので、絶対値そのものに信憑性はありません。


あくまでも計算により”どの程度違ってくるのか”を数値により捉えていただくことで、感覚的な理解を助けることが目的です。


以上、参考になれば幸いです。


--

Nie's garage WORKS <nie_gare@ybb.ne.jp
>

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