fbpx
Lost your password?
Strona główna

Podstawowa zasada w wyścigach mówi, że wygrywa nie ten, który szybciej jedzie, ale ten, który później hamuje. Reguła ta nie obowiązywała jednak od zawsze. Pierwsze motocykle w ogóle nie miały hamulców.

Zasady mechaniki są od zawsze niewzruszone i niezmienne, podejrzewam nawet, że obowiązują w całym kosmosie, chociaż to akurat podobno wcale nie jest takie pewne. Jedna z nich traktuje o zachowaniu energii. Motocykl, rozpędzając się, nabiera energii kinetycznej. Im szybciej jedzie, tym większa energia kumuluje się w pojeździe. Skąd się ona wzięła? Silnik, poprzez spalanie (w silnikach spalinowych, wszystko jedno, czy spalania wewnętrznego, czy zewnętrznego) paliwa, dostarcza ją motocyklowi.

Żeby pojazd zatrzymać, trzeba w jakiś sposób maszynę tej energii pozbawić. Mówiąc w największym uproszczeniu, proces hamowania to nic innego jak zamiana energii kinetycznej w ciepło wytwarzane w układzie hamulcowym. Za każdym razem, gdy wciśniemy dźwignię hamulca, układ będzie generował ciepło (spowodowane tarciem), które w normalnych warunkach jazdy zostaje rozproszone do atmosfery (oraz innych elementów układu) zaraz po zwolnieniu hamulców.

Ponieważ energia kinetyczna wzrasta wraz z rosnącą prędkością, hamowanie przy wyższej prędkości lub pod obciążeniem powoduje wykładniczo zwiększone zapotrzebowanie na skuteczność układu hamulcowego. Pierwsze motocykle jeździły dosyć wolno, więc za za hamulec zapewne wystarczyły podeszwy butów kierowcy albo nawet same opory toczenia pojazdu. Jednak bardzo szybko moce silników poszły w górę, wraz z nimi prędkości, a co za tym idzie, ilości akumulowanej energii kinetycznej. Wtedy pojawił się problem – jak skutecznie zatrzymać tego potwora?

Użytkownicy pierwszych motocykli musieli radzić sobie bez hamulców

Na drewnianym klinie

Skoro pierwsze motocykle były w zasadzie prostymi rowerami z silnikiem, to ich hamulce również pochodziły bezpośrednio z welocypedu. Tego typu konstrukcje, stosowane w najbardziej archaicznych motocyklach, spotkać można jeszcze niekiedy we współczesnych, wylansowanych „holenderskich” rowerach. Był to kawałek zwykłej gumy dociskanej do opony od góry poprzez system dźwigni i cięgieł (nie mylić z cięgnami).

Ci, którzy nigdy nie mieli okazji korzystać z takiego hamulca, zapewne domyślają się, jak sprawdza się rozwiązanie. W motocyklach, znacznie cięższych od rowerów, było jeszcze gorzej. Kolejnym „rowerowym” patentem były gumowe klocki dociskane z obu stron do felgi. Guma trąca o stal brzmi już już nieco lepiej niż guma o gumę, a rozwiązanie to sprawdza się do dzisiaj właśnie w welocypedach.

Drewniany klin dociskany do obręczy spowalniał pojazd

W większości archaicznych motocykli napęd tylnego koła realizowany był za pomocą pasa klinowego, chociaż czasami stosowano wałek i przekładnię kątową, mylnie zwaną dyferencjałem. Pas klinowy, wykonany z kawałków grubej skóry łączonej stalowymi nitami, wymagał zainstalowania na tylnym kole specjalnej obręczy. Konstruktorzy wpadli więc na pomysł, aby w to samo koło wciskany był drewniany klin.

Gdy w motocyklach pojawiły się klasyczne łańcuchy napędowe, oczywistą tego konsekwencją było pojawienie się zębatki. Nie zrezygnowano jednak z tego ogromnego koła, z tym że teraz realizowało ono jedynie funkcję układu hamulcowego. Żeby było jeszcze bardziej skutecznie, niektóre europejskie firmy decydowały się na jego instalację także w przednim kole. Z kolei w Ameryce ciągle uważano, że taka ekstrawagancja jak hamulec przedniego koła w ogóle nie ma żadnego uzasadnienia.

Gumowe klocki dociskane do obręczy to stary patent rowerowy

Sporym postępem było wynalezienie hamulca taśmowego (opaskowego). Stalowa taśma, uzbrojona już w okładzinę cierną, zaciskała się na bębnie, na zewnętrznej jego stronie. Ta konstrukcja była zdecydowanie bardziej skuteczna niż wszelkiego rodzaju gumki i klocki dociskane do koła. Po pierwsze, współczynnik tarcia między okładziną opaski a bębnem był znacznie większy, a po drugie, powierzchnia trąca znacząco wzrosła, co znakomicie wpływało na skuteczność hamowania. Rozwiązanie to przetrwało niemal do dzisiaj w niektórych konstrukcjach hamulców postojowych samochodów ciężarowych, tyle tylko, że opaska zaciskana jest tam nie na bębnach kół, ale na wale napędowym. W motocyklach stosowano je zarówno na kole tylnym, jak i przednim, a przetrwało do połowy lat 20. ubiegłego wieku.

Zobacz też:

Już w latach 30. XX wieku stosowano hamulce dualne – przedni bęben obsługiwano i nogą, i ręką

Era bębna

Klasyczne hamulce bębnowe z wewnętrznymi szczękami zaczęto stosować na szeroka skalę w połowie lat 20. XX wieku, początkowo tylko w tylnym kole, później już w obu. Rozwiązanie to wciąż możemy spotkać we współczesnych maszynach o mniejszych pojemnościach. Przez dziesiątki lat konstruktorzy starali się doskonalić hamulce bębnowe i trzeba przyznać, że w szczytowym okresie rozwoju były to już układy bardzo skuteczne.

Zaczęło się od stalowych wytłoczek, w tylnym kole sterowanych cięgłem (prętem), a w przednim cięgnem linką). Ze względów konstrukcyjnych miały one niewielka średnicę i były stosunkowo wąskie. W dodatku dosyć łatwo się przegrzewały i motocykl przestawał wtedy hamować. Tego typu konstrukcje możecie odnaleźć w pierwszych polskich powojennych motocyklach, jak SHL czy WFM. Również pierwsza wersja Junaka – M07 – wyposażona była w taki bęben.

Kolejną modyfikacją były bębny aluminiowe ze stalowa wkładką. W stosunku do stalowych (zwanych też półbębnami) miały one wiele zalet. Mogły mieć znacznie większą średnicę, były szersze i mniej podatne na odkształcenia, ale przede wszystkim znacznie lepiej oddawały ciepło. W szczytowej fazie rozwoju były to naprawdę skomplikowane konstrukcje. W maszynach wyścigowych w latach 60. stosowano ogromne, wentylowane, ryflowane (co zwiększało powierzchnię chłodzenia) bębny z układami duplex (każda ze szczęk sterowana osobną dźwignią).

Wentylowane bębny z systemem duplex były już całkiem skuteczne

W najbardziej rozwiniętych konstrukcjach montowano nawet podwójne bębny w przednim kole. Czy myślicie, że zintegrowany układ hamulcowy to współczesny wynalazek? Rudge stosował go już w połowie lat 30., tyle tylko, że sterowanie nim realizowane było linkami, a nie hydraulicznie. Postępu jednak nie da się zatrzymać – również w latach 30. w samochodowych układach hamulcowych pojawiła się hydraulika, która prędzej czy później musiała zawitać i do motocykli.

Z tarczą czy na tarczy?

Hamulce hydrauliczne są zdecydowanie bardziej skomplikowane, droższe w produkcji i bardziej awaryjne niż linkowe, ale przy tym nieporównywalnie skuteczniejsze. A to wszystko dzięki wykorzystaniu właściwości płynów. Są one nieściśliwe, a w dodatku ciśnienie w każdym elemencie układu jest zawsze takie samo. Wystarczy więc do tłoka pompy o niewielkiej średnicy przyłożyć, poprzez dźwignię o dużym przełożeniu, stosunkowo niewielką siłę, aby na cylinderkach o znacznie większej średnicy (obecnie częściej tłoczkach zacisków) uzyskać duże ciśnienie.

Po raz pierwszy hydrauliczne układy hamulcowe w seryjnie produkowanych motocyklach zastosowali w czasie II WŚ Niemcy, w słynnych Zündappach KS 750 i BMW R 75. Były to konstrukcje niemal żywcem przeniesione z samochodów – tłoczki cylinderków rozpierały szczęki wewnątrz bębnów. Rozwiązanie to nie przyjęło się jednak powszechnie w motocyklach, zapewne z powodu kosztów i skomplikowania konstrukcji. Hamulce linkowe były tańsze, mniej skomplikowane, a przede wszystkim dało się je naprawić nawet w przydrożnym rowie.

Pierwsze hamulce tarczowe z BMW działały tak sobie. Z czasem je ulepszono

Hydrauliczne hamulce pojawiły się w motocyklach na szeroka skalę wraz z początkiem ery dominacji „japończyków”, na przełomie lat 60. i 70. Kiedy w roku 1968 Honda zaprezentowała światu model CB 750 Four, był to prawdziwy szok. Owszem – hamulce tarczowe stosowano już wcześniej w sporcie, ale w seryjnych maszynach dostępnych dla każdego motocyklisty pojawiły się wtedy po raz pierwszy. Nie myślcie jednak, że od samego początku było aż tak różowo. Pierwsze „tarcze” nie grzeszyły skutecznością.

Pojedyncze tłoczki i pełne (bez perforacji) tarcze dawały marną siłę hamowania, przegrzewały się i wichrowały, a w czasie jazdy w deszczu praktycznie przestawały działać. W dodatku nie od samego początku były to konstrukcje dopracowane. Przykładem tego może być pierwszy model BMW z tarczami – R 90 S (lub 90/6) z roku 1973. Hamulce były owszem, hydrauliczne, ale sterowane… linką.

Pompa hamulcowa została sprytnie ukryta pod zbiornikiem paliwa, z klamki przy kierownicy wychodziło klasyczne cięgno Bowdena, które poprzez system dźwigienek uruchamiało pompę. Motocykl potrafił rozpędzić się do 200 km/h, a hamulca przedniego niemal w nim nie było. Na szczęście wtedy jeszcze w tylnym kole pracował klasyczny, ogromny bęben.

Te pierwsze, niedoskonałe układy szybko jednak ulepszono i z czasem wsparto przeróżnymi systemami elektronicznymi. Dzisiaj wystarczy lekko dotknąć klamki hamulca, aby stanąć niemal w miejscu, maszyna całą robotę zrobi już za ciebie. Współczesne układy hamulcowe to jednak osobna historia, którą zapewne znacznie lepiej opowiedzą specjaliści od nowoczesnych motocykli.

Zdjęcia: archiwum redakcji

KOMENTARZE