Kaik­ki­han tie­tä­vät, et­tä no­peis­sa au­tois­sa on isot jar­rut. Kui­ten­kin muu­ta­ma vuo­si sit­ten Top Ge­a­rin kol­mik­ko vaih­te­li Re­nault Avan­ti­meen upe­at kol­men ja puo­len ton­nin Aa­Peet, ja kier­ro­sai­ka oh­jel­man le­gen­daa­ri­sel­la tes­ti­ra­dal­la huo­no­ni yli kak­si se­kun­tia. Mitä eh­met­tiä?

Jos kir­joit­te­lee Goog­leen kys­sä­rin, et­tä py­säh­tyy­kö au­to isoil­la jar­ruil­la no­pe­am­min, tyy­pil­li­ses­ti vas­taus on, et­tä ei py­säh­dy. Tämä pi­tää paik­kaan­sa – mut­ta vain sil­loin, kun tie­tyt reu­na­eh­dot täyt­ty­vät. Reu­na­eh­doik­si voi­si ai­ka tur­val­li­ses­ti pää­tel­lä, et­tä pu­hu­taan ta­va­no­mai­sis­ta lii­ken­ne­no­peuk­sis­ta tääl­lä Här­mäs­sä.

Ny­kyis­ten käyt­tö­a­jo­neu­vo­jen jar­rut on mi­toi­tet­tu pää­sään­töi­ses­ti niin, et­tä pe­rus-lii­ken­ne­no­peuk­sis­sa ne pys­ty­vät luk­ko­jar­ru­tuk­seen par­hais­sa mah­dol­li­sis­sa ke­li­o­lo­suh­teis­sa. Toi­sin sa­no­en, jos aje­lee mo­ta­ril­la sa­taa­kah­ta­kymp­piä, ja tump­paa ten­na­rin jar­ru­pe­daa­lil­le sen min­kä poh­kees­ta läh­tee, al­kaa abs ra­pis­ta lä­hes vä­lit­tö­mäs­ti. Ren­kaat siis luk­kiu­tu­vat, ei­kä mil­lään jar­rul­la pys­ty au­toa py­säyt­tä­mään täs­tä no­peu­des­ta sen no­pe­am­min. Ren­kaan ja tien pin­nan vä­li­nen pi­to­voi­ma mää­rit­te­lee, mi­ten no­pe­as­ti au­to py­säh­tyy.

Äs­kei­ses­sä on kui­ten­kin mu­ka­na sa­non­ta ”lä­hes vä­lit­tö­mäs­ti”. Mitä se sit­ten käy­tän­nös­sä tar­koit­taa? Vaik­ka sitä, et­tä mo­ta­ri­vauh­dis­sa au­to kii­tää rei­lut 33 met­riä se­kun­nis­sa. Kun kus­ki huo­maa, et­tä nyt pi­tää jar­rut­taa, sar­ja bi­o­ke­mi­al­li­sia re­ak­ti­oi­ta, jot­ka päät­ty­vät kram­pi­no­mai­seen jar­ru­pol­ki­men pot­kai­suun, kes­tää per­soo­nas­ta ja vi­re­ti­las­ta riip­pu­en jo­tain muu­ta­mas­ta kym­me­nes­tä mil­li­se­kun­nis­ta noin se­kun­tiin. Au­to siis mat­kus­taa pel­käs­tään re­ak­ti­oai­ka­na jo­tain kym­me­nen ja nel­jän­kym­me­nen met­rin vä­lil­tä.

Tä­män jäl­keen au­ton hyd­rau­liik­ka aloit­taa oman pro­ses­sin­sa, ja pää­sy­lin­te­ri tö­näi­see an­nok­sen jar­ru­nes­tet­tä jär­jes­tel­män läpi sa­tu­laan, jos­sa män­tä lii­kah­taa ja pai­naa men­nes­sään jar­ru­pa­lan koh­ti jar­ru­le­vyn kit­ka­pin­taa, joka al­kaa jar­ru­le­vyn koh­da­tes­saan muut­taa ajo­neu­von lii­ke-ener­gi­aa läm­mök­si. Pala on aluk­si vii­leä, mut­ta läm­pe­nee hy­vin no­pe­as­ti mon­ta sa­taa as­tet­ta. Koko tä­män ajan kit­ka­ker­roin muut­tuu, tyy­pil­li­ses­ti si­ten, et­tä kit­ka­voi­ma kas­vaa mitä kuu­mem­pi pala on, kun­nes kit­ka­ker­roin al­kaa hei­ken­tyä jar­run yli­kuu­me­ne­mi­sen vuok­si.

Kuu­me­tes­saan jar­ru­pa­lan kit­ka­voi­ma kui­ten­kin riit­tää näis­sä olo­suh­teis­sa voit­ta­maan au­ton ren­kai­den, ja tien pin­nan vä­li­sen kit­ka­ker­toi­men, ja ren­gas siis lu­kit­tuu – toki vain het­kek­si, ABS:n aloit­ta­es­sa oman työn­sä, mut­ta se on täs­tä eril­li­nen ta­ri­na.

Olen­nais­ta on jar­ru­jär­jes­tel­män oman vii­veen pi­tuus. Jos vii­ve on sa­dan­kah­den­kym­pin vauh­dis­sa mil­li­se­kun­nin, au­to mat­kus­taa al­le 3 sent­tiä. Jos se on sa­da­so­sa­se­kun­nin, au­to kul­kee sen ai­ka­na kol­me­kym­men­tä sent­tiä. Kym­me­ne­so­sa­se­kun­nin vii­ve vie au­toa jo rei­lus­ti äi­ti­hir­ven ak­se­li­vä­lin ver­ran sy­vem­mäl­le on­gel­ma­ti­lan­tee­seen.

Hy­vin to­teu­te­tul­la, tuh­dim­mal­la jar­ru­jär­jes­tel­mäl­lä tämä vii­ve voi ol­la pie­nem­pi. Jär­jes­tel­mä jous­taa ken­ties va­ki­o­ta vä­hem­män. Nes­te on pa­rem­pi­laa­tuis­ta, jar­ru­pa­la seu­raa jar­ru­le­vyä eh­kä hie­man lä­hem­pä­nä, kit­ka­ma­te­ri­aa­li on eri­lais­ta ja sitä on enem­män.

Lii­an isot mo­men­tit

Jar­ru­jär­jes­tel­män vii­ve on kui­ten­kin hius­ten hal­ko­mis­ta. Var­si­nai­nen jar­ru­tus­te­ho kui­ten­kin ra­jau­tuu ren­kai­den pi­toon, ja jar­rut saa ai­na luk­koon, kun­han pol­kee tar­peek­si lu­jaa. Vai saa­ko?

Au­tos­sa tun­tu­ma voi ol­la se, et­tä jar­rut luk­kiu­tui­vat heti, kun kul­jet­ta­ja sur­vai­si pol­jin­ta. To­del­li­suu­des­sa sii­nä saat­toi men­nä se­kun­ti. Täs­tä on käy­ty va­rik­ko­muu­ril­la mo­net kes­kus­te­lut. Tie­don­ke­ruu kui­ten­kin pu­huu ka­rua kiel­tä, ja kus­kin ”vä­lit­tö­mäs­ti” on mo­nes­ti ol­lut yli 150 met­riä. Siis jal­ka niin ko­vaa jar­ru­pol­ki­mel­la kuin kuo­le­maa sil­miin tui­jot­ta­van ki­sa­kus­kin kin­tus­ta ir­to­aa.

Edel­lä se­li­tin, mikä vii­vet­tä ai­heut­taa. Vii­veel­lä on mer­ki­tyk­sen­sä, mut­ta olen­nai­sem­paa on au­ton oman lii­ke-ener­gi­an ai­heut­ta­ma mo­ment­ti jar­ru­le­vyl­le, kun no­peut­ta on riit­tä­väs­ti. Pal­jon olen­nai­sem­paa, sil­lä lii­ke-ener­gia li­sään­tyy no­peu­den ne­li­ös­sä. Toi­sin sa­no­en jar­rul­ta vaa­dit­ta­va mo­ment­ti ne­lin­ker­tais­tuu, kun no­peus tup­laan­tuu.

On yk­sin­ker­tais­ta ylä­as­teen fy­siik­kaa, et­tä pi­dem­mäl­lä var­rel­la syn­tyy isom­pi mo­ment­ti. Jo mo­men­tin yk­sik­kö­kin on New­ton­met­riä, joka on suo­raan voi­ma ker­taa sen var­si. Jos met­rit ker­too kah­del­la, mo­ment­ti tup­laan­tuu. Isom­mal­la jar­ru­le­vyl­lä va­rus­te­tus­sa sys­tee­mis­sä pa­lan etäi­syys pyö­rän kes­ki­pis­tees­tä on suu­rem­pi, jo­ten sen mo­ment­ti­var­si on siis suu­rem­pi. Si­ten se myös pys­tyy voit­ta­maan au­ton lii­ke-ener­gi­an ko­vem­mas­ta kyy­dis­tä.

Ison jar­run suu­rem­pi jar­ru­te­ho tu­lee esiin siis vas­ta niis­sä no­peuk­sis­sa, jois­sa va­ki­o­jar­ru ei enää pys­ty luk­ko­jar­ru­tuk­seen. Kil­pa- ja ur­hei­lu­au­tois­sa tä­hän vai­kut­taa li­säk­si ae­ro­dy­na­miik­ka, jol­loin au­ton ae­ro­kuor­ma li­sää ren­kai­den pi­toa.

Isot jar­rut, huo­nom­pi kier­ro­sai­ka?

Mitä sit­ten ta­pah­tui, kun Top Ge­a­rin Avan­ti­me oli niin pal­jon hi­taam­pi isoil­la jar­ruil­la? Ei­kö juu­ri opit­tu, et­tä iso jar­ru kui­ten­kin pu­ree pa­rem­min, eri­tyi­ses­ti kun aje­taan lu­jaa?

Kyl­lä, opit­tiin. Mut­ta tämä on mo­ni­mut­kai­nen on­gel­ma. Yk­si te­ki­jöis­tä on toki se, et­tä ky­sei­nen au­ton­möh­kä­le ei eh­kä ole nii­tä kaik­kein suo­ri­tus­ky­kyi­sim­piä ajo­neu­vo­ja, joil­la ra­taa on kier­ret­ty. Niin­pä ne ajo­no­peu­det ei­vät Top Ge­a­rin ly­hy­el­lä tes­ti­ra­dal­la ka­ma­lan pal­joa yli lii­ken­ne­no­peuk­sien pääs­seet.

Toi­nen seik­ka on koko au­ton jar­ru­jär­jes­tel­mä. Jos au­toon vaih­det­tiin vain suu­ren suu­ret etu­sa­tu­lat, mut­ta pää­sy­lin­te­ri jäi va­ki­ok­si, saat­toi au­ton jar­ru­ba­lans­si men­nä täs­tä syys­tä pie­leen. On mah­dol­lis­ta, et­tä ABS-jär­jes­tel­mä al­koi yli­re­a­goi­da. Em­me tie­dä tar­kem­min, mut­ta tämä on kui­ten­kin huo­mi­o­nar­voi­nen asia.

Kol­mas asia on jar­ru­jen oma iner­tia. Oh­jel­mas­sa al­ku­pe­räi­nen jar­ru­le­vy kor­vat­tiin siis to­del­la isol­la jääh­dy­te­tyl­lä ki­sa­le­vyl­lä, jon­ka oma iner­tia on mer­kit­tä­väs­ti suu­rem­pi. Li­säk­si ren­gas­ko­koa piti suu­ren­taa, sil­lä al­ku­pe­räi­nen van­ne ei so­pi­nut ison jar­run ym­pä­ril­le, jo­ten liik­keen mo­ment­ti­var­si pi­te­ni – pa­him­mil­laan jopa sa­mas­sa suh­tees­sa kuin jar­ru­le­vyn vaih­dol­la voi­tet­tiin. Niin­pä koko upg­rei­daus ku­mo­si ta­val­laan it­sen­sä täs­sä mie­les­sä.

Li­säk­si ki­sa­jar­ru­jen pa­lat vaa­ti­vat tie­tyn läm­pö­ti­lan. Eh­kä jar­rut ei­vät eh­ti­neet ly­hy­el­lä kier­rok­sel­la saa­vut­taa sitä läm­pö­ti­laa, jos­sa ki­sa­pa­lat al­ka­vat to­del­la pur­ra. Joi­den­kin ki­sa­se­os­ten kans­sa jar­ru­jen pi­tää ol­la pu­na­heh­kui­sia, en­nen kuin pa­ras kit­ka­ker­roin löy­tyy. Vi­de­on pe­rus­teel­la ai­na­kaan näin ei ol­lut.

Ja vie­lä pis­tee­nä iin pääl­lä, iso jar­ru­kit­ti on to­den­nä­köi­ses­ti pal­jon pai­na­vam­pi kuin al­ku­pe­räi­nen jar­ru­sys­tee­mi. Tämä voi huo­non­taa jo val­miik­si on­ne­ton­ta alus­tan toi­min­taa mer­kit­tä­väs­ti, eri­tyi­ses­ti ra­ta­käy­tös­sä, jos­sa yri­te­tään ajaa pa­ras­ta mah­dol­lis­ta kier­ro­sai­kaa.

On­ko isois­ta jar­ruis­ta sit­ten mi­tään hyö­tyä?

Kyl­lä, ky­sees­sä ei ole pel­käs­tään kos­me­tiik­ka – mut­ta ote­taan tä­hän­kin mu­kaan muu­ta­ma reu­na­eh­to. Jar­ru­päi­vi­tyk­ses­tä siis ei ole hyö­tyä, jos au­ton oma jar­ru­jär­jes­tel­mä pys­tyy lu­kit­se­maan ren­kaat niis­sä ajo­ti­lan­teis­sa, joi­hin au­tol­la jou­du­taan, ku­ten täs­sä Re­nault Avan­ti­men ta­pauk­ses­sa.

Jar­ru­päi­vi­tyk­ses­tä ei ole käy­tän­nön hyö­tyä myös­kään sil­loin, jos iso­jen jar­ru­jen pa­rem­paa jääh­dy­tys­te­hoa ei tar­vi­ta kos­kaan – ku­ten nyt vaik­ka kai­kis­sa muis­sa maa­il­man Re­nault Avan­ti­meis­sa, pait­si juu­ri täs­sä ky­sei­ses­sä Top Ge­a­rin vi­rit­tä­mäs­sä yk­si­lös­sä.

Oi­ke­as­taan koko on­gel­man sy­vin ydin sel­vi­ää sii­nä, et­tä vas­ta­taan ihan en­sim­mäi­seen ky­sy­myk­seen vas­ta­ky­sy­myk­sel­lä. Jos ky­syt, et­tä py­säh­tyy­kö au­to isoil­la jar­ruil­la no­pe­am­min, vas­taan sii­hen: ”on­ko kyse ekas­ta, toi­ses­ta vai vii­mei­ses­tä mut­kas­ta?”

Hy­vin suun­ni­tel­tu ja to­teu­tet­tu iso jar­ru­kit­ti läm­pe­nee op­ti­mi­läm­pö­ti­laik­ku­naan­sa ja py­syy sii­nä niin kau­an, et­tä jar­ru­pa­lat tai le­vyt ku­lu­vat lop­puun, riip­pu­mat­ta sii­tä kuin­ka mon­ta sa­taa ki­lo­met­riä ser­pen­tii­ni­tie­tä kus­ki pys­tyy ok­sen­ta­mat­ta tuut­taa­maan pe­lit li­mi­til­lä.

Va­ki­o­jar­ru yli­kuu­me­nee muu­ta­man pe­räk­käi­sen jar­ru­tuk­sen jäl­keen niin pal­jon, et­tä pa­lan ja le­vyn vä­li­nen kit­ka­ker­roin ro­mah­taa tai jar­ru­nes­te kie­huu. Jos­kus mo­lem­mat ta­pah­tu­vat, pa­him­mas­sa ta­pauk­ses­sa yh­tä ai­kaa.

Mi­kä­li ha­lu­at lu­kea täl­lai­sia ar­tik­ke­lei­ta ai­na tuo­reel­taan, ti­laa GTi-Ma­ga­zi­ne ko­tii­si heti tar­jous­hin­nal­la osoit­tees­sa

www.gti.fi/ti­laa

!

Muis­ta seu­ra­ta GTi-Ma­ga­zi­nea myös so­mes­sa!

Fa­ce­book: https://www.fa­ce­book.com/GTi­Ma­ga­zi­ne/

Ins­tag­ram: https://www.ins­tag­ram.com/gti­ma­ga­zi­ne/