MotoGP ストリート
2020年9月7日午後1時00分にポール=エミール・ヴィエルによって公開されました

テクニック:温度による摩擦の進化(1/2)

ブレーキキャリパー冷却システムを組み込んだ同様のバージョン

1989 年のラグナ セカで、ウェイン ガードナーはレバーを使って新技術のカーボンカーボン ブレーキを理想的な動作温度に設定していましたが、レース中にブレーキの温度が急激に上昇し、前輪がロックして地面に投げ出されました。そして足を骨折した。

これは、摩擦が温度にどのように依存するかを示す極端な例でした。温度と摩擦係数の関係をグラフにすると、初期のカーボンブレーキでは、人間の反応では温度が上昇しすぎて、タイヤが固着してロックするのを防ぐことができませんでした。

改良されたカーボンディスクとパッドが開発されるにつれて、オートバイには、使用していないときにディスクの熱を保つためにカーボンファイバーのディスクカバーが取り付けられることが多くなりました。このようなディスク カバーは、今日では濡れた状態で、または空気力学的実用性を目的として時々見られます。理論的には、カバーによってディスクの急速な冷却が防止され、次の回転時にディスクの材料が再び加熱されて摩擦の危険ゾーンを通過する必要がなくなりました。

 

MotoGPで使用されるカーボンディスクは、非常に特定の動作温度範囲を持っています。

 

おさらいしておくと、カーボンディスクは、ディスク状のカーボンファイバープリフォームに樹脂、タール、またはその他の炭素含有材料を繰り返し含浸させ、プリフォームが充填されるまでオーブン内でこのフィラーを非晶質の形に縮小することによって作られた固体材料です。カーボンを希望の密度に加えます。このプロセスにはかなりの時間がかかります。

加熱されるとカーボンの摩擦が急激に増加することは、ドライバーが 2 ストローク レーシング エンジンのトルクで経験する問題と逆に似ています。エンジン速度が上昇し、調整された排気管が混合気を大量に送り出す領域まで上昇すると、人間の反応が追いつかないほどトルクが急激に増加し、その結果、コーナーを抜け出す際に壮観なハイサイドが発生する可能性があります。

ヤマハはMotoGPでもクラッチに関して同様の問題に直面していた。レースのスタート時には、すべてのバイクがエンジンを始動した状態で停止し、スタートの合図とともに一斉スタートが行われます。ドライバーは最初のコーナーに入る位置を決めるためにエンジンと滑りやすいクラッチから最大限のパワーを絞り出そうとするため、これらの数秒間が各イベントの中で最も危険であることは驚くべきことではありません。クラッチの滑りを正確に制御することは不可欠です。フリクションディスクが 1989 年のガードナーのカーボンブレーキのように機能すると、前輪が浮き上がり、ローンチコントロールシステムが介入し、ライダーの時間を無駄にすることになるからです。

 

スタートはクラッチにとって非常にストレスのかかる瞬間だ。

 

ヤマハのテストは効果的であり、その結果、ライダーがより容易に制御できるように温度応答が「フラット」である摩擦材料の選択または開発が行われたようです。その結果、速く、制御可能で、事故のないスタートが可能になりました。

250ccのXNUMXストロークエンジンがレースをスタートするときの独特の音を覚えている人も多いだろう。ライダーはアクセルをロックし、左手でクラッチレバーを握ってスタートを完​​全にコントロールしていた。ウイリー?レバーに圧力を加えて調整します。エンジンが最適トルク範囲を下回っていませんか?レバーを押すとレブカウンターの針が最適ゾーンまで上昇します。明らかに、これがうまく機能するには、クラッチに伝達されるトルクが一定に保たれなければなりません。

このファイルの 2 番目の部分では、摩擦と温度の関係の最も一般的な例の 1 つであるタイヤについて説明します。

写真©MotoGP.com