Měření ÚSI - zrychlení a zpomalení motocyklu

Tak jsme se konečně dočkali. Výsledky z měření, o kterém jsme vás před nějakou dobou informovali, jsou již zpracované a můžeme z nich vyvodit zajímavé poznatky a závěry. Proč to trvalo tak dlouho? Inu, zpracovat získané informace není úplně jednoduché a výsledky musí být posvěceny z vyšších míst. Přece jenom se jednalo o regulérní měření ústavu soudního inženýrství v Brně ;).

Proč jsme měřili?

Výše uvedené měření bylo provedeno ve spolupráci Ústavu soudního inženýrství (VUT ÚSI - Vysoké učení technické v Brně) a závodního motocyklového týmu Okruháři.cz. Společným cílem závodního týmu Okruháři.cz a Ústavu soudního inženýrství Vysokého učení technického v Brně je získání nových poznatků o dynamice jízdy motocyklů a jejich specifikách, které by potom mohly být využity při znalecké analýze dopravních nehod.

Jednotlivé testy byly prováděny na letištní ploše u Prostějova dne 01.10.2011. Povrch polygonu byl asfaltový. V době zkoušek bylo sucho, slunečné počasí, teplota vzduchu 25ºC. Testovacími jezdci byli členové závodního týmu Okruháři.cz a dobrovolní zájemci z řad
účastnících se motocyklistů.

Čím se měřilo?

Sběr dat byl proveden měřícím zařízením XL Meter™. Zařízení využívá rozdílový kapacitní senzor zrychlení. Výstupní amplituda signálu se mění přímo úměrně s velikostí zrychlení. XL Meter™ je schopen měření pozitivního i negativního zrychlení až do úrovně ± 2g. Přesnost naměřených hodnot je v rozmezí ± 1%.

V textu níže je v grafech zaznamenán průběh naměřeného zrychlení (kladné hodnoty), resp. zpomalení (záporné hodnoty). Z tohoto průběhu je integrací vypočtena závislost rychlost - čas a čas - ujetá vzdálenost.
Uváděné hodnoty zpomalení při brzdění jsou hodnotami průměrnými, dosažené po náběhu plného brzdného účinku. U maximálních hodnot je orientačně uvedena hodnota zpomalení v násobcích g (přetížení působící na jezdce). Z průběhu zrychlení jsou zřejmé mj. okamžiky přeřazení na vyšší rychlostní stupeň a dále dobu trvání řazení (řazení se spojkou x bez spojky).

Naměřená data z některých jízd nemohla být vyhodnocena. V některých případech došlo k chybě měřícího zařízení nebo byl datový soubor poškozen.

Data byla vyhodnocena u následujících motocyklů:

• Yamaha YZF R6 r. v. 2004
• Kawasaki Z 1000 r. v. 2003
• Kawasaki Z 750 r. v. 2004
• Suzuki GSX-R1000 K5 r. v. 2005
• Honda CB 600 Hornet r. v. 2002
• Suzuki GSX-R 600 r. v. 2004 (motocykl závodního týmu okruháři.cz)

Co jsme zjistili?

Tyto data jsou velmi cenná při znaleckých posudcích motocyklových nehod. Ale nejenom to, můžeme z nich vyčíst řadu zajímavých informací i pro nás, jezdce a závodníky. Porovnávali jsme hlavně zrychlení a brždění, ale z grafů se dá vyčíst informací více. Jezdec se co nejrychleji rozjel a v určitém okamžiku začal co nejvíce brzdit. Jedna důležitá informace, která z testů vyplynula je, že řidič má největší vliv na výkon motocyklu v testu. Pokud tedy nevyšla určitá měření podle papírových předpokladů, není to chyba v měření ;). 

Řazení se spojkou a bez spojky

Na grafech krásně uvídíte rozdíl mezi řazením se spojkou a bez spojky. Křivka zrychlení výrazně poklesne při řazení se spojkou. Bez spojky také, ale pokles je mnohem menší. Řazení nahoru bez spojky nijak neničí převodovku, pokud se dělá správně. Vyplatí se to naučit. Na grafu rychlosti je krásně vidět kolik vás řazení se spojkou stojí. Pro názornou ukázku jsme vybrali dva extrémy (nejmarkantnější rozdíl).

Řazení se spojkou:

Řazení bez spojky:

Zrychlení 0 - 100km/h

V testu byla nejrychlejší Kawasaki Z1000 (2003) s časem 3,2 s. Její papírový výkon je 125 koní a 95,7 Nm, váha 198kg. Proč nebyla rychlejší Suzuki GSX-R 1000 K5? Výkon 178 koní, 166 kilo, 108 Nm. Její nejlepší čas byl 3,6s. Důvodů může být několik. Obě dvě motorky mají tak velké množství výkonu, že jeho přenesení na dráhu vyžaduje určité množství zručnosti. Výkon je k ničemu, když jej nedokážete přenést na zem. Křivka výkonu naháče je jiná než supersportu který aby podal nejlepší výkon, musí být držen neustále v optimálních otáčkách. Kawa je sice naháč, ale v rychlostech do 100km/h hraje odpor vzduchu minimální roli. Na tomto příkladu si můžeme uvědomit důležitost elektronických vychytávek typu Launch Control, Anti-Wheelie a podobně, které se u moderních sportovních motorek stávají standardem. Papírově silnější motocykl tedy prohrál. GSX-R by pravděpodobně bylo rychlejší, pokud by se jezdci povedl optimální rozjezd. Na grafu je vidět, že rozjezd nebyl úplně optimální. Vše co chceme říct ale je, že výkon není důležitý, pokud jej nedokážu přenést na trať.

Kawasaki Z1000 - 5. měření

Jak Kawa tak Suzuki dosáhne 100km/h ještě před prvním řazením. Všimněte si, jak zrychlení klesá v závislosti na rychlosti a zařazeném stupni. Na třetí rychlostní stupeň je již rozdíl zrychlení mezi Kawou a Suzuki velmi patrné. Zde se projevuje 178 koní gixera.

Suzuki GSX-R 1000 - 1. měření

Vidíte ten pokles zrychlení hned při rozjezdu? Tady GSX-R 1000 ztratilo nejvíce času. Špatbá práce se spojkou, proto horší výsledek.

Situace mezi R6 04 a GSX-R 600 K4 je o něco zajímavější. Obě motorky mají sériový motor a výfuk. Žádné úpravy, které by měli zvednout výkon. GSX-R papírově ztrácí 3 koně, váha obou strojů je skoro stejná. Ovšem rozdíl ve váze jezdců je 15 kilo. V závislosti na velikosti motorky se dá říci, že 2-3 kila jsou ekvivalentem jednoho koně výkonu. Tedy o 3 koně silnější motor a o 5 koní silnější jezdec ( :) ), ve výsledku 8 koní pro R6. Jenže ve prospěch GSX-R hraje roli o 3 zuby kratší převod na rozetě a tenší závodní řetěz. Řekli byste, že kratší převod zajistí GSX-R vítězství? No, já si to myslel taky. Měření dopadlo jinak. R6 zrychlilo za 3,6, GSX-R až za 4 vteřiny. To je opravdu velký rozdíl a slabý výsledek pro suzuki. Pokud se pozorně podíváme na grafy zjitíme, že amplituda zrychlení u GSX-R atakuje hranici 10m/s-2. Ovšem R6 se přes ni dokonce dostává. Z toho tedy vpylývá, že R6 je schopna vyvinout větší zrychlení. Celkový čas 0 - 100 km/h může být ovlivněn špatnou prací se spojkou (čas se měří od doby, kdy se motorka dala do pohybu) ale graf  toto tvrzení nepotvrzuje, spíše naopak. R6 prostě jede lépe, než GSX-R s kratším převodem. Dalším handicapem Suzuki je nutnost řadit těsně před dosažením 100km/h kvůli krátkému převodu ( pozn.redakce R6 sakra jede...) .

Suzuki GSX-R 600 K4

Toto je graf nejlepšího výsledku GSX-R 600. Křivka vykazuje veliké výkyvy i mimo řazení. Že by špatný průběh výkonu? Dobře je to patrné i na grafu rychlosti...

Yamaha R6 2004

U R6 nic takového nepozorujeme. Křivka je vyrovnaná, bez výkyvů. Graf rychlosti stoupá téměř lineárně.

Motocykl je tedy schopen při zrychlení vytvořit přetížení až +0,9g. To se nedá srovnat se zrychlením obyčejného auta. BMW 740i automat z roku 1998 je schopno vyvinout přetížení pouhých +0,3g.

Brzdění ze 180km/h

Tady bylo jasné že velkou roli bude hrát váha motocyklu, brzdová soustava a taky použité pneumatiky. Při brzdění R6 bylo znatelně vidět, že přední poloturistická pneumatika (Michelin Pilot Road) při plných brzdách má tendenci podkluzovat (dokonce jsme pozorovali bílé obláčky kouře). Přilnavost přední pneu znemožnovala plně využít brzdný potenciál motocyklu. Naproti tomu GSX-R 600 vybavené pancéřovými hadičkami a závodními brzdovými deskami Vesrah SRJLXX tento problém nemělo. Na takto vybavené motorce také nebylo možné plně využít brzdný účinek brzd, ale z jiného důvodu. Ridič musí brzdit tak, aby se motorka nepostavila na přední kolo. Přední závodní pneumatika Moto2 prostě nepustí a motocykl se tak postaví na přední kolo, než aby guma proklouzla. Jezdec sám říkal, že brzdy měli ještě rezervu, ale kdyby zmáčkl páčku více, letěl by na čumák. A výsledky tomu dávají za pravdu. R6 zabrzdí ze 180km/h za 140m. GSX-R se závodními brzdami za 128m. Rozdíl 12-ti metrů. Brzdit na okruhu o 12 metrů později, to je sakra znát ;).  Z měření vyplynulo, že není patrný rozdíl při brzdění s vymáčklou spojkou a spojkou v záběru. Rozhodujícím faktorem jsou pneumatiky, resp. součinitel smykového tření mezi pneumatikou a vozovkou.

Tabulka nejlepších naměřených hodnot (v ms-2):

Hodnota při brzdění GSX-R dosáhla 9,8m/s což odpovída přetížení -1g. Ze sta na nulu zastaví kolem tří vteřin. 

Kdysi jsem slyšl někoho tvrdit, že auto zastaví z malé rychlosti dříve než motocykl. Z větší rychlosti se pak projevuje váhová výhoda motocyklu. S tím nemůžu souhlasit. Možná při opravdu hodně malých rychlostech, kde hraje roli stabilita čtyr kol automobilu. Nám se podařilo naměřit velmi podobné hodnoty zpomalení.U GSX-R 9,8m/s a u Renault Laguna pak 9,6m/s. Auto vyrovnává váhový handicap větší styčnou plochou a faktem, že brzdí všechny čtyři kola. 

A co na výslekdy říkáte vy? Dokážete z nich vyčíst další zajímavé informace? Zaujal vás nějaký graf? Vaše názory a pište do komentářů, rádi s vámi rozvineme plodnou debatu ;).