в чем измеряется тормозной момент

Тормозной момент, время торможения

Больше половины всех аварий, возникающих по техническим причинам, происходит из-за неисправности тормозной системы. Особенно тяжелые последствия вызывает неправильная регулировка или выход из строя одного из тормозных механизмов. В этом случае при торможении автомобиль заносит и он теряет устойчивость. Тяговые и тормозные свойства автомобиля связаны между собой. Чем выше скорость автомобиля, тем больше внимания необходимо уделять безопасности движения и, следовательно, тем лучше должны быть тормозные свойства автомобиля.

Тормозной путь прямо пропорционален квадрату скорости автомобиля в момент начала торможения. Поэтому при увеличении начальной скорости тормозной путь возрастает особенно быстро.

При совместном торможении автомобиля тормозной системой и двигателем тормозной момент на колесах создается одновременно тормозными механизмами и двигателем. Так как в этом случае нажатию на тормозную педаль предшествует отпускание педали газа, то угловая скорость коленчатого вала двигателя должна была бы уменьшиться до угловой скорости холостого хода. Однако на самом деле ведущие колеса через трансмиссию принудительно проворачивают коленчатый вал. В результате появляется дополнительная сила сопротивления движению, пропорциональная силе трения в двигателе и вызывающая замедление автомобиля.

На дорогах с малым коэффициентом сцепления совместное торможение повышает поперечную устойчивость автомобиля по условиям заноса. Устойчивость улучшается в этом случае в результате более равномерного распределения дифференциалом тормозных сил между ведущими колесами автомобиля.

Также заторможенное нескользящее колесо воспринимает большую тормозную силу, чем при движении юзом, так как коэффициент сцепления в последнем случае резко уменьшается, поэтому торможение с периодическим прекращением действия тормозной системы обеспечивает наибольшую его интенсивность.

Источник

Расчет тормозного момента для диск М3 Е90 360*30 и скобы Brembo 4-ех поршневой 40 и 44 мм

Немного теории:
Тормозные системы.
Как известно автомобиль имеющий массу m, и движущийся с некой скоростью v обладает кинетической энергией.
E=m*v*v/2
Для того чтобы остановить автомобиль придется перевести кинетическую энергию в тепловую.
Для этого процесса создана тормозная система.
Как известно сила трения это произведение (Мю)*P
(Мю) это коэффициент трения.

P ( на картинке вес предмета)

Задача тормозной системы прижать к тормозному диску колодки с некой силой.
Эта сила очевидно зависит от площади поршня (плавающая скоба) или суммы поршней многопоршневая конструкция тормозной скобы и давления в тормозном контуре.
F=S*P, где S площадь поршня (поршней), P давление в контуре тормозной системы.

Тормозной момент возникающий на тормозном диске это произведение эффективного радиуса R на силу F и коэффициент трения Мю.

Для примера проведем расчет тормозного момента тормозной системы
Тормозной диск М3 Е90, размеры 360*30
D=360 mm, Dо= 242 mm, b-59 mm
Тормозная скоба Brembo 4-ех поршневая, диаметры поршней 40 и 44 мм.
Суммарная площадь поршней S=5554 мм^2

Допустим что давление в тормозном контуре P=5 МПа (5 N/mm^2)
Тогда сила F=S*P=5554*5=27772 H
Допустим что коэффициент трения пары колодка тормозной диск Мю=0,4
Тормозной момент Т=R*F*Мю
R

=(D-b)/2=150.5 mm
T=150.5 *27772*0.4=1693.286 H*m

Источник

Тормозная система автомобиля (физика, формулы и теория)

Авторство: Александр aka dll (madtuning.ru; live4race.ru)

Данная статья поможет вам:
1) Понимать как работает тормозная система
2) С точностью определять что Вам не нравится в ваших тормозах
3) Грамотно изъясняться при обсуждениях тормозной системы
4) Решать какие доработки работают на вас для достижения целей
5) Подбирать правильные компоненты и понимать как они будут работать вместе
6) Соблюсти баланс осей

Из чего же состоит тормозная система:
1) Педальный узел, это рычаг который увеличивает усилие создаваемое ногой (Соотношение педали).
2) Главный тормозной цилиндр (ГТЦ)
3) Тормозные линии
4) Клапана, для соблюдения баланса. Тормозная система может иметь следующие клапана между ГТЦ и суппортами: Клапан остаточного давления, дозирующий, комбинированный, пропорциональный или ограничительный.
5) Тормозные суппорта
6) Тормозные колодки
7) Тормозные диски

**Итак начнем с азов (физики)**

Тормозная сила
Это крутящий момент, создаваемый эффективным радиусом тормозного диска, силой сжатия тормозных колодок и коэффициентом трения между колодкой и диском. Это сила с которой замедляется колесо вместе с шиной. Основные компоненты которые влияют на силу торможения — это насколько сильно сжимаются колодки, и как далеко от центра ступицы прикладывается эта сила. Отсюда чем больше размер тормозного диска, тем дальше сила сжатия прикладывается от центра колеса и тем самым мы увеличиваем тормозную силу (эффект рычага). Это также как когда вам надо открутить закисший болт, чем длиннее ключ (рычаг) тем проще.
Рекомендуемая сила расcсчитывается следующей формулой:

ТСр = ССП х (радиус качения шины)

коэффициент сцепления покрышки с дорогой достаточно сложно рассчитать, он может быть от 0,1 на льду до 1,4 на сухом гоночном треке со сликом. Если он вам неизвестен, то используйте его равным 1.

Помните, необходимо принять во внимание перенос веса, поскольку при торможении задняя часть разгружается, а передняя нагружается.

Перед:
ССПп = μ*ВСп / 2
ВСп = Вм*((1-Хцг/КБ)+(μ*Yцг/КБ))
Зад:
ССПз = μ*ВСз / 2
ВСз = Вм — ВСп

Где
ТСр — рекомендуемая тормозная сила (кг)
ССП — Сила сцепления покрышки (кг)
ССПп — Сила сцепления передней покрышки (кг)
ССПз — Сила сцепления задней покрышки (кг)
μ — коэффициент сцепления покрышки с дорогой (использовать 1)
ВСп — вертикальная сила действующая на обе передних покрышки (кг)
ВСз — вертикальная сила действующая на обе задних покрышки (кг)
Вм — Вес машины (кг)
Хцг — расстояние от передней оси до центра тяжести машины (см)
КБ — колесная база (см)
Yцг — расстояние от земли до центра тяжести машины (см)

После аккуратных расчетов мы сможем понять насколько нам крутые нужны тормоза и от чего зависит эта сила:
— Никак не зависит от скорости
— Может изменяться в зависимости от качества покрышки, качества покрытия, погодных условий
— Зависит от размера колеса ( как вы думаете, все те кто ставит огромные колеса, или огромные тормоза хоть как нибудь их рассчитывал и связывал вместе? =)
— Зависит от веса машины, клиренса и колесной базы, ведь правда, чем машина легче и ниже тем меньше перенос веса влияет на торможение.

Сила сжатия
Сила с которой суппорт прижимает колодки к диску измеряется в килограммах, это сила создается давлением в тормозной системе умноженным на площадь поршней (суппорт без скобы), или 2*на площадь поршней (суппорт со скобой), измеряется в кг\см^2. Чтобы увеличить силу сжатия, надо либо изменить давление в системе, либо увеличить площадь поршня. Изменение состава колодки (коэф трения) не влияет на силу сжатия.
Рассчитывается следующей формулой:

Где
СЗ — Сила сжатия (кг)
Дг — Давление создаваемое ГТЦ (кг\см^2)
Пп — эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней)

Итак теперь мы можем рассчитать какую же силу производят наши тормоза:

Где
СТп — производимая сила торможения (кг)
СЗ — Сила сжатия (кг)
µL — Коэффициент трения колодки и диска
Re — Эффективный радиус тормозного диска (от центра ступицы до центр колодки)

Коэффициент трения
Это индикатор силы трения между тормозным диском и колодкой. Чем выше коэффициент, тем выше сила трения. Для стоковых колодок это коэффициент варьируется от 0,3 до 0,4. Для гоночных от 0,5 до 0,6. «Жесткие» колодки имеют слабый коэффициент трения, при этом изнашиваются меньше. «Мягкие колодки наоборот, имею высокий коэффициент трения и быстрее изнашиваются. Большинство колодок имеет зависимость коэфф трения от температуры, поэтому гоночные колодки необходимо греть, в то время как гражданские при такой температуре уже потеряют свои свойства.

Теплоемкость
Я надеюсь что ни для кого не секрет что тормоза останавливают машину за счет преобразования кинетической энергии в тепло. А значит чем тяжелее машина, чем быстрее вы валите, тем больше тепла она должна рассеивать чтобы не перегреть жидкость, диски и не сжечь колодки. Способность дисков к рассеиванию тепла зависит от их веса и от того как они хорошо охлаждаются.
Формула кинетической энергии движущегося авто:

Где
К — кинетическая энергия (дж)
Вм — Вес машины (кг)
См — скорость машины (м\c)

Тут ничего нового, мы прекрасно понимаем, выбор тормозов зависит от того сколько весит ваш авто и/или как быстро вы ездите. И вы должны помнить еще с автомобильных курсов (для тех кто не покупал права=), что увеличивая скорость в 2 раза вы увеличиваете тормозной путь в 4 раза. Это и есть действие кинетической энергии.

Формула роста температуры при торможении:

Тп = ((Кд-Кп) / (417*Вд)) + Тв

Где
Тп — температура после торможения (С)
Кд — Кинетическая энергия до торможения (дж)
Кп — Кинетическая энергия после торможения (дж)
Вд — Вес тормозных дисков (общий) (кг)
Тв — Температура тормозных дисков до торможения (С)

Возьмем авто для примера, торможение:
Вес авто — 1220кг
Вес дисков — 33,5кг (перед 12кг, зад 4,75кг)
Скорость на прямой — 177км/ч (49,17м/с)
Скорость перед началом торможения — 70км/ч (19,44м/с)
Температура тормозных дисков до торможения — 25С

Кд = (1220*49,17^2) / 2 = 1474826 дж
Кп = (1220*19,44^2) / 2 = 230669 дж

Тп = ((1474826-230669) / (417*33,5)) + 25 = 114 С

И так после такого торможения температура дисков составит около 114 градусов. Давайте сравним с вашими результатами? =) Для простоты можете сказать только вес машины, вес всех тормозных дисков)

И так, с физикой пока притормозим, переидем к более теоретической части.

Есть три вещи которые тормоза должны сделать чтобы остановить авто:
1) Достаточно сильно прижимать колодки к диску
2) Производить достаточную тормозную силу для блокировки колес на любом покрытии
3) Иметь достаточную массу и охлаждение дисков для рассеивания тепла создаваемого кинетической энергией.

Все они в совокупности должны давать отличную информативность.

Педальный узел
Как мы уже обсуждали, чтобы затормозить водитель должен одновременно переместить жидкость и создать давление. ГТЦ перемещает жидкость чтобы создать достаточную прижимную силу колодок к диску.

Педалью вы активируете тормоза, также педаль служит своеобразным рычагом, который увеличивает силу нажатия. Эффект называется «соотношение педали»

Обычно мы давим на педаль тормоза с силой от 22 до 45 кг чтобы активно замедлиться.
Как пример на гоночных авто без усилителя это усилие около 35кг, для машин с усилителем это около 22кг. 45кг это уже перебор, педаль будет очень жесткой.

Соотношение педали можно рассчитать разделив расстояние от точки крепления педали до места приложения силы на расстояние от точки крепления педали до тяги идущей к ГТЦ.

Как мы видим, чем больше это отношение тем больше силы передается на ГТЦ. Но нужно помнить один момент, увеличивая соотношение мы увеличиваем и ход педали.

Для машин с усилителем это соотношение обычно около 4-4,5. Для машин без усилителя от 6 до 7.

Поэтому снятие усилителя со стоковой педалью это не верный вариант =)

Рассчитать силу приложенную к поршню можно зная силу приложенную к самой педали, соотношение педали (рычаг) и при наличии усилителя тормозов, коэфициент усиления им.

Где
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Дп — Давление на педали (кг)
Кп — Коэффициент(соотноешние) педали
Ку — Коэффициент усилителя тормозов (если его нет использовать 1)

Гидравлика
Как я уже писал, чтобы прижать колодки к диску необходимо перемещение жидкости и создание давления в контуре. Этим всем заведую законы гидравлики (Паскаля).
В идеале надо стремиться к достаточной силе прижатия колодок при минимальном ходе педали.

Сила приложенная к ГТЦ создает давление в контуре. Давление это сила приложенная к поршню ГТЦ деленная на площадь его цилиндра. А значит чем меньше площадь цилиндра, тем больше давление.

Давление в системе = Сп / Пп

Где
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Пп — Площадь поршня ГТЦ (см^2)

Пример ГТЦ (цилиндр 0,875″) при силе 500кг:

Давление в системе = 500 / 3,87 = 129 кг/см^2
И с ГТЦ (цилиндр 1″)
Давление в системе = 500 / 4,91 = 101 кг/см^2

Из этого следует что чем выше давление тем сильнее колодки прижимаются к диску, а значит больше тормозная сила. Но это еще не значит что если мы хотим мощные тормоза мы должны ставить маленький ГТЦ. Тут вступает другая составляющая — движение. Поскольку жидкость несжимаемая, то любое движение ГТЦ приводит в движение поршни в суппортах. Это движение в гидравлике называют вытеснение. Рассчитывается оно как произведение перемещения поршня на его площадь. Измеряется в см^3

Вытеснение = Пп * Дп

Где
Пп — Площадь поршня (см^2)
Дп — движение поршня ГТЦ (см)

Опять рассчитаем его для стокового ГТЦ моей авто (0.875), и ходом в 3 см
Вытеснение = 3,87 * 3 = 11,61 см^3
И для ГТЦ (цилиндр 1″) и ходом 3 см
Вытеснение = 4,91 * 3 = 14,73 см^3

Тут мы видим обратную ситуацию, чем меньше площадь цилиндра, тем меньше вытесняемый объем при том же ходе педали (а значит больше ход педали).

Теперь переходим к разбору полетов о системе в целом, нам известно что тормозная система замкнута а значит давление передается по всей системе в равных значениях. А также в ней кроме ГТЦ есть суппорты с поршнями (для расчетов используется общая площадь всех поршней)

Это значит создаваемое ГТЦ давление приводит в движение все поршни в системе. Поскольку площадь поршней в суппорте больше площади ГТЦ, то по законам гидравлики сила выдаваемая суппортом увеличивается в разы.

Чем большее значение усилия в этом соотношении, тем меньше силы надо прикладывать к педали (и больше ход педали) для достижения того же результата.

Рассчитать усиливающий фактор можно по формуле

Где
Сз — Сила сжатия суппортом (кг)
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Пс — Эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней)
Пг — Площадь поршня ГТЦ (см^2)

Например, (цилиндр 0,875″):
Сз = (500 * 10,17 * 4) / 3,87 = 5255,8 кг
И с ГТЦ (цилиндр 1″)
Сз = (500 * 10,17 * 4) / 4,91 = 4142,6 кг

Из этого следует, что при неизменной силе на ГТЦ мы можем увеличить силу сжатия за счет либо увеличения площади поршней суппорта либо уменьшив площадь поршня ГТЦ.

Но не все так просто. Не забывайте о другом факторе — движении. К сожалению играя с площадями цилиндров мы изменяем ход педали. Так, например уменьшая ГТЦ, мы уменьшаем кол-во вытесняемой жидкости — приходится педалью работать больше чтобы компенсировать этот момент (давление не начнет расти пока колодка не прижмется к диску). Это же справедливо и при увеличении площади поршней суппорта (при одном ГТЦ).

Рассчитаем ход поршня:

Где
Хп — Ход поршня суппорта (см)
Дп — Движение поршня ГТЦ (см)
Пг — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
Пс — Эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней) (см^2)

Например, (цилиндр 0,875″), ход ГТЦ 3см:

Хп = (3 * 3,87) / 40,68 = 0,29 см
И цилиндр (1″)
Хп = (3 * 4,91) / 40,68 = 0,36 см

Из этого мы видим, что если вы не хотите менять ход педали, то изменяя площадь суппорта (ставя огромные тормоза) вы должны не забыть и о ГТЦ. И наоборот.

ГТЦ
Это сердце всей тормозной системы. Активируется нажатием на педаль, вначале поршень передвигает жидкость по системе до тех пор пока колодки не вступят в контакт с диском, затем поскольку система становится замкнутой, начинает расти давление создавая тормозную силу. Отсюда чем сильнее вы давите на педаль тем выше тормозная сила.

Основные параметры ГТЦ это диаметр поршня и его ход. Обычно встречаются ГТЦ с диаметрами от 0,625″ до 1,5″ и с ходом от 2,5 см до 3,81 см. Соответствие обоих этих параметров к рекомендованным параметрам для вашего авто — залог хорошей производительности. Стоит запомнить при одном усилии на педали, маленький ГТЦ даст большее давление, но при этом сможет меньше вытеснить жидкости. Также чем больше ход ГТЦ, тем больше он жидкости может вытеснить, но при этом бОльший ход педали потребуется. Лучшего результата можно достичь рассчитав компромисс между ходом педали и давлением для вашего авто.

Регуляторы давления
— Клапан остаточного давления (RPV)

Необходим для поддержания заданного давления в системе (для дисковых тормозов 0.14 кг\см^2, для барабанных 0,70 кг\см^2)
Есть пара причин для использования таких клапанов
1) Только для барабанных тормозов чтобы возвратная пружина не отводила слишком далеко колодки от барабана, создавая лишний ход педали при последующих торможениях.
2) Только для дисковых тормозных систем в которых ГТЦ находится ниже уровня суппортов (некоторые гоночные авто и хот-роды). Без такого клапана жидкость от суппортов будет отекать обратно в ГТЦ делая педаль ватной и опять же увеличивая ее ход.

Если вы меняете барабанные тормоза на дисковые — обязательно удалите из системы такие клапаны

— Дозировочный клапан (Hold-off)

Поскольку на задних барабанных тормозах присутствует возвратная пружина, то как выше описывалось барабанам требуется больший ход чтобы колодка достигла барабана, нежели в саморегулирующихся дисковых тормозах, где колодка всегда впритык к диску. Дозирующий клапан (ставится в передний контур) предотвращает создание давления в переднем тормозном контуре, пока оно не достигнет заданного значения в заднем (обычно до 5-10 кг\см^2) чтобы дать барабанным колодкам приблизиться к барабану.

Если вы меняете барабанные тормоза на дисковые — обязательно удалите из системы такие клапаны

— Распределительный клапан (PBV)

Как мы уже писали выше, при торможении вес машины смещается вперед. Поскольку тормозная сила должна распределиться пропорционально весовой нагрузке (там где больше веса — больше тормозной силы), нужно соблюсти тормозной баланс перед-зад. Например при жестком торможении до 85% веса приходится на перед автомобиля. На правильно отрегулируемой системе передние тормоза и задние блокируются практически одновременно. Устанавливается обычно между ГТЦ и задним контуром чтобы снизить давление на задний контур в первые моменты торможения. Стоит учесть, что давление в заднем контуре не всегда будет ниже чем в переднем, за счет этого клапана вы меняете скорость роста давления. На передних тормозах при нажатии на тормоз оно лишь быстрее создастся чем в заднем.
Стоковые клапана нерегулируемые, но есть и гоночные варианты, с помощью которых можно отрегулировать тормозной баланс на измененной тормозной системе.

Источник

Физика торможения, базовые расчеты.

Решил написать пост-методичку. Сначала хотел сделать серию постов, но почитав комментарии к первому понял, что кроме меня оно мало кому:
а. Надо.
б. Понятно.
Поэтому будет удобный лично для меня формат — одним постом от начала и до конца. Цель: структурировать собственные знания по базовой физике движения автомобиля и, на выходе, выполнить расчет требуемого диаметра тормозных цилиндров для Гаечки.

Внимание:
1. Материал не претендует на абсолютную академичность, в расчетах я буду придерживаться принципа разумной достаточности.
2. Автор считает, что читатель знаком со школьным курсом алгебры, геометрии и физики.
3. Цифры в примерах используются предполагаемые для моей машины. По мере поступления актуальных данных пост будет корректироваться. Если вы нигде не видите пометки, что цифрам можно верить, значит ряд расчетов все еще использует не «живые», а предполагаемые данные и приводится как иллюстрация.

Для расчета тормозной системы нам, прежде всего, требуется понимать, как именно распределяется вес между осями при торможении. Чтобы это выяснить, нужно знать высоту центра тяжести автомобиля над дорогой. Для ее вычисления нам потребуется произвести ряд не сложных манипуляций с автомобилем:

Прежде всего, следует выяснить вес, приходящийся на каждое из колес в отдельности. В общепринятой терминологии это называется Corner Weights. Далее, следует поднять задние колеса на некоторую, известную высоту и снова измерить вес, приходящийся на передние колеса. Настоятельно рекомендуется получить угол наклона кузова в районе 15-20 градусов, при меньших значениях набегает погрешность в измерениях.

В конечном итоге мы должны получить следующие входные данные:

Vlf — вес на левом переднем колесе (кг) 316кг
Vrf — вес на правом переднем колесе (кг) 316кг
Vlr — вес на левом заднем колесе (кг) 259кг
Vrr — вес на правом заднем колесе (кг) 259кг
Vlfr — вес на левом переднем колесе, зад поднят (кг) 320кг
Vrfr — вес на правом переднем колесе, зад поднят (кг) 320кг
WB — колесная база (м) 2,57м
R — радиус переднего колеса (м) 0,291м для покрышки 225/45/15
Z — высота подъема задней оси (м) 0,6м

Зная все это, мы можем оставить машину в покое и приступать к расчетам:

Масса, приходящаяся на переднюю ось:
FM=Vlf+Vrf (кг)
FM=316+316=632

Масса, приходящаяся на заднюю ось:
RM=Vlr+Vrr (кг)
RM=259+259=518

Полная масса автомобиля:
TM=FM+RM (кг)
TM=632+518=1150

Вес, приходящийся на переднюю ось при поднятой задней:
FMr=Vlfr+Vrfr (кг)
FMr=320+320=640

Вес, приходящий на переднюю ось при подъеме задней оси:
FAMC=FMr-FM (кг)
FAMC=640-632=8

Тангенс угла наклона кузова автомобиля, полученного при подъеме задней оси:
TgA=Z/SQR(WB^2-Z^2)

Синтаксис:
SQR() — корень квадратный из выражения в скобках
a^b — возведение числа a в степень b

TgA=0.6/SQR(2.57^2-0.6^2)=0.6/SQR(6.6-0.36)=0.6/2.498=0.24
В этом месте стоит посмотреть по таблицам Брадиса, попадаем ли мы в рекомендованное окно 15-20 градусов. К примеру, сейчас получается 14 градусов, что маловато. Я учту это при проведении натурных измерений, пример же оставлю как есть.

Высота центра тяжести над передней осью:
CGa=WB*FAMC/(TM*TgA) (м)
CGa=2.57*8/(1150*0.24)=20.56/276=0.0745

И, наконец, высота центра тяжести над дорогой:
CGh=CGa+R (м)
CGh=0.0745+0.291=0.3655

Итого, у моей гипотетической машины высота центра тяжести над дорогой 36.5см. Если подумать, то это явно маловато, но не переделывать же пример ради более правдоподобных цифр?

Обновляем вводные данные для продолжения расчетов:
CGh — высота ЦТ над дорогой (м) 0,3655
ТМ — полная масса автомобиля (кг) 1150
FM — вес на передней оси (кг) 632
RM — вес на задней оси (кг) 518
WB — колесная база автомобиля (м) 2,57
R — радиус колеса (м) 0,291 для колеса 225/45/15
у — желаемое отрицательное ускорение при торможении (g) 1.5
Для спортивных автомобилей без развитой аэродинамики этот параметр рекомендуется выбирать из диапазона 1.0…1.5).
Apfront — площадь поршней одного суппорта спереди (если плавающая скоба), или 1/2 площади поршней для моноблока (м2) 0.0018
Aprear — площадь поршней одного суппорта сзади (если плавающая скоба), или 1/2 площади поршней для моноблока (м2) 0.000961
Rfront — эффективный радиус переднего тормозного диска (0.5хD-0.5d, где D — диаметр тормозного диска, а d — диаметр поршня в суппорте) (м) 0,106
Rrear — эффективный радиус заднего тормозного диска (м) 0,1115
m — коэффициент трения тормозной колодки по диску (примерно 0.4 для гражданских колодок и 0.5 для спортивных) 0.45
PR — pedal ratio (в моем случае 6.2)
Вычисляется по формуле (L1+L2)/L1, где:
L1 — расстояние от оси вращения педали тормоза до баланс-бара
L2 — расстояние от баланс-бара до центра накладки педали тормоза
Для систем с ВУТ классикой считается PR в районе 4.2, в то время как для чисто гоночных систем оптимум находится вокруг 6.2. Именно поэтому нельзя просто взять, и приколхозить пару ГТЦ к сток-педали.
FIF — сила, с которой пилот давит на педаль тормоза (Н) 360
Идеальной для гоночного применения считается величина в районе 360Н.

Зная высоту центра тяжести и продольное ускорение, мы можем вычислить, сколько веса перенесется на переднюю ось при торможении:
dW=TM*y*CGh/WB/g (кг)
dW=1150*1.5*0.3655/2,57/9.81=25

Соответственно, на переднюю ось при этом будет приходиться:
DFM=FM+dW (кг)
DFM=632+25=657

Загрузка задней оси, наоборот, уменьшится и составит:
DRM=RM-dW (кг)
DRM=518-25=493

Момент, который необходимо обеспечивать тормозными механизмами при этом составит:
На передней оси:
Tfront=0.5DFM*R*y (Нм)
Tfront=0.5*657*0,291*1.5=143.4

На задней оси:
Trear=0.5DRM*R*y (Нм)
Trear=0.5*493*0,291*1.5=107.6

С другой стороны, крутящий момент, который необходимо остановить суппортам, можно выразить через давление в тормозном контуре. Для передней оси получим:

Tfront=Apfront*Rfront*m*2*Pf (Нм)
где:
Pf — давление в переднем контуре (Па)
Множитель 2 — потому что трем колодками диск с двух сторон.

Преобразовав данное выражение вокруг давления в контуре, получаем спереди:
Pfront=Tfront/Apfront/Rfront/m/2 (Па)
Pfront=143.4/0.0018/0,106/0.45/2=835080

И сзади:
Prear=Trear/Aprear/Rrear/m/2 (Па)
Prear=107.6/0.000961/0,1115/0.45/2=1115762

Далее, зная силу, с которой мы собрались давить на педаль тормоза FIF и Pedal Ratio, мы можем вычислить силу на штоке каждого из пары тормозных цилиндров (расчет ведется для баланс-бара, находящегося в центральном положении):
MIF=FIF*PR/2 (Н)
MIF=360*6,2/2=1116

Теперь, зная силу, с которой мы давим на поршень ГТЦ и давление, которое желаем получить в системе, мы можем вычислить диаметр поршня ГТЦ.

Для переднего контура:
Dfront=2*SQR(MIF/Pfront/Pi) (м)
где Pi — число Пи, для простоты ограничимся величиной 3.14.
Dfront=2*SQR(1116/835080/3.14)=0,041

Для заднего контура, соответственно:
Drear=2*SQR(MIF/Prear/Pi) (м)
Drear=2*SQR(1116/1115762/3.14)=0,036

Итого 41 и 36мм соответственно. Будь развесовка более точная и, что самое главное, вычисли я высоту ЦТ ближе к реальности, перераспределение веса существенно бы изменилось и диаметр цилиндров был бы иной. Однако, не в разы. Это позволяет сделать вывод о том, что педаль у машины будет легкая, немногим тяжелее гражданской. А цилиндры, скорее всего, можно смело использовать двух крайних (самых больших) размеров из линейки Вилвуда.

Важно: следует понимать, что вышеприведенная методика, во многом, упрощенная и полученные результаты следует рассматривать как отправную точку, позволяющую собрать машину и выехать на тесты. Окончательная же настройка тормозного баланса возможна только с привязкой к конкретным покрышкам, амортизаторам, пружинам и трассе. Так что без тестов — никуда!

Источник