Что такое рейк вилки

Геометрия велосипеда

Геометрия велосипеда — углы и размеры — определяет очень многое в поведении велосипеда. От неё зависит устойчивость, управляемость, проходимость (в хорошем смысле), динамика разгона, эффективное торможение, спуск с горы и подъём на оную, прохождение крутых виражей и возможность заниматься крутым экстримом. В стародавние времена геометрия велосипеда жестко и однозначно определялось геометрией рамы. Сейчас это уже не так. Появились подвески, передняя и задняя. А, значит, геометрия велосипеда и поведение байка зависят от характеристик подвесок (ход, жесткость, демпфирование), и от их настройки. Дабы не углубляться в дебри, а просто, окинуть, густой лес, небрежным взглядом знатока, рассмотрим основные моменты.

1. Геометрия велосипеда и угол наклона подседельной трубы

Во многом задаёт посадку байкера и удобство вращения педалей, — если труба торчит вертикально и каретка находится точно под седлом, то педалировать неудобно, некуда девать бедра. А так же определяет развесовку байка, то есть распределение нагрузки, на переднее и на заднее колёсо. Чем меньше угол наклона (он отсчитывается от горизонтали) и чем выше байкер, тем больше нагрузка на заднее колесо и, естественно, меньше на переднее. На крутом подъёме, если байкер сидит в седле, переднее колесо может полностью разгрузиться и потерять контакт с дорогой. И байкер рискует опрокинуться на спину. А на крутых спусках, все с точностью наоборот. Переднее колесо загружается, и чем дальше назад смещён байкер, тем устойчивее велосипед и тем меньше вероятность падения через руль. Считается, что угол наклона подседельной трубы, равный 73° (плюс, минус 1°…2°) обеспечивает правильную, удобную посадку и распределение нагрузки. Этот угол точно подобран для идеального байкера с длиной бедра 32 дюйма (813мм). Для дополнительной корректировки этого угла и подгонки байка к реальным габаритам рейдера (рост, длина рук и ног, …) можно заменить прямой подседельный штырь на изогнутый (Thomson). И, что ещё проще, можно сдвигать седло вперед или назад. При правильно установленном седле, нога в нижнем положении практически полностью распрямляется.

2. Высота каретки

Определяет клиренс велосипеда — зазор между педалью и дорогой, когда шатун опущен вертикально вниз. Слишком малый клиренс не позволяет сильно наклонять байк, при скоростном прохождении поворота — можно зацепиться педалью за камень, кочку, корень, ускоряясь на выходе из виража. Или задеть звездами системы за кочку. Поэтому, байки для разных стилей катания имеют разную высоту каретки над землёй, — для DH и фрирайда каретку поднимают повыше, до 34…36см. В качестве конкретного материала, имеется таблица №1, которую любезно предоставил Алексей Маджуга и, где, на примере велосипедов KONA показано как меняются размеры от назначения байка и стиля катания.

К-кантри хардтейлы

Примечание. В связи с явным прогрессом в устройстве и работе амортизационных вилок и задних амортизаторов и созданием «стабильных платформ», ход амортизаторов увеличился в последние годы и, вполне возможно, увеличится ещё больше.

Кроме того, чем выше расположена каретка, тем выше надо поднимать седло и, тем больше становится высота велосипеда и выше располагается центр тяжести системы байк + байкер. Что, несомненно, влияет на устойчивость и управляемость. На высоком байке проще сохранять равновесие, а при входе в вираж, угол наклона, необходимый для того, что бы скомпенсировать силой тяжести, силу центробежную, возникающую от движения по кругу (радиусу) будет МЕНЬШЕ, чем у низкого байка. Что следует из самой элементарной геометрии. Следовательно, на высоком велосипеде проще гонять по узким лесным синглтрекам и легче его «укладывать» в крутые виражи. То есть, ещё раз, для прохождения виража на данной скорости и по данному радиусу, высокий байк надо наклонять вбок на меньший угол, чем низкий. Но при торможении и спуске, картина получается обратной. На крутых подъёмах, спусках и при резком торможении передним тормозом, высокий велосипед имеет больше шансов потерять равновесие — опрокинутся назад или перевернуться через руль. Что бы уменьшить этот вредный эффект увеличивают базу велосипеда — расстояние между осями колёс. Заодно получают большую мягкость и плавность хода, байк меньше подпрыгивает на колдобинах, корнях и кочках. Но длиннобазный байк обладает большей курсовой устойчивостью и хуже вписывается в крутые виражи, что опять таки, следует из простой геометрии. Для улучшения управляемости и маневренности приходится «играть» с углом наклона рулевой трубы и уменьшать Trail (выкат переднего колеса).

3. Угол наклона рулевой трубы (отсчитывается от горизонтали)

Отметим только следующее. Чем больше этот угол, чем ближе к вертикали стоят перья вилки, тем быстрее разгоняется велосипед и тем лучше вилка отрабатывает мелкие торчки и неровности на дороге. И, наоборот, если угол меньше, а перья вилки расположены более полого (острее) к поверхности, тем хуже динамика и управляемость, но зато вилка легче проглатывает крупные колдобины и кочки и они меньше влияют на движение байка. В кросс-кантри угол рулевой обычно 71…69 градусов, а длина колесной базы — 100…107 см, то в DH — 64…65 градусов и 110…117 см. Смотри таблицу №1. Малый угол наклона передней вилки в сочетании с большой длиной перьев, что характерно для велочопперов, приводит к ухудшению маневренности — эффективности (остроты) управления: увеличению минимального радиуса виража и необходимости поворачивать руль на больший угол.

4. Геометрия велосипеда и передней вилки и Trail (выкат переднего колеса)

Маленький эксперимент. Если поставить правильный велосипед вертикально на оба колеса, держа за раму и наклонить в сторону, то и руль сам повернется в ту же сторону. Причина такого поведения кроется в конструкции передней вилки и рулевой колонки. Именно они определяют взаимное расположение двух важных точек. Точки А — места контакта переднего колеса с дорогой и точки В — пересечения оси рулевой колонки с той же дорогой. Взаимное положение этих точек задает не только направление куда повернётся руль при наклоне велосипеда, но и его курсовую устойчивость, управляемость, строгость управления, стабильность на виражах и многое другое. Все велосипедыможно разделить на два типа: ВА и АВ. Тип АВ — у которого точка контакта переднего колеса с дорогой расположена впереди точки В (рис.№2а). Тип ВА — Точка А лежит позади точки В (рис.№2б).

При наклоне велосипеда типа АВ в одну сторону, его руль будет поворачиваться в другую сторону и по очень ясной причине — точка приложения силы трения А лежит впереди оси вращения колеса В. Велосипед, при повороте «без рук», будет складываться пополам как ширма и с грохотом сыпаться на землю. Совсем иначе реагирует на наклон руль и переднее колесо велосипеда типа ВА, — они будут поворачиваться в сторону наклона велосипеда сами, и безо всяких рук. А при правильных размерах и углах, велосипед будет стремиться вернуться в вертикальное положение точно так, как будто его руль повернули руками — рулю надо только немного помочь, направить его в нужном направлении, и все будет ОК! По этой причине велосипеды типа АВ в магазинах не сыскать.

Теперь о форме передней вилки.

Варианты, изображенные на рис.№3, а) и б), дают нам слишком большое расстояние между точками В и А, что приводит к «сверх устойчивости» велосипеда. Чем больше расстояние между этими точками, тем больше момент силы, поворачивающий переднее колесо и, само собой, руль в сторону наклона велосипеда. Результат понятен, курсовая и вертикальная устойчивость очень хорошая, а управляемость «ниже плинтуса». Поэтому, для уменьшения расстояния между этими точками, вилку на велосипедах изгибают вперед, рис.№3, в). Но, даже если вилка прямая, то меняют её наклон, относительно оси рулевой колонки, или петухи, в которых крепится переднее колесо, смещают вперед. Рис.№4.

Расстояние между осью рулевой колонки и осью втулки переднего колеса, называют по разному, и Rake и Fork Offset, а у нас можно столкнуться с выбегом, смещением или вылетом вилки. Величина вылета вилки R обычно находится в пределах от 30 до 50мм. Зная вылет вилки, угол наклона оси рулевой колонки и реальный диаметр (с учетом толщины и деформации шины) колеса, легко можно подсчитать расстояние между точками А и В. Это расстояние называется Trail или выкат (выбег) переднего колеса, иногда его можно найти в каталогах. Итак, зная Trail, считается коэффициент устойчивости (управляемости) (Ку), который равен: Trail (Т), деленный на сумму, состоящую из длины базы велосипеда (G) плюс Trail (Т), результат деления умножается на 100%. Теперь формула: Ку=(Т/[G+Т])100% (1), все очень просто. У современных велосипедов Ку лежит в диапазоне от 5% до 7,5% и выбирается обычно значение близкое к границе устойчивости, по весьма прозрачной причине — таким велосипедом легче управлять.

5. Геометрия велосипеда меняется при работе амортизации

В момент торможения, когда байк «клюёт носом» при сжатии амортизационной вилки, база уменьшается, но Trail уменьшается ещё больше, а, следовательно, уменьшается и Ку. Выходит, что при торможении байк становится более управляемым, но и менее устойчивым. То же самое происходит при педалировании стоя, когда байкер приближает корпус к рулю и при спуске со склона, особенно если переднее колесо интенсивно притормаживается.

Если теперь нагрузить тяжелым грузом (симпатичной девушкой) багажник или уменьшить ход задней подвески (поставить более короткий амортизатор) у двухподвеса, то ситуация поменяется прямо на противоположную. Trail увеличится, Ку возрастет, байк станет более устойчивым, но им будет труднее управлять. Это наверняка знакомо многим вело туристам. С хорошо нагруженным багажником, байк прет как танк, особенно если хорошо разогнаться. Но повернуть или проехать по извилистой тропинке на малой скорости, ой как нелегко. Сейчас многие байки для экстрима имеют длинные дропауты задних перьев, которые позволяют сдвигать заднюю ось в широких пределах или ставить колесо меньшего диаметра, не 26, а 24 дюйма. Не удивительно, что при этом меняется устойчивость и управляемость велосипеда. Появились уже первые трейловые байки, геометрию которых можно изменять прямо на ходу в широких пределах. Например, новинка сезона, байк BIONICON EDISON. С помощью промышленного клапана который применяют в устройствах пневмо автоматики и пневмо линий геометрию рамы можно менять на 6 градусов! Угол наклона рулевой трубы 67,5°…73.5°. Угол наклона подседельной трубы 71°…77°. Ход вилки 69мм…147мм, ход задней подвески 142мм при колёсной базе 1056мм. На одном и том же байке теперь можно и катить в кросс-кантрийном стиле и эффектно спускаться с крутого склона.

6. Апгрейд

Замена амортизационной вилки и заднего амортизатора на более длинные или короткие влияет на устойчивость и управляемость байка. Это следует обязательно учитывать.

7. Длина верхней трубы

Длина верхней трубы определяется, как расстояние от оси рулевой трубы до оси подседельного штыря. Это расстояние, вместе с длиной выноса, во многом определяет посадку велосипедиста. И, кроме того, она так же влияет на развесовку велосипеда. Длинная труба способствует разгрузке переднего колеса, — могут начаться проскальзывания при поворотах. Более короткая, — может привести к тому, что колени станут задевать руль при педалировании способом «танцовщица». Любители кросс-кантри выбирают длинную трубу и длинный вынос (100…130мм) для получения низкой, растянутой посадки. Это усложняет прохождение поворота и преодоление сложных участков, но главная борьба, обычно происходит на подъемах. Для скоростного спуска и фрирайда сочетают слегка укороченную верхнюю трубу с коротким выносом. Поэтому на склоне, рейдер сдвигается далеко назад и обеспечивает правильное распределение нагрузки между колёсами. Кроме того, дополнительная загрузка переднего колеса, когда рейдер слегка перемещается вперёд, помогает проходить техничные участки.

8. Наклон верхней трубы

Задает, прежде всего, высоту стендовера — безопасное расстояние от жизненно важных органов байкера до верхней трубы рамы. Это очень важно в экстремальных видах спорта. Кроме того, уменьшается строительная высота рамы и, как следствие, возрастает её жёсткость и прочность, что играет роль в прыжковых дисциплинах и жестком фрирайде. В последнее время заниженная верхняя труба используется в шоссейных и кроссовых велосипедах. Это позволяет уменьшить количество размеров выпускаемых рам и их вес.

9. Длина нижних перьев

Она определяется по линии, параллельной земле, от оси каретки до оси задней втулки. Длина нижних перьев влияет на развесовку и динамику байка. И, неважно, сидит байкер в седле или стоит на педалях, в этом отличие влияния длины перьев на развесовку, от наклона подседельной трубы. Ведь, когда байкер встает с седла, наклон подседельной трубы уже не влияет на распределение нагрузки между колёсами. Короткие перья нагружают заднее колесо и увеличивают его сцепление с грунтом, а также делают задний треугольник более компактным, поджатым и жестким. Байк легче взбирается в гору, быстрее проходит, повороты и разгоняется. У прогулочных велосипедов и турингов база обычно увеличена и задний треугольник растянут. Это ухудшает динамику и требует большей затраты энергии для того, что бы забраться в гору. Но на это приходится идти, что бы разместить на багажнике большой и объемный вело рюкзак (штаны) и не задевать его пятками при вращении педалей.

06.11.2005 г. Юрий Разин. Геометрия велосипеда.

PS. Выражаю благодарность Алексею Маджуге за ценные советы и рекомендации по особенностям геометрии современных байков

Всегда в контакте. Устройство передней подвески и рулевого управления мотоцикла.

Вилка является одной из главных составляющих мотоцикла, которая выполняет функцию амортизации, разглаживая все неровности дороги. С течением времени, как и любая другая комплектующая, она требуют обслуживания. Испорченная вилка/ее составляющие могут привести к серьезным последствиям, таким как падения или аварии. Поэтому следить за ее состоянием очень важно. В зависимости от ситуации, переборка будет требоваться разная. Стандартно в вилке нужно менять сальники и пыльники, направляющие втулки, пружины, вилочное масло.

Какие виды вилок бывают? В чем их различие?

Прежде чем начать переборку, посмотрите какая вилка установлена на вашем байке. Они бывают двух видов — телескопические и перевернутые. Чаще всего на мотоциклах (особенно старых и малокубатурных) установлены телескопические. Она состоит из двух перьев, зажатых поперечными траверсами. Ось колеса с такой вилкой проходит через нижнюю часть перьев, а само колесо находится между ними. У телескопической верхние трубы зажаты в траверсах. На эти неподвижной трубы установлены подвижные трубы, часто изготовленные из легких сплавов. Внутри стоек расположены циллиндрические пружины, помогающие подвижным трубам двигаться по неподвижным. Для обеспечения их наилучшего скольжения, в трубы устанавливаются сменные втулки, смазанные маслом. Стандартные вилки хорошо справляются с задачей передней подвески и обеспечивают достаточную длину хода, но у нее есть и недостатки, которые заключаются в недостаточной жесткости, легкой деформации при аварии. По этим показателям у стандартных вилок выигрывают «перевертыши». Сейчас все чаще на новых моделях, а также на спортбайках, где жесткость вилки очень важна, используются «перевертыши». Фактически перевернутая вилка — это стандартная деталь, перевернутая вверх ногами, но имеющая свои отличительные черты: высокая прочность и сниженная непродрессоренная масса в переднем колесе. Благодаря этому «перевертыши» стали незаменимыми в мотоспорте и постепенно завоевывают популярность на городских мотоциклах. На скутерах, где скорость меньше, обычно устанавливается упрощенная телескопическая подвеска, в которой две верхние трубы с нижней траверсой и трубой рулевой колонки собраны в единую конструкцию.

Устройство вилки

Несмотря на разные виды вилок, их устройство практически одинаково. Основными составляющими вилки являются перья и стакан. В перьях находится пробка (заглушка пера) с резиновым уплотнителем, которая фиксирует другие детали на месте. На пробке установлен регулировочный механизм отбоя — винт, позволяющий регулировать жесткость вилки (эта деталь чаще встречается у перевернутых вилок). Далее идут пружины, служащие для сглаживания вилочного хода, проставочные шайбы, втулки, направляющие — плотно сомкнутые цельные кольца из меди или стали, покрытые графитовым напылением, уменьшающие трение между стаканами (в зависимости от модели байка, у каждого пера бывает от двух и более направляющих втулок), а так же картридж, в котором находится шток амортизатора, поршень и залито вилочное масло. Между стаканами и перьями установлены сальники и пыльники — расходники, выполняющие важную защитную функцию, предотвращая попадание грязи и влаги, а также смягчают трение деталей. Снизу или сверху (в зависимости от типа) находится сливной болт.

Когда нужно делать переборку?

Многие детали рулевого управления требуют обслуживания и своевременной замены, ведь от них зависит корректная работа переднего блока управления. Чаще всего они приходят в негодность с течением времени и от воздействия внешних факторов (плохие дороги и бездорожье, агрессивный стиль вождения, грязь и пыль). В крайнем случае вилку придется менять после аварии, тут потребуется более сложный и дорогостоящий ремонт. Обычно при ДТП страдают перья, при небольших повреждениях они поддаются выпрямлению, если же повреждения серьезные, их нужно обязательно заменить. Для этого лучше обратиться в сервис, что сэкономит вам силы и время. Стандартная переборка любых типов вилок, требует времени и навыка, но если вы решили сделать ее самостоятельно, то наша статья для вас.

Переборка вилки по частям

Для работы вам понадобятся инструменты и оборудование: набор ключей и шестигранников, емкость для слива масла, пластиковая труба (с диаметром, равным диаметру пера) или специальный инструмент (оправка). Если у вас есть мануал с устройством передней части, воспользуйтесь им, он облегчит разбор. 1. Первое, что нужно сделать перед разбором, это вывесить мотоцикл. Ослабьте все болты и снимите все, что установлено на вилку, в том числе ось и переднее колесо. Открутите верхнюю заглушку пера (пробку), эту процедуру лучше делать специальным инструментом. Снимая фиксирующую гайку, запомните ее положение (количество витков на резьбе), чтобы при обратной сборке, ее было проще установить. Разберите перья. Будьте аккуратны и осуществляйте разборку осторожно, так как в них установлены пружины, находящиеся в сжатом состоянии, из-за которого могут быстро вылететь. После того, как пружина извлечена, слейте жидкость в подготовленную емкость. Если вы работаете с байком без нижней пробки, то демонтированную вилку следует перевернуть, чтобы масло вытекло из неё через единственное отверстие. После слива вилку нужно промыть, для этого воспользуйтесь специальной жидкостью. Выполнив всё это, продуйте деталь изнутри сжатым воздухом из компрессора либо с помощью специального баллончика.

2. Далее займитесь основными расходниками, чаще всего требующие замены — пыльники и сальники. Они используются в мототехнике для того, чтобы герметизировать зазоры между вращающимися и неподвижными деталями, а так же они предотвращают вытекание охлаждающей жидкости(в двигателе) и вилочного масла, защищают детали от проникновения пыли и грязи. Обычно эти расходники портятся от возраста и нагрузок. Пыльник начинает пропускать грязь и воду, сальник — гнить. Изношенные запчасти влияют на управление байком: в резких поворотах его может заносить, к тому же начнет протекать масло. Сальники могут потечь от старости, из-за резких перепадов температур (межсезонье) или от неправильной установки, когда при установке вместо оправки используется подручных инструмент, не предназначенный для этих целей. Не всегда течь связана с дефектом самих сальников, иногда это свидетельствует об общем износе компонентов вилки (обычно направляющих) или о повреждении перьев в следствие удара. Испорченные пыльники и сальники могут навредить технике и сделать ее небезопасной в эксплуатировании. Для поддержания правильной эффективной работы вилки мотоцикла замена рекомендуется не реже раза в 2 года. Менять сальники и пыльники лучше вместе, так как в вилке они работают сообща. Их нужно подбирать не по размеру, а по модели байка. Не все сальники вилки, подходящие по размеру, подойдут на ваш мотоцикл, поскольку могут выпускать в разных конфигурациях (например, для вилки перевертыша сальник будет идти с двумя пружинами, а более простой аналог с такими же размерами нагрузки не выдержит). Чтобы поменять эти детали, сначала аккуратно снимите пыльник, в этом вам поможет тонкая, прямая отвертка. За ним располагается сальник, его тоже можно вынуть отверткой. Если же на вашем байке направляющее кольцо установлено на пере, стакан снимается резкими толчками, а сальник выбивается с помощью направляющего кольца. Далее оденьте новый расходник на перо внешней пружиной вниз. На перо наденьте оправку-это инструмент, выполненный из высокопрочной стали, имеет цилиндрическую форму и разделен на две половины для более легкой установки и правильной фиксации сальников (оправа для вилок бывает диаметром от 35 до 51мм.). Если ее у вас нет, воспользуйтесь старым сальником или пластиковой трубкой подходящего диаметра, но будьте осторожны, эти способы не так надежны . Когда сальник установлен, поставьте на место стопорное кольцо и пыльник.

3. Замените направляющие. Эти детали представляют из себя плотно сомкнутые цельные кольца из меди или стали, покрытые графитовым напылением, помещенные внутрь пера и уменьшающие трение между стаканами. В зависимости от модели байка, у каждого пера может быть от двух и более направляющих втулок. Качественные направляющие обеспечивают точную работу вилки без люфтов, а также продлевают жизнь сальникам и пыльникам. Со временем втулка изнашивается, ее толщина становится все меньше, и старая деталь начнет подавать признаки, указывающие на какие-либо неисправности. Появление люфта подвижных наконечников перьев (это можно определить при приподнятом колесе) и характерный стук говорят об износе втулок. Чтобы добраться до втулки, высвободите внутренний картридж из пера, снимите стопорное кольцо и сальник. Направляющие втулки без проблем снимаются и быстро надеваются. Для более легкой установки направляющих, смажьте их или часть пера вилочным масло. При посадке деталей на место советуем вам использовать оправки, чтобы без повреждений установить сальники. Американские комплекты направляющих All Balls помогут провести быструю замену направляющих и внутренних сальников вилки. Они выдерживают до 500 000 рабочих ходов с меньшим износом, чем штатные и гарантируют долгую эффективную работу вилки.

Обратите внимание на рулевую колонку. Она является механической частью всей рулевой системы, и для ее качественной работы необходим еще один элемент — подшипник. Рулевая колонка и ее подшипники постоянно испытывают нагрузки, их состояние влияет на управляемость и безопасность во время эксплуатации мототехники, поэтому они требуют обслуживания и своевременной замены. Испорченные расходники могут вызвать люфт, мотоцикл начнет вести на прямой, а совсем старые могут даже заклинить рулевую колонку, что не безопасно. Так же основной причиной образования люфта является попадание влаги, песка и грязи в основание рулевой колонки, которые выводят подшипник из строя. Чтобы осмотреть эту деталь на износ, подвигайте вилку на вывешенном байке, стук и люфт будут говорить о необходимости замены. Обычно на мотоциклы устанавливают стандартные шариковые подшипники, которые достаточно быстро изнашиваются и выдерживают не такие сильные нагрузки, как, например, конические роликовые. Преимущество конических заключается в том, что они разработанны специально для использования в тяжелых условиях, долгое время препятствуют образованию люфта. Иногда, чтобы убрать люфт, достаточно просто подтянуть регулировочную гайку. Но если этот метод не помогает или вы не знаете, как долго и какой подшипник установлен на байке (на подержанном мотоцикле), то его стоит заменить. Вам так же понадобятся новые пыльники, которые не допустят попадание влаги и пыли. Чтобы поменять подшипники колонки, открутите шлицевые гайки (с помощью ключа для круглых шлицевых гаек). Далее снимите верхние пыльники и подшипники, вытащите траверсу с рулевой осью и подшипником. Вытащите подшипник с пыльником и установите на их место новые расходники. Для более легкой усадки деталь можно нагреть. Установите траверсу и ось с подшипником обратно в рулевую колонку, затяните гайку до начального момента около 30-50 Н.м. , проверьте траверсу на наличие люфта и плавность хода. Регулировочную гайку нужно затянуть еще раз ( 103 Н.м. ) После этого можно собирать всю вилку обратно. Рекомендуется сделать повторную регулировку и подтянуть регулировочную гайку (через 100-200км ).

После всех этих замен можно заливать свежее вилочное масло. Закрутите сливной болт, чтобы оно не вытекло. Перед заливкой вытащите внутреннюю алюминиевую трубку. Удерживая пальцами шток, заливайте жидкость. Оптимальное количество масла будет указано в мануале. Обычно рекомендуют наливать около 400-500 грамм в каждое перо . Многие производители рекомендуют заменять вилочное масло каждые 12-15т. км . Масло рекомендуется менять после длительного зимнего хранения, во время холодов оно может потерять свои свойства. На асфальтовом покрытии и при спокойной езде, жесткость вилки не так важна, как на пример, на бездорожье и кочках. Если техника используется в экстремальных спортивных условиях (кольцевые гонки, мотокросс, стантрайдинг), то заливать придется более вязкую жидкость ( 5W 7,5W ) и менять ее чаще — примерно каждые 5т. км. Ведь при слишком жидком масле могут возникнуть сильные «клевки» на высокой скорости и резких торможениях, такое поведение может привести к дестабилизации байка на дороге. Жидкая смазка может стать причиной колебаний и подергиваний, что скажется на комфорте в спортивной езде. В тоже время та же густая жидкость негативно сказывается на комфорте в городских условиях. Там нагрузки меньше, и езда более плавная. Но на любой неровности или плохом покрытии жесткая вилка будет о себе говорить в виде сильно удара, который может даже сбить байк с курса. В большинстве современных мотоциклах в зависимости от типа и модели используется чаще всего вязкость 10W или 5W, 7,5W является промежуточным и подойдет тем, кто хочет либо понизить, либо повысить жесткость вилки. 15W более жесткое, а на некоторых байках оно используется штатно, например, на старых моделях Kawasaki серий GPZ, GPX, ZR, Vulcan, Voyager и Suzuki GSX 90х годов, а также на эндуро Kawasaki серии KLR и Suzuki XF650. Вилочное масло создано для того, чтобы амортизировать давление, приходящее на вилку при эксплуатации мотоцикла и делать езду на байке комфортнее. Несмотря на наличие рекомендаций в мануале, для многих подбор вилочного масло становится проблематичным. Проблема заключается в том, что изготовители мотоциклов часто указывают идеальные параметры вязкости при рабочей температуре масла, которая во много раз больше той, при которой техническая жидкость заливается в вилку. Поэтому необходимо обращать внимания не только на стандартное обозначение вязкости, но также на коэффициент её изменения при повышении температуры. Заливать какое-либо другое масло (например, моторное) заливать нельзя, оно может повредить составляющие вилки. С неправильным или некачественным маслом, мотоцикл может стать опасным, потерять управляемость, что приведет к ДТП или падениям. Правильный и грамотный подбор поможет вам получить необходимые параметры жесткости подвески и обеспечит хорошую управляемость транспортным средством. Маслянные показатели классифицируются по вязкости по принятому во всем мире стандарту SAE J300 . Если в обозначении класса вязкости имеется буква W (Winter), это означает, что такой состав является сезонным, то есть может использоваться даже зимой. Для мотоциклов, использующихся на бездорожье (мотокросс) нужно приобретать техническую жидкость с пометкой «Off-Road» . Для туристических подойдет масло 10W , для спортивных и городских — от 2,5 до 5 . Первую замену всегда производят на масло с такой же вязкостью , какая указана в инструкции по эксплуатации транспортного средства. При существенном уменьшении жёсткости вилки необходимо будет постепенно повышать вязкость — на 2,5W или 5W при каждой последующей замене в зависимости от ваших личных предпочтений. Советуем вам выбрать одно подходящее вам качественное масло и в дальнейшем использовать только его. Пару раз сожмите перо, чтобы выкачать лишний воздух, после этого вилку можно устанавливать обратно на байк.

6. Если ваш мотоцикл оснащен гофрами, проверьте их состояние. Гофры для передней вилки созданы для ее защиты от внешних воздействий,таких как песок,влага и камни,которые могут легко попасть на вилку во время езды по бездорожью. Она предотвращает образование коррозии и вмятин на перьях байка, а также препятствует попаданию песка, повреждающего сальники и внешний слой перьев. Гофры выполнены из прочной термостойкой резины. Этот материал устойчив к сжатию/разжатию, трению, перепадам температур, химическим воздействиям (при мойке). За счет применения резины, деталь хорошо тянется, имеет широкий диапазон размеров и подходит многим моделям. К сожалению, со временем любая резина дубеет и становится жестче, такие испорченные гофры могут потрескаться на холоде, от трения или при падении. Изношенную деталь следует заменить. Чтобы сохранить гофры в хорошем состоянии на долгое время, рекомендуется обрабатывать защиту силиконом во время зимнего периода. Чаще всего гофры используются на кроссовых мотоциклах или эндуро старых моделей: на отечественных — Java(Ява), Восход, на иностранных — Yamaha, Suzuki. Обычно их устанавливали на телескопические, что затрудняло их замену. В современных моделях чаще используется пластиковая защита перьев, она гораздо прочнее, устойчивее к повреждениям и не подвержена старению. За счет применения новых технологий, благодаря которым вилка меньше подвержена внешним воздействиям (качественные материала, напыление), нет необходимости закрывать деталь резиновыми гофрами. К тому же пластиковые гораздо проще заменить, без разбора вилки.

7. Так как вся вилка разобрана и колесо снято, можно заменить колесные подшипники. Подшипник обеспечивает плавное и четкое вращение колес и отвечает безопасность езды. Они используются в ступицах колес, рулевой колонке и других места на байке. Подшипники для мотоциклетных колес могут выдержать до 25т. км. , но плохие дороги, беждорожье, аварии и исполнение трюков на байке могут сократить жизнь подшипника. При изношенных подшипниках мотоцикл начнет немного вилять на маленькой скорости и из колес будет слышен шум. Со временем износ будет увеличиваться и это приведет к разрушению подшипника. С такой деталью выезжать не безопасно — колесо может заклинить, что приведет к падению и поломкам. Колесные подшипники для байков необслуживаемые, внутри они покрыты специальной смазкой, а его стенки несъемные. Испорченную запчасть обязательно нужно менять на новую. Стандартно у мотоцикла с обычной вилкой установлено 5 подшипников в колесах — 2 спереди и 3 сзади (два для колеса, один для ступицы). Если вы решили заменить колесный подшипник, то стоит поменять сразу два (с каждой стороны) для более надежной работы. Для более легкого извлечения можно нагреть подшипник. Ни в коем случае не вытаскивайте его без нагрева, такое действие может сломать запчасть, ее части могут застрять в разъеме и извлечение подшипника станет еще более затруднительным. После того, как вы вытащили деталь, просто установите на ее место новую. Новые подшипники следует проверять через какое-то время, обозначенное в мануале, для этого можно вывесить мотоцикл или при шиномонтаже осмотреть сами колеса. Повращайте их, если они вращаются легко и не шумят, значит детали исправны. Если же вы заметили люфт или услышали шум — меняйте подшипники . Они могут выйти из строя раньше назначенного времени не только из-за внешних факторов, но и из-за недостатка смазки или неправильной установки. Маленькое количество смазки в подшипнике может привести к его перегреву. Выбирая новую деталь, обратите внимание на ее параметры (размер, сила нагрузки, направленность нагрузки, количество оборотов). Чаще всего размер измеряется во внутреннем диаметре, что обуславливается внутренней конструкцией подшипника. Из-за этого для валов разного диаметра используются разные подшипники: для вала с малым диаметром используются практически все типы, включая игольчатые; для большого диаметра — шариковые, роликовые, сферические. Нагрузка при выборе тоже играет ключевую роль, при малой и средней нагрузке используются шарикоподшипники, при высоких — роликоподшипники. Также нагрузка делится на три вида: радиальная, осевая, комбинированная. Для восприятия радиальной нагрузки подойдут радиальные шарикоподшипники, для осевой — упорные и радиально-упорные шарикоподшипники, для комбинированной — однорядные и сдвоенные радиально-упорные шарикиподшипники. Сейчас на рынке представлен огромный их выбор, среди производителей выделяются SKF (крупнейший европейский производитель), NSK, NTN, FAG (немецкий производитель), All Balls и другие.

Заключение

В этой статье мы разобрались в том, как делать переборку. С первого взгляда, кажется, что устройство вилки достаточно сложное, но если у вас достаточно времени, сил и знаний, то можете смело делать переборку самостоятельно. Но если вы новичок и не уверены в своих силах, воспользуйтесь услугами сервиса, чтобы такая важная часть мотоцикла, как рулевое управление, работала правильно и без сбоев.

В двух словах о геометрии мотоцикла.

Прежде чем вы окунетесь в мрачный мир технических терминов, изложенных в данной статье, нелишним было бы уяснить базовую логику работы подвески любого мотоцикла. Следующая иллюстрация отображает основные термины, с которыми вам придется столкнуться.

Steering Axis — ось управления; Rake Angle — «рейк», угол наклона вилки; Trail — «трейл», расстояние на земле между осью колеса и линией, продленной от оси рулевой колонки; Wheelbase — колесная база, расстояние между осями переднего и заднего колес мотоцикла.

На спортбайках небольшой рейк, из за которого трейл также не велик. Маленький трейл дает меньше устойчивости и стабильности, но зато позволяет сделать мотоцикл более легкоуправляемым и маневренным. Напротив, чопперы, круизеры и кастомы имеют большой рейк. Больше рейк — больше трейл, что делает такие мотоциклы стабильными и устойчивыми на прямой, но зато они тяжело рулятся. Обычно на мотоциклах рейк колеблется в промежутке 5 градусов. К примеру, спортбайк Yamaha R1 имеет угол наклона вилки в 24 градуса, тогда как у круизера BMW K1200LT он составляет 26,8 градусов.

Задняя подвеска мотоцикла.

Два амортизатора, обычный маятник.

Вариант подвески мотоцикла, который стал классическим. Н-образный маятник, прикрепленный одним концом к раме мотоцикла, амортизаторы с пружинами крепятся напрямую к маятнику. Это все, на что вы могли рассчитывать при покупке практически любого мотоцикла в течение долгих лет его эволюции. Этот вид подвески стал оттесняться другими видами только в 80-х годах, когда стали доступны высокопрочные материалы, позволившие перейти к другой геометрии задней подвески. Но этот немного устаревший дизайн до сих пор встречается на многих современных мотоциклах. Минусом такой подвески является ее гибкость при экстремальной езде. Этот недостаток может быть устранен только увеличением жесткости всей конструкции, следовательно, увеличением неподрессоренной массы, мешающей полноценной работе подвески.

Моноамортизатор, старая конструкция, обычный маятник.

Первая система подвески с моноамортизатором появилась на гоночных мотоциклах в 1977 году. Вообще-то в качестве экспериментов такой вид подвески то возникал, то пропадал аж с 1930-х годов, но в массовое производство пошел только в начале 1980-х.

Авторство самого термина «моноамортизатор» принадлежит Ямахе (Хонда, к примеру, использовала термин «Про Линк»). Основное преимущество заключалось в возможности уменьшить вес мотоцикла путем перестройки геометрии задней подвески мотоцикла и устранения одного из амортизаторов. Сам амортизатор по-прежнему крепился напрямую к маятнику, но располагался по центру, почти горизонтально.

Моноамортизатор, новая конструкция, обычный маятник.

Новая конструкция задней подвески предусматривала крепление моноамортизатора не напрямую к маятнику, а через систему соединений.

В конструкцию добавилась прогрессия, а сам амортизатор стал располагаться более вертикально, что положительно сказалось на его функциях, а «клетка» сложной конструкции была заменена на обычный Н-образный маятник. Для разработки такой конструкции инженерам понадобилось лишь немного больше сварки и более крепкий материал.

Моноамортизатор, маятник с консольным креплением заднего колеса.

Вершина эволюции задних подвесок мотоциклов на сегодняшний день — это моноамортизатор с консольным маятником. Это суперлегкая и супержесткая конструкция, которая используется, к примеру, на Honda VFR800.

Основным преимуществом такой конструкции является возможность быстрой замены заднего колеса мотоцикла. Это преимущество не так заметно, если вы выезжаете на своем мотоцикле покататься только по выходным, но механики гоночных команд Moto-GP оценили экономию времени на эту процедуру. Консольный маятник должен быть изготовлен из высокопрочных материалов и иметь выверенную конструкцию, поскольку вся нагрузка ложится на одно единственное плечо. Если классические маятники должны, в основном выдерживать нагрузки на изгиб, то консольный маятник также должен держать нагрузки на скручивание. Именно поэтому маятники такой конструкции по своей форме достаточно массивные и имеют несколько ребер жесткости.

Вилка перевернутого типа.

Перевернутая телескопическая вилка, в которой верхние трубки фиксированные и имеют больший диаметр, чем нижние, позволяют добиться лучшей жесткости шасси и, соответственно, максимальной управляемости.

Трубка и траверса для амортизирующих труб изготовлены из алюминия, что обеспечивает конструкции отличную жесткость. При этом неподрессоренные у такой схемы массы не выше, чем у обычной вилки. Хотя внутренние погружные трубки имеют меньший диаметр, чем обычные погружные трубки с перевернутой системой, они изготовлены из сверхпрочной стали.

Например, используемая на BMW F 800 GS перевернутая вилка Marzocchi с анодированными алюминиевыми фиксированными вилочными трубками и штоками из магниевого сплава с диаметром 45 мм, обеспечивает отличный отклик и максимальную устойчивость даже при высоких нагрузках. Траверсы для амортизирующих труб направляют более устойчивые к кручению внешние трубки с большим диаметром.

В модели BMW S 1000 RR используется перевернутая вилка с диаметром штока 46 мм. Этот большой размер обеспечивает существенно более высокую стабильность торможения по сравнению с обычным размером 43 мм, а также более четкий отклик в повороте – в том числе благодаря соединительным траверсам из кованого алюминия.

Кстати, вилка перевернутого типа зачастую позволяет изменять высоту передней части мотоцикла. Для S 1000 RR она изменяется в диапазоне 15 мм: мотоцикл можно опустить по сравнению со стандартным положением на 5 мм или поднять на 10 мм. Кроме того, можно изменять характеристики сжатия и отбоя. Общий ход пружины составляет 120 мм, из которых 75 мм – положительный, и 45 мм – отрицательный ход пружины. Для простой настройки предварительного напряжения пружины и демпфирования сжатия и отбоя доступны настройки от 1 до 10.

Клевки при торможении.

Одним из недостатков телескопических вилок является их тенденция сжиманию при торможении, что приводит к тому, что мотоцикл «клюет носом». Такие клевки больше всего зависят от геометрии конкретного мотоцикла. При торможении вы замедляете движение мотоцикла вперед. Сила инерции куда-то девается, и этим «где-то» и является передняя вилка. Поскольку телескопическая вилка находится под углом к вертикальной оси мотоцикла и под углом к вектору силы, толкающей мотоцикл вперед, часть этой силы сжимает подвеску. Вспомним школьный курс физики. Усилие, передаваемое под углом, равно основному усилию, умноженному на косинус угла. Помните, что угол рейка рассчитывается от вертикальной оси? Поэтому-то угол, о котором мы говорим, фактически равен разнице между 90° и углом рейка, то есть, является дополнительным углом к рейку. А поскольку синус и косинус являются являются взаимно обратными функциями, косинус рейка будет равняться синусу дополнительного угла. Так что для рейка в 25° градусов мы можем использовать как синус дополнительного угла (65°), так и синус рейка.

Посмотрите на рисунок справа и представьте, что рейк нашего мотоцикла равен 25°. Тогда сила, которая воздействует на переднюю вилку мотоцикла, будет равна силе торможения (breaking force) умножить на синус угла рейка. Для наглядности возьмем до смешного малую силу торможения в 1 ньютон. Тогда наш расчет быдет выглядеть следующим образом: 1*sin(25)=0,4226 или 42,26%. То есть, 42 % от силы торможения распределяется на вилку и давит на пружины и масло. А теперь подставим реальные цифры. Представим, что ваш вес равен 100 кг., а мотоцикл весит 165 кг. Сила торможения = масса*ускорение. Нажав на тормоз, вы легко можете достигнуть замедления в 1G, то есть, в 9 м/с?. В этом случае сила торможения: 265 кг *9 м/с?= 2385 ньютонов. Если 42% от этой силы давят на пружины и масло мотоцикла, вилке приходится справляться с усилием около 1000 ньютонов, что равняется 100 кг. веса. Как будто вы перенесли на вилку мотоцикла весь вес своего тела — вот почему мы чувствуем клевок.

Первый выстрел в войне с клевками произвел концерн Honda, когда в 1969 году инженерами этой компании была разработана система TRAC («Torque Reactive Anti-Dive Control»), но использовалась она в конструкции единичных мотоциклов вплоть до 80-х годов прошлого века. В те времена гидравлика передней вилки мотоцикла находилась во взаимодействии с гидравликой тормозов и больше всего запомнилась по Kawasaki GPZ900R, антиклевковая система которого была названа AVDS («Automatic Variable Damping System» — «Автоматически Изменяемая Система Демпфирования»).

AVDS состояла из дополнительного гидравлического цилиндра, расположенного внизу каждого из перьев вилки и соединенного с суппортами. Идея заключалась в том, чтобы использовать давление тормозной жидкости, возникающее в суппортах, для того, чтобы через плунжер закрыть клапан, перекрывающий проход вилочному маслу, и тем самым увеличить жесткость вилки. Более жесткая подвеска уменьшала клевки.

Звучало неплохо, но многие невзлюбили эту систему за одну особенность поведения мотоцикла на плохих дорогах. При торможении на разбитой дороге поездка на мотоцикле больше напоминала падение с лестницы, поскольку все неровности дороги через жесткую вилку передавались на раму мотоцикла и, конечно же, на ездока. Также это создавало повышенную нагрузку на сальники вилки мотоцикла, что приводило к необходимости их частой замены. С тех пор эти детские болезни были устранены, а наработки тех лет зачастую используются в конструкции вилок современных мотоциклов.

TRAC.

Хондовская система TRAC несколько отличалась от AVDS Кавасаки. По мнению Honda, гидравлические системы имеют два основных недостатка. Во-первых, дополнительная гидравлическая магистраль давала эффект «ватности» тормозов. Во-вторых, такие системы взаимозависимы друг от друга. Поэтому инженеры Honda решили, что их система должна приводиться в действие через поворот самого тормозного суппорта. Это делало систему абсолютно независимой от тормозного контура. Тормозные суппорта не был жестко закреплены на перьях, а находились на подвижных скобах. При нажатии на тормоз сила трения, возникающая между тормозными колодками и тормозными дисками, сдвигала суппорта, суппорт давил на клапан антиклевковой системы, установленный непосредственно в перья мотоцикла. Примерно таким же образом работали системы Yamaha и Suzuki, но Хондовская система выгодно отличалась от конкурентов тем, что сносно работала на разбитых дорогах. Все дело в том, что клапан системы TRAC был плавающим и удерживался на своем месте при помощи пружины. Таким образом, при наезде на кочку, масло успевало заполнить пространство за клапаном, что фактически отключало систему. Умно, да?

Все, что вы хотели узнать о геометрии рамы велосипеда

Геометрия велосипеда на практике

Таблица с геометрией Orbea Oiz M30 2021 года.

ЕТТ (эффективная длина верхней трубы)

Даже самые начинающие велосипедисты знают, что размер рамы определяется числовым, в дюймах, или буквенным обозначениями (S, M, L или 17”, 19”, 21”). Да, так обозначаются размеры преимущественно горных велосипедов. На шоссейных велосипедах, размерность чаще отмечается числами (48, 51, 56), величины эти измеряются сантиметрами. В обоих случаях размерность эта указывает на длину подседельной трубы. Измеряется она от центра оси кареточного узла до верхней крайней точки подседельной трубы. Разумеется, исключение составляют рамы, где подседельная труба сделана избыточно длинной, под очень короткий подседельный штырь.

На рисунке отмечена длина Seat Tube

На рисунке отмечен ETT

Рич и Стэк (Reach и Stack)

Горизонтальная линия – Reach, вертикальная – Stack.

Угол наклона рулевого стакана (Head Angle)

На рисунке отмечен Head Angle

Угол наклона подседельной трубы (Seat Angle)

Подседельная труба – труба в которую вставляется подседельный штырь. Хотя, думаю, что вы и так уже это прекрасно знаете. Угол ее наклона измеряется между прямой проходящей параллельно земле и прямой проходящей через ось подседельной трубы.

На рисунке отмечен Seat Angle

Цепные перья (Chainstay)

На рисунке отмечен Chainstay

Нижние перья заднего треугольника называются цепными. Измеряется параметр от центра оси заднего колеса до центра оси кареточного узла. Изменение длины будет регулировать расстояние заднего колеса до подседельной трубы и менять колесную базу. Чем перья длиннее, тем больше стабильности в движении велосипед получает. Чем короче перья, тем более нервным и маневренным становится его поведение. Сравнение стоящих рядом шоссейного и МТБ велосипеда сразу дает представление о разнице в этом параметре.

Колесная база (WheelBase)

На рисунке отмечен WheelBase

Стэндовер (Standover)

Еще один параметр, который многими игнорируется, хотя вполне исчерпывающе может ответить на многие вопросы при выборе велосипеда. Величина стэндовер измеряется от пола до “середины” верхней трубы. Характеризует она… способность райдера встать на ноги и не прищемить свои причиндалы при этом.

На рисунке отмечен Standover

Есть еще один способ поиска стендовера. Сделаем так, чтобы велосипед у нас оказался между ног. Теперь отходим немного назад, пока не упремся поясницей в седло. Все, точка стендовера найдена, она находится прямо под вашей промежностью. До этого нежного места должно оставаться несколько сантиметров. Рама не должна упираться, на ней не должно ничего лежать. Важно это учитывать с точки зрения безопасности, ведь соскочив с велосипеда можно и травму получить ненароком.

Высота каретки / Занижение каретки (BB Height / BB Drop)

Высота расположения каретки измеряется от пола до центра оси кареточного узла. Влияет высота эта на геометрическую проходимость велосипеда.

На картинке красным отмечен BB Height, а маленькой зеленой черточкой под номером 6 BB Drop

Вылет вилки, офсет вилки, Trail (Rake)

На рисунке зеленым отмечен офсет вилки

Офсет вилки вылет вилки – смещение оси колеса относительно оси рулевого стакана. Наиболее наглядный пример – вилки старых велосипедов. Перья в их самой нижней точке имеют изгиб, который и формирует офсет. Изгиб этот нужен, как для повышения качества руления, так и для обеспечения необходимого уровня комфорта. На амортизированных вилках современных велосипедов офсет формируется вынесением дропаутов вперед относительно штанов и размещением ног в короне со смещением относительно штока вилки. Одна и та же модель хорошей вилки часто поставляется с разными значениями офсета, что позволяет райдеру настроить управляемость своего велосипеда в соответствии со своими потребностями.

На рисунке зеленым отмечен Trail вилки

Шоссейные велосипеды, как правило, более юркие и нервные в управлении, повторюсь, что обеспечивается небольшим значением Trail. При этом офсет шоссейной вилки всегда меньше МТБ, что позволительно из-за большего угла наклона рулевого стакана.

Как изменить геометрию своего велосипеда?

Ну, и самое невероятное… когда вы садитесь на велосипед, вы неизбежно деформируете его раму, подседел и руль. Когда начинаете крутить педали, эффект деформации усиливается. Наезд на препятствия еще сильнее отзывается на геометрии. Другими словами, велосипед в движении под нами постоянно изменяется, только мы этого не ощущаем, ведь зачастую эти перемены незначительны.

Что такое рейк вилки

Меньший градус рулевой приводит к тому, что маневренность такого велосипеда падает. Происходит «затухание» в управлении. Чтоб увеличить маневренность, и сделать ее более чувствительной, уменьшают показатель Trail. Этого можно достичь при помощи так называемого offsetа. Offset (он же Rake) — это вынос вилки (оси колеса) вперед.

В амортизационных вилках offset делают при помощи выноса вперед короны вилки (сrown) и дропаутов. Редко, когда что-то одно, чаще вместе.

510 мм (axle to top crown) тем тупее будет угол рулевой. Соответственно, тем меньшим будет Trail. Таким образом, при срабатывании вилки показатель Trail уменьшается.

Тема: Как вычислить Rake (Offset) шоссейной вилки?

Как вычислить Rake (Offset) шоссейной вилки?

• B4P_SEMPRE PRO Carbon.jpg‎ (96.2 Кб, Просмотров: 1311)

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

Сообщение от Не стой на пути

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

Сообщение от Ayrton Senna

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

Сообщение от Ayrton Senna

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

Сообщение от kasyanov

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

Сообщение от Ayrton Senna

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Записи в дневнике
• Просмотр статей

Про рейк, трейл и прочие приблуды

Перевод статьи про геометрию передней части байка. Взята с какого-то янковского сайта, который нашел Wong. В принципе, тема уже сто раз обсосанная, но эта статья стоит того, чтобы ее прочитать.

Угол наклона («Рейк») – это термин, используемый для описания углового отношения между рулевой колонкой мотоцикла и воображаемой вертикальной линией, опущенной из места крепления рулевой колонки к раме. У мотоцикла с рейком в 0 градусов рулевая колонка перпендикулярна земле.

Такое устройство не работает должным образом из-за того, что колесо движется в направлении противоположном прилагаемой к нему силы. Если сила приложена прямо сверху, то колесо просто будет вращаться на месте вокруг своей вертикальной оси и никуда не сдвинется (Рис.1).

Однако если мы изменим угол прилагаемой силы с прямо перпендикулярного земле, то колесо будет следовать по линии, начинающейся под осью колеса и заканчивающейся в точке пересечения линии действия силы с плоскостью земли (Рис. 2).

Чем большую силу мы прикладываем и/или чем меньше угол этой силы по отношению к земле, тем устойчивее колесо движется по прямой линии. Однако если уменьшить прикладываемую к колесу силу или сделать угол приложения силы больше, то у колеса появится тенденция к вращению вокруг своей вертикальной оси и сила притяжения, действующая сверху вниз, возможно будет «преодолевать» угловые силы как показано на рисунке 3 ниже.

Почти у всех серийных мотоциклов угол наклона рулевой колонки около 25-30 градусов. У тюнингованных мотоциклов: чопперов, бобберов и других, этот угол увеличен ещё на 5-10 градусов, а у радикальных чопперов угол наклона может доходить до 50 градусов.

По общему правилу меньший угол наклона рулевой колонки благоприятствует хорошей маневренности на малых скоростях, а больший – стабильности и устойчивости при больших в ущерб манёвренности на малых. Но это утверждение очень общее, так как есть много других факторов влияющих на управление, таких как: центр тяжести, вес байка, предпочтительная скорость движения, размер шин, дорожное покрытие, жёсткость пружин, тип задней подвески, длина и тип передней вилки.

Хотя это руководство посвящено чопперам, нужно отметить, что увеличение угла наклона рулевой колонки по сравнению со стандартными мотоциклами делается только ради внешнего вида за исключением дрегстеров, которые создаются для движения по прямой. Чтобы выглядеть круто, вам придется пожертвовать некоторой долей управляемости, хочется вам того или нет. Чем эффектнее вы хотите выглядеть, тем больше вам придется жертвовать.

На рисунке 5 изображен, возможно, максимальный угол наклона вилки при котором мотоцикл остаётся относительно управляемым благодаря низкому расположению рулевой колонки, траверсам с углом коррекции и небольшой колёсной базе по сравнению с традиционными чопперами.

На следующих иллюстрациях изображена одна и та же рама с четырьмя разными углами наклона вилки для того, чтобы показать его влияние на весь профиль отдельно взятого байка. В возрастающем порядке показаны углы в 30; 35; 40 и 45 градусов.

Стандартный байк с углом 30 градусов может развернуться на маленькой скорости в пределах круга с радиусом 2,5 м., тогда как чопперу с углом 45 градусов для этого потребуется еще 3 метра пространства. Иногда это означает разницу между простым поворотом и головокружительным манёвром.

След (Трейл) – термин, описывающий ещё одну переменную, которая сильно затрагивает управляемость мотоцикла, возможно ещё более важную, чем «Рейк», особенно в том отношении, как будет вести себя на дороге конкретное сочетание отдельно взятой рамы и вилки.

Трейл – расстояние, отложенное на горизонтальной линии находящейся на уровне земли между точкой лежащей под осью колеса и линией, являющейся продолжением продольной оси рулевой колонки (Рис.6).

На этом примере, демонстрирующем стандартную геометрию, трейл равен трём дюймам, а угол наклона рулевой колонки 30 градусов, вследствие чего байк имеет хорошее управление, как на малых, так и на больших скоростях. Если мы увеличим угол наклона до 40 градусов и соответственно удлиним вилку, оставив все остальное, как есть, то трейл увеличится до 9 дюймов как показано на рисунке 7.

Теперь мы имеем байк, который очень стабилен на больших скоростях, возможно, даже чересчур стабилен, с замедленной реакцией на поворот руля, тогда как на малых скоростях он требует предельного внимания для сохранения прямолинейного движения. При этом значительно увеличивается радиус поворота.

Многие авторитеты придерживаются мнения, что трейл должен быть в пределах от 2 до 4.5 дюймов, независимо от угла наклона вилки. По мнению автора статьи, это утверждение довольно общее и данную величину трейла следует рассматривать только как отправную точку при проектировании геометрии передней части вашего байка. Существует множество мотоциклов с трейлом более 5 дюймов, которые имеют хорошую управляемость на всех скоростях и мотоциклов с маленьким трейлом или вообще без него, которые тоже неплохо управляются. Один известный разработчик рычажных вилок создаёт мотоциклы практически с нулевым трейлом, и они управляются просто изумительно.

При создании байков с большими углами наклона рулевой колонки и телескопической вилкой невероятно трудно удержать трейл в разумных пределах без применения траверс с углом коррекции, которые отодвигают ось переднего колеса вперёд, уменьшая таким образом трейл, при этом оставляя рулевую колонку нетронутой. Такие траверсы обычно делают с углами 3; 5 или 7 градусов. Они применяются исключительно на тюнингованных рамах с углом наклона рулевой колонки более 37 градусов.

Траверсы с углом коррекции относительно дешевы, и некоторые люди используют их для того, чтобы увеличить угол наклона вилки путем малых денежных затрат, что может привести к гибельным последствиям. Горе-самодельщик может закончить тем, что столкнется с отрицательным трейлом, т.е. линия, являющаяся продолжением продольной оси рулевой колонки окажется позади точки, лежащей под осью колеса, как показано на рисунке 8.

Такая ситуация очень опасна, т.к. кажется, что байк отлично управляется на малых скоростях с которыми обычно сталкиваются в городском потоке, но с увеличением скорости мотоцикл становится все более и более неустойчивым, но байкер этого не замечает до тех пор пока какая-нибудь дорожная яма не отправит его в близлежащую канаву.

Кроме случаев, когда отрицательный трейл создается намеренно путем неправильного использования траверс с углом коррекции, какие ситуации очень редки на мотоциклах с телескопическими и рычажными вилками, но очень часто их можно наблюдать на мотоциклах с параллелограммными вилками.

Можно сказать без преувеличения, что вся теория передней геометрии мотоцикла несколько усложнена в плане математических вычислений, и если ее приложить к конкретному байку, то окажется, что большинство величин, необходимых для его постройки определяются опытным путем, например, в каком-то отдельном случае придется довольно значительно изменить угол наклона вилки, прежде чем перемены в управлении станут заметны пилоту. Увеличение или уменьшение трейла вплоть до полутора дюймов дает мало ощутимую разницу в управлении. Также факт, что изменение угла наклона вилки в какую-либо сторону от стокового, в целом не оказывает большого влияния на управляемость.

Для примера, с изменением угла наклона рулевой колонки с 30 до 35 градусов, трейл увеличивается чуть больше, чем на один дюйм на обычном Big Twin. С увеличением с 30 до 40 градусов, трейл возрастет на 3.3 дюйма, но если увеличить разнос верхней траверсы на 1 дюйм, то трейл увеличится в целом только на 2 дюйма, т.е. останется в пределах, необходимых для нормальной управляемости.

В итоге, по мнению автора статьи, если вы хотите увеличить угол наклона вилки, делайте это путем внесения глубоких изменений в конструкцию, и не портите дело мелкими изменениями, которые дают небольшой внешний эффект. Также надо сказать, что вы мало выиграете в плане внешнего вида, увеличивая угол наклона вилки более 40 градусов, 42 максимум. При угле наклона 45 и более расчет и проектирование становятся все более и более сложными, так что, возможно, игра не стоит свеч, если вы только не строите байк для выставки.

Кроме байков с отрицательным трейлом, увеличение разноса уменьшает трейл, а уменьшение разноса увеличивает трейл. Обратное утверждение тоже верно, если вы пытаетесь исправить отрицательный трейл. Рисунок 10 показывает эффект от изменения разноса, то есть с увеличением разноса ось переднего колеса смещается вперёд ближе к линии, являющейся продолжением оси рулевой колонки.

Другой метод использует уменьшение трейла путём использования вилок, у которых ось переднего колеса находится перед несущей трубой, как на гоночных мотоциклах (а также на мотоциклах марки ИзЖ – прим. переводчика). Рычажные вилки – ещё один способ корректировки трейла. В конце 60-х, в начале 70-х автор этой статьи и сотоварищи устанавливали 12 дюймовые коромысла (рычаги, соединяющие несущие трубы с осью колеса), чтобы удержать трейл в пределах разумного при сильно заваленной вилке.