Поговорим о скелете гоночного мотоцикла – раме и подвеске. Чтобы разобраться во всех тонкостях, сначала сравним шасси мотоцикла и автомобиля. Упрощенно автомобиль можно представить, как жесткое шасси с четырьмя независимыми подвесками (работу поперечного стабилизатора не учитываем, т.к. он лишь в малой степени связывает работу подвески). Независимо от того, тормозим мы, или разгоняемся, геометрия шасси не меняется, а колеса практически независимо отрабатывают неровности дороги. Более того, неподрессоренная масса и гироскопический эффект колес ничтожно малы по сравнению с массой и моментом автомобиля в целом. И последнее. Посадка водителя никак не влияет на поведение автомобиля. С мотоциклами все гораздо сложнее.
Рама супербайка Ducati 999 усилена по сравнению с оригинальной дорожной
При жестком торможении практически весь вес мотоцикла переносится на переднее колесо. Из-за этого вилка сжимается почти до конца рабочего хода, что приводит к колоссальным изменениям геометрии шасси. Уменьшается база, изменяется угол вилки и вылет. Примерно то же происходит и при ускорении. Отличие лишь в том, что сжимается моноамортизатор. Так что, по сути, на геометрию шасси мотоцикла влияет практически все. Но это еще цветочки.
Потертости на узле регулировки свидетельствуют о многочисленных изменениях настроек
Ягодки начинаются в повороте. Пока мотоцикл едет вертикально, пятна контакта переднего и заднего колес находятся на одной прямой и в одной плоскости с центром масс. Но в наклонном положении это уже не так. Пятна контакта «уходят» от вертикальной оси мотоцикла, причем, чем сильнее наклон и шире резина – тем дальше! Возникшие асимметричные силы (ширина покрышек-то разная!) в буквальном смысле скручивают мотоцикл, а центробежная сила сжимает вилку и моноамортизатор почти до конца. Огромное напряжение передается на раму, и ей теперь приходится противостоять не только скручиванию, но и изгибу.
Завершает картину сам пилот, который, в отличие от водителя автомобиля, имеет огромное влияние на положение центра масс мотоцикла и, изменяя посадку, способен значительно менять его поведение. Добавьте к этому гироскопические моменты колес, сравнимые по величине с моментом самого мотоцикла, большую (по отношению к массе байка) неподрессоренную массу и эффект руления наоборот (контрруление), и даже эта сильно упрощенная картина оказывается во много раз сложнее той, что возникает в автомобилях.
Лаборатория Ohlins расположилась в большом грузовике
Еще больше усугубляет сложность то, что в отличие от шасси авто (которое обычно делают максимально жестким) рама мотоцикла должна иметь нормированную жесткость, и вот почему. Еще раз представим себе мотоцикл в наклоненном положении. Если скорость прохождения поворота достаточно велика, то может возникнуть ситуация, когда и передняя, и задняя подвески под воздействием центробежной силы сожмутся на 100%. Если это произойдет, то любая маломальская кочка приведет к потере сцепления с дорогой и к заносу (или падению). Но даже если подвеска сжата не полностью, вектор силы, приложенной к колесу в повороте, направлен не точно в направлении сжатия подвески, а под определенным углом. С такими силами вилке и маятнику справиться трудно, ведь они рассчитаны на работу только в направлении своего хода. Поэтому жесткость рамы на изгиб можно увеличивать только до определенного предела, чтобы она играла роль своеобразной пружины и поглощала жесткие боковые нагрузки, с которыми не справилась подвеска. Более того, увеличение жесткости рамы часто влечет ее утяжеление. А избыточный вес, как известно, наш враг.
В дрэгрейсинге жесткость маятника не столь важна, как в кольцевых гонках
Последнее «против» чрезмерной жесткости – потеря информативности. Дело в том, что пилот чувствует, как мотоцикл держит дорогу при езде именно благодаря колебаниям, возникающим в нагруженном шасси. Если раму сделать излишне жесткой, то часть таких колебаний исчезнет или амплитуда их уменьшится, и гонщику будет труднее распознавать грань сцепления резины с асфальтом.
Демпфирование гоночной вилки Ohlins регулируется раздельно для высокой и низкой скоростей сжатия
С другой стороны, все мы прекрасно знаем, что происходит, если рама слишком гибкая. Портится управляемость, мотоцикл приобретает тенденцию к вобблингу, точное руление становится затруднительным. Вот и получается, что в отличие от автомобиля, где, чем жестче шасси, тем лучше, жесткость рамы мотоцикла должна соответствовать золотой середине.
Разобравшись с жесткостью, поговорим о том, из чего изготавливают рамы современных спортбайков. Глупый вопрос – конечно из алюминия! Он позволяет легче всего «программировать» гибкость/жесткость именно в те узлы рамы, где это нужно. Делается это путем точного расчета толщины стенок рамы, и ее увеличения или уменьшения с очень маленьким шагом (1мм или даже меньше). Второй материал, из которого изготавливают рамы – хром-молибденовая сталь. В отличие от рам из алюминия стальные рамы делают в основном трубчатыми (Ducati, Agusta, Benelli), а жесткость программируют различной конфигурацией «треугольников»*, сваренных из этих самых труб. Преимущество такого подхода – сравнительная простота изготовления. Варить стальные трубы гораздо проще, чем качественно отливать, а потом варить алюминий. Минус – труднее получать меньший вес, ведь сталь гораздо тяжелее алюминия.
Карбоновые рамы пока не прижились в мире мотогонок
Третий вариант – один из самых экзотичных. Рамы из карбона. Казалось бы, карбон – идеальный материал для таких применений. Действительно, в автогонках и особенно в F1 карбон очень хорошо себя зарекомендовал при изготовлении шасси-монококов. Но в мотоциклах, как показал опыт, это не так. Как мы помним, в автомобиле жесткость шасси должна быть максимально возможной – именно из-за этого карбоновые шасси так хорошо работают в F1. А вот получать нормированную с высокой точностью жесткость рамы из карбона очень сложно. Когда-то пилоты GP активно тестировали мотоциклы с карбоновыми рамами, но почти все они жаловались на малую информативность и трудности с чувством резины.
Угол вилки регулируется заменой регулировочных шайб
Второй минус карбона – полная неремонтопригодность. Карбон нельзя варить, клеить, паять или клепать. Поэтому в случае аварии карбоновая рама при повреждении попросту выбрасывалась. И третье, самое важное. Пилоты довольно часто просят изменить жесткость рамы (почему – узнаем чуть позже). Совершенно очевидно, что в отличие от алюминиевых и стальных рам, карбоновая конструкция этого не позволит.
Еще один «гвоздь», забитый в гроб карбоновых рам – очень плохая повторяемость их параметров. Даже рамы, изготовленные по одним и тем же чертежам на одном и том же оборудовании могут существенно различаться по жесткости. Из-за этой особенности поведение мотоциклов с рамами из карбона иногда получалось, мягко говоря, непредсказуемым.
Рама и маятник Ducati Desmosedici связаны друг с другом через двигатель
Последний вариант рамы – это когда ее вообще нет! Помните дорожные BMW, где несущим элементом является двигатель? Но и этот подход не прижился в мотогонках, причем по той же причине, что и карбоновые рамы: трудно получать расчетную жесткость. Частично его все же применяют, например, в Ducati Desmosedici маятник крепится не к раме, а напрямую к двигателю, а в некоторых дорожных мотоциклах мотор является нагруженной частью шасси**.
Маятник R1 усиливают для гоночного использования
Еще один интересный момент в беседе о рамах характерен для чемпионата SBK. Дело в том, что рамы дорожных мотоциклов в отличие от рожденных для трека «ферм» MotoGP далеко не всегда удовлетворяют потребностям пилотов. Жесткость рамы может оказаться недостаточной для противостояния гоночным нагрузкам, а геометрия – слишком стабильной, т.е. затрудняющей быстрое прохождение поворотов. Поэтому шасси мотоциклов, участвующих в WSB и BSB зачастую модифицируют – делают жестче и добавляют узлы регулировки. Жесткость рам повышают путем приваривания дополнительных алюминиевых деталей, а узлы регулировки геометрии шасси (если их не было у стокового байка) добавляют путем установки тюнинговых траверс и оси маятника. Гоночные траверсы позволяют изменять угол вилки и зачастую ее вынос путем замены или поворота специального эксцентрика. Положение оси маятника меняется в вертикальной и продольной плоскостях также с помощью эксцентрика и позволяет изменять базу и угол маятника.
В гонках на выносливость жесткость маятника часто уменьшают
О маятнике поговорим подробнее. Техрегламент чемпионата SBK позволяет использовать как модифицированные стоковые изделия, так и устанавливать разработанные «с чистого листа» тюнинговые. Первый вариант бюджетный и доступен почти каждому, а вот маятник от Harris или Spondon чувствительно облегчит кошелек покупателя. Сразу сделаю небольшое отступление на тему гонок на выносливость. Тут все традиционно – через «ж». В отличие от чемпионатов MotoGP и SBK в Endurance жесткость маятника не только не повышают – его уменьшают! Хуже того, маятник удлиняют!! Почему? Да потому, что управляемость в этом классе гоночной техники стоит на втором месте после комфорта пилота и удобства управления мотоциклом. Ведь ехать ему долгие часы. А усталость пилота замедляет мотоцикл гораздо сильнее, чем уменьшенная жесткость маятника.
Гоночный натяжитель цепи имеет больший диапазон регулировки и удобнее в работе
Еще одна особенность маятника мотоцикла для гонок на выносливость – устройство быстрой замены колеса*** – мечта любого спортбайкера. Оно позволяет менять заднее колесо за несколько секунд благодаря тому, что звездочка с цепью крепятся к маятнику и при снятии колеса остаются на месте. Регулировать натяжение цепи не надо, страдать с многочисленными и постоянно выпадающими втулками – тоже. Вечный кайф!
Регуляторы натяжения цепи и положения заднего колеса зачастую меняют на изделия Spondon, и не только в Endurance. Дело в том, что стоковые узлы делают бюджетными, из-за чего они зачастую не обеспечивают точность (помните, как настроенное точно по рискам колесо все равно смотрело в сторону?) и жесткую фиксацию оси колеса, когда механики затягиваю гайку (бывает, ось при этом сдвигается). Тюнинговые натяжители цепи как раз и призваны уберечь от этих неприятностей.
Демпфирование сжатия амортизаторов WP также регулируется для высокой и низкой скоростей движения подвески
Разобравшись (если в этом вообще можно разобраться!) с конструкцией шасси мотоцикла, займемся подвеской. Привычные нам вилка и моноамортизатор, оказывается, тоже скрывают интересные тайны. Во-первых, почему именно вилка? Ведь давно известны ее недостатки (повышенное внутренне трение под нагрузкой и влияние этой самой нагрузки на руление). Действительно, были попытки (и не столь безуспешные) создать переднюю подвеску, которая бы разделяла два процесса: собственно работу подвески и руление. Вспомним Paralever от BMW, Honda Elf с консольной передней подвеской, или даже эксклюзивный Virus. Но пилоты гоночных команд поочередно забраковали все эти технические чудеса в пользу традиционной вилки со всеми ее недостатками. В чем же секрет? Дело в чувстве переднего колеса. Только классическая вилка обеспечивает рукам пилота прямую связь с колесом и позволяет ощущать даже малейшие вибрации, создаваемые резиной при контакте с асфальтом. В остальных случаях многочисленные шарниры и сочленения маскируют эти вибрации и пилоту сложнее определить, какой уровень сцепления с дорогой имеется в его распоряжении.
Демпфирование сжатия регулируется раздельно для высокой и низкой скоростей движения подвески
Чем же отличаются «золотые» гоночные вилки от «столового серебра» дорожных собратьев? Прежде всего, точностью изготовления внутренних деталей и используемыми материалами (широко применяют анодированный алюминий и титан). Во-вторых, конструкция вилки иная. Функции демпфирования зачастую разделяют между перьями: одно отвечает за сжатие, другое – за отбой. Ну и конечно все мы помним, что многие гоночные вилки – газонаполненные. Это позволяет наполнять перья гидравлической жидкостью (она довольно далеко ушла от масла) практически до верха, что устраняет сложность подбора уровня и полностью исключает образование воздушных пузырей. Более того, в гидравлической жидкости, находящейся под давлением, меньше вероятность проявления такого физического явления, как кавитация.
Амортизаторы серии TTX36 используются как на гоночных, так и на дорожных мотоциклах
Если коротко, кавитация – процесс образования пузырей в жидкой среде перед быстро движущимся твердым телом. Наше тело – поршень, который движется под воздействием дорожных неровностей в гидравлической жидкости вилки. Если неровность и скорость движения велики, то скорость перемещения поршня в вилке тоже может оказаться очень большой. Результат – образование пузырей и «провал» поршня. Если же жидкость под давлением, то кавитация проявляется в меньшей степени. По этим же причинам задний моноамортизатор также делают газонаполненным.
Разобравшись с передней подвеской, коротко коснемся моноамортизатора. В отличие от вилки он не связан с маятником непосредственно, а воздействует на него через систему рычагов****. Это позволяет обеспечить задней подвеске прогрессивную характеристику при использовании амортизатора с линейной пружиной. Но в отличие от дорожных собратьев, в гоночных мотоциклах система рычагов обеспечивает более линейный характер. Причина – более гладкая поверхность треков. Еще один немаловажный момент, который связан с шасси мотоцикла – посадка пилота. Многие часто забывают и пренебрегают ролью пилота при управлении мотоциклом. Это ошибка. Если обеспечить правильную посадку рейсера во время гонки, то можно добиться увеличения сцепления резины с асфальтом даже на 20-30%. Исключение – гонки на выносливость. Здесь посадку регулируют в сторону комфорта. Причина, надеюсь, ясна.
Гоночная лаборатория Ohlins использует прибор для измерения жесткости пружин
Посадка характеризуется треугольником, вершины которого связаны с клипонами, седлом и подножками. Чем выше вершины, связанные с седлом и подножками, и ниже вершина, связанная с рулем, тем большая часть веса пилота перераспределяется вперед. И наоборот. Для регулировки посадки используют регулируемые клипоны и подножки.
На дорожной версии мотоцикла Foggy Petronas установлена дорожно-спортивная вилка Ohlins
Интересный нюанс. Гоночные клипоны делаются из двух частей: хомута и трубки (в отличие от дорожных, которые представляют собой единое целое). Это позволяет ремонтировать поврежденный при падении клипон без снятия перьев вилки. Что касается подножек, они часто изготавливаются с применением подшипников. Это позволяет убрать даже малейший люфт и помочь пилоту избежать «недовтыков». Кроме этого подножки в обязательном порядке должны быть жесткими (нескладывающимися). Это делается ради безопасности, частично защищает мотоцикл при падениях и лучше передает вибрации шасси ногам гонщика.
В заключение нашей высоконаучной беседы о шасси и подвесках гоночных мотоциклов хочется рассказать о трудностях, которые возникают с этими узлами. Многие из них (и варианты борьбы с ними) были описаны ранее, поэтому мы рассмотрим самую сложную разновидность: чаттер. Если коротко – это резонансные гармонические колебания, возникающие в шасси мотоцикла при полном наклоне и чаще всего на нейтральном газу. Частота колебаний лежит в диапазоне 18-23 герц, но обычно равна 20гц, т.е. 20 раз в секунду. А амплитуда этих колебаний порой бывает настолько велика, что у пилотов стучат зубы и расплывается зрение. В таких условиях, естественно, невозможно выжать из мотоцикла все до конца, и пилоты вынуждены сбрасывать газ. Или падать. Чтобы было легче понять это сложное физическое явление, можно упрощенно представить мотоцикл в виде камертона. Пока концы «вилки» не прикасаются ни к чему, он звучит, т.е. колеблется. Если же прикоснуться пальцем хотя бы к одному из концов камертона (тем более к обоим), то колебания быстро затухнут. Именно поэтому чаттер редко возникает при ускорении и торможении. Но мотоцикл – не камертон, а гораздо более сложная колебательная система.
Экспериментальный демпфер колебаний рамы тестировался командой Yamaha для борьбы с чаттером
Чаттер складывается из огромного числа колебаний: работы подвески, изгибов рамы, деформации резины, вибраций двигателя, колебаний облицовки, характера трассы и даже движений пилота. Если какие-то (какие – точно не известно) из них попадают в резонанс, может начаться чаттер. Поэтому с ним чудовищно сложно бороться. Его даже называют «призраком» современных гонок. В одном вираже он возникает «ниоткуда» и полностью парализует гонщика и мотоцикл. А в следующем повороте или на другой трассе также неожиданно исчезает. Единственное, что достоверно известно про него, это то, что он появляется только тогда, когда у резины есть хорошее сцепление с асфальтом. Именно поэтому чаттер не возникает в мокрых гонках и наоборот, свирепствует во время квалификации.
Однако гоночные команды все-таки накопили некоторые знания об этом «призраке» скорости. По результатам анализа огромного количества данных телеметрии и сопоставления с параметрами рам конструкторы пришли к заключению, что чаттер находится в определенной зависимости от баланса коэффициента сцепления резины с асфальтом и жесткости рамы. Если этот баланс нарушается, у мотоцикла начинаются приступы «эпилепсии». В остальном же чаттер остается непредсказуемым: появляется и исчезает без видимых причин и мало подчиняется настройкам шасси.
Автор Антон Барсуков, фото автора и производителей.
Маятник Yamaha M1 обладает очень высокой жесткостью в плоскости работы подвески В гоночных вилках демпфирование сжатия регулируется жесткостью стальных пружинных шайб Положение маятника регулируется заменой втулок Элементы гоночной подвески качественнее и точнее дорожных аналогов Регулируемая траверса позволяет менять угол наклона вилки Огромные гоночные нагрузки – причина установки усиленных маятников Амортизаторы Showa используются гоночными командами наряду с Ohlins На гоночном мотоцикле Foggy Petronas установлена вилка с газовым резервуаром
* Как мы помним из сопромата, треугольник – самая жесткая фигура. ** Например, R1 1998г.в. *** Выпускает фирма Spondon Engineering. **** В задней подвеске Honda Pro-link моноамортизатор напрямую не связан с рамой.
МОЙ МОТОЦИКЛ
Рама – ключевая часть шасси мотоцикла, которая связывает рулевую колонку, двигатель и заднюю подвеску. Раму условно можно разделить на три части. Первая и обязательная – именно рулевая колонка. Здесь крепится переднее колесо, причем обязательно таким образом, чтобы райдер мог поворачивать им вправо-влево.
Средняя часть рамы, к которой крепится двигатель, бак и другое оборудование, может быть условной или даже отсутствовать. В таком случае мотор выполняет роль несущей части.
Задняя часть рамы отвечает за крепление приводного колеса. Его можно устанавливать жестко, как на велосипедах, с помощью маятника либо других рычажных конструкций. Большинство мотоциклов оснащены маятниковой задней подвеской, соответственно, главная задача задней части рамы – обеспечить надежную точку крепления маятника. Наконец, к задней части рамы относят подрамник, который удерживает сиденье, заднее крыло, багажник, кофры, твою пассажирку и прочие полезные вещи.
Рамы современных мотоциклов изготавливают из стали и ее сплавов (популярный материал – хроммолибденовый сплав), алюминия; намного реже – карбона, титана, магния. Естественно, материал сильно влияет на жесткость, вес рамы и общее распределение веса мотоцикла. Еще большее влияние на это оказывает тип рамы.
Дуплексная рама
Самая древняя конструкция мотоциклетной рамы – дуплексная (англ. double cradle). Она получила свое название из-за двух одинаковых колец прочности, которые начинаются и заканчиваются на рулевой колонке и соединяются между собой перемычками. В некоторых местах рамы эти кольца могут быть объединены. В таком случае мы имеем дело сполудуплексной рамой (англ. single cradle, half-double cradle). Дуплексы и их разновидности просты и дешевы в изготовлении, материалом для них служат стальные трубы разного сечения (крайне редко – алюминий и его сплавы). Такие рамы нельзя назвать идеалом жесткого шасси, поэтому в современных спортбайках и спорт-туристах их не используют. А вот в круизерах и недорогих стритах – запросто. Дуплексные рамы пользуются популярностью на бездорожье, где важна не жесткость, а способность шасси абсорбировать удары и перегрузки. Дуплексы частенько можно увидеть как на эндуро-туристах, так и на легких спортивных эндуриках. Кроссовые мотоциклы в последнее время все чаще отдают предпочтение алюминиевым конструкциям. Мотоциклы с дуплексными рамами: Yamaha YBR125, Kawasaki W800, Harley-Davidson V-Rod, Yamaha XJR1300, KTM 350 SX-F, BMW G650GS Sertao
Хребтовая рама
Рама хребтового типа (англ. spine, backbone) используется не очень часто, хотя также является простой и недорогой в изготовлении. Это несущая конструкция из профилей в виде хребта, к которой фактически подвешен силовой агрегат, одновременно воспринимая часть нагрузок шасси. Хребтовые рамы как правило изготовляют из стали. За счет отсутствия в такой конструкции нижней части, характерной для дуплексных рам, ее вес может быть невелик, что позволяет использовать хребтовые рамы даже в современных стритах, где лишние килограммы никому не нужны. Их также можно увидеть в круизерах, эндуро-туристах. Мотоциклы с хребтовыми рамами: Honda CB600F Hornet, Honda CB900F Hornet, Confederate R131 Fighter, Yamaha XT1200Z Super Tenere
Диагональная рама
С развитием спорта и технологий большое распространение получили диагональные
рамы (
англ. perimeter, beam, diamond, deltabox, twin-spar
). Их основу составляет пара металлических балок, соединяющих рулевую колонку и маятник по максимально короткой линии.
Диагональные рамы и их разновидности (диагонально-пространственные) изготавливают преимущественно из алюминия и его сплавов. Бывает, что в качестве материала для таких рам применяют сталь. Из-за высокой жесткости и небольшого веса (в случае применения алюминиевых сплавов) диагональные рамы повально используются в производстве спортбайков, спорт-туристов и мощных стритов.
Мотоциклы с диагональными рамами
: Aprilia RSV4 R, BMW S1000RR, Honda CBR600RR, Kawasaki Z1000, Kawasaki ER-6n/f, Triumph Speed Triple, Yamaha FJR1300
Птичья клетка
«Птичью клетку» (англ. tubular space, итал. trellis), популярную у итальянских мотопроизводителей, можно считать разновидностью диагональной рамы. Только основа конструкции здесь – не балка, а участок труб, стальных или алюминиевых. Традиционно их сваривают таким образом, чтобы получить решетчатую конструкцию с треугольными участками. Грамотно сваренный треугольник – чрезвычайно жесткая вещь, поэтому «птичьи клетки» широко применяются в производстве спортбайков, стритов и туристов разного профиля. Считается, что идея «птичьей клетки» принадлежит итальянскому дизайнеру Массимо Тамбурини, автору многочисленных моделей Bimota, Cagiva, MV Agusta, Ducati. В производстве рам решетчатого типа важна культура сварки, больше других в этом преуспели (кроме вышеупомянутых) компании KTM, Moto Morini, Aprilia, Benelli. В последнее время к традиционным «клеткам» подключают боковые пластины из алюминия, таким образом снижая вес не в ущерб жесткости конструкции. Мотоциклы с «птичьими клетками»: Ducati Monster 696, Ducati Multistrada, Aprilia Dorsoduro 750/1200, KTM 1190 RC8 R, KTM 1190 Adventure, MV Agusta Brutale 675
Монокок
Рама-монокок
(
англ. monocoque
) считается большой редкостью в современном мотопроме, хотя ее идея далеко не нова. Это пространственная конструкция, в которой несущим элементом является внешняя оболочка. Непосредственное выражение рамы-монокока в природе – куриное яйцо. Все мы знаем, что, несмотря на легкость и небольшую толщину скорлупы, яйцо способно выдерживать неслабые нагрузки.
Монококи широко использовались на заре авиации в производстве фюзеляжей самолетов. Первый двухколесный с мотором, построенный на базе шасси-монокока, появился на свет благодаря авиационному инженеру Коррадино Д’Асканио. Это был мотороллер Веспа, который без особых изменений в конструкции выпускается уже более 60 лет. В 1967 году благодаря эксперименту испанской компании Ossa монокок пришел в мир мотоциклов, пока в виде гран-прийного прототипа. В настоящее время такие рамы все также чаще используют в спортивных болидах, чем серийных мотоциклах.
Мотоциклы с рамой-монококом
: Ducati 1199 Panigale, Kawasaki ZZR1400, Kawasaki 1400GTR
Несущий двигатель
В большинстве типов рам мотор берет на себя часть нагрузки, являясь в той или иной мере несущим. Массивный картер – очень жесткая вещь, и грех ею не пользоваться, экономя драгоценные килограммы рамы. Компания BMW изобрела конструкцию шасси, при которой рама вообще отсутствует. Несущим элементом некоторых баварских моделей с оппозитом выступает блок двигателя. Передний и задний подрамники крепятся к мотору болтами, маятник с интегрированной в него карданной главной передачей присоединен к движку. Надо напомнить, что в качестве передней подвески моделей R1200R/GS немцы используют Телелевер. Трудно сказать, смогли бы они установить без посредничества рамы классическую рулевую колонку Мотоциклы с несущим двигателем: BMW R1200R, BMW R1200GS (до 2013 года)
Эндуро
Эндуро берет свое начало в мотокроссе, но вместе с ездой по пересеченной местности включает и участки дорог общего пользования, что сказывается на техническом оснащении мотоциклов.
В целом, их конструкция преследует примерно те же цели, предлагая максимальную легкость, маневренность и надежность, но минимализмом и простотой она не отличается. Поскольку требуется обеспечить максимально безопасность при движении по асфальтированным участкам дорог, все модели для эндуро оснащаются электрической частью и обязательно имеют электростартер, фары, стоп-сигнал, приборную панель, зеркала и подножку. Они также оснащаются глушителем, что позволяет снизить уровень шума до допустимых пределов, и задним ободом уменьшенного диаметра – это необходимо для увеличения проходимости и меньшего его износа.
Между собой модели также различаются: часть адаптируется под езду по пересеченной местности и оснащается шинами с агрессивным протектором, ряд – чуть более гладкими шинами и широким сиденьем для комфортного передвижения по асфальтированным дорогам, а отдельные модели также могут иметь багажник и подножки для пассажира, но, по понятным причинам, в профессиональных соревнованиях они не используются.
Мотоциклы для эндуро являются полноценными транспортными средствами, которые можно зарегистрировать в ГИБДД и эксплуатировать за пределами специальных трасс, поэтому у них также предусмотрено место для крепления номерного знака.
Скованность [ править ]
Жесткость рамы является проблемой для конструкторов мотоциклов, так же как и велосипедные рамы, которые являются потомками мотоциклов. [30] [31]
Для улучшения характеристик управляемости можно изменить жесткость рамы заводского изготовления. Это часто делается путем триангуляции заводской рамы. [30] [32] Триангуляция — это метод, используемый во многих инженерных приложениях для придания жесткости конструкциям. [33] Однако это также может иметь нежелательные последствия, если это приводит к перегрузке других частей рамы, поскольку гибкая рама действует как пружина, поглощая некоторые нагрузки. [34]
Боковая жесткость [ править ]
В 21 веке такие достижения, как двигатели большой мощности, приводящие в движение шины с высоким сцеплением [35], и более эффективные компоненты подвески, особенно вилки [36], привели к ситуации, когда потребителям стали доступны конструкции с увеличенной общей жесткостью рамы. Аналитики расходятся во мнениях относительно того, желательна ли бесконечная поперечная жесткость [36] или предпочтительна конечная степень встроенного изгиба. [37] [38]
СОДЕРЖАНИЕ
- 1 Материалы 1.1 Сталь
- 1.2 Алюминий
- 1.3 Углеродное волокно
- 1,4 Магний
- 1.5 Титан
- 1.6 Композитный
- 2.1 Позвоночник или позвоночник
- 4.1 Боковая жесткость
MotoGP
Мотоциклы для шоссейно-кольцевых гонок MotoGP, несмотря на достаточно привычный внешний вид, с точки зрения конструкции являются настоящим произведением искусства, абсолютно не приспособленным для движения вне трассы.
Ключевые особенности:
- 4-тактный двигатель объемом до 1000 см3,
- минимально допустимая масса 150 кг,
- объем бака фиксированный – 20 л,
- специально проработанная форма корпуса с низкой, практически лежачей посадкой водителя для обеспечения идеальной аэродинамики.
Несмотря на достаточно солидный минимальный вес машины, в сборе она оказывается гораздо легче допустимой нижней отметки, поэтому в конструкцию специально добавляются дополнительные грузы, с помощью которых производится балансировка.
Все современные модели мотоциклов для MotoGP – это не серийные образцы. В то же время отличия в конструкции между ними минимальны. И дело не столько в жестком регламенте, сколько в том, что инженерам уже удалось найти идеал: все дополнительные изменения в форме корпуса или попытки изменения конструкции практически гарантированно приводят к падению скорости – самого важного показателя в данной дисциплине.
Ралли
Ралли – это длительные гонки по трассам различных типов, в том числе, бездорожью, поэтому упор в проектировании техники для них сделан на надежность и выносливость. Этим качествам отвечают модели для эндуро, которые и были взяты за основу.
Ключевые особенности:
- моторы с увеличенным моторесурсом,
- специальные настройки подвески,
- поднятая выхлопная труба для защиты от ударов,
- надежная защита картера,
- увеличенный объем бензобака,
- высокая пластиковая защита в передней части.
За счет наличия защитных элементов, крупного двигателя и вместительного бензобака общий вес мотоцикла получается весьма внушительным, поэтому препятствия, требующие активного маневрирования и, тем более, прыжков, на трассе отстутствуют.
Выбор и подготовка
В качестве основы для кроссового мотоцикла можно выбрать подержанный байк малого класса — лучше всего выбирать модели с объёмом двигателя в пределах 125–350 кубических сантиметров. Оптимальным вариантом будет дорожный «японец» в возрасте 12–15 лет с хорошо сохранившимся двигателем и целой рамой. Кроме того, можно выбрать даже советский мотоцикл — например, «Восход» или «Минск». Он не будет хватать звёзд с неба на спортивных соревнованиях, однако позволит вам получить немало удовольствия от внедорожных приключений.
Мотоцикл придётся разобрать — вы должны снять с него все агрегаты, оставив только раму. Мотор, трансмиссию и компоненты привода лучше перебрать, проведя диагностику возможных неисправностей и устранив их до начала сборки. Раму и бак будущего кроссового мотоцикла следует очистить от краски, а затем покрыть шпатлёвкой и нанести новое покрытие в соответствии с вашими пожеланиями. После проведения такой подготовки можно начинать подбор компонентов и постепенную сборку.
Спидвей
Большинство из вышеперечисленных дисциплин предполагало передвижение по сложной пересеченной местности или выполнение трюков, поэтому легкость и надежность для участвующей в них мототехники являются основными требованиями. В спидвее же главное – скорость и контроль, поэтому конструктивно модели для этого вида спорта отличаются достаточно сильно.
Основные отличия:
- низкое горизонтальное расположение мотора для смещения центра тяжести,
- одноцилиндровый 4-тактный двигатель объемом 500 см3,
- отсутствие системы торможения – применяется торможение двигателем,
- узкое переднее колесо большого диаметра,
- широкая шина на заднем колесе для лучшего сцепления,
- низкое расположение выхлопной системы.
Помимо спидвея на гаревой дорожке существует также спидвей на льду. Для него используются аналогичные модели мотоциклов, но с одной важной конструктивной особенностью: крупными шипами на шинах, обеспечивающими необходимое сцепление со скользкой поверхностью.
Ссылки [ править ]
- Примечание: … например, Ducati 900 SS
- Примечание: примером является Винсент HRD
- ^ a b c Cocco 2004 .
- ^ a b Клиффорд, Питер (1981), Motocourse 1983-1984
, Hazleton Publishing Ltd, ISBN 0-905138-18-X« Революционный» — это часто употребляемое слово, но это был первый случай, когда рама из углеродного волокна была построена для участия в гонках Гран-при. - ↑
Кэткарт, Алан (январь 2008 г.), «Гонки ELF — Конструкции шасси мотоциклов ELF — Ретроспектива; Прослеживание десятилетия радикальных экспериментов с гоночными
мотоциклами
» ,
Мотоциклист
, стр. 50 (6), ISSN 0027-2205 , заархивировано с оригинала 2011 г. — 05-26 , извлекаются 2011-02-26 - ↑
«Титановая Husqvarna 1971 года; мотоцикл такой же хитрый, как и они сами» ,
American Motorcyclist
, Westerville, Ohio : American Motorcyclist Association , vol. 60 ч. 11, стр. 75, ноябрь 2006 г., ISSN 0277-9358 , получено 2011-02-26 - ^ a b «Обрамление будущего: наследие Антонио Кобаса» . superbikeplanet.com. Архивировано из оригинального 2 -го сентября 2004 года . Проверено 14 декабря 2010 года .
- Уокер, Мик (2002). Гоночные мотоциклы Мика Уокера на Гран-при Японии
. Гейтсхед: Redline Books. п. 66. ISBN 978-0-9531311-8-1. - «Дизайн мотоциклов во Франции», «Мотоцикл», 29 июля 1920 г., стр. 122-124.
- «1963 Ариэль Лидер» . Архивировано из оригинала на 2009-01-15 . Проверено 24 ноября 2008 .
- Браун 1991 .
- Гарсон, Пол (май – июнь 2022 г.). «Ар-деко на колесах: Величественный 1930» . Мотоциклетная классика
. Проверено 6 октября 2022 года . - Мотор цикла
, дорожные испытаниядве страницы, 7 марта 1957, pp.298-299. Доступ 15 июня 2022 г. - ^ a b c Робинсон, Джеймс (сентябрь 2001 г.). «Сантьяго Эрреро — испанский летчик». Классический гонщик
(91): 35–40. ISSN 1470-4463 . - «8W — Кто? — Эрик Оффенштадт» . Forix.autosport.com . Проверено 20 октября 2010 .
- Результат гонки F750 iomtt.com. Проверено 27 декабря 2019 г.
- «Технология мотоциклов — будущее совершенное — до скорости» . motorcyclistonline.com . Проверено 17 декабря 2011 года .
- «Нетрадиционный: принятие рамы» панциря креветок » . Вызов духа Honda
. Honda Motor Co., Ltd . Проверено 26 декабря 2009 . - «Аэро-байк» . Бриттен мотоциклетная компания. Архивировано из оригинала на 2009-06-15 . Проверено 19 июня 2009 .
- «Технология Кавасаки» . Kawasaki Heavy Industries Мотоцикл и двигатель . Архивировано из оригинала на 12 января 2022 года . Проверено 18 декабря 2016 года .
- ↑
Андерсон, Стив (январь 2000 г.). «ЗЕЛЁНЫЕ» .
Велосипедный мир
. п. 34 . Проверено 27 декабря 2022 . - «Углеродное волокно» . Архивировано из оригинального 24 февраля 2013 года . Проверено 16 февраля 2013 года ., Velocite-bikes.com
- Перейти
↑ Rafferty 2001 . - Хант и др. 2012 .
- Абдо 2012 .
- Поле 2002 .
- Перейти
↑ Walker 2006 . - Штермера 2006 .
- Кумбс & Shoemark 2002 .
- ^ a b «Объяснение рамок мотоциклов — игра с рамками» , Super Streetbike
, 18 сентября 2009 г. - Damon Rinard, Шелдон Браун (ред.), Rinard Рама Прогиб испытания , Харрис Cyclery , извлекаться 2016-05-11
- Фоэл 2006 .
- Enright 2015 .
- Тони Фоэл (ноябрь 1987), модники кадров , Тони Фоэл Designs , извлекаться 2016-05-11
- ↑
Кевин Кэмерон (июнь 2004 г.), «Краткая история гибкости шасси» ,
Cycle World
,
43
(6), стр. 18 - ^ Б Джеймс Паркер (3 августа 2011), «Ducati Desmosedici RR: 85 — процентный раствор», Мотоциклист
, компоненты подвески , которые позволяют меньше прогибаются и неконтролируемое потребность движения колеса меньше бинтов в виде компенсации движения в шасси. - Parks 2015 «[M] otorcycle инженеры проектируют с учетом» настроенного «количества шасси и гибкости шин. Это полезно, потому что при максимальном наклоне рама и боковины шин находятся под лучшим углом, чтобы поглощать неровности дороги, чем система подвески. «
- ↑
Кевин Кэмерон (июль 2006 г.), «Горе Росси» ,
Cycle World
,
45
(7), стр. 18, [L] Атеральная гибкость теперь должна быть специально разработана в частях шасси, чтобы дополнять действие подвески при большом угле наклона.
Триал
Суть триала – в неспешном и аккуратном преодолении естественных и искусственных препятствий, поэтому конструкция используемой в нем мототехники сильно отличается от применяемой в других дисциплинах.
Их отличительные особенности:
- минимальная масса,
- компактный, легкий двигатель,
- колеса большого диаметра,
- крупные покрышки с небольшим давлением и агрессивным протектором,
- отсутствие седла, так как спортсмену приходится постоянно балансировать стоя,
- легкая телескопическая передняя вилка,
- уменьшенное передаточное число звездочек для резкого ускорения.
