Перевернутая вилка мотоцикла что это
кому: Всем
| отправлено 04.05.06 07:54 Вот все говорят, что перевернутая (USD?) вилка зело лучше на мото по управляемости и вообще красивше. Можете мне популярно объяснить — почему?
Самому в голову приходит только про то, что «неподрессоренная» часть мото становится легче на вес «стакана» аммо. А так — какая вродебы разница нормально вилка (амортизатор) расположена или кверху ногами. Вот. .
кому: Aussie
| отправлено 04.05.06 09:45 Обычная вилка зажата в траверсах тонкими перьями, а толстые стаканы находятся у колеса. У перевернутой в траверсах зажаты толстые стаканы, а тонкие перья у колеса. Теоретически это повышает жесткость конструкции.
Однако, надо понимать, что жесткость, для каких-то определенных условий, может быть и излишней. Тем более в современном мотоцикле надо смотреть не на конструкцию отдельного узла, а на всю модель в общем, на её конструктивную прогрессивность, на её тех состояние и износ.
кому: Aussie
| отправлено 04.05.06 10:12 > Можете мне популярно объяснить — почему? В первую очередь увеличивается жесткость на скручивание, отсюда повышается точность управления. На обычной вилке это достигается увеличением диаметра пера, но тогда возрастают потери на трение в паре сальник-перо. Минусы USD — усложнение конструкции. Впрочем, существуют современные вилки «обычного» типа(например картриджные) навороченные не меньше некоторых USD. Для использования на обычных дорогах тип вилки не принципиален.
кому: Balticraid
| отправлено 04.05.06 10:30 > Для использования на обычных дорогах тип вилки не принципиален. Но ведь перевернутые вилки, как правило короткоходные в отличии от обычных?! Для обычных дорог получается хуже.
кому: Piligrim
| отправлено 04.05.06 10:37 > Но ведь перевернутые вилки, как правило короткоходные в отличии от обычных?! Неужели? Особенно на кроссовых мотоциклах.
кому: Balticraid
| отправлено 04.05.06 10:39 > > Но ведь перевернутые вилки, как правило короткоходные в отличии от > обычных?! > Неужели? Особенно на кроссовых мотоциклах. На кроссовых нет, я же говорю — как правило, это не значит всегда! Тут речь идет о дорожных моделях . на них обычно более короткоходные, разве нет??
Вилка. В передней части рамы находится рулевая колонка, к которой на подшипниках через траверсы крепится передняя подвеска.
На большинстве современных мотоциклов она состоит из двух одинаковых деталей, которые, в свою очередь, состоят из двух труб – пера и стакана. По сути, она напоминает телескоп и поэтому называется телескопической. Перо вставлено в стакан, внутри этой сборки находится пружина, масло и те устройства, которые позволяют этому маслу замедлять перемещение пера относительно стакана.
-Для чего нужно масло?
Все очень просто: масло гасит колебания пружины, тем самым оно не дает колесу начать прыгать по дороге после наезда на неровность. Автомобильный амортизатор выполняет ту же функцию, при этом, как правило, пружина в автомобильных подвесках устанавливается отдельно. Эффективность и комфортность работы подвесок напрямую зависит от соотношения подрессоренных и неподрессоренных масс.
Все что крепится выше пружины амортизатора (в данном случае вилки), подрессорено, все, что ниже — нет. Чем тяжелее колесо, тем больше его инерция. Тяжелое колесо уменьшает скорость работы подвески, оно может не сразу вернуться в исходное положение и на какое-то время потеряет контакт с дорожным полотном, приводит к ухудшению разгонной и тормозной динамики. Когда колесо наезжает на неровность, оно сжимает пружину и та, в свою очередь, передает толчок на весь мотоцикл. Сила, с которой колесо воздействует на подвеску, компенсируется массой подрессоренной части мотоцикла. Чем больше разница масс, тем меньше чувствуются неровности. Поэтому производители мотоциклов стремятся снизить неподрессоренную массу для более четкой работы подвесок и, соответственно, для комфорта водителя.
Чем дороже и технологичнее мотоцикл, тем больше регулировок предлагают производители вилок. Самое простое – регулировка предварительного поджатия (2) пружины (преднатяга), это есть почти у всех мотоциклетных вилок. Закручивая гайку, находящуюся сверху мы можем немного сжать пружину, тем самым, уменьшив просадку подвески. Гидравлические регулировки есть далеко не на всех вилках, в основном на спортбайках и дорогих туристах. Сверху находится винт регулировки демпфирования отбоя (1), снизу демпфирования сжатия. Закручивая или откручивая эти регулировочные винты, вы можете увеличивать или уменьшать пропускную способность жиклеров, по которым внутри вилки движется масло тем самым изменять скорость перемещения пера относительно стакана. Сейчас начинают появляться вилки, у которых регулировка демпфирования сжатия находится на одном пере, а демпфирования отбоя – на другом.
Предисловие
За свою долгую экстремальную карьеру (18 лет) я покатал на достаточном количестве вилок (разговор про те, которые были в моем ведении, те которые жмакал и пробовал не в счет): Список
- Приемлемые вилки
- SR Suntour Duro
- SR Suntour Duro FR
- Marzocchi Junior T
- Marzocchi Super T
- Marzocchi 55R (со сверленным картриджем 2008г)
- Marzocchi 66ATA
- DNM Volcano coil
Нормальные вилки
Видно, что меня бросало в разные крайности и хотелось попробовать как простые, так и перевертыши. И после распродажи всего и вся я взял и остановился на Marzocchi Drop Off II, в ней есть все что я люблю, это плюшевость
, воздушная подкачка, компрессия, отскок (отбой/rebaund) в общем хорошая вещь, да и из списка в целом можно выделить, что душа всегда лежала к Марзоччи.
И в целом, есть некий опыт, все мои вилки обслуживались самостоятельно, всегда все работало как часы и работает сейчас у новых владельцев. Но мне всегда хотелось поглядеть, что же это за двухкоронки из Китая такие. На эту модель я наткнулся случайно, и положил ее в закладки, уже как год назад, и начал наблюдать за отзывами. В целом у магазина отзывов много и пишут разное, а именно по этой модели почти нет ничего, что меня очень печалило.
Но однажды в одном из пабликов ВК я увидел, как человек запостил фотку про китайца, и она была один в один как данный образец. Я списался с ним и начал просить подробные снимки, начал спрашивать, что да как. Он поведал мне об интересующих меня нюансах (бушинги/штаны/толщина ног/покрытие) и рассказал, как он ее дорабатывает.
А так как я человек, который все любит дорабатывать я не смог устоять, да тут целое поле для приведения ее в нормальное состояние! Начал я разговаривать с продавцом о том, чтобы он выслал ее на обзор, но не сильно получалось, продавец просто игнорировал мои запросы и пришлось мне ее купить.
Пруф покупки:
И что бы заполнить пробел об отсутствующих материалах, мы подвергнем ее тотальной разборке и доработке.
Для наглядности и понимания дальнейшего, покажу вот эту картинку, что бы каждый мог понять, о чем идет речь.
Вилка мотоцикла
Когда в середине 30-х годов специалисты фирмы BMW разработали телескопическую вилку со встроенным гидроамортизатором, вряд ли они предполагали, что этот узел станет непременной принадлежностью любого мотоцикла.
Современный телескоп легкий, компактный и прочный узел, он одновременно выполняет функции подвески и рулевого управления. Это — плюс. Его недостатки — прямое продолжение достоинств: предел универсальности есть наилучшее сочетание наихудших вариантов.
Чем же больна традиционная телескопическая вилка? Посмотрите на мотоцикл сбоку. Видите эту жуткую картину: с плотно сбитым обликом мотоцикла контрастирует болезненно-хрупкая тростиночка, соединяющая основной массив с передним колесом? Ее прочность (в первую очередь жесткость на скручивание) — основной фактор, влияющий на управляемость современной скоростной машины. К тому же тростиночка действует как рычаг, многократно умножающий все передаваемые на раму тормозные усилия и толчки от дорожных неровностей. Поэтому приходится усиливать узел, примыкающий к рулевой колонке… и расплачиваться тем, что возрастает его масса.
Это не единственный недостаток телескопа. Трение типа труба по трубе (оно усугубляется работой вилки на изгиб) приводит к возрастанию величины начальной силы, необходимой для срабатывания подвески -следовательно, вилка плохо переваривает небольшие неровности дороги. Соединение в компактном узле нескольких функции приводит к тому, что затруднено исполнение регулировок как предварительного поджатия пружины, так и гидравлического усилия сжатия и отбоя. А главное— при работе подвески изменяются геометрические параметры шасси, что не лучшим образом влияет на управляемость.
Казалось бы, добиться прочности передней вилки можно просто — увеличить диаметр несущих труб. Но здесь свои подводные камни. Во-первых, растет масса узла — в первую очередь неподрессоренная (что чревато ухудшением реакции на дорожные неровности). Во-вторых, с ростом диаметра увеличиваются контактные площади, и это ведет к росту начальной силы срабатывания вилки.
Когда решение головоломной задачи наконец-то найдено, слышатся восклицания: Это же элементарно. А осенило идеей специалистов голландской фирмы WP: что если вилку взять и перевернуть? В традиционной телескопической диаметр нижних скользящих труб, к которым крепится колесо, больше диаметра несущих. В конструкции, которая сразу же получила название перевернутой (upside-down или inverted), все наоборот: несущие трубы по диаметру больше скользящих
После модификаций
Вилка имеет вот такой внешний вид:
На велосипеде выглядит так:
Надпись «Himalo
» была аккуратно срезана лезвием с использованием малярного скотча, в качестве направляющих линий реза (срезал по причине того, что вилка уже мало общего имеет с этим производителем, да и название выглядит не приятно, а так простая графика, не броская выглядит лучше). Регулировка давления в картридже практически не торчит, что является плюсом, крышка идеально подошла к цветовой палитре вилки, на резьбовые соединения снизу штанов были установлены резиновые кольца, что бы масло не вытекало из под резьбы. Вилка готова к установке на велосипед.
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.
[править] Виды конструкций
Существует три принципиально разных типа конструкции амортизационных вилок:
[править] Рычажная вилка
Представляет собой параллелограмную конструкцию из рычагов с включенным в нее амортизатором (в амортизаторе может быть использована стальная пружина или воздух). За счет геометрии вилки, траектория её работы отличается от телескопических (см. ниже) и имеет прогрессивные характеристики сжатия даже при использовании воздушного амортизатора. У вилки этого типа легче сдвиг за счет рычажной системы, благодаря чему она хорошо обрабатывает мелкие неровности и в меньшей степени подвержена паразитной раскачке от педалирования и клевкам при торможении. Но за это приходится платить высокой сложностью конструкции с большим количеством движущихся частей и, соответственно, довольно высокой стоимостью.
Наиболее известная рычажная вилка — Look Fournales стоимостью порядка 1000 евро. Использование композитных материалов и воздушного амортизатора в данной вилке позволяет добиться отличных весовых показателей: порядка 1,2 — 1,4 кг (в зависимости от размера вилки). Размер вилки подбирается в зависимости от высоты рулевого стакана. Существуют также рычажные вилки German A-force Kilo весом около 1 кг.
Ход рычажных вилок, в зависимости от конструкции и производителя, может варьироваться от 60 до 150 мм.
[править] Телескопическая вилка
Построена на более простом в реализации принципе телескопического втягивания «ног» трубчатого сечения в «штаны» трубчатого сечения. Общий вид такой конструкции — это расположенные в нижней части вилки «штаны», соединенные друг с другом металлической перепонкой (горилла), к которым крепится ось переднего колеса. В верхней части конструкции вилки располагаются «ноги», которые верхним концом либо запрессовываются в корону, либо — удерживаются силой трения в двухкоронном креплении, а нижним концом вставлены в штанины.
Ныне большинство выпускаемых вилок имеют именно такую конструкцию, различающуюся лишь числом корон и горилл (одна или две). В отличие от рычажной конструкции, у такой вилки направление вектора сил, возникающих на колесе, почти совпадает с осью телескопической системы «штанина-нога», благодаря чему вилка воспринимает все удары напрямую, без преобразования этих сил при помощи каких-либо дополнительных рычагов (как это обеспечивается в задних подвесках и рычажных вилках). Это повышает требования к прочности конструкции и требования к тонкой регулировке её работы.
[править] Телескопическая вилка перевернутого типа
В обиходе называется «перевертыш». Это фактически перевернутая конструкция обычной вилки, построенная по принципу мотокроссовых вилок, в которых штаны вилки располагаются в верхней части вилки, а ноги — в нижней части вилки. Она имеет в основном все плюсы и минусы стандартных телескопических вилок, однако кое-чем все же сильно отличается от них.
Положительные особенности перевернутых вилок:
Отрицательные особенности перевертышей:
Однако такие вилки все равно находят своих приверженцев и пользуются небольшим спросом во фрирайде ценителями высокого качества, так как поражает высочайшее качество продукции некоторых производителй. К примеру все, кто попробовал работу вилок от Avalanche Downhill Racing, очень довольны их работой. Вилка без регулировки высокоскоростной прогрессии имеет минимальную раскачку от педалирования даже с полностью отключенными регулировками сжатия и отбоя. На скорости же вилка «оживает» и начинает охотно справляться с неровностями. При этом в вилке установлена гидравлическая система антипробоя и грамотно отрегулирована прогрессивная работа пружины, что не позволяет вилке сжиматься больше, чем вам требуется, и вилку невозможно пробить даже с больших дропов. При их производстве используется оборудование и технологии завода автомобильных агрегатов, обеспечивая качество, превосходящее качество серийных гоночных вилок высшего класса от других производителей.
[править] Двухкоронные и однокоронные вилки
Конструкции телескопических вилок делятся на однокоронные и двухкоронные:
Всегда в контакте. Устройство передней подвески и рулевого управления мотоцикла.
Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов
Не подумайте, это не рассказ о популярной социальной сети. Оставим такие статьи гламурненьким журналам, и займемся вещами поинтереснее. А именно — поговорим о передней подвеске, а также о связанном с ней элементе конструкции байка – рулевом управлении.
Главные задачи подвески – поглощение неровностей дорожного полотна при постоянном поддержании контакта колес с дорогой. Для этих целей нужно взять что-то, что может сжиматься и растягиваться – пружина идеально подойдет нашим запросам. Однако, использование только пружин, без дополнительных устройств, привело бы к очень некомфортной езде. Чтобы управлять колебаниями, потребуется некий способ их демпфирования, лучшей средой для этого может послужить масло.
В общем, комбинация «масло-пружины» является наиболее популярной при конструировании передней подвески. Вопрос в том, как все это расположить в сочетании с рулевым управлением. Мотопроизводители пробовали различные конструкции: телескопическая вилка, рычажные вилки толкающего и тянущего типов, рычажная подвеска автомобильного типа и параллелограмная вилка (например – трехколесный Piaggio MP3).
Схема рулевого управления на всех мотоциклах очень похожа – байки «унаследовали» этот механизм от велосипедов. Рассказывать о нем особенно нечего – это труба, связанная с передним колесом, которая поворачивается относительно рамы. Различия в конструкции связаны с различиями в схеме подвесок – но в любом случае, принцип остается одним и тем же.
Неподрессоренные массы – самые важные массы в мире
Что же это такое, и почему производители каждый раз исполняют ритуальные танцы, когда «удалось снизить неподрессоренные массы на целых 50 грамм»? Дело в том, что масса всех узлов мотоцикла глобально подразделяется на две категории. Первая – масса узлов, опирающихся на подвеску («подрессоренные массы»). Сюда относится все, на что распространяется эффект работы подвески – мотор, рама, пластик, лампочки поворотников, кнопка «гудка» — в общем, все то, что поддерживается подвеской. Масса остальных узлов, тех, которые не опираются на подвеску, называется «неподрессоренной».
Чтобы легче было разобраться с понятием неподрессоренных масс, представьте мотоцикл, снятый с подставки и располагающийся вертикально. Когда райдер садится на мотоцикл, пружины сжимаются под грузом его веса. Все узлы мотоцикла, перемещающиеся при посадке водителя и сжатии пружин, представляют собой подрессоренные массы, они перемещаются вместе с подвеской. Все остальные узлы, которые при этом не перемещаются, представляют собой неподрессоренные массы – это колеса, шины, тормоза и т.д.
Все, что вы видите на этом кадре, относится к неподрессоренным массам мотоцикла
Тогда у вас наверняка всплыл вопрос – а куда в таком случае нужно относить саму подвеску? Для простоты принято считать, что часть рычага подвески (это мы сейчас о задней подвеске), располагающаяся за точкой крепления амортизатора, относится к неподрессоренным массам, а часть, которая находится перед точкой крепления, относится к подрессоренным массам. Нижняя половина амортизатора – к неподрессоренным, верхняя – к подрессоренным. В случае с передней подвеской – подвижная часть относится к неподрессоренным массам, неподвижная – к подрессоренным.
Почему всему этому уделяется так много внимания? Придется немного залезть в физику. При наезде мотоцикла на неровность неподрессоренные массы приобретают импульс, поскольку они начинают перемещаться. Величина этого импульса пропорциональная неподрессоренной массе. Импульс, создаваемый неподрессоренными узлами, увеличивает нагрузку на подвеску, для противодействия ему нужны более жесткие пружины. При этом на подрессоренные узлы байка пружинами передается большее усилие, влияющее на их работу. Подобная ситуация встречается при попадании неподрессоренных узлов в выбоину.
Еще один важный аспект в вопросах масс – момент инерции, возникающий, когда райдер хочет повернуть мотоцикл. Чем больше неподрессоренные массы – тем больше мотоцикл «думает и сопротивляется», прежде чем соизволит наклониться в поворот.
Поэтому для идеальной со всех сторон работы подвески необходимо, чтобы неподрессоренных масс не было вовсе, однако это нереально. Суть заключается в максимальном облегчении неподрессоренных элементов по отношению к подрессоренным – такое соотношение является даже более важным, чем сама величина неподрессоренных масс.
По такому соотношению очень хорошим байком выглядит… Honda GoldWing. У него очень большая масса подрессоренных узлов, гораздо большая, чем на многих мотоциклах. При этом неподрессоренные массы примерно те же, что и у других мотоциклов. Однако на спортивных байках массу стремятся свести к минимуму, поэтому в ход идут все приемы, которые можно использовать при серийном производстве: установка облегченных тормозных суппортов, колесные диски из кованого алюминия, которые легче литых. Если конкурентоспособная цена не является приоритетом, пускаются «во все тяжкие»: легкие моноблочные суппорты, колеса из магниевого сплава или углеволокна. В мире неподрессоренных масс несколько десятков грамм экономии – уже победа, а если счет идет на сотни грамм – инженеры радуются как маленькие дети.
Неподрессоренные массы, может, и не самые маленькие в мире, но их отношение к подрессоренным у байка хорошее. Honda Gold Wing
Телескопическая вилка – выбор миллионов
Такая вилка является наиболее часто применяемой схемой передней подвески, что нетрудно заметить, глядя на современные серийные мотоциклы. Она состоит из двух «перьев» вилки, зажатых в поперечных траверсах, которые являются частью рулевого управления. Ось колеса проходит через нижнюю часть обоих перьев вилки, а колесо располагается между ними.
У стандартной вилки верхние (неподвижные) трубы зажаты в траверсах. На неподвижной трубе плотно устанавливается нижняя (подвижная) труба вилки, которую отливают из легких сплавов во имя снижения НМ. Внутри каждой стойки располагается пружина, за счет которой подвижная труба перемещается по неподвижной.
Неподвижная часть вилки зажата в двух траверсах. Kawasaki Ninja ZX-6R 2008
В качестве передней подвески «телескоп» неплохо справляется со своими обязанностями. Он обеспечивает достаточный ход подвески и относительно небольшую НМ. Главный недостаток заключается в невысокой жесткости – вилка обладает достаточной степенью гибкости, которая полезна только в небольшом количестве. Для повышения жесткости часто используют дополнительную траверсу.
Очень важным условием качественной работы любой вилки является трение между ее трубами. Сейчас на большинстве вилок между двумя трубами для уменьшения статического трения (начальное сопротивление между деталями до начала их движения) устанавливаются сменные втулки из низкофрикционного материала, содержащего тефлон. Кроме того, производители используют (и не забывают преподавать это как крутую «фишку» мотоцикла) различные антифрикционные покрытия подвижных частей вилки.
Сейчас традиционные вилки все больше и больше вытесняются «перевертышами». В принципе, это стандартная вилка, перевернутая вверх ногами так, что большая по диаметру труба, которая до этого была подвижной, становится неподвижной и зажимается в траверсах, а внутренняя труба, которая до этого была неподвижной, располагается внизу. Перевернутые вилки жестче традиционных, есть также и некоторый выигрыш в снижении неподрессоренных масс. Подвижные трубы, покрытые нитридом титана, сегодня вполне типичны для спортивных и кроссовых мотоциклов.
Вилки мопедов и скутеров проще тех, что устанавливаются на мотоциклы – здесь главным фактором является стоимость. Из-за более низких скоростей достаточно простой подвески. Скутеры часто оснащаются упрощенной телескопической вилкой, у которой две верхних трубы в сборе с нижней траверсой и трубой рулевой колонки представляют собой единую конструкцию.
Вилка скутера Gilera Runner
Пара слов о пружинах
В идеальном варианте желательно наличие прогрессивной характеристики или повышающейся жесткости, то есть при небольших ударах вилка должна легко перемещаться, а при дальнейшем сжатии вилки сопротивление перемещению должно постоянно увеличиваться, чтобы большие удары не вызывали пробоя вилки.
В самых простых пружинах витки навиты равномерно (расстояние между ними одинаково), что придает пружине постоянную жесткость. Это наиболее простые и недорогие в изготовлении пружины.
Пружина с постоянным шагом навивки
Иногда производители объединяют две пружины различных пружины постоянного шага, расположив их одну над другой. Первая пружина сжимается легко и служит для поглощения небольших неровностей и ударов, обеспечивая достаточную плавность во время езды. По мере усиления ударов близлежащие ветки первой пружины встречаются друг с другом и образуют собой твердый стержень. После этого в действие вступает вторая, более жесткая пружина, которая справляется с продолжительным поглощением больших неровностей. Такая схема немного поднимает стоимость подвески, хотя в изготовлении она все так же проста.
В качестве альтернативы можно использовать одну пружину, навитую таким образом, чтобы шаг ее витков постепенно возрастал от одного конца к другому – это обеспечивает прогрессивную характеристику подвеске. Плата за улучшенный комфорт и нормальную работу на различных по качеству дорогах – высокая стоимость и трудоемкость производства.
Пружины с переменным шагом, обеспечивающим прогрессивную характеристику
Демпфирование
Когда байк наезжает на «особенность» дороги, энергия удара поглощается за счет пружин. Естественно, пружина тут же стремится передать эту энергию подрессоренным массам (ПМ) машины. Амортизацией, или демпфированием, называют управление скоростью реагирования пружины. Отсутствие амортизации означало бы веселое раскачивание мотоцикла при последовательном проезде нескольких неровностей подряд.
В основе стандартного масляного демпфирующего устройства лежит клапан или отверстие определенного диаметра в нижней части трубы вилки, заполненной маслом. При перемещении подвижной трубы вверх масло вынуждено вытекать через клапан или сверление в трубу. Когда же труба движется вниз, масло оказывает сопротивление перемещению подвески. Таким образом предотвращаются поползновения пружин «раскачать этот мир» в масштабе отдельно взятого байка.
Для комфорта райдера лучше всего, если колесо может свободно перемещаться, реагируя на неровности полотна. Однако инженерам приходится думать не только о комфорте – необходим демпфирующий эффект для улучшения управляемости. Кроме того, степень демпфирования должна зависеть от скорости сжатия и растяжения вилки – поэтому клапан в вилке далеко не один, используются различные отверстия. При достижении некоторого предельного давления масла из-за высокой скорости сжатия или растяжения (большие колдобины наших дорог к вашим услугам) используются дополнительные клапана. Амортизация достигается за счет применения поршневого амортизатора или картриджного демпфера – оба закрепляются болтами к основанию подвижной трубы вилки и располагаются в полости для масла.
Теперь давайте поговорим подробнее о каждой схеме.
Чаще всего используется вилка с поршневым амортизатором. Поршень представляет собой трубу с отверстиями, расположенную в масле. В верхней части сечение поршня больше, на нем располагается уплотнительное кольцо, которое опирается на внутреннюю стенку трубы вилки. При перемещении подвижной трубы вилки вверх или вниз поршень амортизатора вынуждает масло перетекать через различные отверстия. В основании трубы вилки располагается обратный клапан, который позволяет маслу перетекать при сжатии вилки, а при растяжении закрывается и исключает перетекание. За счет этого достигаются необходимые характеристики демпфирования, обеспечивающие комфорт при сжатии вилки и управление при растяжении.
Принцип действия вилки картриджного типа также основывается на перетекании масла через дросселирующие клапана, но картриджный демпфер отличается наличием на конце штока поршня множества отверстий. Шток выходит из картриджа и прикрепляется к верхней части вилки таким образом, чтобы при сжатии или растяжении вилки поршень мог перемещаться внутри картриджа. Клапана, демпфирующие сжатие, находятся в основании картриджа. Клапана, демпфирующие отбой (обратный ход при растяжении), располагаются на поршне. При сжатии вилки клапана отбоя закрываются, и поршень вытесняет масло через клапана сжатия. При растяжении вилки клапана отбоя открываются и впускают масло.
Разрез вилки Suzuki GSX-R750 2004, тюнинг-комплект от Axxion
Клапана состоят из низкоскоростных и высокоскоростных масляных каналов (когда говорят о подвеске, имеется в виду скорость сжатия-растяжения, а не скорость движения мотоцикла). Низкоскоростные каналы могут иметь фиксированное сечение – следовательно, обеспечивать демпфирование с постоянным сопротивлением, или выполняться регулируемыми. Такие каналы предназначены обеспечивать поглощение небольших неровностей дороги. Средне- и высокоскоростные масляные каналы начинают действовать при возрастании давления из-за повышения скорости перемещения. Они предназначены для поглощения больших неровностей полотна. Управление перемещением со средней и высокой скоростью осуществляется при помощи пакета пластин различного диаметра и толщины, уложенных друг на друга и перекрывающих отверстия, через которые проходит масло. При средней скорости перемещения, вызванного небольшими неровностями дороги, тонкая пластина большого диаметра легко прогибается под давлением жидкости и обеспечивает ее перетекание, но величина прогиба ограничивается пластинами большей толщины и меньшего диаметра. Перемещение с высокой скоростью (например, когда байк наезжает на поребрик трека или колесо проваливается в выбоину) создаст дополнительное давление, в результате чего прогнуться пластины меньшего диаметра и большей толщины, и увеличится объем масла, проходящего через отверстия.
Тонкая настройка «телескопа» картриджного типа заключается в подборе количества и диаметра отверстий в поршне и количества и размера пластин. На гоночных байках регулировать такую вилку гораздо проще, поскольку условия и нагрузки известны заранее и имеют не слишком широкий диапазон.
К слову, Алексей с дружественного нам сайта moto.swissblog.ru недавно написал превосходную статью о настройках подвесок. Рекомендуем ее к ознакомлению тем, кто интересуется не только теоретической стороной, но также ищет практических советов по этому вопросу.
Что лучше?
Картриджная вилка обеспечивает лучшее качество демпфирования по сравнению с поршневым амортизатором – в основном потому, что процессы сжатия и отбоя разделены за счет использования разных клапанов. Другое преимущество «картриджа» — на его работу не влияют пузырьки воздуха, которые попадают в масло при сжатии и растяжении вилки. Просто потому, что они не попадают в механизм, как это случается в поршневых амортизаторах. Главный недостаток «картриджа» заключается в повышенном износе – внутренняя поверхность алюминиевой внешней трубы анодируется для предотвращения износа при перемещении по ней втулок внутренней трубы. Но у анодированной поверхности не гладкая структура, поэтому она изнашивает втулку, сдирая с нее частицы тефлона, которые затем попадают в масло.
В картриджных вилках скорость перетекания масла очень высокая, поэтому эффективность работы вилки сильно зависит от изменения свойств амортизационной жидкости. По мере ее загрязнения увеличивается скорость износа и повышается вероятность попадания в пакеты пластин различных частиц. Тут каждый производитель выкручивается как может: например, Yamaha на своем R1 устанавливает втулки в наружной трубе так, чтобы по ним перемещались внутренние трубы, покрытые хромом, а не наружные трубы из анодированного алюминия.
Большой поршень в деле
Последняя разработка в сфере телескопических вилок – технология «Большого поршня» (BPF, Big Piston Fork) от японцев из Showa. Объем масла в такой вилке больше, давление, соответственно, меньше, что означает меньшую скорость перемещения масла. Наилучшим образом это влияет на низкоскоростное демпфирование, иными словами – при сильном торможении байк менее склонен к «клевку носом». Кроме того, упрощение конструкции облегчает вилку и уменьшает НМ.
Разрез BPF-вилки Kawasaki ZX-6R 2009
«Большой поршень» дебютировал на Kawasaki ZX-6R 2009 и сразу получил множество восторженных отзывов в прессе – чуть ли не каждый журналист спешил сообщить о лучшем контроле переднего колеса и более четкой и плавной работе подвески. С 2010 года BPF оснащается и старший братик 600-кубовой «Ниндзи» — ZX10R.
Сравнение картриджной вилки и BPF-вилки. Оранжевым отмечены детали, от которых удалось избавиться применением технологии Большого поршня
****
Мы с вами разобрались в устройстве телескопической вилки – самой распространенной схемы передней подвески в мотоциклетном мире. На следующий раз оставим всякую экзотику: антиклевковые системы, рычажные (в частности, механизм Bimota Tesi 3D), пневматические и параллелограмные вилки. Кроме того, разберемся с тем, что означают некоторые геометрические параметры байка и как они влияют на управляемость. До скорого!
motocafe.ru
История
Телескопическая вилка с масляным демпфированием на BMW R12 1939 года выпуска. BMW R60US 1968 года с обычной телескопической вилкой
Первыми серийными мотоциклами с телескопической вилкой с гидравлическим демпфированием стали немецкие BMW R12 и R17 в 1935 Однако недемпфированные телескопические вилки использовались на мотоциклах производства The Scott Motorcycle Company с начала ее производства в 1908 г. , [ ] и датскими мотоциклами Nimbus , которые использовали их с 1934 года. [ 5 ]
