Что такое перья на мотоцикле
МОЙ МОТОЦИКЛ
Варианты подвесок мотоциклов настолько же разнообразны, как и у автомобилей. Конечно, на мотоцикле всего два колеса, но это и заставляет инженеров уделять подвескам более пристальное внимание. Самым распространенным вариантом задней подвески мотоцикла является маятник с двумя амортизаторами или маятник с одним амортизатором (моноамортизатором). Самым распространенным вариантом передней подвески является телескопическая вилка. Хотя, как ни странно, до сих пор распространены мотоциклы в стиле круизер, вообще не имеющие задней подвески – так называемый “хардтейл” (“сухая рама” или”сухарь”). В этом случае ось заднего колеса проходит через раму. Это своеобразная дань истории, ведь вплоть до 20-х годов прошлого века единственное, что находилось между дорогой и задницей ездока были пружины под седлом и давление в шинах.
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.
Клевки при торможении мотоцикла.
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?
Рулевые демпферы мотоцикла.
Как уже было сказано, при небольших значениях рейка вилки, мотоцикл легко и быстро рулится, но страдает отсутствием стабильности на малых скоростях. Это не является большой проблемой на спортбайках, которые требуют точного управления, и при этом передвигаются довольно быстро. Проблемы начинаются, когда вы наезжаете на достаточно большую кочку. Вилка мотоцикла сжимается, колесная база уменьшается, мотоцикл теряет стабильность, переднее колесо пляшет из стороны в сторону. И так до того момента, как вилка не разожмется, и колесная база не вернется к своей первоначальной длине.
1. 2. рис. — Телескопический(штоковый, линейный) демпфер; 3. Р оторный рулевой демпфер.
Как только это происходит, гироскопический эффект, возникающий на переднем колесе, заставляет мотоцикл “мотать головой”. Гироскопический эффект заставляет переднее колесо мотоцикла болтаться из стороны в сторону. В ряде случаев руль болтается так сильно, что задевает грипсами бензобак мотоцикла. Обычно все это заканчивается хайсайдом, когда мотоцикл выбрасывает ездока вперед, через себя.
В свое время такое поведение мотоцикла послужила причиной для отзыва партии Suzuki TL 1000S по окончании пары недель после того, как они попали на витрины мотосалонов. И эта же причина заставила инженеров заняться разработкой рулевых демпферов для мотоциклов.
Рулевой демпфер – отличная вещь для использования на треке и если вы не до конца доверяете своему мотоциклу. Всего существует два основных вида рулевых демпферов: линейный и роторные. Линейные демпферы представляют из себя гидравлический цилиндр и шток с поршнем, онда из сторон крепится к рулю мотоцикла, другая – к раме. Такие демпферы по своему внешнему виду походи на амортизаторы и не включаются в работу при нормальной езде, но, как только начинается расколбас, демпфер принимает на себя большую часть нагрузки.
Подвеска мотоцикла – передняя вилка.
Конструктивно телескопические вилки современных мотоциклов являются эволюцией рычажной вилки – так называемой вилки “Гирдер”. Гирдер был одной из первых попыток улучшить контроль над вилкой мотоцикла, но он имел один серьезный минус: при наезде на кочку колесная база мотоцикла уменьшалась, что приводило к потере стабильности. Этот недостаток преследует различные конструкции передних подвесок мотоциклов и сейчас, поэтому у вас есть шанс поймать расколбас даже на современном мотоцикле. Вскоре появится статья по передним подвескам, а пока переходим к задним.
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
Один амортизатор или два на мотоциклах? Вспенивание масла в амортизаторах.
В старые-добрые времена на всех мотоциклах стояло по два задних амортизатора. В ходе эволюции конструкцию из двух амортизаторов сменил моноамортизатор. Вопрос: почему?
А ответ достаточно прост. В системе из двух амортизаторов они расположены достаточно близко к заднему колесу. Это означает, что поршень внутри амортизатора сдвигается практически на то же расстояние, которое проходит маятник. Крупные кочки заставляют поршень пройти расстояние в 10 сантиметров вверх, а потом вниз, что дает эффект вспенивания масла внутри амортизаторов. Когда масло по своей консистенции начинает напоминать фраппучино, амортизаторы начинают отрабатывать неровности гораздо хуже.
Система с моноамортизатором подразумевает крепление прямо у основания маятника. Маятник ходит вверх-вниз на то же расстояние, но поршень амортизатора проходит гораздо меньшее расстояние, чем в случае с парой амортизаторов. А современные системы прогрессий дополнительно смягчают нагрузку на амортизатор. Таким образом, моноамортизатор легче стправляется с крупными кочками и быстрее отрабатывает мелкие. Забегая вперед, хочется отметить, что, читая параграф о подвесках BMW вы поймете, почему крепеж амортизатора на первом Паралевере в последствии сместили к самому основанию маятника – именно потому, что первоначальная конструкция с креплением у заднего колеса не давала никаких преимуществ перед такой же конструкцией подвески с двумя амортизаторами.
Вклад в BMW в разработку конструкций подвесок мотоциклов.
BMW – сумрачные тевтонские гении. Непрекращающиеся военные конфликты и гражданские нужды всю историю требовали от этой компании инженерного совершенства и новаторских конструкций. Вклад BMW в историю развития мотоциклов огромен: это и первый серийный мотоцикл с гидравлической вилкой (1937), и внедрение продольных рычагов маятника (50-е и 60-е), а также комфортабельных длинноходных вилок (1970). Именно поэтому мы посвящаем разработкам BMW целый раздел данной статьи, чтобы освятить разработки, за которые мы должны быть им благодарны.
Может быть не все, но многие владельцы мотоциклов BMW знают, что подвески их мотоциклов имеют достаточно странную и редкую конструкцию. BMW, похоже, никогда не были удовлетворены своим статус-кво. Зачем останавливаться на достигнутом, если можно сделать еще лучше? Если какой-то тип подвески широко используется японцами и расходится в тысячах экземплярах по всему миру, это не всегда означает, что она идеальна. И уж точно ни одна конструкция не бывает идеальной, если глядишь на мир глазами немцев.
BMW широко известна тем, что достигает тех же результатов, что и остальные производители мотоциклов, но совсем другими методами. Хотя, я, немного покатавшись в свое время на мотоцикле BMW с подвеской-телелевер, долго задавался вопросом, почему такие подвески не ставят на все мотоциклы. Наверное, в глазах спорт-байкеров подвеска марки BMW не означает ничего, кроме лишнего веса. Но важно понимать, что эти подвески кардинально отличаются от подвесок мотоциклов других марок. Они совсем другие. Поэтому начнем по порядку.
Задний монолевер (monolever).
В 1987 году BMW представила тяжелый внедорожник BMW R80GS с подвеской монолевер. Никто даже не заподозрил, насколько революционной стала эта разработка.
Большинство мотоциклов BMW имеют привод на заднее колесо карданным валом, поэтому конструкция маятника с одной стороны получалась достаточно массивной и тяжелой. BMW превратили недостаток в преимущество, создав подвеску с одним амортизатором, похожую на ямаховский моноамортизатор, но расположенный не по центру, а по оси единственного рычага заднего маятника. Карданный вал располагался внутри рычага маятника, что позволило добиться двух преимуществ: заднее колесо крепилось консольно, что обеспечивало относительную легкость в его обслуживании, а расположение амортизатора позволило справиться с нагрузками на скручивание.
Задний паралевер (paralever), первое поколение.
В 1987 году конструкция монолевера была усовершенствована, выпущены первые мотоциклы модели BMW R100GS, а также спортивные K1 с подвеской паралевер.
В целом конструкция паралевера копировала монолевер с добавлением контрольного рычага снизу, прикрепленному на подвижной оси. Геометрия подвески теперь представляла из себя подвижный параллелограмм. Это добавило подвеске поперечной жесткости, ведь теперь она имела почти автомобильную конструкцию – два поперечных рычага. Амортизатор все еще крепился близко к заднему колесу, что не только не решало проблем с вспениванием масла, но и давало дополнительную нагрузку на подрамник.
Задний паралевер, второе поколение.
в 1993 году на мотоциклах BMW R1100GS появился паралевер второго поколения.
Основная идея не изменилась, но амортизатор переехал с оси рычага маятника на ось заднего колеса. Теперь он крепился к основанию маятника, больше напоминая ставшие уже классическими системы с моноамортизатором мотоциклов других марок. Также добавились регулировки амортизатора на жесткость и преднатяга пружины. Изменились и материалы: вместо стали начали использовать алюминий, что намного облегчило конструкцию при сохранении жесткости.
Задний паралевер, третье поколение.
Прошло целых 10 лет, а в конструкцию старого паралевера не было внесено ни одного изменения. Но в 2004 году на мотоциклах BMW R1200GS появился паралевер третьего поколения.
При общей схожести конструкции, внесено несколько изменений, по сравнению с предшественником. Контрольный рычаг переместился снизу вверх, а редуктор имеет отверстие для снижение веса. Неподрессоренная масса также значительно снизилась – маятник стал значительно легче. Это не означает, что теперь с ним наперевес получится лезть в любую драку, но с точки зрения инженерии маятник заметно похудел.
Передний телелевер (telelever).
В 1993 году, наряду с вторым поколением паралевера, на мотоциклах BMW R1100GS появилась и другая инновационная система. Это система передней подвески телелевер.
Одной из проблем классических телескопических вилок всегда являлась передача вибраций и ударов от неровностей дороги в ручки руля мотоцикла, а через них – в руки ездока. Некоторые считают это плюсом, поскольку это позволяет им “чувствовать дорогу”. Другие считают это неизбежным злом и говорят о неизбежном устаревании конструкции телескопической вилки. Поскольку BMW всегда находилась во втором лагере, ими была изобретена подвеска телелевер, разделяющая усилия подвески, связанные с амортизацией неровностей, и усилия, прилагаемые ездоком, чтобы повернуть руль мотоцикла. Телелевер является комбинацией классической телескопической вилки и маятника с моноамортизатором. Телескоп выполняет функции по удерживанию массы мотоцикла и ездока в заданной рамой геометрией, а также обеспечивает управляемость. Рычаг с моноамортизатором же переносит все удары и неровности дороги с ручек руля на раму мотоцикла. Телелевер позволяет инженерам не задумываться об изобретении антиклевковых систем, поскольку не только распределяет удары в раму, но и сглаживает клевки при торможении. Еще одним плюсом является разгрузка подшипника рулевой колонки мотоцикла. Это действительно уникальная разработка.
Передний дуолевер (duolever).
Не имея особенности почивать на лаврах, инженеры BMW уже к 2004 году посчитали телелевер вчерашним днем и представили совершенно новую систему, использованную на турере BMW K1200S. я не уверен, но похоже, что инженеры BMW впали в некое подобие подвесочной нирваны, когда создали мотоцикл, передняя и задняя подвеска которого представляют из себя маятник с моноамортизатором.
Сам же дуолевер является продолжением идеи Нормана Хоссака, который изобрел параллелограммную подвеску к мотоциклу Honda XL500 в 1979 году. Затем он модифицировал подобным же образом свой BMW K100RS, после чего попал в поле зрения кого-то из BMW. И на заводе закипела работа. С одной стороны, дуолевер, так же, как и задний паралевер, имеет параллелограммный профиль. С другой стороны, так же, как и в конструкции переднего телелевера, амортизатор не участвует в рулении.
С паралевером сзади и дуолевером спереди езда на K1200S становится совсем не похожа на езду на любом другом мотоцикле. BMW сделала еще один прорыв, в очередной раз разделив публику на обожателей и ненавистников мотоциклов этой марки.
Передняя вилка мотоцикла — разные конструкции
Передняя вилка мотоцикла является одной из главных деталей любого байка и от неё зависит не только комфортная езда по нашим «прекрасным» дорогам, но ещё и наряду с мотоциклетной рамой, мотоциклетная вилка является главным компонентом любого байка, отвечающим за красивый силуэт и дизайн мотоцикла в целом. В этой статье, рассчитанной больше на новичков, я постараюсь описать устройство практически всех конструкций мотоциклетных вилок, начиная от самой распространённой телескопической, и заканчивая самыми экзотическими конструкциями, которые сейчас завоёвывают рынок благодаря модному сейчас направлению в кастомайзинге, в стиле олдскул (старая школа).
Передняя вилка мотоцикла — разные конструкции.
Телескоп — как много в этом слове!
Начнём с самой распространённой конструкции передней вилки — телескопической. Вилки такой конструкции давно уже устанавливают практически на все современные серийные модели мотоциклов. Первой такую конструкцию применила датская компания Nimbus ещё в 1919 году, на своём мотоцикле, показанном на фото слева.
Конструкция простейшего телескопа совсем не сложная и главные детали — это подвижные трубы, которые скользят во втулках, расположенных в неподвижных трубах (перьях). Наличие заменяемых по мере износа втулок, делает телескопическую вилку довольно долговечной, та как втулки изнашиваются быстрее самих труб и их можно в любой момент заменить новыми.
Об устройстве, обслуживании и ремонте простейшей отечественной телескопической вилки я уже писал вот в этой статье, а о обслуживании более современной вилки перевёрнутого типа (и замене сальников на такой вилке — см. фото чуть ниже) желающие могут почитать вот здесь. Ну а как и с помощью чего грамотно выровнять погнутые перья телескопической вилки советую почитать вот тут, надеюсь многим пригодится.
Снятые с вилки старые сальник, пыльник, шайба и стопорное кольцо.
Дальнейшим развитием телескопических вилок в 80-е годы прошлого века стала возможность наполнять их сжатым воздухом (например на кросачах Чезет 80-х годов, или на лицензионной вилке ИЖ планета 5). Это позволило подстроить вилку под нужный вес и дорожные условия. Но наиболее совершенные конструкция для регулировок ходов сжатия и отбоя, стали появляться в 90-е годы прошлого века, на спортивных мотоциклах для шосейно-кольцевых гонок.
В те же годы инженеры не стояли на месте и более толстые подвижные трубы стали устанавливать вверху, а не внизу и эти более толстые трубы вилки стали неподвижными — так и появился перевёртыш — современная телескопическая вилка перевёрнутого типа. Установка более толстых и более жёстких труб вверху в траверсах, позволила сделать телескопическую вилку более жёсткой на скручивание, что существенно улучшило управляемость и комфорт байка на высоких скоростях.
Такая конструкция начала появляться не только на спортбайках, но и на современных кросачах и далее перешла на серийные дорожные мотоциклы и стритфайтеры. Позднее перевёртыш стал появляться даже на некоторых серийных чопперах или круизёрах (Yamaha XV 1700 Warrior, Suzuki Desperado, Suzuki VTX, Triumph Rocket III и др.)
Устройство более современных телескопических вилок перевёрнутого типа, которые устанавливают на современные спортбайки и кроссовые мотоциклы чуть более сложное и здесь применяется система, с помощью которой можно регулировать хода отбоя или сжатия.
Это позволяет настроить переднюю вилку мотоцикла под вес водителя и дорожные условия, и позволяет настроить управляемость байка. К тому же на самых современных вилках появилось антиклевковое устройство, позволяющее устранить клевок мотоцикла при резком торможении.
Я не буду здесь подробно разбирать устройство таких вилок, и как работают их системы, иначе статья превратится в необъятное полотно (как нибудь выберу время и напишу отдельную статью). Кстати, подробно о регулировках подвесок — передней и задней, чтобы восстановить нормальную управляемость современного мотоцикла, я написал вот в этой статье.
Казалось бы, что современная телескопическая вилка перевёрнутого типа — это идеал, к которому стремились мото-инженеры и все мотоциклисты мира и вилкам других конструкций суждено кануть в лету, и осталось прозябать им только в мотоциклетных музеях мира.
А вот и нет — зачахли бы более древние вилки в мото-музеях, если бы не кастомайзинг и модное нынче направление — олдскул — старая школа кастомайзинга, которая завоевала своей популярностью весь мир. И поэтому мы плавно переходим к более экзотическим моделям.
Передняя вилка мотоцикла спрингер (springer — мечта чоппериста).
Такие красивые штукенции (как говорил покойный Индеец Лари) появились довольно давно, практически на самых первых мотоциклах. Но всё же первые кастомы и боберы с такими вилками начали делать на основе вилок от легендарного военного «Валуя» (Харлей Девидсон WLA).
При доработке и хромировнии такая вилка украсит любой чоппер. А популярные ныне чопперы в стиле олдскул вообще немыслимы без спрингера. Конечно же есть и другие достойные и интересные конструкции вилок, способные украсить кастом в стиле старой школы, но о них немного позже.
Но самое главное преимущество спрингера, помимо его красивого внешнего вида, это возможность нормально работать под запредельными углами наклона вилки, при которых телескопическая вилка отказывается нормально работать, а если и работает, то направляющие втулки для перьев телескопа очень быстро изнашиваются.
К тому же спрингер позволяет отказаться от угла в траверсах, который сделать довольно сложно в гаражных условиях и без которого длинный телескоп не будет нормально рулиться.
Основное отличие спрингера от телескопа — это наличие третьей траверсы, в которую упираются пружины или амортизатор. Ну и перья вилки более тонкие и изящные, чем у телескопа.
К тому же конструкция спрингера очень ремонто-пригодна и в ней практически нечему изнашиваться, ну разве что втулки (или игольчатые подшипники) в серьгах, которые можно выточить самостоятельно даже на самом маленьком токарном станочке у себя в гараже (бронзовые втулки — см. рисунок ниже, вполне можно установить вместо игольчатых подшипников).
Гердер (Girder).
Гердер в переводе с английского — ферма. Эта передняя вилка мотоцикла параллелограммного типа (ещё одно название этих вилок трапеция — trapeze). Такие вилки устанавливались на большинстве серийных мотоциклов 20 — 30-х годов прошлого века (например на наших отечественных М1 Москва или ИЖ-350).
Один из примеров изготовления такой вилки своими руками можно посмотреть в видеоролике чуть ниже.
А в шестидесятые годы прошлого века эти вилки устанавливались на самодельных чопперах не реже вышеописанных спрингеров. Параллелограммные вилки, так же как и спрингеры, оказались бы сейчас вымершим видом, если бы не олдскул мания, захватившая мир кастомайзинга в 21 веке.
Многие американские (и не только) фирмы, производившие такие вилки с 60-х годов прошлого столетия (например фирма Durfee) наверняка бы обанкротились, но благодаря моде на олдскул, фирмы, производившие трапеции, снова на коне.
Параллелограмные вилки бывают как классические трубчатые, так и в виде штампованных из листового металла перьев-ферм (как на ИЖ-350). Кстати, классические трубчатые гердеры тоже бывают оригинальной формы.
Например как у вилок модели «Nanna» с перьями в форме лука, от американского кастомайзера Джесси Рука (см. фото). У него даже есть одноперьевые параллелаграммные вилки под консольное крепление переднего колеса.
Кстати, некоторые считают, что гердеры можно устанавливать якобы только на тихоходные чопперы, из-за небольшой жёсткости таких вилок.
Доказательством того, что это мнение ошибочно, служит спортбайк, показанный на фото чуть ниже, а также скоростной мотоцикл от того же Джесси Рука (см. фото) с оборотистым двигателем фирмы КТМ.
Гердер мотоцикла на фото ниже изготовлен из углепластика, а жёсткости и отточенной управляемости этого мотоцикла с такой гердерной вилкой, позавидует любой серийный спортбайк с банальным перевёртышем. Но главным козырем аппаратов с вилками гердерами конечно же является эксклюзивный внешний вид.
Кстати, перья параллелограммных вилок некоторых эксклюзивных конструкций (например от того же Джесси Рука) могут быть подвешены на осях только на нижней траверсе, а вверху перья опираются в амортизатор, расположенный не вертикально, а почти горизонтально.
Здесь также как и у спрингера имеются игольчатые подшипники (или бронзовые втулки), которые при необходимости несложно выточить самостоятельно. Но втулки (подшипники) расположены на осях рычагов не внизу как у спрингера, а вверху.
Ход сжатия таких вилок небольшой, по сравнению с телескопом, но зато такие вилки не так сильно клюют при торможении. Но главный плюс параллелограммных конструкций вилок для мотоцикла (как и у спрингера) — это простота и эксклюзивный внешний вид.
Особенно когда вилка изготавливается на фрезерном станке из дюралюминиевой пластины. Пример такой конструкции показан на фото слева. Здесь полёт фантазии неограничен, а наличие фрезерного станка (особенно с ЧПУ) делает воплощение в металле любой творческой задумки вполне реальным (например как в видеоролике под этой статьёй).
Ресорная передняя вилка для мотоцикла.
Ну а эта конструкция появилась ещё на самых первых серийных мотоциклах, например на BMW R32 1923 года выпуска (см. фото).
Мотоцикл BMW R32 1923 года выпуска с рессорной передней вилкой.
И также как и вышеописанные спрингеры и гердеры, рессорная вилка осталась бы жить только лишь в музеях мотостарины, если бы не тот же олдскул.
Именно популярность старой школы кастомайзинга во всём мире опять возродила эти древние, и по своему эксклюзивные конструкции. Особенно большой вклад в популяризацию рессорных вилок внёс известный кастомайзер Хэнк Янг.
Причём из его мастерской выходили уникальные кастом-аппараты не только с передней рессорной вилкой, но и с рессорой в задней подвеске.
Конечно же рессорная вилка имеет очень маленький ход и не имеет системы депфирования (амортизатора) и не подходит для поездок по плохим дорогам, но как известно, для большинства кастомов, функциональность не играет никакой роли — главное эксклюзивный внешний вид не как у всех, и чем непохожее на других кастом, тем он считается круче.
Этим наверное и объясняется возрождение и популярность вилок старых конструкций.
К тому же поле для творческой деятельности не ограничено и на кастом чемпионатах можно встретить вовсе оригинальные конструкции (например как на фото справа), которые даже трудно отнести к какому то конкретному виду.
Продолжая эту тему, нельзя не упомянуть про вилки талантливейшего канадского кастомайзера Роджера Голдаммера, у которого как правило, что ни кастом, то новая уникальная конструкция передней вилки.
Есть у него и несколько эксклюзивных гердеров, которые изготавливались им из разных материалов (начиная от алюминия и заканчивая углепластиком с алюминиевыми вставками — см. фото 3), а также вилки, которые вообще трудно отнести к какому то классу. Но всё же уникальные траверсы для телескопа от Роджера, позволили сделать имя и завоевать прибыльную нишу на мировом рынке.
Вообще тема кастомайзинга довольно необъятная и на эту тему можно говорить (или писать) часами, но пора переходить к другим конструкциям вилок.
Рычажная вилка для мотоцикла.
Такие вилки появились в 50 годах прошлого столетия на некоторых серийных мотоциклах, например на мотоцикле BMW R50 1955 года выпуска, показанного на фото. Кстати, в 50-70-е годы прошлого века и наш советский мотопром использовал рычажные вилки на мотороллерах тульского производства (мотороллеры Тула, Тулица, Турист).
Вилка рычажная мотоцикла BMW R50 (1955 года выпуска). И вилка наших Уралов и Днепров.
Основное достоинство такой конструкции — это комфорт. Я и сам ездил на мотороллерах и был в восторге от их плавности хода, машинка словно плывёт по волнам (кстати, я после этого приобрёл и реставрирую мотороллер Турист).
Но как утверждают многие мотоциклисты, ездившие на байках с рычажной вилкой, такие вилки на слишком большой скорости начинают рыскать (особенно если ещё и втулки подизношены) и управляемость мотоцикла с такой вилкой мягко говоря требует сброса газа.
Наверное именно поэтому наш отечественный мотопром устанавливает примерно с 90-х годов рычажные вилки только на мотоциклы с боковым прицепом (на некоторые модели колясочников), то есть на наши тяжёлые колясочники Уралы и мотоциклы Днепр. Пример такой вилки показан на фото в правом углу.
Но модель мотоцикла BMW R50 предназначалась заводом и как одиночка и наши мотороллеры тоже.
Современные вилки для мотоцикла оригинальной конструкции.
Мотоциклетная вилка и вообще передняя подвеска мотоцикла постоянно не давала мото-инженерам покоя и долгие годы совершенствовалась. В итоге на самых последних концептуальных мотоциклах вилка как таковая исчезла, превратившись в переднюю подвеску подобную автомобильной.
Многие концептуальные конструкции передней мотоциклетной подвески представляют собой мощные рычаги, связанные с передним колесом с помощью шаровых опор, а с рулём мотоцикла переднее колесо связано системой рычагов и тяг. И основное обслуживание иремонт у таких подвесок примерно такой же, как и у автомобилей — это замена изношенных шаровых опор и рулевых тяг.
Современных оригинальных конструкций передней подвески довольно много, и описать все нереально в одной статье. Впрочем это и не нужно, так как тема статьи — передняя вилка мотоцикла и я не буду отвлекаться от слова вилка, описывая современные подвески концептуальных байков. Лучше опишу парочку оригинальных конструкций самых современных вилок — именно вилок, а не передних подвесок. Причём тех вилок, которые устанавливают на серийные мотоциклы, а не концептуальные.
Вилка БМВ объединяющая телескопическую и рычажную систему
В разработках самых современных и оригинальных вилок для серийных байков лидирует всё тот же концерн БМВ, который всегда славился гениальными инженерами, как в авто, так и в мото-индустрии. Им удалось разработать для своих современных мотоциклов и внедрить в серийное производство знаменитые вилки Telelever и Paralever.
Пример их работы — вилка, показанная на фото слева, которая объединяет в себе две системы — телескопическую и рычажную.
Начнём с того, что у мотоцикла (модель BMW R1200C) по сути отсутствует мотоциклетная рама, а её функцию выполняет двигатель. Мощный А-образный рычаг своей вершиной (через шаровую опору) опирается на нижнюю траверсу телескопической вилки, а двумя другими концами рычаг через втулки крепится к двигателю.
В середину рычага упирается амортизатор, который своим верхним концом закреплён в передний подрамник. Ну а верхняя траверса так же как на обычных телескопах удерживает неподвижные перья вилки.
Ещё одна оригинальная конструкция вилки от концерна БМВ показана на фото справа.
По сути это вроде как Гердер (параллелограмная вилка) но крепится она не через оси траверс, а через шаровые опоры, закреплённые в вершинах мощных рычагов.
Ну а связь вилки с рулём происходит через шарнирную рулевую тягу. Перья вилки выполнены массивными на вид, но лёгкими (так как легкосплавные) и очень жёсткими, так же как и рычаги, и жёсткость такой вилки ощутимо превышает даже современные вилки перевёрнутого типа.
Вилка современного мотоцикла — стритфайтера
Целью всех инженеров и их современных разработок является исключение клевка при торможении и конечно же повышение жёсткости конструкции, и в итоге достижение отточенной управляемости байка.
Самые современные мото-вилки становится сложно отнести к какому то виду, и вместе с новыми конструкциями появляются и новые названия. Все новые разработки, конечно же невозможно описать в одной статье, но с основными видами вилок для мотоцикла надеюсь я ознакомил начинающих мотоциклистов, успехов всем на дороге!