что такое прогрессия на питбайке
Прогрессия на мотоцикле.
Прогрессивная подвеска или попросту прогрессия появилась на мотоциклах сравнительно давно, но даже сейчас некоторые даже опытные байкеры не знают что это такое.
Прогрессия это дополнительный элемент подвески, который работает так: рычаг (или два) первого или второго рода (Рис. 6), у которого точки приложения сил не лежат на одной прямой с осью С. Рассмотрим, как этот элемент влияет на работу подвески. Он (в данном случае, в точке С) шарнирно соединен с рамой мотоцикла, одним концом через точку А, через дополнительную тягу с вилкой заднего колеса, а другим концом в точке В с проушиной амортизатора (Рис.8) (соединения шарнирные).
При наезде колеса на неровность оно через вилку (тягу) передает нагрузку Р1 в точку А (Рис.7). под действием этой нагрузки точка А сместится вверх на 15 мм (А1), в то же время точка В под действием уже нагрузки Р2 переместится на 10 мм (точка В1) вниз, то есть сожмет пружину на 10 мм. При прохождении точки А из А1 в А2 еще на 15 мм вверх, точка В пройдет из В1 в В2 уже не 10 мм, а 12 мм, то есть пружина будет сжата на 12 мм. Другими словами, при повороте рычага на определенный угол линейному перемещению точки А соответствует все возрастающие перемещения точки В и наоборот. Соответственно, пружина амортизатора на точку А будет действовать с возрастающим нелинейным усилением, и наоборот. А это и есть та самая, желаемая прогрессивная характеристика. В наше время этот тип подвесок в разных конструктивных исполнениях широко используются не только на кроссовых мотоциклах, но и на спортбайках, стритах, дорожниках. Она, при возросшей динамике, позволяет улучшить управляемость (мотоцикл лучше держит дорогу) и повысить безопасность. Но технический прогресс не останавливается.
Однако есть несколько вопросов. Если мы посмотрим призеров лучших эндуро гонок, то практически всегда там будут исключительно «Австрийцы», а как известно они не применяются прогрессию в своей линейке эндуро мотоциклов —EXC. Так возникает вопрос: Нужна ли она?
Во-первых — прогрессия значительно уменьшает клиренс мотоцикла. Помимо этого высок риск повредить рычаги прогрессии на твердых или острых препятствиях.
Во-вторых — прогрессия не самый дешевый элемент в обслуживании. Счастливые обладатели японской техники знают об этом не понаслышке. А если прогрессию запустить, она может выглядеть так:
Это зависит даже не от качества материалов или сборки, а попросту из-за условий эксплуатации: прогрессия всегда находится в самых мокрых, грязных места, где только побывает мотоцикл.
В-третьих — это конечно цена. Любой элемент увеличивает стоимость байка, это не очень влияет на БУ, однако на новые очень даже.
Итак, прогрессия значительно смягчает процесс езды, изменяя угол наклона амортизатора, а с другой стороны усложняет Ваш байк.
Маятники с прогрессией
Самыми продвинутыми, самыми эффективными и крутыми по праву считаются маятники с прогрессией.
В чем собственно отличия простой подвески от прогрессивной?
Если очень простыми словами, то на обычной подвеске нельзя найти компромисса: либо мы делаем мягкую комфортную подвеску и комфортно катимся, но при малейшей яме идем на пробой, либо делаем подвеску жесткой и круто дубасим по трамплином, но страдаем от тряски на малых скоростях.
При прогрессивной же подвеске энергия удара от контакта колеса с какой-либо поверхностью передается не линейно, т.е. не напрямую на амортизатор, а гасится как раз-таки на рычагах подвески.
Прогрессия тем самым исключает полет заднего колеса в непонятных направлениях при отскоке, а наоборот, пятно контакта колеса с поверхностью всегда стабильно, соответственно, и управляемость лучше в разы.
В итоге, благодаря прогрессивной подвеске, мы получаем мягкий ход, когда требуется тошнить на малых скоростях, и исключение пробоя подвески при серьезном прыжке. В общем, одни плюсы, да и только.
Вообще, в прогрессии нет никаких особенных хитростей и все основано на простых принципах работы рычага, который был известен с каменного века.
А теперь прогрессии на питах.
Уж так повелось, что на питбайках есть как металлические маятники, так и алюминиевые, и маятники под прогрессию не стали исключением.
Но вот конкретно сказать, какой маятник лучше, металлический или алюминиевый, в данном случае нельзя.
Все потому, что алюминиевые маятники по сути своей более прочные, легкие и эстетически приятны. Но проблема в том, что алюминий по природе своей не очень любит резьбовые соединения, которые присутствуют, соответственно, нужно следить, чтобы ни в коем случае не было люфта в местах крепления.
Вы прекрасно понимаете, что в случае разбития резьбы на посадочных местах ремонт может стать весьма проблематичным. Что же до самой конструкции прогрессии, то принципиальных отличий алюминия и металла вы не найдете.
Теперь о металлическом маятнике.
Да, есть конечно минусы. Например, он ржавеет в местах контакта с цепью и натяжителей цепи, он немного тяжелее. Но все это мелочи, учитывая тот факт, что данный маятник самый длинный в классе!
Что это дает? Устойчивость и несомненно лучшую управляемость. Не зря считается, что питы с данными маятниками очень круты! Мало того, что прогрессия сама по себе дает наилучший контакт колеса с рабочей поверхностью, так еще и длинная база делает свое дело! В итоге вы получаете максимально эффективную работу подвески и, при этом, лучшую в классе управляемость! Не имеет значения, где вы будете применять данный тип маятника, будь то кросс или же мотард: он будет прекрасно работать в любых условиях.
К сожалению, вы не сможете поставить прогрессивную подвеску куда вам захочется, ведь рамы питов с прогрессией изначально немного отличаются конструктивно и имеют специальный кронштейн для крепления рычагов прогрессии. Но при желании можно, конечно, все. Сварку-то никто не отменял, но без доработок увы. это не представляется возможным.
Амортизатор же, естественно, тоже крепится не на прямую к маятнику, а к элементам прогрессии, имея и другую длину, и посадочные места.
Как видим, амортизатор не сам вставляется в П-образную проушину на маятнике, а сам в своей основе имеет ту самую П-образную проушину, которой он соединяется с главным рычагом прогрессии.
В итоге амортизатор у нас не торчит на маятнике, а уходит сквозь маятник.
Как вы понимаете, все маятники с прогрессией имеют большую длину по сравнению с любым обычным маятником, ведь амортизатор, как видно на фото выше, должен проходить сквозь маятник к рычагам, что естественно требует места, отсюда и длина.
Прогрессивная подвеска
Вам, наверное, приходилось слышать термин «прогрессивная подвеска».
В чем же заключается ее прогресс?
Рассмотреть это можно и, как оказалось, не так сложно.
Для начала возвратимся почти на 100 лет назад. В те годы мотоциклистам приходилось мириться со многими недостатками их мотоциклов (а что делать — таков был этап развития техники…) в том числе и с отсутствием задней подвески.
Первыми серийно попытались применить заднюю подвеску фирмы Indian и NSU еще в 1913 году, но вскоре от подрессоривания заднего колеса отказались. Были многие другие примеры и просто громадное разнообразие конструкций. А почти повсеместно применение задней подвески на мотоциклах началось только после Второй Мировой войны. Среди множества разных типов подвесок наиболее распространенной стала маятниковая или, как ее еще называют, рычажная подвеска с двумя пружинными амортизаторами.
Несмотря на некоторые преимущества (технологичность, сравнительно небольшой вес и простота, надежность) был один большой недостаток — линейная характеристика демпфирования.
Сопротивление пружинящего элемента G возрастает пропорционально ходу колеса H. На практике же это значит, что такая подвеска будет нормально работать только при определенных условиях. Мягкую подвеску будет пробивать на ухабах, а жесткая будет держать удары посильнее, но на мелких неровностях мотоцикл будет сильно трясти.
Вот мы и подошли к главной нашей задаче: что надо сделать, чтобы при небольших ходах подвеска была мягкой, а под конец хода — пожестче, то есть, чтобы характеристика была нелинейной, а изменялась по некой прогрессии и характеристика стала бы прогрессивной!
В небольших пределах прогрессию можно получить довольно нехитрыми способами. Самый простой способ — поставить амортизатор под углом, но не более 45 градусов, при большем угле обычный амортизатор не работает.
Следующий способ — применить пружины переменной жесткости, например, с переменным шагом навивки.
Можно установить вместо одной пружины две — мягкую и жесткую. На мелких неровностях работает мягкая, а при большом ходе подвески ее витки садятся, и в работу вступает жесткая.
Но при всех этих способах прогрессия очень мала и характеристика мало отличается от линейной.
Но все изменилось в 70-х годах. Это была революция в конструкции подвесок, когда на гоночных автомобилях было введено дополнительное звено в подвеске. Это был рычаг, который позволил изменять соотношение между перемещениями рычага подвески и пружины (он устанавливался между ними).
Но вернемся к мотоциклам. А здесь революционная ситуация тоже была налицо. И все началось с кросса. Скорости в соревнованиях росли, прыжки стали нормой. Нужна была энергоемкая (то есть с большой прогрессией) подвеска. И — свершилось. Конструкторы японских фирм и КТМ с небольшим отрывом во времени представили свои кроссовые мотоциклы с задней прогрессивной подвеской с моноамортизатором. Каждая компания получила патент на свою конструкцию и дала ей свое название, но принцип применили один и тот же. В основе, правда, с некоторыми изменениями, был применен рычаг (или два) первого или второго рода, у которого точки приложения сил не лежат на одной прямой с осью С.
Рассмотрим, как этот элемент влияет на работу подвески. Он (в данном случае, в точке С) шарнирно соединен с рамой мотоцикла, одним концом через точку А, через дополнительную тягу с вилкой заднего колеса, а другим концом в точке В с проушиной амортизатора (соединения шарнирные).
При наезде колеса на неровность оно через вилку (тягу) передает нагрузку Р1 в точку А под действием этой нагрузки точка А сместится вверх на 15 мм (А1), в то же время точка В под действием уже нагрузки Р2 переместится на 10 мм (точка В1) вниз, то есть сожмет пружину на 10 мм.
При прохождении точки А из А1 в А2 еще на 15 мм вверх, точка В пройдет из В1 в В2 уже не 10 мм, а 12 мм, то есть пружина будет сжата на 12 мм. Другими словами, при повороте рычага на определенный угол линейному перемещению точки А соответствует все возрастающие перемещения точки В и наоборот. Соответственно, пружина амортизатора на точку А будет действовать с возрастающим нелинейным усилением, и наоборот. А это и есть та самая, желаемая прогрессивная характеристика.
В наше время этот тип подвесок в разных конструктивных исполнениях широко используются не только на кроссовых мотоциклах, но и на спортбайках, стритах, дорожниках. Она, при возросшей динамике, позволяет улучшить управляемость (мотоцикл лучше держит дорогу) и повысить безопасность. Но технический прогресс не останавливается. Уже есть новые, более современные способы добиться прогрессии подвесок.
Маятники питбайков без прогрессии
Итак, о маятниках. Как известно, маятник – одна из основных несущих конструкций не только питбайков, но и любого мотоцикла.
Рассмотрим, какие же маятники без прогрессии устанавливаются на питбайки.
На бюджетных питах (типа кае, мотоленд, ирбис ттр и подобных) устанавливается простейший маятник из металла.
Для простых покатушек данные маятники вполне работоспособны, за все время каких-либо проблем с ними не наблюдалось. Конечно, если пытаться серьезно прыгать на питбайках с подобным маятником, то почти со 100% вероятностью у вас оторвет крепление амортизатора, которое расположено на раме. Не требуйте невозможного от такой недорогой техники, и подобных проблем вы испытывать не будете.
Как вы понимаете, хоть маятник и работает, но особой жесткости от него ждать не стоит, увы.
Так же из минусов из-за специфики материала, естественно: малейший скол краски – и маятник ржавеет. Весьма неприятное явление, особенно много ржавчины появляется в месте натяжителей цепи и со стороны приводной цепи.
Конечно, на эксплуатационных качествах это особо не сказывается, но с эстетической точки зрения немного печально(((
Еще немаловажный и неприятный факт. Подшипники в данном маятнике стоят так же, как и на любом алюминиевом маятнике, но вот вытащить их проблемно. Дело в том, что, например, алюминиевый маятник нужно погреть по кругу строительным феном: алюминиевый сплав расширится под действием температуры, и подшипник без лишних усилий выпадет вам в руки.
А вот с металлическим маятником просто беда. Во-первых, грей, не грей, металлы одинаковы, что на маятнике, что на подшипнике. Соответственно, при нагревании подшипник расширяется вместе с посадочным местом. Вариант с сильным прогревом, чтобы по скользячке вытащить подшипник тоже не катит, ибо при сильном нагреве облезает краска.
«Прекрасные» маятники неправда ли?
В общем, то, что такие маятники устанавливают на бюджетные питы, оправданно: косяков по поводу этих маятников достаточно.
Но есть к счастью спасение! Если вы не приверженец прогрессии, то на более дорогих моделях устанавливаются маятники из алюминиевых сплавов.
Тут различают два основных типа: алюминиевые маятники литые или же цельно фрезированные.
Естественно фрезированные маятники гораздо прочнее, привлекательнее внешне и, соответственно, дороже.
Простые алюминиевые маятники попроще, но по эксплуатационным качествам не сильно отстают.
В отличии от тех же металлических, алюминий не ржавеет, не гниет, как консервная банка, меньше весит и не доставляет проблем с заменой подшипников.
Кстати, данные маятники можно уже серьезно дубасить: едва ли вы оторвете крепление амортизатора, тем более на фрезированном.
К сожалению, на раму без прогрессии вы не поставите маятник с прогрессией без переделок. Поэтому, если хочется дубасить по-серьезному, а родной маятник не устраивает, то наилучшим вариантом будет маятник именно фрезированный: прочнее в данном классе пока что не изобрели.
Итог: надоел родной металлический маятник, не устраивают его эксплуатационные качества? Хочется подубасить по-серьезному? Фрезерованный алюминиевый маятник! Вот что вам нужно!
Все о прогрессиях задней подвески мотоцикла.
Представляю перевод неплохой статьи по прогрессиям задней подвески мотоциклов. Достаточно научно-популярной, но интересной. Пусть она будет небольшим дополнением к прошлой статье о подвесках мотоциклов.
Рычаги и звенья.
Когда-то, в не столь отдаленном прошлом (в районе 1973 года), задние подвески мотоциклов практически повторяли конструкцию передних: пара амортизаторов с пружинами — почти то же самое, что и передняя вилка мотоцикла. Сами амортизаторы были достаточно тонкими и крепились недалеко от оси заднего колеса мотоцикла. Не удивительно, что шток амортизатора при работе проходил практически то же расстояние, что и колесо.
Все изменилось, когда мир мотокросса осознал, что большой ход задней подвески дает значительное преимущество на бездорожье. При этом, технической возможности установить на мотоцикл задние амортизаторы с ходом в 150 мм. не было, так как для этого просто не хватало места (сейчас ходы задних амортизаторов 300 мм и более считаются обычным делом). Начались эксперименты с рычагом — чем дальше от колеса располагались амортизаторы, тем больший ход получала задняя подвеска.
К тому моменту выяснилось, что амортизаторы могут выходить из строя от интенсивной работы, и даже взрываться (в те времена давление в амортизаторах было низким, масло внутри них постепенно вспенивалось, также от трения возрастала температура, а сальники не были рассчитаны на такой нагрев и давление). Но через некоторое время прогресс догнал возросшие нужды мотоциклистов.
В те же примерно годы инженерам Yamaha пришла на ум идея использовать в конструкции задних подвесок мотоциклов один длинный амортизатор, закрепленный одним концом под седлом, а другим — под бензобаком мотоцикла. Это давало несколько преимуществ: вектор усилия в этом случае был направлен к рулевой колонке, позволяя значительно облегчить хвост мотоцикла, а также позволяя избавить от вибраций сиденье мотоцикла; геометрия маятника и особенности крепления амортизатора сделали маятник менее восприимчивым к скручиванию. В тот же период времени Yamaha приобрела права на выпуск амортизаторов с газовым резервуаром, масло в которых отделялось перегородкой от закаченного в него под давлением газа. Такая система сейчас используется во всех современных амортизаторах.
Позже выяснилось, что и для дорожных мотоциклов система задней подвески с одним амортизатором является благом, возможно из-за увеличения жесткости и меньшей восприимчивости к скручиванию. Сначала Suzuki и Kawasaki, а затем и Honda пришли к необходимости разработки конкурентоспособных подвесок для своих мотоциклов. Помимо прекрасной возможности для маркетологов придумать кучу крутых названий, вроде «Монокросс», «Фуллфлоутер» или «ЮниТрак», для инженеров открылось огромное поле для экспериментов с различными конструкциями прогрессий.
В итоге, что представляет из себя прогрессия мотоцикла?
Я думаю, принцип работы рычага понятен всем, кто когда-либо использовал открывалку для бутылок, щипцы для колки орехов или монтажки для бортирования резины. Длинный конец рычага требует приложения меньших усилий, однако и передвигается на большее расстояние, чем короткий. И, казалось бы, вот оно: остается прикрепить колесо к одному концу рычага, а амортизатор — к другому. Но хитрость заключается в том, чтобы соблюсти соотношение сил на обоих концах рычага, ведь вся конструкция находится одновременно в движении. Ребята из MX-TECH SUSPENSIONS, к примеру, смогли настроить все таким образом, что амортизатор отрабатывал одинаково хорошо и мелкие выбоины на дорожном полотне, и приземление после прыжка в мотокроссе.
Для понимания работы прогрессии мотоцикла необходимо оглянуться на старый вариант расположения задних амортизаторов, который до сих пор широко используется на классических мотоциклах, а также на ретро-репликах. Обратите внимание, что задние амортизаторы находятся немного под наклоном. Это один из самых простых способов изменения плеча силы рычага. Этот способ знаком каждому, кто хотя бы раз в жизни пользовался гаечным ключом: максимальный крутящий момент передается на болт, когда ключ находится строго перпендикулярно к его продольной оси.
Некоторые производители (к примеру, Montesa) решили, что самым дешевым вариантом постройки «длинноходной подвески» является просто передвижение пары амортизаторов как можно ближе к оси маятника мотоцикла, поскольку это избавляло от необходимости дополнительно модифицировать сам маятник. Но результаты себя не оправдали, по двум причинам: во-первых, значительно уменьшилась жесткость на скручивание, во-вторых, появился эффект «дигрессивной» подвески, когда она становится очень жесткой на небольших неровностях и слишком мягкой — на больших кочках.
Системы с одним амортизатором, в плане конструкции прогрессии, изначально разделились на два отдельных лагеря (плюс вариант с прямым крепежом амортизатора к маятнику, как это делали на KTM и ряде бюджетных мотоциклов, вроде VTR250). Оба варианта используют трехточечное звено («коромысло» или «кривошип»), к одной из точек которого прикреплен амортизатор (обычно, нижним концом, хотя на некоторых Ducati, некоторых старых Kawasaki, Suzuki и Honda встречались также и экзотические варианты крепления амортизатора к коромыслу верхним концом). Ко второй точке прикреплено звено (или пара звеньев), называемое «dogbone» («собачья кость», сори, не могу найти адекватного аналога слова на русском. Прим. пер.), который по своей сути представляет из себя шатун. Третья точка коромысла крепится либо напрямую к раме (Suzuki GSXR, Kawasaki ZXR, мотоциклы Yamaha GP, Ducati), либо к маятнику (Yamaha R1 and R6). В зависимости от точки крепления этой третьей точки, меняется крепление второго конца нашей «собачьей косточки»: если третья точка коромысла прикреплена к раме, шатун должен быть прикреплен другим концом к маятнику. И наоборот.
Два разных подхода к прогрессиям мотоциклов.
Сам амортизатор может также крепиться к шатуну (Yamaha R1 & R6 — рис. 1а, Ducati — рис. 2б.) или к коромыслу (остальные).