Мотоциклы без задней подвески

Виды мотоциклетных подвесок и их предназначение

Любое транспортное средство не может обойтись без подвески, которая отвечает за комфортабельность и управляемость. К сожалению, дороги не всегда бывают идеальными, поэтому водителям и пассажирам приходится мириться с тряской, ударами и резкими толчками, которые сбивают транспорт с выбранной траектории. Это касается и мотоциклов, причём для них вопрос борьбы с ударами, возникающими при проезде неровностей, очень важен, поскольку они намного менее устойчивы и сложны в управлении. Подвеска мотоцикла претерпела множество изменений на пути к тому виду, который она приняла в настоящее время. При этом между инженерами до сих пор нет согласия в вопросе, какой именно тип ходовой части лучше — поэтому мы рассмотрим краткую историю подвески мотоцикла, а также основные виды современных конструкций.

История

Передняя подвеска

Сложно представить, но первые мотоциклы были оснащены рессорами, которые использовались для смягчения толчков при проезде неровностей. Они были прикреплены к рулевой колонке с помощью длинной трубы, раздваивающейся у окончания подобно жёсткой велосипедной вилке. Однако такая конструкция подвески мотоцикла быстро показала свою несостоятельность, поскольку она требовала частого обслуживания, а также плохо гасила колебания и не позволяла добиться хорошей управляемости.

Поэтому уже в 20-х годах прошлого века на смену примитивной рессорной подвеске пришла параллелограммная вилка. В ней две жёстких стойки, объединённых поперечиной и треугольной распоркой, соединяются с рулём мотоцикла при помощи качающихся рычагов. Кроме того, к центральной точке рулевой колонки прикреплена пружина, которая упирается противоположным концом в поперечину параллелограммной вилки, тогда как амортизатор немного смещён в сторону. Преимуществом такой конструкции подвески стала большая жёсткость, которая помогала ездоку лучше удерживать стабильную траекторию, а недостаток её заключался в повышенной инерционности управления и малой эффективности борьбы с колебаниями.

В 30-х годах инженеры нескольких мотоциклетных компаний работали над рычажными вилками, которые представляли собой конструкцию подвески с иными характеристиками. В ней две жёсткие трубы присоединялись к рулевой колонке, однако они были направлены не к колесу, а изгибались, повторяя его контуры, в результате чего другой конец такой вилки находился недалеко от рамы на одном уровне с осью переднего колеса. Подвеска, которая соединяла вилку с колесом, состояла из длинных рычагов, которые были проложены от конца труб к оси, а также из амортизаторов. Последние крепились на рычагах неподалёку от оси колеса, а также в точке, где вилка изгибалась, отклоняясь от прямой линии, исходящей из рулевой колонки. Такая конструкция подвески позволила улучшить управляемость и комфортабельность, однако ценой этому стал ограниченный угол поворота руля, а также повышенная скорость износа её компонентов.

Рычажная передняя подвеска применялась на многих тяжёлых мотоциклах, в том числе и советских «Уралах». Её усовершенствовали в 70-х годах инженеры Harley Davidson — они взяли параллелограммную вилку, однако сделали её более близкой к вертикали, в результате чего пришлось соединить трубы с колесом коротким рычагом. Такая конструкция получила название «спрингер» — она используется на многих тюнинговых мотоциклах и в наши дни. Стоит отметить, что даже другие перечисленные выше виды подвески часто применяются в кастом-байках, что позволяет стилизовать их под определённую эпоху.

Задняя подвеска

Если необходимость применения передней подвески была очевидной, то о гашении колебаний, принимаемых задним колесом, долгое время никто не думал. Поэтому примерно до середины 30-х годов наиболее популярными оставались так называемые «хардтейлы», то есть мотоциклы без какой-либо задней подвески. Комфорт водителя обеспечивался за счёт подпружиненного сидения, а также за счёт естественной упругости пневматической шины. Однако пассажиру приходилось подкладывать толстую мягкую подушку, чтобы избежать неприятных ощущений, поскольку в те годы его сидение представляло жёсткую платформу, соединённую с рамой при помощи труб. Интересно, что такая конструкция без подвески встречается и сейчас — как правило, её используют в кастом-байках, не рассчитанных на высокоскоростную езду.

Однако с ростом темпа движения пришлось позаботиться о комфорте, поскольку сильный удар на большой скорости мог выбить мотоциклиста из сидения, да и просто нарушить траекторию движения транспорта. Поэтому в конце 30-х годов была разработана свечная подвеска мотоциклов, которая начала массово использоваться в серийной технике через 10 лет. В ней используются блоки двусторонних пружин, которые располагаются по обе стороны колеса и соединяют раму с осью. Плюсом по сравнению с хардтейлом был хоть какой-то комфорт, а вот минус такой конструкции подвески заключался в быстром износе и плохой управляемости в повороте за счёт отсутствия связи между двумя сторонами задней вилки. Свечная подвеска также используется только в современных кастомах, стилизованных под ретро.

Современность

Передняя подвеска

Наибольшее распространение на сегодняшний день получила классическая телескопическая вилка, которая стала компромиссным вариантом. Она состоит из двух телескопических труб, каждая из которых разделена на две половины, скользящие друг внутри друга. В этих трубах располагаются пружинно-гидравлические амортизаторы, которые отвечают за поглощение энергии ударов и следующих за ними колебаний. В отличие от гидравлических амортизаторов прежних модификаций, в этой конструкции подвески предусмотрены отдельные клапаны сжатия и отбоя, что позволяет регулировать динамику этих процессов отдельно друг от друга. Благодаря этому удаётся приспосабливать параметры передней подвески к индивидуальным предпочтениям и даже к весу владельца мотоцикла.

Читайте также:  Как поменять сайлентблок задней подвески опель вектра с

Однако телескопическая вилка обладает несколькими значительными недостатками. Первый представлен малой жёсткостью такой конструкции, что приводит к нестабильному поведению мотоцикла на плохой дороге. Частично решить такую проблему удаётся, если сделать трубы более толстыми и широкими, однако это увеличивает массу мотоцикла и осложняет его конструкцию. Кроме того, в результате постоянного трения поверхностей труб друг о друга они достаточно быстро изнашиваются, что вынуждает часто ремонтировать переднюю подвеску. С этим недостатком борются при помощи специальных полимерных и композитных покрытий.

Кроме того, если другие виды подвесок предполагают гашение колебаний путём укорачивания колёсной базы мотоцикла, то здесь это происходит путём сокращения длины самой вилки. За счёт этого при торможении мотоцикл ощутимо проседает на переднее колесо, что отрицательно влияет на управляемость и комфортабельность. Свои методы борьбы с проседанием передней подвески предлагали различные инженеры. Однако наиболее удачной оказалась конструкция Honda — в ней при нажатии на тормоз суппорт слегка смещался и закрывал клапан, что делало подвеску более жёсткой. В отличие от конструкций Yamaha и других аналогов, в этом случае не возникало сложностей при езде по неровностям — если мотоцикл наезжал на кочку, подпружиненный клапан автоматически открывался, что позволяло вернуть подвеску в прежнее состояние.

Компания BMW считает телескопическую переднюю подвеску мотоцикла устаревшей и активно продвигает конструкцию, которая конструктивно подобна автомобильной ходовой части. Её сущность заключается в использовании параллелограммной вилки, которая прикреплена к рулевой колонке при помощи шарнирного рычага. В то же время амортизатор соединяет вилку через специальный рычаг не с колонкой, а с рамой, что позволяет полностью избавиться от передачи вибраций и колебаний на руль, сделав управление намного более удобным. В упрощённой конструкции используется один шарнирный рычаг, который крепится к поперечине телескопической вилки, а также соединяется с рамой при помощи амортизатора. Плюсом такой конструкции подвески является повышенная комфортабельность и удобство управления, а вот минусом многие мотоциклисты называют отсутствие «чувства дороги» — они утверждают, что не могут своевременно реагировать на изменение дорожной обстановки, не ощущая качества покрытия трассы.

Ещё в 20-х годах была изобретена консольная передняя подвеска, которая позволяла соединять рулевую колонку и раму мотоцикла к переднему колесу при помощи одного рычага. Однако она получила распространение только в конце 80-х, что связано с появлением новых высокопрочных материалов. Рычаг такой подвески крепится через амортизатор в телескопической трубе к дугообразной дополнительной раме, а также соединяется с рулевой колонкой через систему шарниров. Благодаря этому удаётся уменьшить габариты передней подвески мотоцикла, а также полностью устранить все недостатки, имеющиеся у телескопической вилки! Однако и в этом случае приходится идти на компромисс — консольное крепление колеса ограничивает угол его поворота, а применение сверхпрочных сплавов и мелкосерийной конструкции повышает стоимость мотоцикла.

Задняя подвеска

Современные производители избавились от жёстких и свечных конструкций, приняв на вооружение рычажную схему построения задней подвески мотоциклов. Главным её элементом является так называемый маятник — длинный рычаг, который крепится к раме при помощи шарниров и соединён с осью заднего колеса. Наиболее примитивным вариантом такой конструкции является задняя подвеска с H-образным маятником и двумя вертикальными амортизаторами. Она имеет достаточно большие габариты, а также не может обеспечить достаточно большой жёсткости, что вынуждает ограничивать скорость езды либо повышать массу всего мотоцикла.

Ещё в 1977 году появилась подвеска на основе моноамортизатора, который представлял собой один блок, состоящий из пружины с гидравлическим поглотителем колебаний. Вначале он устанавливался непосредственно на маятник, что позволяло увеличить жёсткость и оптимизировать геометрические параметры работы подвески. Однако впоследствии появилась конструкция, в которой моноамортизатор присоединили к отдельному механизму, состоящему из качающихся рычагов, что позволяло получить следующие преимущества:

  • Увеличенный диапазон регулировок;
  • Снижение нагрузок на узел и замедление его износа;
  • Появление прогрессивных характеристик — кинематика работы подвески изменялась в зависимости от силы приходившихся на неё нагрузок.

Тем не менее спортивные мотоциклы не могли обходиться классическим маятником — им требовалась предельно жёсткая конструкция, которая к тому же обеспечивала бы лёгкий доступ к колесу и компонентам приводной системы. Поэтому в конце 80-х годов была разработана задняя подвеска мотоцикла с односторонним консольным креплением заднего колеса, в основе которой лежал сверхжёсткий маятник, созданный из сплава цветных металлов. Она долгое время применялась только в мотоспорте, но с конца 90-х годов консольный маятник стал практически новым стандартом для дорожных спортбайков.

Альтернативную конструкцию предложила компания BMW, которая вновь не удовлетворилась лишь доводкой и тонкой настройкой существующих вариантов. В её подвеске, названной «Паралевер», моноамортизатор крепился не на прямой линии с осью колеса, а на одной прямой с консольным рычагом, внутри которого был пропущен карданный вал. Это позволило улучшить работу подвески в предельных режимах, а также увеличить её ход, что очень важно для крупных внедорожных мотоциклов. Благодаря наличию дополнительного рычага, который превращал узел в полноценный параллелограмм, возможности настройки такой подвески были очень широки, причём она по-разному реагировала на различные виды покрытия.

Читайте также:  Задняя подвеска скании 143

Прогрессивная подвеска от BMW впоследствии было несколько раз усовершенствована — сегодня выпускаются мотоциклы с третьим поколением «Паралевера». Дополнительный рычаг, обеспечивающий прогрессивные характеристики и широкие возможности настройки, переместился вверх, в корпусе заднего редуктора появилась выемка для снижения массы, а моноамортизатор стал крепиться ближе к раме. Благодаря этому удалось добиться существенного уменьшения веса конструкции, а также лёгкости изменения её параметров и обслуживания. При этом прочность задней подвески тяжёлых внедорожных мотоциклов BMW не изменилась — в ней начали использоваться сплавы на основе титана, которые способны выдерживать очень большие нагрузки.

Путём прогресса

Не стоит думать, что современные конструкции подвески мотоциклов идеальны — у них есть множество недостатков, которые вызваны применением компромиссных решений. За счёт этого инженеры многих крупных компаний ведут работу в направлении разработки принципиально иной подвески мотоцикла. Так, пару лет назад была представлена комфортабельная и удобная в управлении пневматическая подвеска, однако пока не удалось решить проблемы, связанные с её надёжностью — в баллоны попадает слишком много пыли и грязи. Кроме того, многие инженеры пытаются адаптировать автомобильную двухрычажную подвеску, которая имеет почти идеальную кинематику. Однако единственным относительно удачным экземпляром, в котором получилось реализовать эту идею, является сверхтяжёлый Dodge Tomahawk со стоимостью, измеряющейся в миллионах долларов.

Источник

МОЙ МОТОЦИКЛ

Больше ста лет понадобилось для рождения и развития задней подвески на мотоциклах. Ведь изначально мотоциклы были вообще без задней подвески, но об этом дальше в статье.

Все это происходило от полного отрицания идеи подрессоривания заднего колеса — к сложнейшим системам подвески, настраиваемым прямо на ходу. Получается целая история развития данного, практически незаменимого, элемента байка, которую и поведаем:

Если необходимость подрессоривать переднее колесо создатели первых мотоциклов осознали уже в начале XX века, то системы задней подвески стали общепринятыми спустя… еще полвека! Их главным врагом оказалось стойкое предубеждение: мягкая задняя подвеска ухудшает управляемость мотоцикла. Опасения возникли не на голом месте. В те времена конструкторы стремились использовать трубы потоньше, шарниры похлипче (даже для 500-кубового мотоцикла нормальной считалась масса около 100 кг) — и заднее колесо порой гуляло само по себе. Другая неприятность в том, что при ходе заднего колеса изменяется натяжение цепи (поскольку оси качания маятника и ведущей звездочки очень трудно совместить(см. ниже.)), да и качество сталей 100 лет назад было очень низким, так что при резком натяжении цепи попросту рвались. Привод валом и вовсе вызывал головную боль: мягкая задняя подвеска требовала карданных шарниров, а иногда и устройства для изменения длины вала. Поэтому в начале XX века предпочитали подрессоривать… седло. Неприглядные пружинки, пришедшие из велосипедного обихода, уступили место громоздковатым конструкциям с рычагами и цилиндрическими пружинами. Способ казался простым и эффективным и его пользовали долго-долго. Скажем, консервативный Харлей на своих тяжелых мотоциклах от пружин в седле перешел на маятниковую подвеску лишь когда, когда это сделали все в мировом мотопроме — в конце 50-х.

Эксперименты, впрочем, велись еще до начала первой мировой войны. А в 1913 году одновременно начали производство мотоциклов с «подрессоренным хвостом» две крупные компании — немецкая NSU и американский Indian. Немцы применили схему, которую позднее назовут cantilever (в дословном переводе «косой рычаг»: треугольный (если смотреть сбоку) маятник, своей верхней вершиной опирающийся на расположенные под седлом пружины. У американцев же — простой маятник, а от оси колеса идут вертикальные стойки, соединенные вверху с листовыми рессорами.

Рессорная маятниковая подвеска, Indian Powerplus1914 года

Любопытно, что вскоре, в начале 20-х, обе компании отвергли свои новшества и вернулись к «жесткому» варианту.

Вrough Superior Вlаск Аlрinе 1935 года с подвеской типа cantilever (пружина — под седлом).

Но их идеи подхватили англичане: варианты системы cantilever появились на «британцах» 20-30 годов Вrough Superior, Маtchless и HRD-Vinsent. А рессорную подвеску использовал Гранвилл Брадшо на своем знаменитом оппозите AВC.
Англичане не только развивали заимствованные у других решения, но и генерировали собственные. Компания ОЕС на заказ устанавливала на свои мотоциклы заднюю подвеску, в которой маятник соединен с пружиной, спрятанной в вер-тикальный кожух. Инженеры Соventry предложили заднюю подвеску на манер автомобильных той поры — по- луэллиптические рессоры с креплением оси колеса в средней части.

Схема подвески Moto Guzzi GT
Не отставали по части изобретательности итальянцы. В январе 1928 года дебютировал Моto Guzzi GТ с оригинальной задней подвеской: треугольный маятник, соединенный верхней вершиной с рамой, нижним углом через длинные тяги воздействовал на расположенный под двигателем пакет цилиндрических пружин. В том же году Джузеппе Гуцци (брат основателя и главного конструктора компании) на такой машине проехал из Италии до самой северной точки Европы — мыса Нордкап в Норвегии, чем доказал, что индекс GТ (от Gran Turismo) присвоен мотоциклу не зря.

Читайте также:  Lemforder 37905 01 комплект болтов подвески

Другой «итальянец» — компания Gilerа избрала в 30-е годы свою систему подрессоривания: маятник соединен с промежуточным рычагом, воздействующим на горизонтальные пружины растяжения.

Задняя подвеска мотоцикла Аlteа образца 1939 года

Инженер Альберико Селлинг на мотоцикле Аlteа использовал систему с одной пружинной стойкой, соединенной с маятником вблизи оси качания.

150-кубовый ОEC 1935 года с подвеской объединяющей маятник и свечу.
Как видим, разнобой жуткий! Это свидетельствует о том, что ни одна система не удовлетворяла ни конструкторов мотоциклов, ни самих ездоков. И лишь в самом конце 30-х годов все, словно сговорившись, сошлись на общем варианте: свечная задняя подвеска, объединенная с гидравлическими амортизаторами. В такой схеме нет привычного маятника: ось колеса крепится к пружинным стойкам, зафиксированным на раме.

Coventry Eagle Pullman 1937 года с задней подвеской на полуэллилтических рессорах

Видать, такая унификация подтолкнула промышленников Великобритании и континентальной Европы предлагать свечную подвеску поначалу лишь как вариант оснащения — за доплату (только ВМW с 1938 года использовал ее в «стандарте»). Но звездный час «свечи» наступил уже после второй мировой войны: в конце 40-х и начале 50-х едва ли не все компании мира перешли на этот вариант. Оказалось, ненадолго: обнаружился целый букет недостатков. Во-первых, быстрый износ элементов «свечи» при малейшей неточности сборки. Во-вторых, в силу компоновочных особенностей — небольшой ход колеса. И самое прискорбное; поскольку колесо совершает колебания по вертикали, а не по радиусу, как в маятниковой подвеске, то значительно изменяется натяжение приводной цепи.

Гоночный Velocette KTT с «классической» маятниковой подвеской с двумя амортизаторами.

«Классикой» стал совсем другой вариант — маятниковая подвеска с двумя пружинно-гидравлическими амортизаторами. Дебютировало это устройство в 1936 году на английских гоночных Velocetie (любопытно: роль пружин поначалу выполнял сжатый воздух). Но широкое распространение он получил уже в начале 50-х годов — после того, как производители мотоциклов нехотя отказались от свечных подвесок.

Это уже современный вариант в которой в качестве маятника задняя подвеска, который применил Коррадино Д’Асканио первый раз в 1946 году.
Инженер из Piaggio Коррадино Д’Асканио предложил интереснейший вариант: использовать в качестве маятника задней подвески… силовой агрегат. В спроектированном им в 1946 году мотороллере Vespa заднее колесо надевали прямо на выходной вал коробки передач. Каково! Наблюдатели были не в восторге от подобного радикализма, но сама по себе идея -объединение двигателя и кожуха главной передачи в единый качающийся блок — всем понравилась. Настолько, что мы до сих пор обнаружим подобную схему практически во всех скутерах и многих мопедах.

Нельзя сказать, что «классическая» маятниковая подвеска заняла свои позиции без боя. Например, торсионные подвески (в которых роль пружинящего элемента исполнял скручивающийся стальной стержень-торсион) применяли на итальянских Gilera и MV Agusra, а на легкой мототехнике вместо пружин часто использовали резиновые блоки. Но уже к началу 60-х все варианты вытеснил единый «стандарт» — маятниковая подвеска с двумя пружинно-гидравлическими стойками (а на дешевых машинах — просто пружины, без гидравлики).
Понятно, что этим война за развитие задней подвески не закончилась, но до нашего времени стандарт дошел. Хоть сейчас изменений в нем хватает. Но это уже другая история.

Некоторые кастомайзеры, в своих проектах возвращаются к «старинке» бывает!

P.S : Когда заднее колесо ходит вверх-вниз вместе с рычагами подвески, неизбежно меняется натяжение приводной цепи. Происходит это из-за несовпадения осей качания маятника и ведущей звездочки главной передачи; механику процесса наглядно иллюстрирует рисунок.

Изменение натяжения цепи при ходе колеса: 1 — заднее колесо; 2 — ось качания маятника: 3 — ось ведущей звездочки: а — расстояние между осями качания маятника и ведущей звездочки; б — длина маятника: в — расстояние между осями звездочек главной передачи при максимальном отклонении колеса: а+б>в.

Поэтому приходится вводить намеренное провисание цепи в среднем положении рычага — иначе она просто порвется при ходе подвески. А как исключить проблему? Здесь два пути: либо использовать блок силовой агрегат-трансмиссия в качестве рычага подвески (вот почему это решение до сих пор так популярно на скутерах), либо совмещать оси. Что довольно сложно по компоновочным соображениям. Например, английский изобретатель Гранвилл Брадшо на мотоцикле ЛВС «разрезал» раму, отказавшись от цельной оси маятника, и расположил в разъеме ведущую звездочку. Излишне говорить, что на жесткости ходовой части такое решение отразилось не лучшим образом.
Любопытный вариант предложил в начале 80-х годов Хорст Лайтнер (как и Арнольд Шварценеггер, он родился в Австрии, а обосновался в Калифорнии). Запатентованная им система называлась Anti-Tension Kettenantneb (в переводе с жуткого немецко-английского это означает «цепной привод без натяжения»). Ее изюминка в том, что к маятнику в точке его крепления к раме присоединяется крестовина с промежуточными блоками натяжения цепи. Лайтнер даже основал компанию по производству спортивных мотоциклов АТК (аббревиатура названия изобретения). Но последователей у Хорста так и не нашлось — сложно!

Источник

Поделиться с друзьями