Мономаятник: купить нельзя изготовить
Делимся опытом по инсталляции широкого заднего колеса на спортбайк.
Muscle RR — кастом проект на базе Honda CBR. Технически он был реализован и прошел обкатку в конце прошлого сезона и в ожидании весны и нескольких недостающих аксессуаров почти всю зиму провел в нашей теплой мастерской. Доставка “бантиков” для украшения нашего “торта” наступила раньше весны, напомнив о приближении нового мотосезона и о том, что у нас есть грандиозный проект, о котором мы практически ничего не рассказывали. Пользуясь случаем, хочется открыть вам правду о том, как и почему был разработан, изготовлен и установлен на мотоцикл уникальный консольный маятник, ставший ключевым аспектом трансформации CBR в Muscle RR.
Началось все с мысли об установке на спортбайк широкого заднего колеса. Идея была в том, чтобы построить мотоцикл, каких в нашей стране практически нет — понятие “кастом байк” в Украине, зачастую, ассоциируется с чопперами, бобберами, кафе-рейсерами… Тем не менее, во всем мире спортбайки занимают значительную долю в общем числе “прокачанных” мотоциклов. Это значит, что для проведения такой операции как расширение кормы байка существуют готовые решения. И чаще всего именно такими решениями пользуются тюнеры всего мира. Находишь в интернете торговую площадку, выбираешь под свой мотоцикл, понравившийся маятник, покупаешь, а дождавшись — устанавливаешь. Однако, при заказе детали у специализированных изготовителей (Roaring Toyz, Fat300customs, Chaos, TOCC и других), могут быть подводные камни, усложняющие и удорожающие покупку. Не говоря уже о торговых площадках вроде e-Bay.
Такое решение нас не устраивало. Во-первых потому, что при постройке мотоцикла перед нами стояла задача сэкономить, но не продешевить. Во-вторых потому, что качество доступных на рынке деталей, судя по фото и нашему опыту, далеко от идеала и требует обязательной подгонки, несмотря на утверждения производителей о беспроблемной установке. И, наконец, в какой-то момент, размышляя о том, как решить нашу комплексную задачу, родилось решение: установить на CBR автомобильный диск! Эта идея была хороша со всех сторон: афтермаркет для автомобилей куда шире, а потому и выбор больше, и цены доступней. К тому же установка автомобильного диска избавляла от необходимости покупки переднего мотоциклетного колеса, вместо этого мы решили подобрать дизайн заднего под заводской передний диск. Все в рамках концепции “сэкономить, но не продешевить”.
Идея использовать автомобильное колесо очень понравилась владельцу мотоцикла, тем более, когда мы предложили использовать диск как у Plymouth Satellite R — его дизайн отлично сочетается с передним диском CBR. Кованый пятиспицевый диск Weld 10,5х18 дюймов с широкой полированной “полкой” обошелся заказчику в 870 долларов, тогда как колесо для мотоцикла, без учета стоимости доставки в Украину, в среднем оценивается примерно в 1350 условных единиц.
Выбор в пользу автомобильного диска, кроме всего прочего, определил и выбор маятника, поскольку автомобильное колесо на байк можно установить только на консольном маятнике. Подобное “извращение” в плане маятников широко распространено у итальянских производителей мотоциклов (Ducati, Moto Guzzi, MV Agusta), успешно применяющих такую конструкцию еще с 50-хх годов на самых разных моделях мотоциклов. Когда речь заходит о технике как искусстве, мало кто может сравниться в этом с Италией…
Исходя из наших задач и чтобы не изобретать велосипед, мы решили использовать узел от мономаятника Ducati 1098, поскольку они доступны на вторичном рынке. Этот узел хорош тем, что решает сразу три задачи: является стыковочным элементом между маятником и задним колесом, выступает несущим элементом для крепления тормозного механизма заднего колеса, а еще в нем предусмотрена возможность регулировки натяжения цепи.
Был и еще один вопрос, требующий решения, для инсталляции автомобильного колеса. Дело в том, что задний диск Ducati 1098 крепится к оси маятника при помощи центральной гайки, так что для интеграции автомобильного диска нам довелось изготовить специальный адаптер. Теперь снять заднее колесо можно будет двумя способами: раскрутив пять гаек на адаптере или по-мотоциклетному — скрутив всего лишь одну гайку. Взявшись за данный узел мотоцикла мы не могли оставить без внимания ведомую звездочку. Поскольку габариты, а значит и вес заднего колеса существенно выросли, увеличилась и нагрузка на двигатель. Чтобы компенсировать потерю мощности мы прибегли к простому, но действенному способу — изменению передаточных чисел. Адаптировав увеличенную 52-зубовую звезду Vortex под кронштейн звезды Ducati, мы добились желаемого.
Для установки маятника мы изготовили трубчатый корпус подшипников. За основу взяли оригинальную ось крепления маятника, соответственно в изготовленный корпус мы запрессовали новые оригинальные подшипники Honda.
Располагая необходимой деталью, мы получили возможность соединить все ключевые точки нашей конструкции. Для этого мы использовали возможности программы для 3D-моделирования, которая показала, что предварительные расчеты по размерности колеса, вылету и т.п., проведенные перед покупкой диска были верны. Компьютерная примерка показала, что нужно изменить систему цепного привода колеса, в связи с тем, что заднее колесо гораздо шире и больше стокового, соответственно, пропала соосность ведущей и ведомой звезд цепного привода. К тому же, размер колеса 300/35 ZR18 вынудил удлинить колесную базу.
Таким образом, мы пришли к тому, что цепь нужно удлинять и смещать в сторону. Из всех возможных вариантов осуществить такую операцию, мы выбрали наиболее рациональный с точки зрения эргономики и эстетики. К тому же, данный способ был проверен временем — мы решили использовать две цепи с промежуточной муфтой по примеру Roaring Toyz. А чтобы согласовать передачу крутящего момента от привода к увеличенной задней звезде, передаточные числа муфты были подобраны в соотношении 1:1.
После того, как мы скомпоновали три ключевых узла воедино, предстояло решить еще один вопрос: каким способом соединить их в целостный работоспособный механизм. Вариант номер один — короб. Почему? Потому что верхнюю и нижнюю плоскость маятника можно вырезать лазером из материала нужной толщины. Это обеспечивает компьютерную точность при сборке детали.
Однако этот вариант существенно уступает в дизайне варианту номер два. А именно: конструкции детали, выполненной из труб круглого сечения. В большинстве случаев оригинальные мономаятники на итальянских спортбайках, как и тюнинговые детали от именитых кастомайзеров, изготовлены именно таким способом.
Как длина мотоцикла влияет на его управляемость?
Можно бесконечно твердить, что мотоцикл настолько уникальное творение инженерной мысли, что его характеристики зависят от сотни условий и показателей. Одним из таких условий, влияющих на управляемость, становится длина мотоцикла.
Кто-то не дальновидный может спросить, мол, какая разница, длиннее мотоцикл на 5 сантиметров или на 20? Если у меня двигатель выдает ого-го какую мощь, то даже с длинной баржей я смогу обогнать любого коротышку со светофора.
По прямой, разве что.
Длина мотоцикла в первую очередь влияет на угол поворота. Не надо путать с машинами, где даже у древних мастодонтов размером с подводную лодку можно было найти крайне заманчивый радиус, от которого пассажиры буквально седели на глазах при вхождении вами в крутые повороты, от того, что они даже представить не могли, что ваше авто на подобное способно (на себе испробовано, был у меня Mercedes E230 в 123 кузове, огромный кирпич, еще Высоцкий и Брежнев на таких ездили). У мотоцикла только 2 колеса и хотите вы того или нет, а заднее всегда будет следовать за передним, поэтому при большой длине, хорошего радиуса добиться крайне тяжело. У коротких мотоциклов расстояние между колесами гораздо меньше, что позволяет заднему колесу проходить повороты быстрее с меньшими углами.
Еще один несомненный плюс коротких мотоциклов — движение в колее. Если вы достаточно путешествовали по дорогам нашей необъятной родины, то возможно попадали в ситуацию, когда на дороге есть четкая колея. Короткие мотоциклы двигаются в них легче, просто из-за хорошей управляемости. У длинных мотоциклов в колее просто беда, когда переднее колесо уже вышло из поворота, а заднее еще не вошло даже, и такое бывает, если поворот резкий или колея сбивает вас с траектории.
От длины мотоцикла зависит его устойчивость. Чем длиннее мотоцикл, тем тяжелее он в маневрировании, но увереннее на трассе. И наоборот.
Из чего складывается длина мотоцикла?
Длинные вилки сокращают возможности для быстрого поворота руля, никаких тебе резких и юрких маневров, только широкий руль и скругленные траектории. Длинная вилка спасет мотоцикл от воблинга, потому что не так-то легко ее раскачать. И кстати, здесь немаловажную позицию занимает понятие «TRAIL», о котором мы поговорим подробно в отдельной статье. Коротко напомню, что этот показатель складывается из геометрии угла вилки и положения пятна контакта, чем длиннее вилка, тем больше размер Trail, следовательно мотоцикл менее послушный на маневры.
Второй способ сделать мотоцикл длинным — увеличить его маятник. Удлиненный вариант кардана редкость, а вот маятник сделать проще. Для города это не лучшее решение, его несомненным плюсом будет противостояние вилли. Мотоцикл просто физически не сможет вскочить на заднее колесо с такой геометрией!
О преимуществах длинного маятника знают люди, которые практикуются вне городского трафика, любят скорость и езду с заносом. Маятник длинной с товарный поезд делает мотоцикл устойчивым достаточно, чтобы выделовать занятные фишки, вот только на дорогах общего пользования их провернуть получится вряд ли. Хотя безусловно, внимания такая конструкция привлекает более чем.
Общий вывод
Чтобы составить первое впечатление о поведении мотоцикла на дороге, достаточно оценить его геометрию, длину и выносы подвесок. Короткие мотоциклы со скромным углом выноса передней вилки будут легки в маневрировании, но вероятно крайне неустойчивы и подвержены припадкам воблинга. Скорее всего такие модели придется даже отнести в ранг агрессивных, если их двигатель будет иметь большую мощность.
Когда перед вами мотоцикл с длинной базой, в городе это удлиненные вилки, просто вытянутая форма и реже длинный маятник, вы можете представить, как будет упрямиться ваш агрегат вхождению в повороты, закладывать острые углы станет тяжело, зато устойчивость будет прекрасной.
Этих крупиц беглого осмотра уже будет достаточно, чтобы понимать, как начинать ознакомительную езду на мотоцикле. Потому что выбирать скорость, опираясь на отзывчивость техники в маневрировании только вам. Особенно, когда дело касается плотного трафика.
Что-то фигня какая-то нарисована. При удлинении маятника, если не менять точки крепления амортизатора ход подвески и плавность увеличиваются. В своей первой модели на удлиненном маятнике поставь амортизатор вертикально и рассчитай.
Зачем я буду ставить аморт вертикально, если при удлинении маятника он наклоняется?
а ты сделай так чтобы не наклонялся.
Что-то непонятные какие-то картинки, добавь информативности.
Теория, конечно, хорошо, а вот эмпирически мы имеем вполне определённый результат. Тогда какой смысл городить огород со всеми этими расчётами? И если уж рассчитывать, тогда к геометрическим выкладкам нужно добавить силы и моменты, что бы увидеть как в действительности работает система.
Ход подвески или ход колеса?
Ход увеличится,жесткость уменьшится
Хорошо, как скажете. Вот вам подробнее. 
а почему ты передвинул аморт? маятник увеличил, аморт оставь на месте, в штатных местах. а то ты сравниваешь теплое с мягким.
нет, я имел ввиду, что расстояние от оси маятника до креплений амортов(и верхнее и нижнее) должно быть одинаковым. удлиняя маятник, оставляя без движения точки крепления амортов, ты увеличиваешь рычаг = мягкость и ход колеса увеличивается. если увеличиваешь маятник и двигаешь точки амортов = ограничиваешь ход подвески, но это смотря на сколько двигать.
Если нарисовать на твоих картинках вектора сил действующих в системе, тогда будет очевидно что подвеска в любом случае будет мягче. Ели не заленюсь, то нарисую и выложу. Там вся фишка в силе сопротивления аммортизатора, она условно постоянна как с обычным маятником, так и с удлинённым. Вот только при обычном маятнике, сила эта полностью противонаправлена силе действующей на маятник со стороны колеса(аммортизатор давит вниз, колесо давит на маятник вверх), при удлинении маятника аммортизатор наклоняется и сила его сопротивления так же наклоняется на тот же угол, таким образом этот вектор придётся разложить на два по правилу параллелограмма. Таким образом при удлинёном маятнике верикальная составляющая силы аммортизатора уменьшается, за то появляется горизонтальня составляющая, стремящаяся растянуть маятник.
Как-то так, но с картинкой проще понять.
так удлинен маятник Волка, относительно совнархоза.(и там и там аморты вертикальны) а по поводу наклонных амортов, Eddie Gun четко написал.
к теме: можно просто наклонить аморты не удлиняя маятник, эффект будет похожий(при незначительном ограничении хода, появится мягкость)
Ну а ход подвесок не увеличится при удлинении маятника на моём рисунке, я всё правильно нарисовал? И ещё я не спорю, а чисто логически. Если ход колеса уменьшился, ход амортизатора остался прежним, отсюда следует, что за меньший путь колеса амморт делает бОльший путь, следовательно бОльшую работу, значит сопротивление пружины больше, отсюда следует и жёсткость больше при уменьшении хода колеса.
нет! почитай пост Eddie Gun выше! при вертикальном аморте вся сила сопротивления направлена вниз, совпадая с амортом. при наклоне ам-ров, вектор сопротивления(опять совпадая с амортом) будет под углом(аморт же наклонный!), отсюда вертикальная составляющая силы сопротивления аморта будет МЕНЬШЕ (сложение векторов, появляется еще и «горизонтальная» част силы). значит аморт будет сопротивляться не «всей силой», а лишь вертикальной частью, которая тем меньше, чем угол наклона аморта больше. отсюда ты можешь заметить: вертикально их почти не ставят, жопы берегут)
Я может неправильно понял написанное выше, но какое отношение это имеет к конкретно рассматриваемому примеру? В общем виде нас не интересует какое-то числовое выражение изменений, нам нужно понять лишь принцип явления.
То есть изначальный тезис об увеличении жёсткости подвески при удлинении маятника мы опровергаем, доказывая обратное, но при этом никто не утверждает что это будет хуже или лучше и как это поведёт себя на дороге, изначально такого вопроса не ставится, а по сему нелинейностью работы амортизатора, в данном случае, допустимо пренебречь.
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.
Виды подвесок мотоциклов.
Наткнулся в англоязычном Интернете на прекрасную статью по подвескам мотоциклов, выкладываю ее перевод, поскольку информация изложена просто, понятно и достаточно полно. Статья почти научно-популярная, крутым теоретикам читать не советую, но тем, кто хочет разобраться в видах подвесок мотоциклов, не вникая глубоко в детали, она будет очень кстати. Фактически, собрана самая полезная для простого пользователя информация.
Да, и для владельцев мотоциклов BMW эта статья будет иметь отдельный интерес, поскольку в ней целый параграф посвящен видам подвесок мотоциклов этой марки.
Предыстория.
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.
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.
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.
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.
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.
Также встречаются роторные рулевые демпферы. Они крепятся на рулевую колонку мотоцикла над подшипником и работают за счет увеличения силы сопротивления рулевой колонки резким движениям влево-вправо. Сопротивление достигается гидравликой демпфера. Просто попробуйте ударить кулаком по одной из ручек руля при установленном рулевом демпфере — и поймете принцип его работы.
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? 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.