Wobbling на мотоцикле по-русски
Кроме скользячки, легендарной асфальтной болезни, существует еще одно, крайне неприятное явление – Wobbling. В простонародье его называют «расколбас», «руль колбасит». Сленговое выражение, которое неожиданно имеет несколько стадий, хотя обычно любые колебания руля начинают называть Wobbling.
Вторая стадия – сильные колебания, которые заставляют руль достаточно серьезно отклоняться. Wobbling – качание, раскачивание чего-либо. Когда вы влетаете на повороте и покрышка попадает под неудачный угол, критически уменьшая пятно контакта, или резко увеличиваете скорость, нагружая при этом переднюю вилку, причины воблинга сводятся к алгоритму.
Получается, что колесо повело, а эффект гироскопа старается сохранить плоскость вращения, выровнять его обратно. А вы видите, как ваш руль забился в конвульсиях. Отсюда логичный вывод, что если с перепугу вы хватаетесь за руль и пытаетесь с ним бороться, то вибрации передадутся на весь мотоцикл через ваше тело. Управлять воблингом можно, регулируя скорость, силу хвата руля и нагрузку на переднюю вилку.
Tank slapper – крайняя стадия, когда руль просто сходит с ума, вибрации начали переходить на весь мотоцикл. А если вы жестко схватились за руль, да еще отпустили ноги с подножек и бултыхаетесь за рулем из стороны в сторону, то пиши «пропало».
Что же делать, когда руль рвется из рук?
Если мыслить трезво, то действуют два алгоритма:
Повысить скорость и снять нагрузку с передней вилки
Снизить скорость и повысить нагрузку на вилку
В любом случае, вы не отпускаете ног с подножек! Еще раз: не снимаете ноги с подножек, даже если очень страшно, так как держать мотоцикл нужно телом, по возможности, сжимая коленями бак.
А теперь о двух вариантах с регулировкой скорости. Вспомним, что торможение передним тормозом нагрузит переднюю вилку, а увеличение скорости нагрузит заднюю часть мотоцикла. Помните об этом, как о дне рожденья подружки, когда-нибудь это может серьезно помочь.
Если у вас есть возможность для разгона и дорога впереди не самая отвратительная, то прибавляя газу, мы регулируем баланс телом, а руль придерживаем без фанатизма, чтобы колесо под ускорением стабилизировалось самостоятельно.
Второй вариант, когда ускоряться некуда или дорога оставляет желать лучшего на обочине. Мы сбрасываем скорость, но вес смещаем вперед за счет опоры на подножки. Почему? Потому что если мы с силой вцепимся в руль, вместо его остановки начнем раздавать колебания, от которых пытаемся избавиться. Опора на подножки подействует как дополнительная стабилизация.
От воблинга никто не застрахован, хотя не секрет, что мотоциклы с короткой и прямой рулевой системой слишком чувствительны к колебаниям, что легко доказывается на гоночных треках. Отсюда актуальность приспособления – рулевого демпфера. Он не панацея, но сглаживает часть вибраций. Также от воблинга часто страдают кроссмены из-за агрессивной езды по плохой дороге, где приземление переднего колеса бывает неудачным.
В любом случае, экстренные ситуации под контролем пилота, только стиль управления водителя способен спасти его от беды.
Вобблинг
4-10Гц) переднего колеса мотоцикла, велосипеда или шасси самолета относительно курсового направления. Другое название — «шимми» — происходит от популярного в начале XX в. танца, для которого характерно быстрое покачивание плечами вправо-влево.
Вобблинг опасен тем, что возникает только на больших скоростях движения. Он требует немедленных действий от водителя и даже они не гарантируют успех. Самые опытные гонщики могут попасть в такую ситуацию, что регулярно наблюдается в соревнованиях на трассах шоссейно-кольцевых мотогонок. В авиации были случаи разрыва колёс и излома стоек шасси.
Подробней в контексте управления мотоциклом.
Вобблинг — это явление, когда рулевое колесо после отрыва от дорожного покрытия приземляется уже под некоторым углом относительно курса движения мотоцикла. При этом, в результате наклона вилки, возникает импульс, толкающий руль в противоположную отклонению сторону, что на относительно малых скоростях способствует сохранению равновесия и направления движения. Но если скорость значительно превышает расчётную, то при определённой массе мотоцикла импульс получается достаточно сильным, чтобы руль отклонился дальше, чем курсовое направление. Следует учесть, что в момент получения импульса, толкающего колесо в сторону, противоположную отклонению от курса, часть энергии уходит в амортизатор и в раму, что автоматически увеличивает следующий интервал времени отрыва колеса от дорожного полотна — когда рама и амортизатор отработают обратный ход и произойдёт переброс руля в противоположную сторону. В результате возникает положительная обратная связь, ведущая к нарастанию колебаний рулевого колеса относительно курса. Началом для такой реакции могут послужить: неровности дороги, состояние дорожного покрытия, качество протектора, динамика разгона и т. д.
Борьба с вобблингом
Способы пресечения шимми на самолётах ещё во время Великой Отечественной войны изучал М. В. Келдыш, за что в 1946 году получил Сталинскую премию.
С точки зрения ТАУ, шимми — это неустойчивость системы регулирования, включающей в себя, кроме конструкции руля, вилки, амортизатора и пр. — и действия водителя. Лучший способ бороться с вобблингом — не допускать его возникновения. Эффективна установка рулевого демпфера для компенсации колебаний. Крайне важны балансировка переднего колеса, качество покрышки, исправность вилки, правильно выбранная жёсткость амортизатора.
Возможности выхода из воблинга: на начальной стадии — открытие газа (ускорение), расслабление рук, перенос веса тела ближе к задней оси мотоцикла. В последующем (на «раскачке»): на прямых — резкий задний тормоз, на поворотах — общепринятой тактики не существует.
Воблинг на мотоцикле: что это?
Wobbling в переводе с английского языка означает «раскачивание». В русском языке термин используют, как «вобблинг» или «воблинг». Аналогом является «шимми» – «тряска». Самое подходящее русское слово для сумасшедшей вибрации руля – «расколбас». Из статьи вы узнаете, в чем польза демпфера, что делать при воблинге на мотоцикле, авто или велосипеде.
Что значит воблинг, почему произошел «расколбас» руля
Появление колебаний руля означает, что внешние обстоятельства и манера управления транспортным средством критично сложились для водителя.
Воблинг опасен для жизни. Необходимо тщательно контролировать техническое состояние транспортного средства.
Обязательные условия, при которых может произойти эффект шимми:
Происходит отрыв колеса от поверхности, например, из-за ямки или кочки на дороге. Приземляется колесо под некоторым углом, то есть уже не создает 90 0 с дорогой. Соответственно, наклон имеет и вилка, которая передает импульс, толкающий руль в противоположную сторону. Транспортное средство стремится стабилизироваться. При медленном движении это действительно срабатывает, но высокая скорость и общий вес усиливают импульс и уводят руль чуть дальше, чем нужно. Это происходит неоднократно, все интенсивнее, и ведет к разрушению системы.
Усиление колебаний также связано с тем, что часть импульса, стремящегося выровнять руль, уходит в раму и амортизатор, который по принципу «груз, подвешенный на пружине» начинает раскачивать систему. Возникает положительная обратная связь – система молниеносно реагирует на внешние изменения, которые не прекращаются. В результате биение усиливается. Если водитель не предпримет кардинальных действий, остановить процесс будет невозможно.
Что делать при воблинге на мотоцикле, велосипеде, машине
Когда “словил” воблинг, первая неосознанная реакция водителя – крепко схватиться за руль, так как он ходит из стороны в сторону, и затормозить, чтобы прекратить это безумие. Сделать нужно с точностью наоборот.
При воблинге нельзя сразу тормозить, это только ускорит биение.
На мотоцикле вначале необходимо ослабить хватку руля и ускориться. Это разгрузит вилку. Кроме того, надо постараться перенести вес на заднюю ось мотоцикла. После стабилизации положения, применить задний тормоз.
Когда места для маневра недостаточно, водитель вынужден уйти в поворот, но выработанной тактики в этом случае нет.
Если поймал воблинг на велосипеде, действия должны быть аналогичными. Чтобы избежать «расколбаса», нужно обеспечить хорошее давление в шине переднего колеса и жесткость его амортизатора. Боковые поверхности шин не должны быть мягкими.
Необходимо регулярно проверять техническое состояние велосипеда.
Конструкции современных автомобилей предусматривают защиту от колебаний:
Таким образом, воблинг на машине может проявиться крайне редко. Этому способствуют плохая дорога, высокая скорость, перегруз автомобиля, агрессивная манера вождения.
Безопасность на дороге во многом зависит от стиля вождения.
Польза демпфера в борьбе с воблингом
Демпфер гасит вибрацию, тем самым не только защищает от воблинга, но и продлевает работоспособность узлов. Дополнительно его устанавливают на рулевую рейку.
Телескопическое устройство бывает одностороннего и двухстороннего действия.
На мотоциклы обычно устанавливают роторные демпферы, на автомобили – телескопические.
Видео с трагическими падениями из-за шимми доказывают, что словить воблинг может не только неопытный водитель или девушка.
Согласны, что причиной могут стать технические неполадки и лихачество?
Расколбас (биение) руля на 50-55км/ч
Может кто подсобит заранее исправное колесо (17″) для теста?
Мануал вот что говорит. Биение оси проверял?
Прикрепленные изображения
Может и не панацея, конечно. Но проверить стоит.
Прикрепленные изображения
Так не проверял. Но ось д.б. прямая. Ещё она неподвижная.
Мой запрос скорее относится к крику о помощи в виде колеса на 5 минут тестового заезда. Если будет все О.К., значит нужно менять обод, т.к. резину уже менял и все остальное проверял (кроме прямоты вилки и рамы).
Тут я пас. У меня 19″.
а нафига руки то отпускать?
или стантовая шадова?
если хоть одна рука на руле, причем не крепко, расколбаса нет. да?
а нафига руки то отпускать?
или стантовая шадова?
если хоть одна рука на руле, причем не крепко, расколбаса нет. да?
так точно, но в мотоцикле все должно быть прекрасно. Когда руки на руле, то я тоже чувствую небольшое воздействие, что раздражает. Может я перфекционист?
на большинстве так.
связано с потерей скорости в это время.
Спицы, мать их. Когда меняли шину видимо и спицы немного прогнулись, так как трясло прилично. Теперь не могу вывести обод на ноль и думаю что они его ещё и погнули.
Та же хрень при чем то есть то нет, причину не нашел, пока забил.
sixbisix
sixbisix Good moto practice
James R. Davis Counter-steering Not the least bit as simple as it feels
Источник: http://msgroup.org/
Перевод: sixbisix
Каждый кто управлял мотоциклом знает это. В мотошколе упоминают (но не объясняют), а мотоциклисты всё время спорят об этом. Действительно, что это такое? Как это работает? Почему это работает? На все эти вопросы я постараюсь ответить в этом мотосовете.
На сверх малой скорости мы поворачиваем руль туда, куда хотим ехать. Мы можем делать так только на скорости менее 10 км/час. Если скорость выше мы делаем всё наоборот, независимо от того осознаём мы это или нет. Например, если мы хотим повернуть направо, то на самом деле мы ПЫТАЕМСЯ повернуть руль налево. Это приводит к тому, что переднее колесо наклоняется вправо и из-за наклона колеса происходит поворот направо. Это и есть контрруление.
Почему же мы не путаемся и поворачиваем руль в нужную сторону на любой скорости? Потому, что мы усвоили, что не нужно прилагать усилий управляя мотоциклом. Поворот руля влево ВОСПРИНИМАЕТСЯ нами так, словно мы толкаем руль правой рукой, а не тащим левой. Такое ощущение связано с тем, что чем сильнее мы толкаем руль, тем больше мотоцикл поворачивает направо и, следовательно, кажется руль все сильнее стремиться повернуть направо. Другими словами, мы быстро связываем контрруление с той рукой, в сторону которой мы поворачиваем. Более того, даже небольшой опыт позволяет понять, что контрруление требует намного меньше усилий, в то же время повернуть руль в сторону поворота невозможно. В конце концов человек быстро обучается.
Для понимания контрруления необходимо иметь лишь поверхностные знания о гироскопе – не более того, во что ВЕРЯТ большинство людей представляя работу гироскопа. (Несмотря на то, что большинство из них ЗАБЛУЖДАЕТСЯ, я все равно опишу их позицию). Явление называется «гироскопическая прецессия». Гироскопическая прецессия возникает когда на ось вращающегося гироскопа прикладывается сила смещающая эту ось. Вектор силы вращающегося гироскопа направлен под углом в 90 град к плоскости вращения. Следовательно, если мы попытаемся повернуть переднее колесо влево, то сила, которую мы прикладываем, поворачивая руль, будет направлена направо против оси вращения колеса и будет наклонять колесо вправо. Аналогично, пытаясь повернуть колесо вправо в результате колесо будет наклоняться влево.
С того момента как ваша голова и тело не находятся в одной плоскости с крутящимся колесом, они не прецессируют. Ваше тело остается соосно с корпусом мотоцикла.
Например, если вместо переднего колеса была бы лыжа, то поворот происходил бы в сторону поворота руля (точно также как это происходит если вместо лыжи установлено колесо) и корпус наклоняется в противоположную сторону, подтверждая что даже контрруление лыжей все еще эффективный способ управления.
ЕДИНСТВЕННЫЙ СПОСОБ повернуть мотоцикле, движущегося быстрее пешехода, это контрруление (если конечно у мотоцикла только два колеса). Мы поговорили только о том, почему мотоцикл начинает наклоняться. Конечно, все что мы обсудили выше относится к непосредственно повороту переднего колеса сопровождающегося одновременным наклоном мотоцикла в противоположную повороту руля сторону. Что же происходит дальше?
Прежде чем перейти к рассмотрению более сложных явлений, отмечу, что если вы перестанете давить на руль (или вас выбросит из седла мотоцикла), после нескольких неконтролируемых колебаний из стороны в стороны ваш мотоцикл «найдёт» прямолинейный курс, самостабилизируется и поедет прямо! Да это так, ваш мотоцикл имеет встроенный механизм само-коррекции – известный под названием Геометрия механизма управления – который позволяет мотоциклу самостоятельно компенсировать любые наклоны и изменения скорости и продолжать движение прямо независимо от того, едите ли вы на мотоцикле или мотоцикл едет уже без вас – пока скорость мотоцикла не снизится настолько, что он упадет в сторону.
На рисунке показано, как обычно выглядит передняя часть мотоцикла. Руль соединен с рулевой колонкой (steering column), которая соединена с рамой мотоцикла (knee bone), которая соединена… ой, мы двигаемся в неверном направлении. Рулевая колонка (в народе называемая «рулевой стакан» [steering stem]) не соединена напрямую ни с рамой мотоцикла, ни со стаканами вилки! Наоборот, она соединена с так называемым траверсой (triple-tree) на рисунке отмеченной буквой D). Это то место, где оба пера вилки (forks), скрепленные вместе по ходу всей рулевой колонки, соединены с рамой мотоцикла. Вы можете заменить, что траверсы выставлены вперед и поэтому перья вилки также смещены немного вперед по отношению к рулевой колонке (обратите внимание на диагональные линии отмеченные как С и С’). Это называется смещение вилки (offset).
Теперь пожалуйста, обратите внимание, что перья вилки закреплены в траверсах не перпендикулярно земле, а под углом. Этот угол называется углом наклона вилки (rake).Если бы угол наклона вилки отсутствовал (и не было бы небольшого смещения вилки), то переднее колесо должно было касаться дороги в точке А. (В большинстве случаев угол наклона вилки примерно 30 градусов).
Угол наклона вилки играет огромную роль. С одной стороны, благодаря углу наклона вилки любой наклон колеса приводит к повороту колеса в сторону наклона. С другой стороны, он замедляет руление. Это значит, что если на низкой скорости руль поворачивается на 20 градусов, то траектория движения меняется немного меньше 20 градусов. [Никогда не поворачивайте руль на 20 градусов двигаясь на высоких скоростях – передней колесо всегда направлено прямо]. При повороте на высокой скорости, угол наклона вилки ЗАМЕДЛЯЕТ реакцию мотоцикла на поворот руля (Ниже я объясню почему).
Посмотрите на рисунок и представьте, что вместо поворота направо колесо смотрит прямо на вас. (Корпус мотоцикла остается повернутым направо).
Отметим особенность, что точка пересечения колеса с красной диагональной линией С’ находится выше, чем точка пересечения колеса с линией В. Это объясняет то, почему из-за наклона вилки при повороте руля перед мотоцикла опускается ниже. Горизонтальное расстояние на уровне земли между В и С (не С’) называется вылет (trail). (Вылет, как вы можете заметить, зависит от угла наклона вилки, смещения и радиуса колеса). На некоторых мотоциклах переднее колесо закреплено не ровно между амортизаторов, а либо немного выше либо ниже вилки. Фактически, такое смещение необходимо для того, чтобы уменьшить или увеличить смещение вилки, а значит увеличить или уменьшить вылет.
Но существует другая, более весомая, причина, из-за которой наклон колеса приводит к повороту – тяга развала (camber thrust). В отличие от автомобильных шин, на мотоцикле вы ездите на шинах не с плоским профилем, а с круглым. При езде прямо пятно контакта располагается точно по середине покрышки, максимально удаленным от оси колеса. При наклоне пятно контакта располагается ближе к оси колеса. Самая удаленная от оси колеса часть ВРАЩАЕТСЯ БЫСТРЕЕ, чем любая другая, находящаяся ближе к оси колеса. Значит когда вы двигаетесь в наклоне, то внешняя сторона пятна контакта движется быстрее внутренней.
Возьмём два конусообразных стакана и соединим их вместе, как показано на рисунке ниже. Разве это не похоже на профиль вашей покрышки если смотреть на нее спереди?
Теперь положите один из стаканов на стол и толкните его. Стакан ДОЛЖЕН двигаться по кругу, потому, что край стакана движется быстрее, чем любая другая его часть. Так происходит и с колесом мотоцикла. Сила тяги развала заставляет ваше колесо поворачивать при наклоне.
Таким образом, угол наклона вилки и тяга развала вместе преобразуют наклон переднего колеса в поворот в сторону наклона. Затем, корпус мотоцикла следует за колесом и наклоняется в сторону поворота.
Теперь вы знаете, что такое контрруление, его механизм и как это происходит. Сейчас у вас может возникнуть вопрос, почему колесо останавливается каждый раз при небольшом контррулении? И как я раньше отметил, каким образом мотоцикл без пилота сам двигается прямо?
Ответ на оба эти вопроса даст центробежная сила и, опять, угол наклона вилки. При любом соотношении скорости и угла наклона, существует только один диаметр круга на котором они могут быть постоянными. Это точка баланса в которой сила притяжение пытается уронить мотоцикл, а центробежная сила стремиться его поднять, и эти силы уравновешивают друг друга. (Если у вас есть MS Excel, вы можете скачать этот файл для подтверждения моих слов).
Если скорость увеличивается, а радиус поворота не уменьшается (возможно в оригинале ошибка и радиус поворота должен увеличиваться), то центробежная сила будет удерживать мотоцикл более вертикально – т.е. уменьшать угол наклона. Это, в свою очередь, уменьшает тягу развала и мотоцикл, по собственному желанию, увеличивает радиус поворота.
Если скорость не меняется, но радиус поворота меньше радиуса, на котором достигается баланс сил, то центробежная сила становится больше силы притяжения и опять происходит увеличение радиуса поворота так, как было описано выше.
Как только ваш мотоцикл стабилизировался в повороте (постоянная скорость, постоянный наклон и постоянная сила поворота руля) в этом состоянии он будет оставаться до тех пор, пока не изменится сила поворота руля (т.е. например вы немного больше надавите на руль или измениться дорожное полотно или подует боковой ветер или вы переместите свой вес или измените скорость).
Стабильность мотоцикла нарушается, как только вы прикладываете на руль усилие. Воздействие на руль, тяга развала и угол наклона вилки сходятся в смертельной схватке, исходом которой является самовыравнивание мотоцикла. Сила, направленная на сохранение мотоциклом прямолинейного движения, но она также связана с силой трения. В пятне контакта передней покрышки есть возникает сила трения, которую целый мотоцикл прикладывает для того чтобы «содрать» резину с покрышки. Если мотоцикл находится на одной линии с передним колесом (это возможно только при движении прямо), то очень важно, чтобы «сдирания» резины не было. Но если мотоцикл находится не на одной линии с передним колесом, то силы будут стремиться выправить колесо через давление в месте пятна контакта, находящегося на наружной части траектории. Так как пятно контакта находится где-то в районе точки В, и далеко позади оси вилки (красная линия С), колесо стремиться сойти с траектории.
Я верю, что теперь вы знаете, почему мотоцикл без пилота, мотоцикл совершает несколько широких колебаний за несколько мгновений, т.к. все силы борются друг с другом и мотоцикл становится стабильным найдя прямую траекторию в вертикальном положении. Дизайнеры передней вилки мотоцикла умницы! Не так ли?