Настройка подвески мотоцикла. Часть 2 из 2.

Из названия второй части ктм-овского сериала я убрал слово «внедорожного», потому что советы Пола Тида подходят для всех мотоциклистов.

Сам Пол признанный эксперт в этой области, в Америке его считают лучшим. Он основатель фирмы Race Tech и, помимо прочего, он лично ведёт семинары по подвеске. По материалам этих семинаров Пол выпустил книгу, которую очень высоко оценила мотопресса и гоночное сообщество.

Подвеска мотоцикла

Пол Тид

Меня часто просят прочитать лекцию о подвеске, одной из самых загадочных сфер мотоспорта. На эту тему удивительно мало доступной информации, хотя каждому – гонщику, механику, коммьютеру или воскресному мотоциклисту – понимание принципов работы подвески пойдёт на пользу. Стоит узнать основы, и возросшая управляемость, лучший держак и послушность мотоцикла превратятся в лучшее время на круге или более безопасную, комфортную и приятную езду на улице. Обычно все хотят знать две вещи – как подвеска работает и как заставить её работать лучше. Давайте пробежимся по основам и попробуем немного прояснить эти вопросы.

Зачем нужна подвеска?

Итак, зачем нам вообще нужна подвеска. Карты прекрасно обходятся без неё, довольствуясь лишь мягкостью шин и гибкостью рамы. Правда, ездят они по весьма гладкой поверхности, а вот мотоциклам на пути попадаются кочки. Тут-то и начинаются проблемы, которые решает подвеска. Она выполняет три задачи: уменьшает жёсткость, увеличивает сцепление с дорогой и улучшает управление. Идеальная настройка определяется множеством факторов, включая тип езды (гонка или улица) и личные предпочтения (кто-то любит пожёстче, кто-то помягче).

Давайте обсудим идеальное поведение байка. Он должен быть плотным, хорошо отрабатывать неровности и давать чувство дороги и в то же время мягким и комфортабельным. Каждому нравится чувство контроля и никому не нравится, когда его пинают. Слова «плотность» и «мягкость» в применении к подвеске кажутся противоположными, но так ли это на самом деле? Небольшие клевки, контролируемая отработка неровностей и в то же время мягкость на кочках с острыми краями – вот идеальная картина, на как её достичь? Давайте по порядку. Для начала давайте немного углубимся в прикладную физику.

Силы

Вдумчивое наблюдение за работой подвески позволяет разглядеть три силы, вовлечённые в процесс – сила сжатия пружины, силы демпфирования и сила трения. Есть ещё силы, возникающие при ускорении частей подвески, но мы их исключим из рассмотрения.

О силе сжатия пружины нужно помнить только одно – она зависит лишь от изменения длины пружины, а не от скорости этого изменения. Демпфирование возникает, когда жидкость проходит через какой-нибудь канал, она зависит скорости вертикального перемещения демпфирующего элемента, и не зависит от скорости мотоцикла. Нужно понимать, что одна пружина сама по себе никакого демпфирования не обеспечивает.

Сила трения зависит от нормальной составляющей нагрузки (чем больше, тем больше сила трения) и характеристик поверхности, а также от наличия или отсутствия смазки между поверхностями.

Кроме того, сила трения зависит от того, движутся ли поверхности относительно друг друга. Различают трение покоя и трение скольжения. Первую вы можете легко почувствовать, если попытаетесь сжать вилку, нажимая на руль. Поначалу придётся приложить большее усилие, но когда перья начнут двигаться, станет полегче. Давайте не будем слишком глубоко в это залезать, отметим только что трение покоя при прочих равных условиях всегда выше, чем трение скольжения.

В некоторых случаях, сила трения может стать самой большой проблемой подвески, больше, чем остальные две силы вместе взятые. Подбор материалов, тщательная обработка поверхностей, продвинутые смазки и улучшенные конструкции помогают уменьшить трение. Можно сказать, что в нашем случае чем сила трения меньше, тем лучше.

Энергия

Силы, конечно, важны, но чтобы увидеть картину целиком нужно рассмотреть энергию. Когда мы сжимаем пружину, мы запасаем в ней энергию. Когда пружина разжимается, она эту энергию отдаёт. Демпфирование превращает энергию пружины в тепловую энергию, которая рассеивается в воздухе. Трение тоже превращает энергию в тепло, но его свойства отличаются от демпфирования. Почему важно знать об энергии? По нескольким причинам. Например, амортизаторы во время работы нагреваются, но это нормально, так и должно быть. Однако, от этого их характеристики могут ухудшиться. Если же они грамотно спроектированы и наполнены качественной жидкостью, это ухудшение пройдёт незамеченным.

Энергия сильно облегчает понимание работы подвески. Когда шина наезжает на кочку, подвеска сжимается, при этом часть энергии запасается в пружине, а часть рассеивается амортизатором в качестве тепла. Движение колеса замедляется, потом останавливается, потом подвеска начинает разжиматься. Пружина отдаёт энергию, а амортизатор снова переводит часть механической энергии в тепло. В идеальном мире траектория центра тяжести выглядит как прямая линия, в то время как колёса ходят вверх и вниз под ней, при этом всегда сохраняя контакт с дорогой. К сожалению, описать идеальную работу подвески проще, чем её добиться.

Посмотрите на схематическое изображение подвески вверху. Обратите внимание, что центр тяжести отделён от колеса пружиной и демпфером. Каждый элемент конструкции обладает массой, а значит и весом. Всё, что выше пружины, называется «подрессоренные массы», всё что ниже «неподрессоренные массы», сама пружина делится пополам между теми и другими.

В нашей идеальной ситуации, траектория центра тяжести подрессоренных масс представляет собой прямую, а неподрессоренные массы двигаются вверх-вниз, обеспечивая держак.

ВОДИТЕЛЬСКАЯ ПРОСАДКА

Правильная настройка подвески – ключевое условие быстрой и безопасной езды. Не важно, какой подвеской укомплектован ваш мотоцикл, все они нуждаются в настройке, чтобы работать с полной отдачей. И не нужно иметь семь пядей во лбу, чтобы с этим справиться. Чёткое следование незатейливой инструкции – и управляемость вашего байка значительно улучшится.

Прежде всего, нужно настроить просадку и определить, правильные ли у вас пружины. Водительская просадка – это величина, на которую подвеска сжимается под тяжестью водителя, сидящего в обычной позе за рулём, из полностью разжатого положения. Иногда её называют «статичной водительской просадкой» или «гоночной просадкой».

Если вы когда-то уже мерили просадку, то могли заметить, что несколько измерений, идущих подряд, дают разные результаты на одном и том же байке с одним и тем же водителем. Причина этого в силе трения, возникающей в вилке, заднем амортизаторе и шарнирах. Я столкнулся в этой проблемой в 80-х и разработал метод, позволяющий учесть силу трения. Давайте для начала измерим просадку для задней подвески.

Задняя подвеска

Шаг 1. Оторвите заднее колесо мотоцикла от земли, чтобы подвеска полностью разжалась. Возможно, для этого вам придётся привлечь несколько друзей. Если мотоцикл оснащён центральной подставкой, сделать это будет легче, только будьте осторожны. Большинство гоночных подставок вам не помогут, потому что оставляют маятник нагруженным, а значит подвеска распрямляется не полностью.

С помощью рулетки измерьте расстояние по вертикали от оси до точки на шасси. Пользуйтесь метрическими единицами, с ними легче работать. Для большей точности держите рулетку как можно ближе к вертикали. Назовём полученный результат L1. Запишите его, чтобы не забыть.

Шаг 2. Поставьте мотоцикл на землю и усадите на него водителя в обычной позе. Пусть кто-то держит байк спереди. Чтобы измерения были точными, нам нужно учесть трение в шарнирах подвески, именно этим мой метод отличается от общепринятого. Нам придётся сделать ещё два измерения.

Для начала сожмите задний амортизатор примерно на 25 мм и дайте ему очень медленно вернуться в начальное положение. Когда движение прекратится, измерьте расстояние между осью и той точкой, до которой вы мерили в шаге 1. Если бы трения не было, подвеска остановилась бы чуть выше. Тут важно не качать байк, иначе измерения будут неточными. Запишите полученный результат как L2.

Шаг 3. Теперь поднимите байк на 25 мм и дайте ему очень медленно опуститься. Если бы трения не было, мотоцикл опустился бы чуть ниже. Помните, что не надо мотоцикл качать и прыгать на нём. Замерьте расстояние. Это будет L3.

Шаг 4. Если бы трения не было, L2 равнялось бы L3. В реальном мире величина просадки выражается формулой:

Просадка = L1 – (L2+L3)/2

Шаг 5. Измените поджатие пружины, некоторые мотоциклы требуют для этого специнструмент. Для трека это значение обычно выставляют в диапазоне 25-30 мм, обычным мотоциклистам подойдёт 30-35 мм. Если просадка слишком большая, нужно увеличить поджатие. Если слишком маленькая – уменьшить. Гоночная просадка возможна на дорожном байки, но не рекомендуется, да и мало кому нравится.

Если вы поджали пружину до упора, а просадка ещё слишком велика, значит вам нужна или более длинная, или более жёсткая пружина. И наоборот, если ослабили поджатие до упора, а просадка всё ещё слишком мала, значит нужны пружины покороче или помягче.

Передняя подвеска

Просадка спереди измеряется также, как и сзади. Нужно понимать, что вклад силы трения тут гораздо больше из-за сальников вилки, а потому оказывает больший эффект на измерения.

Шаг 1. Полностью разгрузите подвеску и измерьте расстояние от пыльника до траверсы. В случае перевёрнутой вилки измерьте расстояние от пыльника до оси колеса. Это будет L1.

Шаг 2. Поставьте байк на землю, посадите на него водителя и попросите кого-то поддерживать его сзади. Сожмите вилку и дайте ей очень медленно вернуться в исходное положение. Не качайте её. Измерьте L2.

Шаг 3. Поднимите вилку и дайте ей очень медленно опуститься. Не качайте. Измерьте L3.

Разница между L2 и L3 обусловлена трением сальников и пыльников о перья, для телескопической передней подвески она больше, чем для задней.

Шаг 4. Посчитаем просадку по той же формуле, что и для задней подвески.

Просадка = L1 – (L2=L3)/2

Шаг 5. Отрегулируйте поджатие с помощью регулировочных винтов или, если ваша подвеска таковых не имеет, с помощью проставочных шайб, расположенных внутри вилки.

Правильная просадка для дорожного мотоцикла составляет 25-33% от хода подвески.

Для спортбайка 23-30% от хода подвески.

Для внедорожного мотоцикла 30-33% от хода подвески.

Поскольку метод учитывает в расчётах силу трения, его можно применять для оценки состояние вилки и шарниров. Чем больше разница между L2 и L3, тем больше подвеска залипает. Если задняя подвеска в хорошем состоянии, разница составит 3 мм или меньше. Неприемлемой разницей следует считать 10 мм или больше. Вилка в хорошем состоянии даёт меньше 15 мм разницы. Если будет 40 мм или больше, нужно разбираться, что там не так.

Установка различной величины просадки спереди и сзади оказывает огромное влияние на управляемость. Больше просадка спереди и меньше сзади – и байк будет поворачивать быстрее. Меньше просадка спереди и больше сзади – и байк будет поворачивать медленнее. Увеличение просадки помимо прочего уменьшит сопротивление сжатию, потому что жёсткость пружины оказывает большее влияние на сжатие, чем просадка. Гонщики часто устанавливают просадку поменьше, чтобы увеличить клиренс. Ну и поскольку они жёстче тормозят и резче поворачивают, жёсткие настройки идут им на пользу.

Нужно понимать, что в правильной просадке нет никакой магии. Вы можете чувствовать себя прекрасно с просадкой большей или меньшей, чем рекомендованная. Комфортная для вас величина просадки и разница между передом и задом зависит он многих факторов, в том числе от вашей манеры езды, геометрии шасси, дорожных условий, типа шин, вашего веса и ваших предпочтений.

ПРОБЛЕМЫ ПОДВЕСКИ И ИХ РЕШЕНИЯ

Вилка

1. Слишком мягкая, валкая, часто пробивается.

a. Низкий уровень масла

b. Недостаточная величина низко- или высокоскоростного демпфирования сжатия

c. Слишком мягкие пружины

d. Недостаточная величина поджатия

e. Грязь в клапанах, сломанные клапана, заусенцы на поршне или регулировочных шайбах

f. Изношена втулка штока демпфирования

g. Порвано резиновое уплотнительное колечко на клапане сжатия

h. Шток не присоединён к крышке пера

2. Слишком плотная, жёсткая, нервная, дёрганная.

a. Слишком большое демпфирование сжатия

b. Слишком жёсткие пружины

c. Слишком большое низкоскоростное демпфирование отбоя

d. Силком высокий уровень масла

e. Залипающая вилка (см. №6)

3. Мотоцикл слишком низкий, избыточная поворачиваемость

a. Слишком мягкие пружины

b. Недостаточно поджатие

c. Недостаточно низкоскоростного демпфирование сжатия

d. Слишком большое низкоскоростное демпфирование отбоя

e. Зад выше, чем перед

4. Мотоцикл слишком высокий, недостаточная поворачиваемость

a. Слишком большое поджатие

b. Слишком жёсткие пружины

c. Слишком много низкоскоростного демпфирования сжатия

d. Зад опущен слишком низко

e. Залипающая вилка (см. №6)

5. Клевки при торможении

a. До определённого предела это нормально

b. Клевок определяется только пружинами (жёсткость, поджатие, уровень масла)

c. Мотоцикл слишком низкий (см. №3)

6. Залипающая вилка

a. Ось колеса не отцентрована, перья поставлены неровно

b. Траверса сломана или поставлена неровно

c. Сальники не осажены или плохого качества

d. Сальники не смазаны

e. Масло требует замены

f. Гнутые перья, траверсы, ось

g. Плохие ответные части перьев (то есть то, куда перья заходят, не знаю, как это по-русски называется –Frank)

h. Вкладыши плохого качества

i. Траверсы зажаты слишком сильно

ii. Вкладыши сломаны, зазубрены или изношены

iii. Во вкладыши затесался металл

iv. Шайбы поджатия установлены неправильно

v. Шайбы изготовлены из алюминия

vi. Стальная шайба пружины касается алюминиевой крышки пера

vii. При закручивании крышки сорвана её резьба

7. Трудно поворачивать

a. Мотоцикл слишком высокий (см. №4)

b. Зад опущен слишком низко

c. Слишком жёсткие пружины

d. Слишком большое поджатие

e. Шины перекачаны

f. Сиденье слишком низко, руль слишком высоко

g. Залипание вилки (см. №6)

8. Нет «чувства руля», кажется, что руль болтается

a. Недостаточно низко- или высокоскоростного демпфирования отбоя

b. Втулка штока изношена

c. Изношен подшипник рулевой колонки

d. Низкое давление в шинах

e. Гнутая рама

f. Изношено кольцо поршня отбоя

g. Масло требует замены

h. Кавитация в масле

9. Руль трясётся

a. Гнутая рама

b. Колеса не стоят на одной линии

c. Гнутая вила, маятник или залипающая вилка (см. №6)

d. Слишком много масла

e. Bottom out mechanism too long (слишком длинный механизм сжатия вилки до упора — интересно, что это и как называется по-русски — Frank)

f. Слишком много демпфирования отбоя

g. Слишком мало низкоскоростного демпфирования отбоя

h. Слишком много высокоскоростного демпфирования сжатия

i. Неправильные шины (смесь/конструкция)

j. Шины неправильно смонтированы на обода

k. Колёса неотбалансированы

l. Покоробленный или гнутый тормозной диск

m. Изношен подшипник рулевой колонки

n. Перед ниже, чем зад

o. Водитель слишком сильно держится за руль

10. Байк меняет траекторию при проезде неровностей с квадратными краями

a. Слишком много низко- или высокоскоростного демпфирования сжатия

b. Слишком жёсткие пружины

c. Слишком большое поджатие

d. Залипающая вилка (см. №6)

11. Вилка течёт

a. Вмятины, дырки или ржавчина на перьях

b. Гнутые перья

c. Изношенные втулки или сальники

d. Неправильно установленный сальники

e. Грязь под сальниками

Задняя подвеска

1. Зад скачет и брыкается

a. Обратите внимание – при диагностике этого симптома ошибки совершаются чаще всего. Как правило, за причину принимают недостаточное демпфирование отбоя, однако чаще всего причина в слишком большой высокоскоростном демпфировании сжатия или слишком жёсткой пружине.

b. Слишком много низко- или высокоскоростного демпфирования сжатия

c. Слишком жёсткая пружина

d. Слишком большое поджатие

e. Слишком большой отбой

f. Подшипники шарниров изношены, затянуты слишком сильно или не смазаны

g. Шины перекачаны

h. Залипает задний амортизатор (см. №7)

2. Задняя подвеска замыкается

a. Слишком большая статичная просадка

b. Недостаточно низко- или высокоскоростного демпфирования сжатия

c. Слишком мягкая пружина

d. Уплотнительные кольца поршня изношены

e. Масло требует замены

f. Текут сальники

g. Кавитация в амортизаторе

3. Зад пытается обогнать перед

a. Слишком много высокоскоростного демпфирования сжатия

b. Недостаточно низко- или высокоскоростного демпфирования отбоя

c. Пружина слишком жёсткая или слишком мягкая

d. Задняя подвеска замыкается (см. №2)

e. Залипает задний амортизатор (см. №7)

4. Зад кажется разболтанным

a. Недостаточно низко- или высокоскоростного демпфирования отбоя

b. Недостаточно низкоскоростного демпфирования сжатия

5. Плохое сцепление с дорогой

a. Слишком много низкоскоростного демпфирования отбоя или сжатия

b. Недостаточно низкоскоростного демпфирования отбоя

c. Шины перекачаны

d. Неправильные шины (смесь/конструкция)

e. Шины изношены

f. Слишком большое поджатие

g. Слишком жёсткая пружина

h. Залипает задний амортизатор (см. №7)

6. Байк плохо держит дорогу

a. Слишком много низкоскоростного демпфирования отбоя

b. Слишком много низко- или высокоскоростного демпфирования сжатия

c. Залипает задний амортизатор (см. №7)

7. Залипает задний амортизатор

a. Плохое состояние шарниров подвески

b. Подшипники маятника не обслужены

c. Подшипник крепления заднего амортизатора не смазан

d. Тормозная тяга или защитная пластине не смазаны

e. Подшипники установлены без шайб или они неправильно подобраны

f. Гнутый шток амортизатора

Нажмите на картинку, чтобы скачать форму в формате pdf.

Подбор жёсткости задней пружины

Чтобы правильно подобрать пружину, нужно замерить статичную просадку, то есть насколько сжимается подвеска под весом мотоцикла без водителя.

Приемлемые значения:

Внедорожные мотоциклы — 15-25 мм

Внедорожные мотоциклы (с объёмом 80 сс) — 10-20 мм

Дорожные мотоциклы – 0-5 мм (сжатая подвеска не должны возвращаться в верхнее положение слишком жёстко)

Спортивные мотоциклы – 0-5 мм (сжатая подвеска не должны возвращаться в верхнее положение слишком жёстко)

Если при правильной водительской просадке статичная просадка меньше рекомендуемой или возвращается в верхнее положение слишком жёстко, вам нужна менее жёсткая пружина.

Если при правильной водительской просадке статичная просадка больше рекомендуемой, вам нужна более жёсткая пружина.