Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Просмотров: 2 268
Классическая схема «один маятник - два амортизатора» царила в мотоциклостроении добрую четверть века. Почему же она сдала позиции?

Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии
Только-только мотоциклисты получили в свое распоряжение эффективную схему задней подвески, как сразу же начали капризничать. Не хотим линейную характеристику - даешь прогрессивную! Зачем?

Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Давайте разберемся. В подвеске с обычной характеристикой сопротивление пружинящего элемента возрастает' пропорционально ходу колеса. Если выразить эту зависимость графически, она вытянется в прямую линию (рис. А). Чем это чревато?. Представьте, ставим мягкие пружины подвески - и колесо точно «обрабатывает» дорожные неровности, не теряя контакта с поверхностью. Но выбоина побольше - и подвеску нещадно «пробивает»: не хватает энергоемкости! Пружины помощнее - с «глотанием» ухабов все в порядке, но на небольших неровностях нещадно трясет... Нельзя ли, чтобы в начале хода подвеска была мягкой, а в конце - жесткой? Такая характеристика показана на графике Б, ее называют прогрессивной, поскольку сопротивление пружины изменяется не прямо пропорционально ходу колеса, а по некоей прогрессии.

Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Цель определена, но как ее достичь? Есть несколько достаточно простых методов. Во-первых, амортизаторы задней подвески можно наклонить: в начале хода они будут сжиматься медленно, в конце - быстрее. На некоторых мотоциклах спортивного характера раньше даже делали несколько креплений для верхних проушин амортизаторов - чтобы водитель мог сам настраивать подвеску. Но вот беда: больше чем на 45 градусов обычный гидравлический амортизатор (без газового подпора) не наклонишь, - работоспособность пропадает. Во-вторых, можно поколдовать с пружинами. Например, установить последовательно две: мягкую и жесткую. «Фокус» прост: вначале сработает мягкая, а когда ее витки «сядут» друг на друга, заработает жесткая. Получится такая характеристика, как на графике В. Можно использовать также пружины переменной жесткости (изменяя шаг навивки или толщину проволоки). Спортсмены «в старину» с той же целью обтачивали пружины, придавая им бочкообразную форму.
Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Но у всех этих вариантов общий недостаток: мала степень прогрессивности характеристики, другими словами - «жесткая» часть не слишком-то отличается от «мягкой». К тому же пружины переменной жесткости - штука дорогая: технология их изготовления гораздо «заковыристее», чем у обычных пружин. Впрочем, о чем говорить, когда ход подвески - всего 100 мм, от силы - 150 мм.

Но в начале 70-х годов произошло знаменательное событие: японские концерны, добыв почти все лавры в шоссейно-кольцевых мотогонках, дружно потянулись в мотокросс. Этот вид спорта почти в одночасье превратился из полулюбительского чемпионатика третьей лиги в престижную арену схваток лучших талантов - не только спортивных, но и конструкторских. Мощности моторов подскочили почти в полтора раза, что вызвало к жизни новый, динамичный и агрессивный стиль езды. А тот, в свою очередь, потребовал длинноходных (свыше 250 мм) и одновременно энергоемких подвесок. Назрели перемены...

Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Поначалу конструкторы ухватились за газонаполненные амортизаторы: этот узел работает и при угле наклона более 45 градусов, так что прогрессивная характеристика подвески обеспечивается за счет геометрии. Затем выстрелили специалисты японского концерна Yamaha. Они вспомнили известную еще до первой мировой войны подвеску системы cantilever и соединили ее с современными технологиями. К треугольному (на виде сбоку) маятнику крепился один длиннющий газонаполненный амортизатор, расположенный почти горизонтально. Сама геометрия подвески обеспечила высокую степень прогрессивности характеристики. Попутно выяснилось и побочное достоинство схемы с одним амортизатором: нет разнобоя (небольшого, но неизбежного) в характеристиках правой и левой сторон. Эта система применялась на кроссовых Yamaha с 1974 года, а затем ее внедрили и на мотоциклы двойного назначения японского концерна, и даже некоторые дорожные модели (Yamaha TRI, RZ, XZ).

Тем временем инженеры концернов Honda и Kawasaki работали в другом направлении: они додумались ввести в подвеску еще и дополнительный рычажный механизм, как бы «дожимающий» амортизатор в конце хода. Так на рубеже 70-х и 80-х годов случилась революция! Отныне степень прогрессии можно было устанавливать в самых широких пределах. Все кинулись изобретать. Едва ли не каждая компания, выпускающая мотоциклы, стремилась создать и запатентовать свою версию, непременно сочинив громкое название вроде Zeta-Link.

Между тем совсем другие проблемы одолевали инженеров компаний BMW и Moto Guzzi. Их тяжелые мотоциклы, с карданной передачей и продольным расположением коленвала, страдали от типичного для этой схемы недостатка: сильного крена машины при резком разгоне. Чтобы свести к минимуму вредное влияние крутящего момента, немецкие конструкторы разработали систему Paralever: карданный вал проходит в одностороннем маятнике с двумя шарнирами. Первый - традиционная ось качания маятника, второй же располагается перед картером главной передачи. Специальной тягой этот картер соединен с осью первого шарнира, и возникающие при резком изменении крутящего момента реакции эффективно гасят друг друга.

Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Тот же принцип - «плавающий» картер главной передачи и реактивные тяги - использован и в подвеске мотоцикла Moto Guzzi Daytona 1000. Но итальянцы применили довольно сложную схему, с пространственной фермой и расположенным по оси машины моноамортизатором. Видимо, соотношение сложность/эффек-тивность оказалось не в пользу этой схемы, и на новейшей Moto Guzzu Breva 1100 мы увидим заднюю подвеску, очень похожую на BMW Paralever.

Еще две «фишки» в конструкции задней подвески приобрели популярность в 80-е годы прошлого века. Первая из них - односторонний маятник с консольным креплением заднего колеса. Родилось это решение на трассах многочасовых гонок на выносливость (Endurance), с «боевой» целью: чтобы свести к минимуму потери времени на замену заднего колеса. «По наследству» односторонний маятник достался динамичным мотоциклам со спортивными претензиями: Honda VFR и RC, Ducati 916/996, MV Agusta F4, Triumph Daytona и Speed Triple. Конечно, рядовому спортбайкеру не приходится менять колесо в авральном порядке (вместе с тем, не будем забывать, что половина машин из списка - «полуфабрикаты» для постройки гоночных аппаратов). Зато как красиво смотрится этот узел! Есть у такого варианта критический изъян: чтобы увеличить крутильную жесткость подвески, маятник приходится делать довольно массивным.

Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Именно в погоне за снижением веса Ducati на новейших моделях своих спортбайков вернулась к обычному двухстороннему маятнику.

У мотоциклов с карданной передачей, проходящей в пере маятника, это самое перо так и так приходится делать внушительных размеров. Поэтому возникает соблазн возложить на него все несущие функции, отказавшись от второй половины маятника и закрепив колесо консольно. По этому пути пошли инженеры BMW (мотоциклы с подвесками Monolever и Paralever), Honda (модель NTV650), Moto Guzzi (Breva VI100).

Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Вторая «фишка» - задние подвески с горизонтальным амортизатором (амортизаторами), установленным под силовым агрегатом. Конструкторы мотоциклов спортивного характера (Yamaha RD500LC, Buell) идут на этот шаг ради того, чтобы снизить центр масс машины, а главное - вывести амортизатор из аэродинамической «тени»: стоящий вертикально за двигателем амортизатор обычной моноподвески плохо охлаждается. А вот в задней подвеске мотоциклов Harley-Davidson серии Softail амортизаторы (работающие не на сжатие, а на растяжение) размещены под двигателем для того, чтобы... их спрятать! Создается иллюзия классического байка с непод-рессоренным задним колесом.

На роскошных туристических мотоциклах, таких, как Honda Gold Wing, применяется подвеска заднего колеса с пневмоэлементами и бортовым компрессором, так что жесткость подвески можно изменять прямо на ходу! Верх разврата - установленная на Suzuki Cavalcade система: по специальной программе то надуваются, то сдуваются подушечки на седле, чтобы «пятая точка» не затекала...

Эволюция задней подвески: взыскуя прогрессии

Недостаток подвесок с прогрессивной характеристикой, создаваемой с помощью рычажного механизма, - большое количество шарниров, которые требуют постоянного ухода и все равно, гады, изнашиваются. Поэтому инженеры компаний КТМ и WP разработали подвеску PDS (Progressive Damping System - «система прогрессивного демпфирования»), в которой такая характеристика создается за счет внутренней конструкции амортизатора. Гениальное - просто: снаружи пружина переменного шага, внутри амортизатора два поршня. Один создает малое гидравлическое сопротивление и работает постоянно, второй, с большим сопротивлением, вступает в действие при значительных ходах (когда специальная игла закрывает перепускное отверстие).

Мозги инженеров шелестят постоянно. Новейшая разработка - Honda Unit Pro-Link: ее впервые применили на гоночных мотоциклах, а сейчас используют и на некоторых дорожных машинах. Как и в системе Suzuki Full Floater, амортизатор не соединен с рамой, но его верхняя проушина опирается не на рычажную систему, как у Suzuki, а на сам маятник. Рычаги для создания прогрессивной характеристики проходят снизу.

Системы подвесок с прогрессивной характеристикой пробрались даже на скутеры. Инженеры испанской компании Derbi в дебютировавшей в 1998 году модели Predator соединили амортизатор задней подвески с маятником через промежуточную рычажную систему. В усовершенствованном виде подобная система применяется также на новейшей Gilera Nexus (схема показана на иллюстрации, открывающей материал).

А вот самое интересное: как бы ни совершенствовали конструкторы подвеску, изобретая все более хитроумные схемы, традиционная схема с двумя амортизаторами никак не сдается. Видимо, она вселяет доверие на уровне подсознания: две стойки - это надежнее всего.

Источник:




Другие новости:

Однако

Название Hayabusa, которое используется Suzuki, в переводе с японского означает «сокол-сапсан», подразумевая, что мотоцикл Suzuki GSX 1300R Hayabusa такой же быстрый как эта редкая птица. Пикируя на свою жертву хищник развивает запредельные скорости 290-325 км/ч.