Рулевые амортизаторы

Даже в прямолинейном движении мотоцикла на переднюю вилку могут воздействовать силы, отклоняющие ее от среднего положения. Например, на небольших неровностях дороги вектор сил сцепления может прикладываться не к середине профиля шины, а ближе к боковине, что приводит к вращению вилки вокруг оси рулевой колонки. Накладываясь друг на друга, эти воздействия могут привести к резонансным явлениям, которые, в свою очередь, вызывают колебания системы рулевого управления, известные под названием «шимми» (на профессиональном жаргоне их еще называют «биением руля»), и «рыскание» машины. Оба этих явления нарушают прямолинейное движение мотоцикла и, таким образом, негативно влияют на безопасность езды.

Подобные колебания чаще возникают у современных спортивно-дорожных машин, имеющих широкие передние шины, поскольку чем больше ширина профиля шины, тем больше смещается пятно контакта из средней плоскости при наклоне машины. Это может привести к критической ситуации, например, во время ускорения при выходе из поворота на дороге с волнообразной поверхностью, когда переднее колесо теряет контакт с дорогой — прежде всего у мощных машин с небольшой массой, таких как «Сузуки RGV250» или «Дукати 916».

Эффекту «шимми» подвержено непосредственно рулевое управление, а «рысканию» — все узлы, находящиеся позади рулевой колонки. Идеальным было бы учитывать эти явления еще на стадии конструирования. Однако это представляется чрезвычайно трудным из-за влияния многих компонентов: распределения массы, размера шины и состава резины, настройки систем подрессори-вания и амортизации, геометрии рулевого управления, посадки водителя и т.д. Избавиться от «шимми» на скоростях свыше 80 км/ч можно или увеличением собственной частоты колебаний рулевой системы, или снижением частоты колебаний рамы. Но поскольку колебания системы рулевого управления не поддаются полному подавлению, то прибегают к установке специальных амортизаторов (демпферов) рулевого управления. В шоссейно-кольцевых гонках применение рулевых амортизаторов стало стандартом.

Как же может маленький демпфер гасить весьма значительные колебания? Очень просто — благодаря тому, что он не дает им возникнуть, так как он устанавливается почти без зазора и эффектно подавляет колебания даже малой амплитуды.

Конструктивно рулевые амортизаторы подразделяются на механические (фрикционные) и гидравлические Механические демпферы гасят колебания в момент их возникновения за счет сил трения между несколькими дисками, прижатыми друг к другу и соединенными либо с рамой, либо с мостиками руля. Эта система прекрасно известна российским мотоциклистам, поскольку применяется почти на всех мотоциклах нашего производства. Но при таких несомненных достоинствах, как простота устройства и регулировки, она имеет довольно значительные недостатки. Так, из-за большой величины силы трения покоя становится затруднительной незначительная коррекция траектории движения машины А при больших амплитудах колебаний механический демпфер не в состоянии превратить механическую энергию в тепловую и его эффективность резко падает.

Более эффективен и безопасен гидравлический демпфер, который при малых перемещениях руля практически не противодействует коррекции рулевого управления, а при увеличении скорости перемещения реагирует на колебания рулевого управления более сильным демпфированием за счет прогрессивной характеристики (степень демпфирования пропорциональна квадрату скорости перемещения). Принцип действия гидравлического рулевого амортизатора состоит в перемещении в корпусе, заполненном амортизаторной жидкостью и связанном с рамой, подвижного элемента (поршня, крыльчатки или шайбы), связанного с передней вилкой. Жидкость при этом просачивается через зазоры или специальную систему каналов и клапанов.

Наиболее распространены гидравлические рулевые амортизаторы поршневого (телескопического) типа, по устройству сходные с амортизаторами мотоциклетных подвесок. Корпус амортизатора подвижно связан с рамой мотоцикла, а шток с укрепленным на нем поршнем — с мостиком передней вилки. Шток пронизывает корпус насквозь, чтобы сохранить постоянным объем масла при его передвижении. Поршень может иметь каналы и клапан, аналогичные по устройству применяемым на амортизаторах задних подвесок. В более сложной системе, изображенной на рис. 2, масло при перемещении поршня вправо перетекает из одной части корпуса в другую через каналы в поршне. При перемещении поршня влево каналы в поршне закрываются подпружиненными шариковыми клапанами, и масло перетекаот через канал меньшего сечения в штоке. В этом канале расположена дозирующая игла, которая может регулировать его сечение при вращении части штока, выходящей из корпуса. Продолжение.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *