Основа основ. Устройство мотоциклетных рам, часть 1. Рама для мотоцикла

Трубчатая или прессованная рама для мотоцикла - Июль 1929 года

Онлайн
- Архив
- Форум
- Wiki
- Купи авто
- Реклама
Издания
- Журнал “За рулем”
- Газета “За рулем – Регион”
- Журнал “Купи авто”
- Журнал “Мото”
- Журнал “Рейс”
- Книги, Каталоги
- Подписка
Товары и услуги
- Интернет магазин
- Товары ЗР
- Реклама
- Турбюро
Реклама
Подписка
Архив
Форум
Wiki
Купи авто

Войти

Анонсы
Издания
- За рулем
- Газета "За рулем - Регион"
- Купи авто
- Мото
- Рейс
За рулем
Газета "За рулем - Регион"
Купи авто
Мото
Рейс
Книги и каталоги
- Новинки
- Популярная литература
- Техническая литература
Марки и модели
- Все марки
- Acura
- Alfa Romeo
- Alpina
- Aston Martin
- Audi
- BAW
- Bentley
- BMW
- Brilliance
- Bristol
- Bugatti
- Buick
- BYD
- Cadillac
- Caterham
- Changan
- Chery
- Chevrolet
- Chrysler
- Citroen
- Cord
- Dacia
- Daewoo
- Daihatsu
- Delahaye
- Derways
- DFM
- Dodge
- Eriba moving
- FAW
- FBS
- Ferrari
- FIAT
- Fisker
- Ford
- Freightliner
- Geely
- GMC
- Great Wall
- Grinnall
- Gumpert
- Hafei
- Haima
- Hino
- Honda
- Horch
- Hummer
- Hymer
- Hyundai
- Infiniti
- International
- Iran Khodro
- Isuzu
- Iveco
- JAC
- Jaguar
- Jeep
- Jinbei
- Kamaz
- KIA
- Lamborghini
- Lancia
- Land Rover
- LDV
- Lexus
- Lifan
- Ligier
- Lincoln
- Lotus
- Luxgen
- Mahindra
- Man
- Maserati
- Maybach
- Mazda
- Mercedes-Benz
- Mercury
- MG
- Mini
- Mitsubishi
- Morgan
- Nash Ambassador
- Nissan
- Noble
- Opel
- ORCA
- Pagani
- Pegaso
- Perodua
- Peugeot
- Piaggio
- Pininfarina
- Polaris
- Pontiac
- Porsche
- Proton
- Renault
- Rolls-Royce
- Rover
- SAAB
- Saleen
- Samsung
- Saturn
- Scania
- Scion
- SEAT
- Setra
- Shuanghuan
- Skoda
- Smart
- Spyker
- Ssang Yong
- Steyr
- Strathcarron
- Studebaker
- Subaru
- Suzuki
- TATA
- Tianma
- Tianye
- Toyota
- Tucker
- Venturi
- Volkswagen
- Volvo
- Vortex
- Westfield
- Willys
- Xin Kai
- YAMAHA
- Zxauto
- Богдан
- ВАЗ
- Валдай
- ВИС
- Волжанин
- ГАЗ
- ГолАЗ
- ё-мобиль
- ЗАЗ
- ЗИЛ
- ЗИС
- ЗМЗ
- ИЖ
- КАВЗ
- Комбат
- КРАЗ
- ЛиАЗ
- МАЗ
- Москвич
- ОКА
- ПАЗ
- РОАЗ
- Сталкер
- ТагАЗ
- Тигр
- УАЗ
- Урал

Поиск

Анонсы
За рулем
Газета "За рулем - Регион"
Купи авто
Мото
Рейс
Книги и каталоги
Марки и модели
Поиск

ЗР 1929

ЗР 2018
ЗР 2017
ЗР 2016
ЗР 2015
ЗР 2014
ЗР 2013
ЗР 2012
ЗР 2011
ЗР 2010
ЗР 2009
ЗР 2008
ЗР 2007
ЗР 2006
ЗР 2005
ЗР 2004
ЗР 2003
ЗР 2002
ЗР 2001
ЗР 2000
ЗР 1999
ЗР 1998
ЗР 1997
ЗР 1996
ЗР 1995
ЗР 1994
ЗР 1993
ЗР 1992
ЗР 1991
ЗР 1990
ЗР 1989
ЗР 1988
ЗР 1987
ЗР 1986

ЗР 1985
ЗР 1984
ЗР 1983
ЗР 1982
ЗР 1981
ЗР 1980
ЗР 1979
ЗР 1978
ЗР 1977
ЗР 1976
ЗР 1975
ЗР 1974
ЗР 1973
ЗР 1972
ЗР 1971
ЗР 1970
ЗР 1969
ЗР 1968
ЗР 1967
ЗР 1966
ЗР 1965
ЗР 1964
ЗР 1963
ЗР 1962
ЗР 1961
ЗР 1960
ЗР 1959
ЗР 1958
ЗР 1957
ЗР 1956
ЗР 1955
ЗР 1954
ЗР 1953
ЗР 1952
ЗР 1951
ЗР 1950
ЗР 1949
ЗР 1948
ЗР 1947
ЗР 1946
ЗР 1945
ЗР 1944
ЗР 1943
ЗР 1942
ЗР 1941
ЗР 1940
ЗР 1939
ЗР 1938
ЗР 1937
ЗР 1936
ЗР 1935
ЗР 1934
ЗР 1933
ЗР 1932
ЗР 1931
ЗР 1930
ЗР 1929
ЗР 1928

№13

№1
№2
№3
№4
№5
№6

№7
№8
№9
№10
№11
№12
№13
№14
№15
№16
№17
№18
№19
№20
№21
№22
№23
№24

Трубчатая или прессованная рама для мотоцикла

К обзору номера
0 —

www.zr.ru

Основа основ. Устройство мотоциклетных рам, часть 1

Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

Сегодняшняя статья из цикла об устройстве мотоцикла посвящена рамам. Без этого важного узла наши двухколесные друзья превратились бы в неуправляемые снаряды, которых колбасит из стороны в сторону при малейшей попытке райдера повлиять на траекторию движения. Да и надо же как-то связать воедино все прочие элементы конструкции!

В общем, как ни крути, а рама – вещь необходимая. И пусть в последнее время конструкторы всячески пытаются опровергнуть это утверждение, до повсеместного отказа от рамы еще очень далеко (если это вообще когда-нибудь случится). Давайте рассмотрим общие для всех вариантов конструкций моменты, после чего перейдем к конкретике.

Не дать развалиться

Рама предназначена для выполнения многих функций, которые можно условно разделить на «структурные» и «геометрические». Со структурной стороны, рама нужна для того, чтобы расположить и закрепить двигатель, трансмиссию, подвеску и так далее. Чтобы осуществить это, рама должна быть жесткой, прочной, и по возможности легкой. Геометрическая роль рамы заключается в обеспечении необходимых параметров геометрии подвески и рулевого управления (об этих характеристиках рассказывается во второй части материала об устройстве передней подвески), колесной базы и положения центра тяжести. Есть и неочевидный, но очень важный момент – именно рама обеспечивает расположение колес на одной линии.

Также необходимо, чтобы рама была достаточно жесткой, чтобы обеспечить противодействие силам, возникающим в повороте, при ускорениях и торможениях – и все это без участия со стороны рулевого управления и подвески. Все вышеперечисленное является определяющим со времен появления первых мотоциклетных рам. Если нет нужной жесткости, может происходить смещение переднего колеса относительно заднего – в пределах от небольшого до очень опасного.

Малая жесткость рамы приведет не только к плохим ощущениям для райдера во время езды, она сведет все преимущества отличного двигателя на нет. Ведь если байк постоянно колбасит – ехать агрессивно и напористо у пилота не получится, и его обойдут более технически продвинутые соперники. Известный факт, подтвержденный множеством примеров из спорта – многие победы достигнуты за счет преимуществ именно по части рамы, даже несмотря на применение не самого мощного мотора.

Однако спорт – это одно, а гражданская езда – совсем другое. В последнем случае стоимость и форма рамы обладают таким же значением, как и прочие характеристики. Нет никаких сомнений в том, что прекрасно построенная рама преобразит изначально не блистающую машину. Это заметно в мелкосерийном производстве, где есть возможность уделять внимание мельчайшим деталям и оттачивать технологии до блеска. Поэтому тюнинговые рамы всегда будут популярны в узком кругу райдеров-перфекционистов, желающих довести управляемость своего байка до предела.

С появлением гоночного класса Moto2 производство отточенных и продуманных рам вышло на новый виток. Ведь теперь у производителей появилась возможность проверить свои разработки в самом суровом горниле соревнований высшего уровня. К ветеранам индустрии вроде Harris и Moriwaki присоединились новые имена – например, RSV, ранее занимавшиеся лишь проектированием элементов для авиационных конструкций. Знания, мастерство, интуиция, даже вдохновение – все это очень важно в таком непростом деле, как обеспечение баланса характеристик управляемости. И неважно, гранприйный это снаряд или дорожная «рабочая лошадка».

Гранприйный снаряд Moriwaki MD600 - рамный гений японцев во всей красе

Полкило назад, три вперед

А начинается работа над будущим «коконом» для элементов машины с распределения веса и настройки положения центра тяжести. Конструкция мотоцикла не позволяет сильно разгуляться в вопросе размещения крупных узлов, таких как топливный бак, двигатель, задняя и передняя подвески. К счастью, такое расположение узлов достаточно удачно с точки зрения распределения веса.

Центр тяжести оказывает огромное влияние на два основных показателя: во-первых, ускорение и торможение, во-вторых, прохождение поворотов. При выборе конструкторами положения центра тяжести в первую очередь руководствуются вопросами разгона-торможения, а уже потом – прохождения поворотов. Если немного подумать, также появится еще один вывод – центр тяжести определяет степень перераспределения веса при ускорениях-торможениях, а значит, непосредственно влияет на коэффициент сцепления шин с полотном.

При идеальном положении центра тяжести пробуксовка заднего во время ускорения начиналась бы только при отрыве переднего колеса от земли. Аналогично, блокировка переднего колеса в процессе торможения начиналась бы только при отрыве заднего колеса от земли.

Можно лишь представить титанический труд конструкторов, работающих над гоночными мотоциклами – ведь эти байки много времени проводят на одном колесе! Достаточно посмотреть замедленные повторы, когда райдеры MotoGP в зоне торможений отрывают заднее колесо от земли, но передняя шина при этом продолжает сохранять контакт с асфальтом. На величину сцепления шин с дорогой также влияет длина колесной базы: если ее увеличивать при неизменном положении центра тяжести, то фактически будет снижаться сцепление из-за относительных углов между колесами.

Великий Доктор демонстрирует блестящую работу по части развесовки, проведенную гоночными инженерами Yamaha

Думаем дальше. При повороте желательно (нет, для душевного спокойствия райдера - даже необходимо!) обеспечить одинаковое сцепление передней и задней шин с асфальтом. Из этого следует, что центр тяжести должен быть равноудален от колес, то есть находиться посередине колесной базы. А вот высота центра тяжести – это всегда компромисс. Высокий центр тяжести обеспечивает лучшее сцепление шин, что позволяет более интенсивно ускоряться и тормозить в повороте, также уменьшается радиус поворота. Однако при низком центре тяжести уменьшается инерция относительно оси крена, иными словами – рулевое управление становится более чувствительным. Такой байк в движении кажется менее тяжелым, более ловким и простым в управлении на низких скоростях и в заносе.

Так или иначе, идеального решения, распространяющегося на все ситуации, в вопросе высоты центра тяжести не существует. Поэтому его подбирают, исходя из предназначения и «ареала обитания» мотоцикла.

Уяснив, что нам нужно от будущей рамы, давайте выберем для нее наиболее оптимальный материал и придадим элементам конструкции нужную форму.

Трудности выбора

Первоначально, когда опыт постройки рам еще только начинал складываться в общую копилку, производители пробовали все подряд. Отрезки стальных труб скреплялись в различных точках при помощи кронштейнов, образующих рулевую колонку и точки крепления рычага подвески. До широкого распространения сварки трубы покрывали припоем, затем вставляли в приливы кронштейнов и нагревали. Разумеется, такие «туземные» методы не слишком хорошо сказывались на жесткости конструкции, поэтому с распространением сварки к процессу изготовления рамы стали подходить по-другому.

Если для алюминия и стали сварка остается наиболее предпочтительным способом соединения, то к композитным материалам с ней уже не подойдешь. Да и вообще, с композитами все немного по-другому, но об этом чуть ниже. А пока поговорим о конфигурации элементов рамы.

Традиционный подход основан на применении треугольных конструкций, это прекрасно иллюстрирует простая велосипедная рама, да и «птичья клетка» тоже. Ромб, образованный трубами рамы, разделен на два треугольника трубой, проходящей между седлом и осью педалей. Это придает ромбовидной раме большую жесткость и прочность, а каждая труба остается эффективно зафиксированной от изгиба. Аналогичный подход с применением треугольников используется на множестве мотоциклов – от динозавров начала XX века до ультрасовременных гоночных машин.

Ромб велосипедной рамы состоит из двух треугольных конструкций

В тех рамах, которые недостаточно усилены треугольными конструкциями, в качестве элемента жесткости используют двигатель. Его закрепляют в трех точках между открытыми частями рамы. Как правило, «жесткий» двигатель получается более тяжелым, нежели такой, который не участвует в образовании силовой конструкции, однако из-за меньшего веса рамы общего увеличения массы машины не происходит.

Компьютерно-теоретические изыскания

К счастью, блага развития нашей цивилизации затронули и проектирование мотоциклетных рам. Теперь можно не изготавливать десятки различных вариантов конструкций, отбрасывая неудачные и совершенствуя те, что лучше других справляются с поставленными задачами. Использование братьев наших кремниевых позволяет смоделировать виртуальный прототип рамы, а затем подвергнуть его различным испытаниям: задать необходимые нагрузки, проверить реакцию конструкции на вибрации.

Новые методики – новые задачи. В результате компьютерного моделирования выяснилось, что большинство труб рамы в различных плоскостях должны иметь различную прочность. Круглые трубы обладают одинаковой прочностью во всех направлениях, в то время как прочность труб квадратного или прямоугольного сечения в одном направлении больше, чем в другом. Поэтому там, где это необходимо, в целях экономии веса или для повышения жесткости можно использовать квадратные или прямоугольные трубы.

Может даже оказаться, что стоит «напрячь» двигатель, взвалив на него часть нагрузок. Однако не стоит думать, что так стали делать лишь с появлением компьютерного моделирования рам: еще в пятидесятых годах Vincent успешно включила двигатель в силовую схему мотоцикл

motocafe.ru

рама мотоцикла - Мотобратва

Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

Не дать развалиться

Гранприйный снаряд Moriwaki MD600 - рамный гений японцев во всей красе

Полкило назад, три вперед

motocafe.ru

Устройство мотоцикла: Рама - Мотобратва

— Мои друзья говорят, что мотоцикл устроен очень просто, тут и изучать-то нечего. Но я слышал, что есть мотоциклы дороже автомобиля. Наверное, не такие уж они простые ?

Действительно, назвать BMW R1100 GS стоимостью в 11 500 долларов или RVF 750 RS 45 стоимостью 28 000 долларов простыми как-то язык не поворачивается. Это сложнейшие устройства, в которых каждый грамм металла и пластика имеет свое назначение, выполняет свою задачу.Общая схема расположения главных узлов, найденная Готлибом Даймлером больше 100 лет назад, до наших дней осталась практически неизменной.Основу этой схемы составляет рама, то есть остов, скелет, к которому крепятся все остальные узлы.

Как мы уже отметили, к мотоциклетной раме, как к скелету, крепятся все основные компоненты мотоцикла. Она воспринимает всю необходимую нагрузку: вес этих агрегатов, а также водителя и пассажира; тяговое усилие и усилия, возникающие при торможении; динамические нагрузки, появляющиеся при прохождении поворотов и преодолении препятствий.

Диагональная алюминиевая рама мотоцикл «Bimota»

Все эти нагрузки условно можно разделить на изгибные, действующие в продольной плоскости мотоцикла, и крутильные, действующие в поперечной плоскости.

Очевидно, что чем жестче рама, тем меньше ее упругие деформации, тем лучше мотоцикл «держит дорогу», то есть сохраняет заданное направление движения.

В зависимости от конструктивного исполнения различают одинарные и двойные, закрытые и открытые рамы, а в зависимости от профиля элементов — трубчатые или штампованные сварные рамы.Пример одинарной закрытой конструкции — рама «ИЖ-Планеты», пример двойной закрытой — рама «Урала». С первого взгляда очевидна разница: если передний подкос, идущий вниз от рулевой колонки, состоит из одной трубы (или иного элемента) — рама одинарная; если он раздваивается — рама двойная. Оба показанных варианта — закрытые, потому что образованы элементами, составляющими замкнутый контур. Иногда роль нижней образующей или переднего подкоса играет сам силовой агрегат вают открытой.

В 50-60-е годы прошлого столетия довольно широкое распространение за рубежом получили хребтовые рамы, у которых очень мощной была верхняя часть, что позволило просто подвешивать к ней силовой агрегат.

С ростом мощности двигателей хребтовая рама вышла из употребления. Ей на смену пришли монокок и дуплекс. Первая получилась из хребтовой, когда «хребет» был раздут до такой степени, что стал и вместилищем для бензобака. Дуплекс же похож на обычную трубчатую двойную раму, но две верхние трубы у него приварены к нижней части рулевой колонки, а два передних подкоса — к верхней части колонки. От этого рама стала гораздожестче, и на ней прекрасно разместился огромный топливный бак.

Ажурная рама мотоцикла Ducati

Увы, и эта конструкция оказалась не вечной. На смену ей пришла диагональная рама, сваренная из алюминиевых мощных коробчатых профилей. Назвали ее так из-за того, что она идет от рулевой колонки по диагонали к заднему маятнику. Если смотреть сверху, то при некоторой доле воображения можно увидеть, что рама похожа на латинскую «U».Прижившись вначале на спортивных мотоциклах, диагональная рама (или «дельтабокс», как ее иногда еще называют) вскоре стала почти безраздельно господствовать и в мире дорожных «спортбайков». В заключение можно еще упомянуть о вовсе оригинальных хитросплетенных ажурных рамах мотоциклов «Ducati», даже не получивших в народе пока еще собственного названия.

Сделанная вручную рама чоппера

motocafe.ru

Устройство мотоциклетных рам, часть 2. Надежда, опора и прочие несущие функции

Стальная дуплексная рама Yamaha XVS950A в разрезе

Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

Продолжаем экскурсию в мир наиболее нагруженных и вечно находящихся «под давлением» компонентов наших байков. В этот раз поговорим о различных типах рам а также о том, какие «глюки» по части управляемости может вызывать неправильно сконструированная или настроенная ходовая.

Типы рам

Наиболее распространенной является рама закрытого типа, трубы которой в передней части под двигателем образуют замкнутый контур. Двигатель и трансмиссия располагаются внутри этого контура, и крепятся к кронштейнам рамы болтами. Если размеры и вес машины этого требуют, тогда используются две нижних и две верхних трубы для увеличения жесткости на кручение. Вы наверняка слышали термин «дуплексная рама» - это как раз о последних.

В случае с рамой закрытого типа, связка двигатель-трансмиссия является пассивным элементом и просто размещается внутри контура рамы. Обычно закрытые рамы изготавливают из стальных труб, хотя есть множество примеров использования стального коробчатого профиля

Рассказывая о решетчатой раме, или «птичьей клетке», нельзя не обратиться мыслями к солнечной Италии и одному из наиболее талантливейших дизайнеров за всю историю мотостроения – Массимо Тамбурини, на счету которого работа над Ducati 916, MV Agusta F4 и парой десятков менее громких моделей. История рождения «птичьей клетки» весьма любопытна, и при этом знает ее далеко не каждый.

А начинается все с появления на свет... японской революции под названием Honda CB750 в 1969 году. Тогда еще молодой Тамбурини, следящий за всеми сколько-нибудь значимыми новинками мотопрома, сразу же купил себе будущую легенду. И, катаясь на CB750 по треку, не совладал с управлением, разбил байк, и сломал себе три ребра.

Валяясь на больничной койке и маясь от безделья, Массимо понял, что жесткость и прочность современных рам не соответствует возросшей мощности, которую предлагают японские оборотистые рядники. Молодой дизайнер, который в будущем станет настоящей иконой итальянского мотостроения, достал записную книжку и на ее страницах набросал эскиз рамы, ставшей самой первой «птичьей клеткой»…

Впоследствии ее установили на Bimota HB1 – байк, заимствующий многое от Honda CB750, в частности, двигатель, тормоза, некоторые элементы подвески. К слову, две последние буквы в названии Bimota относятся к фамилии Тамбурини, но это уже совсем другая история…

Bimota HB1 с рамой-прототипом птичьей клетки

Если говорить о технической стороне «птичьей клетки», то она состоит из множества коротких отрезков, сваренных между собой таким образом, чтобы получились треугольники. Благодаря использованию двигателя в качестве силового элемента рамы, получается очень легкая и жесткая конструкция. Пожалуй, конкретный пример использования «клетки» каждый может привести сам – Ducati прославили конструкцию на весь мир, сделав ее название синонимом «красной конюшни».

Современная птичья клетка, Ducati 1098

А теперь давайте перенесемся на другую сторону земного шара, в обитель суровых самураев и высоких технологий. Японские производители «клетку» не особо жалуют, предпочитая диагональные рамы. Как правило, такие рамы состоят из двух больших балок, идущих от рулевой колонки к оси качания рычага задней подвески (если только ось качания рычага не располагается непосредственно на двигателе). Во всех рамах такого типа двигатель используется в качестве силового элемента.

Диагональная рама Deltabox, Yamaha FZR 600 1997

Каждый производитель использует свою конструкцию диагональной рамы, но какой-то принципиальной разницы между ними нет. Большинство «диагоналей» выполнены из алюминия коробчатого профиля, хотя иногда применяется и сталь. Особенно стоит отметить вариант от Triumph, примененный, например, на спортбайке Daytona 955i – балка образована парой алюминиевых труб овального сечения. Изготавливают алюминиевые рамы при помощи литья, штамповки, экструзии, проката и многих других технологий. Часто рама состоит из элементов, изготовленных совершенно разными способами, подобранными для достижения наилучшего результата.

Triumph Daytona 955i, диагональ рамы образована парой овальных труб

Кроме всем известных «диагоналей» и «птичьих клеток» есть и другие типы рам. Например, хребтовые рамы, которые активно применяются на скутерах и мопедах – да и на технике посерьезней тоже встречается (например, на Honda CB900F Hornet). Сопротивление кручению здесь обеспечивается за счет большого эффективного диаметра стального хребта.

Конструкция хребтовой рамы позволяет получить весьма опрятную машину, спрятав в полости рамы воздушный фильтр, проводку, топливный бак – тут уж каждый производитель решает вопрос организации пространства по-своему. Недостаток «хребта» в том, что при серьезной аварии восстановить целостность конструкции практически невозможно.

Хребтовая рама на Honda CB900F Hornet

Штампованная рама несущей конструкции, она же «монокок» - логическое продолжение сварных штампованных рам хребтового типа. Жесткая и легкая конструкция такой рамы образуется множеством сваренных между собой штампованных элементов из стали (или алюминия, как на Kawasaki ZZR 1400).

Наиболее известным примером подобной конструкции можно считать раму ставшего уже легендарным мотороллера Vespa, созданного сразу после Второй мировой войны. Любопытно, что конструкция рамы самой первой «Веспы» 1946 года оказалась настолько удачной, что дожила до наших дней лишь с небольшими изменениями. Основная часть рамы выполнена из пары больших штампованных элементов из стали, сваренных между собой по продольной оси.

Рама-монокок Kawasaki ZZR 1400 2006

Она расширяется за счет дополнительных штамповок, образующих рулевую колонку, защиту ног и подножки (передняя и боковые панели не относятся к структурным элементам конструкции). В совокупности все эти элементы образуют конструкцию, обладающую отличной жесткостью при довольно небольшом весе. Если же прибегнуть к другому варианту и использовать трубчатую раму, закрытую стальными панелями кузова, то в итоге получилась бы машина, обладающая меньшей жесткостью и большим весом.

BMW – давайте совсем выбросим раму

Как мы уже выяснили, у многих мотоциклов двигатель используется в качестве нагруженного элемента конструкции. Также довольно часто именно на двигателе, а не на раме, размещают ось рычага задней подвески. В результате можно отказаться от боковых элементов рамы. Но немцы из BMW решили уйти еще дальше, отказавшись от основной рамы на своих «оппозитах».

Это стало возможным благодаря использованию передней подвески Telelever, которая закрепляется на двигателе, и двух подрамников: одним спереди, удерживающим рулевую колонку и топливный бак, и одним сзади – на нем располагается сиденье. Оба подрамника связаны между собой и двигателем при помощи болтов, в этом случае двигатель несет на себе всю нагрузку, а не часть её.

Воздушный силуэт BMW R1200C, подкрепленный отсутствием рамы как таковой

Просчеты и «глюки»

Эта глава – своеобразный небольшой итог всех статей, посвященных подвеске и раме мотоцикла (если вы что-то не читали – милости просим в наш «Железный цех: теория»). Здесь мы не будем говорить об очевидных вещах, вроде того, что в конструкцию ходовой спортбайка закладывается малый угол наклона рулевой колонки и короткая база, чтобы обеспечить быстрое прохождение поворотов. Вместо этого, давайте обсудим практические моменты, от которых также очень сильно зависит управляемость и стабильность двухколесной машины. Ведь тип шин и давление в них, распределение багажа на мотоцикле, настройка подвесок – все это влияет на поведение байка на дороге не меньше, чем заложенные в геометрию шасси параметры. Итак – давайте пройдемся по некоторым причинам плохой управляемости мотоцикла и разберемся, как с этим бороться.

Раск

motocafe.ru

Тюнинг - кастомайзинг мотоциклетных рам

Геометрия рамы мотоцикла (чоппера).

Для начала немного теории и чуть чуть истории. Совсем не так давно, всего лишь в восьмидесятом году двадцатого века, никто из чоперостроителей тех лет не имел глубоких научных познаний о геометрии передней части рамы мотоцикла и о так называемом Трейле и его влиянии на управляемость . Удивительно!, но все кастомайзеры всё делали на глазок и естественно поэтому одни длинновилочные мотоциклы управлялись плохо, другие очень плохо. Отметим, что тогдашние, особенно европейские законы разрешали не более чем 35- градусный угол наклона вилки, но сами понимаете, что для радикальных чопперистов кастомайзеров это было катострофически мало и им было плевать на законодательство.

Но вот в чём загвоздка- поднимать рулевую колонку ради удлинения вилки всё выше и выше тоже не выход, силуэт таких аппаратов становился всё более карикатурным и не о какой функциональности не могло быть и речи. К тому же существовала опастность застревать под мостами, и мотоциклу грозила ночёвка на улице, так как чопперы не проходили в гаражные ворота.(шутка).

В то время в интересной и загадочной стране под названием Королевство Швеция жил увлечённый радикальными красавцами чопперами шведский подданный Толле Дениш. Он первым начал задумываться о влиянии трейла на управляемость и действуя основательно, начал эксперементировать с различными комбинациями углов наклона вилки и рулевой колонки, что то теоретически расчитывал, что то испытывал на практике и в конце концов остановился на формуле : 43 — градусный наклон рулевой колонки + 7,21 градуса угол в траверсах = 50,21 градуса общего наклона вилки. Но это так называемый идеал,» отточенный» Толле, который распространён для чопперов шведской школы кастомайзинга.

У американских кастомайзеров эти данные более расширены, и если вы хотите построить чоппер с красивым силуэтом, но в то же время сохранить нормальную управляемость, то не выходите за рамки трейла от 2 до 7 дюймов или 5 — 17,8 сантиметра, по нашему стандарту.

Теперь настало время объяснить, что такое Трейл (след) — это расстояние между точками пересечения с уровнем земли двух воображаемых линий, одна из которых — продолжение продольной оси рулевой колонки, а другая вертикаль, проведённая через ось переднего колеса, перпендикулярная поверхности земли. Когда Трейл слишком мал — это плохо, а когда слишком большой — тоже не хорошо.

Мотоцикл или плохо ведёт себя на малых скоростях, или «колбасится на больших». А когда рейк( угол наклона рулевой колонки) больше 40 градусов, то трейл нужно однозначно уменьшать, что в свою очередь тоже чревато, ведь отрицательный Трейл тоже влияет на управляемость не лучшим образом.

Для чего Толле всё это надо было? Да цель святая — доказать законникам их невежественную неправоту и убедить, что на управляемость мотоцикла влияют не отдельно взятые угол наклона рулевой колонки или угол наклона вилки, а вся передняя геометрия мотоцикла в целом.

Настырный мужик до того достал официальные инстанции, что в 1982 году Шведский дорожно-транспортный институт (VTI), провёл серию сравнительных испытаний управляемости чоппера, изготовленного Толле из старого BSA и мотоцикла BMW, который числился на вооружении местной полиции. В итоге результат поверг всех в шок! : чоппер, оборудованный сущим беззаконием вместо вилки( длиннющий телескоп), показал лучшие результаты, чем серийный BMW.

И что самое удивительное в этой истории: государственные эксперты признали, что на управляемость мотоцикла влияет не угол наклона вилки, а Трейл, и на этом основании ограничение на рейк из законодательства было изъято! Наконец то был дан зелёный свет чопперам и их производителям на установку вилки любой длины. А наш герой Толле, не будь дураком, быстренько основал компанию Tolle Scandinavian Motorcycles AB, которая и по сей день авторитетнейший производитель чопперных угловых траверс и шведских вилок в сборе.

Рейк.

Рейк это угол наклона рулевой колонки и измеряется как и любой угол в градусах. Может совпадать и может заметно отличаться от угла наклона передней вилки. Во втором случае значение угла наклона вилки увеличивается за счёт так называемого экстра рейка или угла, изготовленного (для перьев вилки) в траверсах — так называемого траверсного рейка.

Соотношение рейка и экстра- рейка и влияет на важный с точки зрения управляемости мотоцикла показатель — Трейл. Трейл можно изменить не только меняя угол, заложенный в отверстиях для перьев вилки(в траверсах), но и меняя расстояние Д (см. фото) , изготовив траверсы с большим или меньшим Д- расстоянием.

А вообще изменение трейла на несколько миллиметров трудно почувствовать в управляемости, а вот изменение рейка ощутимо заметно. Чем угол его больше, тем больше радиус разворота и больше склонность мотоцикла к заваливанию на малых скоростях и больше устойчивость на больших, ну и соответственно меньше манёвренность аппарата, но зато такие чопперы имеют красивый силуэт, так любимый американской и скандинавской школой кастомайзинга. Они больше подходят для дальних прямых участков американских дорог.(хайвэев).

При небольшом угле наклона рулевой колонки, наоборот лучше управляемость на малых скоростях и лучше манёвренность мотоцикла, меньше радиус разворота но устойчивость на высокой скорости немного хуже. Эти аппараты больше подходят для городских суетливых поездок. (боберы). Какой рейк выбрать, решать вам, подумайте где вы больше будете ездить, в узких городских улочках или на прямых междугородних трассах. Ну и что самое важное для многих, это какой силуэт чоппера вам больше нравится, ведь красота мотоцикла так же как и красота любимой женщины, затмевает все его, её недостатки. Удачи.

Доработка рамы отечественных тяжёлых мотоциклов.

Если вы желаете ездить долго и без проблем на мотоцикле Урал или Днепр (без коляски), и при этом наслаждаться нормальной управляемостью, то рама этих мотоциклов должна быть доработана хотя бы по минимуму который я опишу (о разных видах мотоциклетных рам я написал вот тут).

Для начала проверьте соосность рулевой колонки и нисходящих труб рамы на параллельность(при виде спереди), затем на перпендикулярность (под углом 90 градусов) по отношению к поверхности стапеля или плиты (то же при виде спереди).

Шаблон траверсы.

При закреплении в конусах приспособления- рулевой колонки (см. статью стапель вот тут), неровности как правило сразу обнаруживаются, у кого нет приспособы, можно проверить с помощью лазерной указки. Если обнаружатся неровности, то греем трубы вокруг рулевой колонки газовым резаком и вставив ломик в рулевую колонку исправляем косяк.

Если неровности слишком большие, то придётся отрезать по швам колонку и заново закрепив на стапеле приварить по новому, нагрев и выровняв перед этим низходящие трубы или трубу бака(в зависимости от неровностей)

Рама может быть поведённой от долголетнего таскания гружённой коляски, а некоторые экземпляры попадаются кривыми с наших «технологичных» заводов. Поэтому эта проверка необходима. Так же необходимо с помощью штангенрейсмуса (см. инструменты) проверить на одинаковость и соосность точки крепления маятника, перед этим выкинув подальше резиновые сайлентблоки- так называемые заводские «подшипники»маятника. С ними нормальной управляемости никогда не увидите. В место них необходимо выточить бронзовые втулки (см. чертёж), запресовать в раму и зафиксировать их от проворота пресмаслёнками, вкрученными в точки крепления маятника.(соответственно нарезав резьбу)

Далее необходимо избавиться ещё от одних псевдоподшипников велосипедного типа, которые находятся в чашках рулевой колонки. Заводские подшипники применимы только на велосипеде, а с 220 килограмовым весом оппозитного мотоцикла шарики подшипника через пару месяцев эксплуатации приобретают треугольную или квадратную форму. Уже давным-давно на всех мото-иномарках стоят мощные конические роликовые подшипники рулевой колонки.

Подшипники этого типа подходят и для вертикальных и для горизонтальных нагрузок. Чтобы правильно установить такие подшипники, нужно отрезать от рамы заводские чашки и выточить новые, под наружный диаметр конического подшипника и его высоту (подробнее об этом я написал в отдельной статье вот здесь). Советую взять подшипники на номер больше(помощнее), чем стоят в штатных колёсах Урала или Днепра. Как правильно выбирать подшипники, а так же как научиться разбираться в маркировке подшипников, советую почитать в этой полезной статье.

Чашка точится с таким расчётом, что бы она потом очень плотно забилась (запрессовалась с натягом) в трубу рулевой колонки. Это позволит впоследствии приварить её к рулевой колонке(на рулевой колонке снимите болгаркой фаску для сварного шва) ровно без перекосов, даже если вы криво отрежете старую заводскую чашку(обе чашки).

Более мощный подшипник как правило имеет чуть больший внутренний диаметр внутренней обоймы, поэтому необходимо будет выточить более толстый шток(под внутренний диаметр внутренней обоймы подшипника) и запрессовать его в нижнюю траверсу (я изготовил и отхромировал новые траверсы).

Конические плодшипники вставлены над самодельными траверсами и закрыты чашками из нержавейки.

После сборки всего этого хозяйства на новых мощных подшипниках, вам будет легко поворачивать гружённый мотоцикл, держа руль одной рукой и ручку газа руля двумя пальчиками.(проверено на практике).

Остаётся сделать третью доработку рамы — полезно для тех кто хочет ездить очень далеко и при этом не испытывать дискомфорта от досаждающей в долгой дороге усталости от вибрации. К тому же после этой доработки перестанет постоянно откручиваться крепёж( болты, гайки) и в зеркалах будет постоянно чёткая( не размытая) картинка. Для этого необходимо вживить в раму резиновые сайлентблоки от ходовки ВАЗ 2108, и повесить на них двигатель (см. фото).

Понадобятся 4 сайлентблока от восьмёрки и пятый сайлентблок от амортизатора отечественных мотоциклов (у меня от Явы), который находится под баком (верхнее крепление мотора на двух шпильках м 8.) На шпильках м8 мотора можно закрепить вилку сайлентблока (с приваренной пластиной), отрезанную от амортизатора, а на раму приварить втулку с самим сайлентблоком (удлинив трубкой). Всё делается по месту, поэтому нет смысла приводить точные размеры.

Главное соблюсти соосность крепления двигателя, хотя при производстве на заводе мотор немного смещён от центральной оси. Как видно на фотографии, места сварки втулок восьмёрочных сайлентблоков я усилил мощными косынками из 10 миллиметровой стали, чтобы рама не потеряла жёсткость. После переделки особое удовольствие испытываешь когда заведённый оппозитный двигатель на минимальных холостых оборотах ведёт себя как живой, слегка покачиваясь из стороны в сторону, размахивая цилиндрами (как мотор автомобиля, установленный на резиновых подушках).

Маятник. Маятник как я уже говорил подвешиваем на двух бронзовых втулках, и врезаем пресмаслёнки. При смазке шприцем 1 раз в сезон через эти маслёнки, узел практически не изнашивается. К тому же маслёнки фиксируют втулки от проворота в корпусе.

Втулка сайленблока в раме усилена двумя косынками из 8 мм стали.

На чертеже(см. фото) внутренний диаметр под пальцы маятника, это размер под пальцы моего маятника и часто диаметр пальцев на маятнике у всех разный . Поэтому советую вначале отполировать пальцы на своём маятнике до зеркального блеска (на заводское качество пальцев без слёз не взглянешь), а затем точно измерить их диаметр микрометром, и заказать втулки с внутренним диаметром, больше диаметра пальцев на 0,03 — 0,04 мм.

Если вы любитель дальнобоя и любите слушать качественную музыку с нормальным взрослым автозвуком, то советую сделать то, что сделал со своим маятником я. Днепровский маятник (то же самое применимо и для Урала) я удлинил на 16 сантиметров и благодаря этому увеличил базу мотоцикла, она как на Голдвинге — 1700 мм.

Аккумулятор на 61 ампер (влезет и на 65) на моём мотоцикле Днепр

Это позволило повысить устойчивость мотоцикла на высоких скоростях — аппарат летит после сотни с уверенностью паровоза, и при резком торможении задним тормозом, его не разворачивает, как было раньше с коротким маятником. Но дело не только в этом, благодаря удлинению маятника, появилась возможность сдвинуть назад заднее колесо с крылом на 16 см и вследствии этого увеличить размер седла, и под ним установить аккумулятор на 65 ампер(см. фото).

Теперь можно устанавливать качественный усилитель для полноценной музыки, а так же стартер, ну и наслаждаться в дальних поездках ещё и мягким седлом.

чертёж бронзовых втулок для маятника Днепра

Чтобы качественно удлинить маятник, его необходимо разрезать строго посередине (обе трубы) и отрезать две овальные трубы от маятника-донора, длиной 16 см. Далее впресовываем в трубы овальные вставки, сделанные из стального прута примерно на глубину 50 мм.(в каждую трубу) .Остаётся всё это собрать на плоской плите с помощью струбцин и качественно обварить.

Днепровский маятник в отличае от Ураловского имеет конусную форму и при удлинении ещё и расширяется, что позволяет после удлинения сместить задний мост и кардан вправо на 28 мм и установить заднее колесо с покрышкой шириной 150 мм.

К тому же амортизаторы принимают красивый угол наклона и становятся мягче, а центр тяжести мотоцикла занижается (так как маятник уходит чуть вверх), и благодоря этому занижается центр тяжести и сиденье снижается ближе к поверхности земли, что очень удобно при посадке и остановке. Когда сидишь на мотоцикле, то ноги ставим на землю всей поверхностью ступни и в полусогнутом расслабленном состоянии.

После работы с маятником необходимо будет заказать токарю удлиненный карданный вал, качественную сталь для этого найти сложно, поэтому я использовал как заготовку полуось от жигулей.

Сталь качественная и расчитана на кручение, кардан из этой стали пришлось точить алмазным резцом, зато служит он уже десятый год без нареканий. Все размеры шлицов и диаметров как на родной детали, только длинна на 160 мм больше. О расширении рамы, для установки более широкого колеса, советую почитать здесь.

Ниже можно наглядно посмотреть мой мотоцикл Днепр в видеоролике, а почитать о его усовершенствовании желающие смогут вот тут. Надеюсь данная статья о геометрии рам и о переделке отечественных рам будет полезна начинающим кастомайзерам, удачи всем!

suvorov-castom.ru

Рама мотоцикла

Изобретение относится к мотоциклам, в частности к рамам мотоциклов. Рама мотоцикла включает каркас 1 для крепления передней 2 и задней 3 подвесок с качающимися рычагами. Подвески 2, 3 взаимодействуют каждая со своим амортизатором 5, 9. Амортизаторы 5, 9 последовательно соединены в едином корпусе 4. Корпус 4 имеет возможности перемещения по направляющим 6 каркаса 1 и блокировки указанного перемещения. Предлагаемое техническое решение направлено на регулирование жесткости подвески, в частности на уменьшение жесткости по отдельности передней и задней подвесок для повышения комфортности езды. 2 ил.

Изобретение относится к мотостроению и может быть использовано при производстве ран мотоциклов и мопедов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ Известны конструкции омегообразных рам с двумя амортизаторами, по одному на переднюю и заднюю подвески. Примером является "Yamaha CTS1000". Ее рама содержит омегообразный каркас, к которому крепится передняя рычажная подвеска с амортизатором и задняя маятниковая подвеска с амортизатором и прогрессивной характеристикой. Данная конструкция имеет 2 амортизатора, жестко крепящихся к раме и не взаимодействующих друг с другом. Вследствие этого каждая подвеска имеет свою собственную, неизменную характеристику жесткости, определяемую конструкционными особенностями. При этом комфортность и безопасность движения являются идеальными при очень узком диапазоне настройки подвесок, зависящей не только от того, сколько человек сидит на мотоцикле (2 или 1), но и от массы мотоциклиста, что затрудняет настройку подвески в серийном производстве. Кроме того, возникает опасность при наезде на препятствие (бордюр или просто кочку): сначала сильно подбрасывает переднюю часть мотоцикла, а в тот момент, когда передняя часть начинает опускаться вниз, подбрасывает заднюю, при этом возникает крутящий момент, стремящийся перевернуть мотоцикл, СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ Основной задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение комфортности и безопасности езды на мотоцикле. Данная задача решается путем установки амортизаторов передней и задней подвесок в один корпус с возможностью его перемещения относительно каркаса рамы в сторону передней или задней подвески, что уменьшает в нужный момент жесткость по отдельности передней или задней подвески. У прототипа "Jamaha GTS1000" амортизатор каждой подвески жестко крепится к каркасу рамы, что делает характеристику жесткости подвесок неизменной в любых условиях, что неблагоприятно влияет на комфортность и безопасность езды при повышенных нагрузках на подвески мотоцикла. Поставленная цель достигается тем, что рама мотоцикла содержит каркас для крепления передней и задней подвесок, взаимодействующих каждая с соответствующим амортизатором, амортизаторы, последовательно соединенные между собой и вмонтированные в один корпус, имеющий возможность перемещения по направляющим, жестко прикрепленным к каркасу, с возможностью блокировки скольжения корпуса амортизаторов по указанным направляющим каркаса. Данная конструкция позволит в нужный момент уменьшать жесткость по отдельности передней и задней подвески. Таким образом при наезде на препятствие, размеры которого в длину меньше базы мотоцикла, сначала передняя подвеска смещает общий амортизатор в сторону задней подвески, затем задняя подвеска смещает корпус амортизатора в сторону передней подвески. При этом жесткость каждой подвески уменьшается, благодаря чему при преодолении препятствия перемещается только подвеска, а на мотоцикл в целом оказывается минимальное воздействие, что делает движение более комфортным и безопасным. При одновременном воздействии на амортизатор обеими подвесками, каждая подвеска действует на свой малый амортизатор, что делает характеристику каждой подвески более жесткой, нежели при последовательном воздействии. ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ На фиг. 1 приведена конструкция омегообразной рамы с каркасом, подвесками и амортизатором. На фиг. 2 приведена принципиальная кинематическая схема работы подвесок и амортизатора рамы при прохождении препятствия (а, б, в, г), при одновременном воздействии (д), при торможении (е), при разгоне (ж). СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ Конструкция рамы содержит каркас 1, переднюю подвеску 2, заднюю подвеску 3, корпус амортизатора 4, малые амортизаторы 5 и 9, направляющую скольжения 6, систему рычагов 7 и 10, оси крепления колес 8, оси крепления подвесок 2 и 3 11. Корпус амортизатора 4 имеет возможность перемещения назад и вперед по направляющим 6, жестко прикрепленным к корпусу 1. Движение подвесок 2 и 5 передается малыми амортизаторами 5 и 9 через систему рычагов 7 и 10. РАБОТА АМОРТИЗАТОРА Амортизатор с подвесками и рамой взаимодействует следующим образом: при движении подвески 2 вверх (фиг. 2,б), через систему рычагов 7 она действует на малый амортизатор 5, тот, в свою очередь сжимаясь, действует на корпус амортизатора 4, который вследствие этого воздействия перемещается по направляющим 6 в сторону подвески 3, вызывая сжатие малого амортизатора 9. Затем система переходит в исходное положение (фиг. 2,в). При движении подвески 3 вверх (фиг. 2,г), через систему рычагов 10, она действует на малый амортизатор 9, тот, в свою очередь сжимаясь, действует на корпус амортизатора 4, который вследствие этого воздействия перемещается по направляющим 6 в сторону подвески 3, вызывая сжатие малого амортизатора 9. Затем система возвращается в исходное положение (фиг, 2,а). При движении подвесок 2 и 3 вверх одновременно, через систему рычагов 7 и 10, они действуют на малые амортизаторы 5 и 9 соответственно, которые, в свою очередь сжимаясь, действуют на корпус амортизатора 4, при этом корпус амортизатора 4 не перемещается относительно каркаса 1 по направляющим 6 в сторону какой-нибудь из подвесок в связи с равным воздействием на него малых амортизаторов 5 и 9 (фиг.2,д). При последовательном и одновременном движении подвесок вниз последовательность взаимодействия амортизатора 4 с подвесками 2 и 3 и с каркасом 1 остается прежней, но направление движения отдельных частей меняется на противоположное. При резком торможении вступает в действие система блокировки скольжения корпуса амортизатора 4 по направляющим 6 (фиг. 2,е). В этот момент на подвеску 2 действует повышенная нагрузка, вследствие чего подвеска 2 смещается вверх относительно каркасов 1, действуя через систему рычагов 7 на малый амортизатор 5, сжимая его, но не смещая при этом корпус амортизатора 4, что делает подвеску 2 более жесткой и предотвращает характерный клевок мотоцикла вперед. При резком разгоне также вступает в действие система блокировки скольжения амортизатора 4 по направляющим 6 (фиг. 2,ж), при этом на подвеску 3 также действует повышенная нагрузка, вследствие чего подвеска 3 смещается вверх относительно каркаса 1, действуя через систему рычагов 10 на малый амортизатор 9, сжимая его, но не смещая при этом корпус амортизатора 4, что делает подвеску 3 более жесткой, предотвращая чрезмерное ее проваливание.

Формула изобретения

Рама мотоцикла, содержащая каркас для крепления передней и задней подвесок, взаимодействующих каждая с соответствующим амортизатором, отличающаяся тем, что амортизаторы последовательно соединены между собой и вмонтированы в один корпус, имеющий возможность перемещения по направляющим, жестко прикрепленным к каркасу, с возможностью блокировки скольжения корпуса амортизаторов по указанным направляющим каркаса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2