Warsztat motocyklowy. Część 1: Geometria podwozia

Rozstaw osi, ślad i koło kastora - dlaczego są ważne?

Dla wielu ludzi geometria podwozia motocykla jest czymś tajemniczym, co lepiej powinno zostać pozostawione ekspertem. Niektórzy kierowcy nie interesują się tym wcale, jedyne czego chcą, to wsiąść na motor oraz jeździć, oczywiście w takim zachowaniu nie ma nic złego!

Inni chcą zrozumieć  podstawy geometrii podwozia – aby tylko zaspokoić swoją ciekawość jakąkolwiek informacją związaną z motocyklami. Wtedy są tym typem kierowców, którzy lubią spędzać każdą wolną minutę na studiowaniu technicznych specyfikacji motorów.

Nie udajemy, że ten aspekt wyczerpuje temat w pełni. Na rynku można znaleźć wiele świetnych książek, które poruszają temat dogłębnie. Naszym zadaniem jest spojrzenie na rozstaw osi, ślad i koło kastora i pokazanie jak wywieranie wpływu na aspekt prowadzenia motocykla i w szczególności na jego obroty, sprawność i stateczność kierunkową.

On nie jest wspaniały, ale to robi prawdziwą różnicę!

Z dala od wszystkiego innego geometria podwozia jest bezspornie jednym z najmniej wspaniałych aspektów projektu motocykla. Kiedy ostatnim razem słyszałeś, aby ktoś ekscytował się jego kątem wyprzedzenia sworznia zwrotnicy? Zapewne nie jest niesprawiedliwym powiedzenie o kimś, kto widzi maszynę taką jak nowy model R6 z 2006, że jest bardziej prawdopodobne, iż zainteresuje go stylizacja modelu, wydajność zasilania oraz zaawansowana technologia niż jego 97 mm kąt lub 1380 mm rostaw osi.

Cechy jak miękkie sprzęgło i nowa Y-CCT „fly-by-wire” przepustnica gwarantują stworzenie ogromnego zainteresowania w świecie motocykli i jest to całkowicie zrozumiałe, że te rozpoznawalne elementy skupią na sobie uwagę.

Jednak mimo tego, że geometria podwozia jest sporadycznie poruszanym tematem, rola jaką odgrywa w jakości prowadzenia każdego motocykla nie może być ujmowana. Ten element został zaprojektowany, aby dać ogólny pogląd na to, jak geometria podwozia wpływa na sposób w jaki motor pracuje i dlaczego jest to tak ważne.

Rozstaw osi. Czy krótszy znaczy lepszy?

Rozstaw osi jest zdefiniowany jako odległość pomiędzy centrum przedniego i tylniego koła, i tak jak ślad i koło kastora (które omówimy później) może Ci wiele powiedzieć o charakterystyce potencjalnego podwozia każdego motocykla nawet przed tym, zanim się nim przejedziesz.

Zazwyczaj krótszy rozstaw osi przekłada się na zwiększoną sprawność i szybkość, mniej skomplikowane właściwości skręcania, podczas gdy dłuższy rozstaw osi zwykle daje lepszą stabilność kierunkową.

Na przykład gdybyś mógł  przejechać się na dwóch różnych modelach Yamahy o takim samym łuku zobaczyłbyś, że ich kąt skręcania oraz poziom wysiłku się różnią.

Krótki kontra długi

Powiedzmy, że wybierasz dwa kompletnie różne modele, na których wykonasz test – R6 z 2006 oraz XV1900 z 2006. Z 1380 mm rozstawem osi motocykl jak nowy YZF-R6 klasy supersport będzie potrzebował mniejszego kąta skręcania niż nowy XV1900 Midnight Star, który ma 1715 mm rozstaw. Również zauważysz, że motocykl z krótszym rozstawem osi wymaga włożenia mniejszego wysiłku w skręcanie niż motocykl z dłuższym rozstawem. (patrz rys. 3.20)

Jak więc długi powinien być zastosowany rozstaw osi w nowym modelu według decyzji Yamaha?

Jak każdy aspekt projektu motocykla lub skutera, główna specyfikacja podwozia jest wyznaczona przez określony sposób użycia motocykla, a dokładne wymiary zostają poznane po skończeniu etapu intensywnego rozwoju w laboratorium oraz po jeździe próbnej.

Stworzyliśmy listę wybranych modeli Yamahy zaczynając od tych, które posiadają najkrótszy rozstaw osi kończąc na tych z najdłuższym.

2006 Rozstaw osi poszczególnych modeli

2006 XV1900 Midnight Star: Rozstaw osi 1715mm

2006 YZF-R6: Rozstaw osi 1380mm

FJR1300A znajduje się w środku ranking, podczas gdy model XV ma najdłuższy rozstaw, który jest o 24% większy niż w nowym YZF-R6.

Teraz rozważmy typowe zastosowanie, dla którego każdy z tych modeli został zaprojektowany. Z jednej strony mamy modele z serii R z krótki rozstawem osi, które zostały stworzone, aby spełniać wymagania kierowców klasy supersport, którzy chcą, aby pojazd szybko reagował oraz był najzwinniejszy w swojej klasie.

Stosunkowo zwarty rozstaw modelu FZ Fazer został stworzony do sprawnej obsługi oraz wszechstronności, podczas gdy znajdujący się w środku rankingu 1550mm rozstaw pojazdu FJR1300A został zaprojektowany, aby zapewnić dobrą przyczepność do nawierzchni oraz kierunkową stabilność.

Tymczasem Yamaha XV Cruiser jest modelem dla kierowców, którzy oczekują odprężającej jazdy oraz szybkiej reakcji. I to właśnie ten superdługi rozstaw odgrywa istotną rolę w osiągnięciu tych właściwości.

Rozstaw osi odgrywa znaczącą  rolę w kształtowaniu charakteru podwozia. Więc następnym razem, gdy spojrzysz na techniczną specyfikację swojego motoru, wartość rozstawu osi powinna dać Ci jakąś wskazówkę jak to zrozumieć i czy jest to model motoru, którego poszukujesz.

Wyprzedzenie przedniego koła. Co to jest i jakie jest jego zadanie?

Ilustracja z: Tony Foale (2002) Motorcycle Handling & Chassis Design

W rzeczywistości każdy motor i rower, który został kiedykolwiek zaprojektowany, posiada wartość wyprzedzenia przedniego koła, która daje przedniej oponie wyprzedzenie sworznia zwrotnicy lub samoczynny powrót do jazdy na wprost, gdy jest w ruchu. Mówiąc innymi słowami, pojazd, który porusza się w linii prostej został stworzony do kontynuowania jazdy w linii prostej dopóki inne siły nie zaczną wywierać na niego wpływu. Taką siłą może być „polecenie” kierowcy takie jak sterowanie czy pochylanie się, lub siły zewnętrzne jak boczny wiatr czy wyboje. Wyprzedzenie przedniego koła wywołuje pewien poziom stabilności sterowania, i poprzez zmianę wyprzedzenia, projektant podwozia może „stroić” charakterystykę obsługi każdego motocykla, aby spełniał cele, dla których został stworzony.

Spójrz na poniższą selekcję wartości przedniego koła dla różnych modeli:

Modele 2006 – wyprzedzenie przedniego koła

Ogólnie mówiąc motocykle takie jak seria R Yamahy ma tendencję do posiadania najmniejszych wartości wyprzedzenia przedniego koła, podczas gdy modele takie jak XV posiadają największe.

Na przykład modele quick-handling z serii 2006 R mają tylko 97mm wyprzedzenie, podczas gdy ’06 XV 1900 Midnight Star jest wyposażony w 152mm dla bardziej komfortową charakterystykę podwozia oraz mniejszą wrażliwość sterowania.

Ale jest jeden model z krótszym rozstawem osi niż modele serii R Yamahy i nie jest to motor klasy superbike!

Tą maszyną jest nowy Tricker 2006, którego wyprzedzenie przedniego koła jest najkrótsze ze wszystkich motocykli Yamahy, spełniających wymogi kodeksu drogowego. Więc dlaczego ma tak krótkie wyprzedzenie? Tricker jest całkowicie nowym rodzajem modelu Street, który został zaprojektowany jako miejski motor wielofunkcyjny oraz pojazd podmiejski.

Tricker jest nie tylko łatwy w obsłudze dla początkujących, ale również sprostuje wymaganiom doświadczonych kierowców, którzy chcą wykonać na nim parę trików. Połączenie krótkiego 1330mm rozstawu osi, 95mm wyprzedzenia przednich kół oraz stromego 25.4 stopniowego kąta pochylenia główki ramy zapewnia wysoki poziom zwrotności przy niskich prędkościach, co sprawia, że jest idealnym dla miejskich jazdy przez zatłoczone ulice. Kombinacja wąskiego podwozia, energicznego silnika oraz bardzo kompaktowych rozmiarów czyni go również motorem odpowiednim do wykonywania trików.

Powiedzieliśmy to o rozstawie osi i powiemy to jeszcze raz o wyprzedzeniu przedniego koła: jest to tylko jeden z elementów geometrii podwozia, i pomimo daje informacje o charakterystyce obsługi wyprzedzenie tworzy część złożonej relacji pomiędzy rozstawem osi, wyprzedzeniem sworzni zwrotnicy i wieloma innymi elementami, które kształtują charakterystykę obsługi/charakterystykę techniczną motocyklu.

Kąt pochylenia główki ramy w zwrotności i stabilności

2006 Tricker: Kąt pochylenia 25.4°

Ponownie, zerknięcie na wartości pochylenia główki ramy różnych modeli Yamahy jet przydatne, do sprawdzenia czy istnieje jakiś generalny wzór.

Schemat wygląda podobnie co poprzednie, motory supersportowe/motocykle, które posiadają najmniejsze kąty pochylenia posiadają najbardziej stromy kąt skręcania pojazdu. R1,z podwoziem Deltabox zaprojektowanym do wyścigów z krótki rozstawem osi, ma stosunkowo duży kąt wyprzedzenia sworznia zwrotnicy – 24 stopnie. Motor ten posiada również małe wyprzedzenie przedniego koła oraz krótki rozstaw osi. To połączenie sprawia, że R1 – i R6 – są dwoma z najbardziej sprawnych/zwinnych motorów kiedykolwiek wyprodukowanych przez Yamahę.

Na końcu “rankingu” znajduje się XV 1900 Midnight Star z długim rozstawem osi, którego wyprzedzenie sworznia zwrotnicy to ponad 31 stopni. Więc, podczas gdy R1 został stworzony dla optymalnej zwrotności oraz szybkiej zmiany kierunków, Midnight Star to motor zaprojektowany, aby dać swojemu kierowcy bezkonkurencyjny poziom luksusu oraz świetną stateczność kierunkową.

Jak możesz zobaczyć na końcu tabeli, uliczne/miejskie/Street oraz sportowe/Sport Touring modele 2006 cechuje wartość pochylenia główki ramy, które jest tylko odrobinę większe niż w motocyklach/supersport bikes, oraz dramatycznie niższe niż w cruiserach (?). Podkreśla to, że modele Street i Supersport Touring zostały zaprojektowane jako pojazdy sprawne, podczas gdy ich stopień stabilności kierunkowej został „dostrojony” poprzez wybór takich wartości wyprzedzenia przedniego koła oraz rozstawu osi, aby pasowały do ich zamierzonych wykorzystań.

Poprawa doświadczenia

Geometria podwozia nigdy nie będzie pierwszą rzeczą, jaka przychodzi ci na myśl, gdy spojrzysz na Yamahę. Ale mamy nadzieję, że ten krótki przegląd poruszający temat rozstawu osi, trial i caster pomoże ci spojrzeć na każdy motocykl z innej strony.

Oczywiście tym, o co troszczy się każdy kierowca jest wygląd pojazdu oraz obsługa, ale mamy nadzieję, że pomogliśmy Ci zrozumieć dlaczego zachowują się one w taki sposób. Może to pomóc poprawić twoje następne dwukołowe doświadczenie.