Подвески. Ходовая часть. Мир скутеров. Модели, выбор, тюнинг, ремонт и вождение.
Мир скутеров. Модели, выбор, тюнинг, ремонт и вождение. >> Подвески. Ходовая часть.
Подвески
От работы подвесок зависит удовольствие, доставляемое ездой на скутере. Не так давно произошел перелом в понимании роли подвесок, а дисковые тормоза существенно улучшили безопасность управления.
У любого скутера подвески как переднего, так и заднего колеса состоят, как минимум, из двух элементов: упругого и направляющего. Роль упругого элемента во всех подвесках играет пружина. В качестве направляющего элемента спереди устанавливают рычажные или телескопические вилки различных конструкций, сзади - качающийся блок «двигатель-трансмиссия» (этот узел в просторечии называют «ногой»), реже - маятник мотоциклетного типа.
50-кубовые скутеры обычно имеют заднюю подвеску с одним амортизатором (а), а «большие» - с двумя (б)
Третьим элементом подвесок является узел, гасящий (демпфирующий) колебания - его называют амортизатором. На большинстве скутеров прошлых лет амортизаторы не применяли (9) (хотя нередко ими ошибочно называли пружинные подвески). Если подвеска колес имеет только пружины без амортизаторов, то скутер после наезда колесом на неровность дороги продолжает некоторое время раскачиваться, что некомфортно для водителя и к тому же небезопасно. Поэтому современные скутеры (равно как автомобили и мотоциклы) оснащают гидравлическими амортизаторами, которые заполнены специальной жидкостью (2). В них энергия колебания, возникающая вследствие относительного перемещения деталей подвески, гасится силами жидкостного трения. Эти силы возникают при перетекании жидкости в цилиндрическом корпусе из одной полости в другую через калиброванные отверстия. Выделяющееся от трения тепло затем рассеивается в атмосфере. Подробнее работа амортизаторов будет рассмотрена чуть далее. Хотя в подвесках переднего и заднего колес упругие элементы (или амортизаторы) играют одну и ту же роль, их конструкции могут различаться. На некоторых скутерах с рычажными вилками (особенно на старых машинах японского производства) узлы подвесок передних и задних колес были взаимозаменяемыми.
50-кубовые скутеры обычно имеют заднюю подвеску с одним амортизатором (а), а «большие» - с двумя (б)
Подвеска заднего колеса
Она состоит из блока «двигатель-трансмиссия» и пружинно-гидравлического амортизатора. Прежние модели в составе подвесок не имели гидравлической части, а состояли из пружин. Единственное достоинство таких подвесок в том, что они не нуждаются в обслуживании, поскольку в них не надо добавлять и заменять масло.
Блок «двигатель-трансмиссия» выполняет функцию рычага качающейся вилки - маятника. В его задней части крепится колесо, а передняя часть соединяется с рамой скутера посредством оси. Ось блока в раме закреплена неподвижно, а с маятником обычно соединяется через втулки, сайлент-блоки или роликовые (игольчатые) подшипники. Картер блока «двигатель-трансмиссия» изготавливают из алюминиевого сплава. У обычной цилиндрической пружины с постоянным шагом витков усилие сжатия пропорционально ее деформации и определяется коэффициентом жесткости. Такая пружина не обеспечивает чувствительность («мягкость») подвески при малом ее ходе, в то же время при максимальном ходе она сжимается до упора и передает колебания на раму. Отчасти лишена этого недостатка пружина с переменным шагом навивки - она имеет нелинейную (т. е. прогрессивную) характеристику. Еще более совершенны подвески с одним амортизатором, который соединяется с рамой через рычажный механизм, обеспечивающий подвеске прогрессивную характеристику. На мотоциклах моноподвески с прогрессивной характеристикой широко распространены, на скутерах же они только начинают применяться, и то чаще на «больших» машинах.
На современные скутеры устанавливают гидравлические амортизаторы, пружина имеет переменный шаг витков.
Двухтрубные гидравлические амортизаторы
Рассмотрим их конструкцию и работу в составе подвески заднего колеса. Внутри корпуса амортизатора установлен цилиндр, между его наружными стенками и внутренней поверхностью корпуса имеется зазор (3). Образованный кольцевой объем в нижней части сообщается с основным объемом цилиндра через специальный впускной клапан. При наезде на препятствие амортизатор сжимается и поршень, закрепленный на конце штока внутри цилиндра, перемещается вниз. Поршень имеет несколько отверстий (каналов), которые перекрываются подпружиненной пластиной, образуя перепускной клапан. Этот клапан открывается только при движении поршня вниз. В это время жидкость, находящаяся под поршнем, может перетекать в объем над поршнем через калиброванные отверстия и открытый перепускной клапан. Поскольку надпоршне-вой объем в цилиндре меньше объема под поршнем (из-за того, что часть объема сверху занимает сам шток), то часть жидкости вытекает в кольцевую полость между цилиндром и корпусом через клапан сжатия, сжимая при этом находящийся там воздух. При обратном ходе амортизатора (под действием распрямляющейся пружины) перепускной клапан на поршне закрывается и жидкость с силой продавливается через узкие каналы и зазоры в нижнюю часть цилиндра. В то же время часть жидкости из кольцевой полости перетекает в подпоршневое пространство через калиброванные отверстия впускного клапана.
Двухтрубный амортизатор заднего колеса: 1 - шток амортизатора; 2 - поршень с перепускным клапаном; 3 - корпус; 4 - цилиндр; 5 - пружина; 6 - амортиза-торная жидкость; 7 - клапан сжатия (впускной).
Однотрубные гидравлические амортизаторы
В этих узлах функции цилиндра выполняет внутренняя поверхность корпуса (4). Необходимый объем для сбора излишков жидкости, расположенный в нижней части амортизатора, называют компенсационным. Он отделен от подпоршневого пространства поршнем-разделителем. Для повышения эффективности работы однотрубного амортизатора его компенсационный объем наполняют воздухом или инертным газом под давлением до 7-10 кг/см3. Такие амортизаторы называют газонаполненными.
Однотрубный амортизатор заднего колеса: 1 - пружина; 2 - корпус; 3 - поршень; 4 - поршень-разделитель; 5 - компенсационный объем; 6 - амор-тизаторная жидкость.
Амортизатор заднего колеса нередко имеет регулировку жесткости пружины. Поворотом специальной втулки (или вращением гайки), изменяется степень предварительного поджатия пружины. Амортизаторы заднего колеса соединены с рамой через резино-металлические сайлент-блоки.
ВИДЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ АМОРТИЗАТОРОВ. На современных скутерах, как и на мотоциклах, применяют два вида гидравлических амортизаторов - двухтрубные и однотрубные, причем последние считаются более совершенными.
Короткорычажная вилка передней подвески.
Часто компенсационный объем выполняют в виде отдельного цилиндра, соединенного с корпусом амортизатора трубкой или гибким шлангом. Такие конструкции называют амортизаторами «рюкзачного» типа. У наиболее совершенных конструкций, в основном предназначенных для тюнинга, регулировать гидравлическое сопротивление амортизатора можно вручную.
Подвеска переднего колеса
У подавляющего большинства современных скутеров она выполнена в виде телескопических вилок, но встречаются и рычажные вилки.
Конструкция рычажной вилки: 1 - руль, выполненный заодно с кронштейном; 2 - гайка и подшипники рулевой колонки; 3 - рулевая колонка рамы; 4 - амортизатор; 5 - рычаг; 6 - основание рычажной вилки; 7 - болт, фиксирующий рулъ и вилку.
Рычажные вилки
Они бывают двух типов: тянущие и толкающие, причем оба типа работают идентично. Кроме того, в зависимости от длины рычага рычажные вилки подразделяют на длинно- и короткорычажные. Первые практически вышли из употребления на скутерах. Они применялись в прошлом на большекубатурных моделях (например, на всех советских мотороллерах), но сегодня уже не встречаются.
Длиннорычажная вилка скутера «Италджет».
Короткорычажные вилки еще встречаются на скутерах, преимущественно утилитарного назначения (5). Рычажные вилки были широко распространены в прошлом из-за простоты их конструкции и возможности закреплять переднее колесо с одной стороны (консольно), что облегчало его снятие и установку. От конструкции также зависит, сколько амортизаторов (или упругих элементов) установлено на передней вилке: два или один.
Необычный тип длиннорычажной вилки используется на современных скутерах Dragster и Formula компании «Италджет» (7). В этой подвеске, имеющей обозначение S.I.S., длинный маятниковый рычаг передней вилки качается только в одной плоскости, служа опорой для амортизатора подвески, размещенного под ногами водителя. Поворот колеса осуществляют другие узлы: поворотная цапфа с закрепленной в ней осью колеса, две шаровые опоры, поводок, соединенный с сошкой руля.
Телескопические вилки: а - обычная; б - перевернутая.
Телескопические вилки
Они состоят из двух пар труб: неподвижных (их называют несущими трубами, или перьями) и подвижных. Трубы вилки вдвигаются одна в другую, наподобие телескопа, отчего и произошло их название. По конструкции телескопические вилки скутеров схожи с аналогичными узлами, широко применяемыми на мотоциклах. При движении по неровностям колесо заставляет нижние трубы перемещаться относительно верхних, при этом сжимая и разжимая пружины, расположенные внутри труб телескопической вилки. У легких скутеров несущие трубы крепятся только в отверстиях нижнего мостика (траверсы), в то время, как во всех мотоциклетных телескопических вилках и вилках «больших» скутеров они крепятся дополнительно и в верхних мостиках. Ось мостика (мостиков) имеет возможность поворачиваться вокруг оси, проходящей через рулевую колонку. Ось закреплена в рулевой колонке на двух упорных шариковых (или радиально-упорных роликовых) подшипниках. Гайкой, расположенной над рулевой колонкой, устраняется люфт подшипников рулевой колонки (6).
Телескопические вилки: а - обычная; б - перевернутая.
Подвижные трубы скользят направляющими втулками по неподвижным трубам; в их нижней части (наконечниках) расположены отверстия (проушины) для крепления оси колеса (8а). Вилки, у которых неподвижные трубы имеют больший диаметр, чем подвижные, называются перевернутыми (8б). Такие вилки обладают большей жесткостью, чем обычные, и получают все большее распространение. Внутри каждой трубы расположены гидравлический амортизатор и пружина. Специальная амортизаторная жидкость (или масло) заливается через пробку в верхнем торце неподвижной трубы. Уплотнение зазора между подвижными и неподвижными трубами обеспечивают сальники, а защиту от пыли и грязи - резиновые пыльники или эластичные гофрированные чехлы. В вилку с пневморегулированием (гидропневматическую) через штуцер в пробке закачивается сжатый воздух, который, работая совместно с пружиной, нелинейно увеличивает жесткость вилки.
Дефекты подвесок
К ним относятся износ втулок в сочленении маятника и рамы, подвижных и неподвижных труб передней вилки. В этом случае появляется люфт в подвижных соединениях и скутер плохо «держит дорогу». Такой же эффект дают неправильно отрегулированные подшипники рулевой колонки. Стук в подвесках при обратном ходе и недостаточное демпфирование свидетельствуют о низкой вязкости амортизаторной жидкости или ее недостаточном количестве. Подтекание жидкости происходит из-за износа сальника или механического повреждения рабочей поверхности подвижной трубы.
Распространенная конструкция телескопической вилки без гидравлического амортизатора: 1 - подвижная труба; 2 - резиновый буфер; 3 - пружина сжатия (основная); 4 - декоративный колпачок; 5 - гайка подвижной трубы с пыльником; 6 - направляющая втулка; 7 - пружина отбоя; 8 - неподвижная труба.
По конструкции амортизатора различают штоковые и бесштоковые телескопические вилки. Устройство штоковой вилки аналогично двухтрубному амортизатору задней подвески.
