Вилка мотоцикла соединяет переднее колесо и ось мотоцикла с его рамой , обычно через вилку, также известную как тройной зажим, который состоит из верхней вилки, соединенной с нижней вилкой через рулевой шток, вал, проходящий через рулевая головка, создающая рулевую ось. Большинство вилок включают в себя переднюю подвеску и передний тормоз и позволяют переднему колесу вращаться вокруг оси рулевого управления, чтобы велосипедом можно было управлять. Большинство рулей крепятся к верхнему зажиму различными способами, тогда как рули с зажимами крепятся к трубкам вилки чуть выше или чуть ниже верхнего тройного зажима.
Вилка и точки ее крепления на раме определяют критические геометрические параметры наклона и следа , которые играют важную роль в определении того, как мотоцикл управляется и ныряет во время торможения. [1] Хотя стандартное расположение телескопической вилки встречается с небольшими существенными различиями среди основных уличных мотоциклов с 1970-х годов, исторически существовало множество вариаций, включая продольное или ведущее звено, пружинный рычаг, Earles, балку и другие, а также нестандартные. вилочное рулевое управление, такое как рулевое управление по центру ступицы .
За более чем сто лет разработки мотоциклов были опробованы различные конструкции вилок, некоторые из которых доступны и сегодня.
В телескопической вилке используются трубы вилки , внутри которых находятся компоненты подвески (винтовые пружины и демпфер). Это наиболее распространенная форма вилки, доступная в продаже. Он может включать или не включать в себя чехлы для защиты от абразивных элементов на цилиндрах подвески. Основные преимущества телескопической вилки заключаются в том, что (i) она проста по конструкции и относительно дешева в изготовлении и сборке; (ii) он легче старых конструкций, в которых используются внешние компоненты и системы связи; и (iii) он имеет чистый и простой внешний вид, который нравится байкерам.
Традиционно стойки вилки находятся вверху и закрепляются траверсой ( также называемой тройным деревом или тройным зажимом), а ползунки находятся внизу и прикреплены к оси переднего колеса. На некоторых современных спортивных велосипедах и большинстве внедорожных велосипедов эта система перевернута: «ползунки» (в комплекте с пружинно-амортизирующим блоком) вверху прикреплены к ярму, а стойки расположены внизу. Это сделано (i) для уменьшения неподрессоренной массы за счет подвешивания более тяжелых компонентов и (ii) для повышения прочности и жесткости узла за счет закрепления прочных «ползунков» большого диаметра в траверсах. [2] Перевернутая система называется перевернутой вилкой или сокращенно «USD». Недостатком этой конструкции USD является то, что весь резервуар с демпфирующим маслом находится над уплотнением ползуна, так что в случае утечки из уплотнения ползуна масло может вытечь, что сделает любое демпфирование неэффективным.
Вилка с продольным звеном подвешивает колесо на звене (или звеньях) с точкой поворота впереди оси колеса. Наиболее широко используется Indian Motocycle ; он также использовался BMW для своих первых мотоциклов.
Вилка ведущего звена подвешивает колесо на звене (или звеньях) с точкой поворота позади оси колеса. На российских мотоциклах Урал использовались вилки ведущих звеньев на мотоциклах с коляской , а вилки ведущих звеньев вторичного рынка сегодня часто устанавливаются на мотоциклы, когда они оснащены коляской. Они также очень популярны среди мотоциклов , улучшая управляемость при рулевом управлении или торможении. Самый распространенный пример вилки с ведущими звеньями — это Honda Super Cub .
Пружинная вилка — это ранний тип вилки с ведущим звеном. Пружинная вилка не имеет подвески, встроенной в трубки вилки, а вместо этого крепится снаружи, где ее можно интегрировать в тройной зажим. Вилку такого типа можно встретить на старинных мотоциклах или чопперах , а сегодня она доступна на Softail Springer от Harley-Davidson .
Хотя пружинная вилка может иметь открытую пружину рядом с тройным зажимом, пружинная вилка отличается от балочной вилки двумя параллельными наборами ножек. Задняя часть прочно крепится к нижнему тройному зажиму (обычно припаянному или сваренному). Короткое ведущее звено удерживает колесо и переднюю ногу, приводящую в действие пружины (обычно установленные на тройном зажиме).
Вилка Earles представляет собой разновидность вилки с ведущим звеном, точка поворота которой находится за передним колесом, что является основой патента Earles. [3] Запатентованная англичанином Эрнестом Эрлсом в 1953 году конструкция состоит из легких трубок с обычными «амортизаторами», установленными рядом с передней осью. Вилка Earles имеет очень небольшое изменение колесной базы при торможении или сжатии, в отличие от телескопической вилки. Их конструкция намного прочнее телевилок, особенно против бокового отклонения, вызванного крутыми поворотами (например, во время гонок) или при прохождении поворотов с коляской . [3] Эта треугольная вилка заставляет переднюю часть мотоцикла слегка приподниматься при резком торможении, поскольку механические тормозные силы вращаются «вниз» относительно точки поворота вилки. Это действие может сбить с толку водителей, привыкших к телескопической вилке, которая имеет противоположную реакцию на тормозное усилие («ныряние тормоза»). Несколько производителей мотоциклов лицензировали патентованные вилки Earles для гоночных мотоциклов в 1953 году, такие как MV Agusta и BMW Motorcycle , в то время как другие компании (например, Douglas Motorcycle ) использовали конструкцию Earles на своих родстерах или внедорожниках. BMW использовала вилки Earles на всех своих мотоциклах в период с 1955 по 1968 год.
Балочная вилка, один из самых ранних типов передней подвески мотоцикла, состоит из пары стоек, прикрепленных к тройному зажиму с помощью рычагов с пружиной, обычно между верхним и нижним тройным зажимом. Пиком конструкции стала конструкция Girdraulics, используемая на мотоциклах Vincent с 1948 года. Вилка Girdraulic имела гидравлическое демпфирование с лопастями из кованого сплава, обеспечивающими дополнительную прочность. [4]
Хотя оба могут иметь открытую пружину рядом с тройным зажимом, балочную вилку можно отличить от пружинной вилки тем, что колесо прочно прикреплено к стойке (обычно длинной ромбовидной формы). Точки поворота представляют собой короткие звенья, прикрепленные к верхним и нижним тройным зажимам. Пружина обычно крепится к балке и сжимается к верхнему тройному зажиму.
Хотя балочные вилки ассоциируются с ранними мотоциклами, британский Ariel Ace , современный спортивный мотоцикл , имеет пространственную раму из сплава и соответствующую балочную вилку. Эта балочная вилка Ariel так же склонна к провалу при торможении, как и любая телескопическая вилка, но, как утверждается, она более устойчива к скручиванию.
Вилка Saxon-Motodd (продаваемая BMW как Telelever ) имеет поперечный рычаг, который крепится к раме и поддерживает моноамортизатор . Это снимает с вилки тормозные и подвесные силы. У вилки Saxon-Motodd угол наклона и продольного наклона ( рейка ) увеличивается во время торможения, а не уменьшается, как у традиционных телескопических вилок. [5] Оппозитные близнецы BMW оснащаются вилками Telelever с 1994 года, но некоторые новые боксеры, такие как BMW R nineT, вернулись к обычным телескопическим вилкам по эстетическим соображениям и из соображений упаковки.
Вилка Hossack/Fior (продаваемая BMW как Duolever ) полностью отделяет подвеску от рулевого управления. Разработанную Норманом Хоссаком [6] и использованную Клодом Фиором и Джоном Бриттеном на гоночных велосипедах, Хоссак описал систему как «вертикально управляемую». В 2004 году BMW анонсировала K1200S с новой передней подвеской, которая, похоже, основана на конструкции. По состоянию на 2006 год Duolever стоит на моделях BMW K: K1200R, K1300R , K1200S, K1300S, K1200GT и K1300GT.
Разработан компанией MotoCzysz для своего C1 и получил патент США 7111700 26 сентября 2006 года. Определяется как передняя часть мотоцикла или велосипеда, имеющая соосные компоненты рулевого управления и подвески, а также телескопическую вилку. Вес поворота вилок значительно снижается за счет перемещения компонентов подвески в центральное положение, соосно внутри рулевой трубы. Высота дорожного просвета можно регулировать, не ослабляя вилки в тройных зажимах. [7]
Эта конкретная вилка, реализованная на MotoCzysz C1, также имеет регулируемый вылет от 89 мм до 101 мм. [8]
Было несколько попыток реализовать переднее рулевое управление и подвеску без использования чего-либо, что можно было бы назвать «вилкой». Примеры включают центральное рулевое управление , использовавшееся еще в 1920 году на Ner-a-Car [ 9] и реализованное в 1990-х годах на Bimota Tesi [10] и Yamaha GTS1000 [11].
Односторонняя балка «вилка» использовалась немецкой фирмой Imme [12] [13] в период с 1949 по 1951 год. [13]
Компания Mead & Tomkinson Racing участвовала в гонках на выносливость в 1970-х годах на гоночном мотоцикле «Несси», базирующемся в Лаверде , с рулевым управлением по центру ступицы. [14]
