Вилка мотоцикла соединяет переднее колесо и ось мотоцикла с его рамой , как правило, через хомут, также известный как тройной зажим, который состоит из верхнего хомута, соединенного с нижним хомутом через рулевую колонку, вал, который проходит через рулевую головку, создавая ось рулевого управления. Большинство вилок включают в себя переднюю подвеску и передний тормоз, и позволяют переднему колесу вращаться вокруг оси рулевого управления, так что мотоциклом можно управлять. Большинство рулей крепятся к верхнему зажиму различными способами, в то время как пристегивающиеся рули крепятся к трубкам вилки, либо чуть выше, либо чуть ниже верхнего тройного зажима.
Вилка и ее точки крепления на раме устанавливают критические геометрические параметры наклона и выноса , которые играют важную роль в определении того, как мотоцикл управляется и кивает во время торможения. [1] Хотя стандартная конструкция телескопической вилки встречается с небольшими существенными различиями среди основных уличных мотоциклов с 1970-х годов, исторически существовало много вариаций, включая продольный или ведущий рычаг, пружинный, Earles, балочный и другие, а также рулевое управление без вилки, такое как рулевое управление с центром в ступице .
За более чем сто лет развития мотоциклов были испробованы различные конструкции вилок, некоторые из которых доступны и сегодня.
Телескопическая вилка использует вилочные трубки , которые содержат компоненты подвески (пружины и амортизатор) внутри. Это наиболее распространенная форма вилки, доступная на рынке. Она может включать или не включать гофрированные 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 производстве и сборке; (ii) она легче старых конструкций, использующих внешние компоненты и системы тяг; и (iii) она имеет чистый и простой внешний вид, который байкеры находят привлекательным.
Традиционно стойки вилки находятся наверху, закрепленные хомутом ( также называемым тройным деревом или тройным зажимом), а слайдеры находятся внизу, прикрепленные к оси переднего колеса. На некоторых современных спортивных мотоциклах и большинстве внедорожных мотоциклов эта система перевернута, с «слайдерами» (в комплекте с пружинно-амортизаторным узлом) наверху, закрепленными на хомуте, в то время как стойки находятся внизу. Это делается (i) для уменьшения неподрессоренной массы за счет подвешивания более тяжелых компонентов и (ii) для повышения прочности и жесткости сборки за счет зажатия прочных «слайдеров» большого диаметра в хомутах. [2] Перевернутая система называется перевернутой вилкой , или сокращенно «USD». Недостатком данной конструкции USD является то, что весь резервуар демпфирующего масла находится над уплотнением ползуна, поэтому в случае протечки уплотнения ползуна масло может вытечь, что сделает любое демпфирование неэффективным.
Вилка с продольным рычагом подвешивает колесо на рычаге (или рычагах) с точкой поворота впереди оси колеса. Наиболее известна тем, что используется Indian Motocycle ; также использовалась BMW для своих ранних мотоциклов.
Вилка с ведущим рычагом подвешивает колесо на рычаге (или рычагах) с точкой поворота сзади оси колеса. Российские мотоциклы Урал использовали вилки с ведущим рычагом на мотоциклах с коляской , а вилки с ведущим рычагом стороннего производителя часто устанавливаются сегодня на мотоциклах, когда они оснащены колясками. Они также очень популярны на трайках , улучшая управляемость при рулевом управлении или торможении. Наиболее распространенным примером вилки с ведущим рычагом является та, что установлена на Honda Super Cub .
Вилка Springer — это ранний тип вилки Leading Link. Вилка Springer не имеет подвески, встроенной в трубы вилки, вместо этого она установлена снаружи, где она может быть интегрирована в тройной зажим. Этот тип вилки можно найти на старинных мотоциклах или чопперах , и сегодня он доступен на Harley-Davidson's Softail Springer .
Хотя пружинная вилка может иметь открытую пружину около тройного зажима, пружинная вилка отличается от балочной вилки двумя параллельными наборами ножек. Задняя часть прочно закреплена на нижнем тройном зажиме (обычно спаяна или сварена). Короткое ведущее звено удерживает колесо и переднюю ножку, которая приводит в действие пружины (обычно установлена на тройном зажиме).
Вилка Earles — это разновидность вилки с ведущим рычагом, в которой точка поворота находится позади переднего колеса, что является основой патента Earles. [3] Запатентованная англичанином Эрнестом Эрлзом в 1953 году, конструкция изготовлена из легких трубок с обычными «амортизаторами», установленными около передней оси. Вилка Earles имеет очень небольшое изменение колесной базы при торможении или при сжатии, в отличие от телескопических вилок. Их конструкция намного прочнее, чем телевилки, особенно против бокового отклонения, вызванного крутыми поворотами (например, во время гонок) или при поворотах с коляской . [3] Эта треугольная вилка заставляет переднюю часть мотоцикла слегка подниматься при резком торможении, поскольку механические тормозные силы вращаются «вниз» относительно точки поворота вилки. Это действие может сбивать с толку гонщиков, привыкших к телескопическим вилкам, которые имеют противоположную реакцию на тормозные силы («нырок при торможении»). 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 дизайн Earles на своих родстерах или внедорожных машинах. BMW использовала вилки Earles на всех своих мотоциклах между 1955 и 1968 годами.
Один из самых ранних типов передней подвески мотоцикла, балочная вилка, состоит из пары стоек, прикрепленных к тройному зажиму с помощью тяг с пружиной, обычно между верхним и нижним тройными зажимами. Конструкция достигла пика в "Girdraulics", используемой на мотоциклах Vincent с 1948 года. Girdraulic вилки имели гидравлическое демпфирование с коваными лезвиями из сплава, обеспечивающими дополнительную прочность. [4]
Хотя оба варианта могут иметь открытую пружину около тройного зажима, балочная вилка отличается от пружинной вилки тем, что колесо прочно закреплено на стойке (обычно длинной ромбовидной формы). Точки поворота — это короткие звенья, прикрепленные к верхнему и нижнему тройным зажимам. Пружина обычно крепится к балке и прижимается к верхнему тройному зажиму.
Хотя балочные вилки ассоциируются с ранними мотоциклами, британский Ariel Ace , современный спортивный мотоцикл , имеет литой пространственный каркас и соответствующую балочную вилку. Эта балочная вилка Ariel так же склонна к нырянию при торможении, как и любая телескопическая вилка, но, как утверждается, более устойчива к торсионному скручиванию.
Вилка Saxon-Motodd (продаваемая BMW как Telelever ) имеет поперечный рычаг, который крепится к раме и поддерживает моноамортизатор . Это освобождает вилку от любых тормозных и подвесочных усилий. С вилкой Saxon-Motodd угол наклона и наклона ( наклон ) увеличивается во время торможения, а не уменьшается, как в традиционных телескопических вилках. [5] Оппозитные твины BMW оснащаются вилками Telelever с 1994 года, но некоторые новые оппозитные модели, такие как BMW R nineT, вернулись к обычным телескопическим вилкам по эстетическим и упаковочным причинам.
Вилка Hossack/Fior (продаваемая BMW как Duolever ) полностью отделяет подвеску от рулевого управления. Разработанная Норманом Хоссаком [6] и используемая Клодом Фиором и Джоном Бриттеном на гоночных мотоциклах, Хоссак описал систему как «управляемую вертикальную». В 2004 году BMW анонсировала K1200S с новой передней подвеской, которая, по-видимому, основана на конструкции. С 2006 года Duolever устанавливается на моделях BMW K: K1200R, K1300R , K1200S, K1300S, K1200GT и K1300GT.
Разработано MotoCzysz для C1 и получило патент США 7111700 26 сентября 2006 года. Определяется как передняя часть мотоцикла или велосипеда с коаксиальными рулевыми и подвесными компонентами и телескопическими вилками. Вес качания вилок значительно снижен за счет перемещения их подвесных компонентов в центральное положение, коаксиально внутри рулевой трубы. Высота дорожного просвета может регулироваться без ослабления вилок в тройных зажимах. [7]
Эта конкретная вилка, реализованная на MotoCzysz C1, также имеет регулируемый след от 89 мм до 101 мм. [8]
Было несколько попыток реализовать переднее рулевое управление и подвеску без использования чего-либо, что можно было бы описать как «вилку». Примерами являются рулевое управление с центром в ступице , 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 балочная «вилка» использовалась немецкой фирмой Imme [12] [13] в период с 1949 по 1951 год. [13]
В 1970-х годах команда Mead & Tomkinson Racing участвовала в гонках на выносливость с моделью «Nessie» — гоночным мотоциклом на базе Laverda с рулевым управлением по центру ступицы. [14]
