Стабильность двухколесного аппарата
То и дело мы видим, как какой-нибудь мотоциклист на шоссейной скорости отпускает руль и откидывается на спинку сиденья. Можно поражаться его беспечности перед лицом выбоин на дороге, в которые может попасть переднее колесо. И все же это отличный пример сохранения мотоциклом равновесия. Геометрия передней подвески автоматически направляет мотоцикл по прямой линии, и сама корректирует мелкие изменения угла наклона. Можно сказать так: "самоцентрирование" является результатом самоориентирующего действия переднего колеса, следующего за осью траверсы, подобно работе передних колесиков у тележки в супермаркете. Вот только мотоцикл немного сложнее магазинной тележки. Взять хотя бы его наклон при повороте. Передняя часть мотоцикла сохраняет равновесие, потому что одновременно в действие вступает несколько факторов: угол наклона передней вилки, след, рабочий ход подвески, смещение массы, расположение пятна контакта и поперечное сечение шины. Можно здорово гонять, не зная никаких технических премудростей. Удерживать в равновесии движущийся мотоцикл и вести его по более-менее прямой линии не так уж сложно. Когда байк немного уходит в сторону, его легко вернуть на прежнюю траекторию. Если хочешь повернуть, просто разверни мотоцикл в нужную сторону. Проще некуда, правда? А вот и нет. Многие мотоциклисты контролируют аппарат лишь отчасти, это видно даже со стороны.
Ход рулевой колонки.
Угол наклона/след интересен еще и тем, что имеет отношение к ходу амортизатора рулевой колонки, когда рулевая часть поворачивается из стороны в сторону. Чем больше угол наклона, тем выше амплитуда амортизатора. Можешь сам проверить. Сядь на мотоцикл, поставь его вертикально и поворачивай руль из стороны в сторону. Посмотри, как в этот момент поднимается верхняя часть рулевой колонки. Когда ты отводишь руль от центра, колонка опускается, а когда выравниваешь его - поднимается. И имей в виду: почти половина массы мотоцикла держится на рулевой колонке, а на сам мотоцикл действует сила тяжести. Значит, сила тяжести помогает отводить руль от центра и требует усилий, чтобы вернуть его в исходное положение. Но это не очень страшно, потому что инженеры-конструкторы могут так сбалансировать рулевую колонку, чтобы она поднималась и опускалась в противодействие другим поворотным силам.
Угол наклона передней вилки / След.
Если встать сбоку от мотоцикла и посмотреть на угол наклона передней вилки, будет видно, что верхняя часть вилочных трубок скошена назад. На самом деле эти трубки не лежат точно на одной линии с осью поворотного подшипника. Говоря о наклоне, мы имеем в виду полный угол наклона, на который вилка отклоняется назад от вертикали по оси поворотного опорного подшипника. Ты, наверное, видел длинные, почти прогибающиеся вилки чопперов. На противоположном полюсе - внедорожники с почти нулевым углом наклона. В целом, чем больше наклон, тем устойчивее мотоцикл при скоростной езде по прямой. В то же время, с меньшим наклоном легче рулить. При вождении мотоцикла пилот может пожаловаться на тяжелое руление после пробной поездки. Это будет значить, что машина очень устойчива при езде по прямой, но ее трудно наклонять при входе в вираж. Когда машину называют "шаткой" или "нервной", значит, она относительно нестабильна и легко наклоняется или выпрямляется. Угол наклона спортбайков может достигать 24°, тогда как у круизеров он ближе к 30°. Но угол наклона - это еще далеко не все. Все так же стоя сбоку от мотоцикла, представь себе лазерный луч, который проходит через ось опорного подшипника вилки до самой земли. Он представляет собой центр, или ось, поворотного подшипника всей передней части машины. У большинства мотоциклов эта ось на земле упрется чуть дальше места соприкосновения переднего колеса с поверхностью дороги (пятна контакта). Расстояние на земле от оси поворотного подшипника до центра пятна контакта называется следом, потому что пятно контакта следует за этой осью. У дорожников длина следа обычно составляет 7.5-15 см. След - это измеряемое на земле расстояние между осью поворотного подшипника и пятном контакта. Так как передняя вилка расположена под углом, рулевая колонка при поворотах руля опускается и поднимается При вождении мотоцикла общая закономерность такова: у машин, которые труднее наклонить в поворот, след длиннее. Чем короче след, тем быстрее и легче управление - такая машина ввинчивается в поворот практически на грани фола. Так как угол наклона и след зависят друг от друга, в технической характеристике мотоцикла они обычно стоят рядом - угол наклона/след.