Задний амортизатор особых проблем в эксплуатации не доставляет.
Его конструкция, отработанная за многолетнюю эволюцию, настолько хорошо
служит, что очень редко удается встретить даже на
десяти-пятнадцатилетнем японском мотоцикле неработающий задний
амортизатор. Тем не менее, жалобы на плохую работу задней подвески
периодически поступают, а решаются они, как правило, всего лишь
правильной настройкой амортизатора. Сегодня мы постараемся рассказать
вам, что же происходит внутри амортизатора, когда вы крутите
регулировочные винты. И к чему стремиться, чтобы стало пожестче или
помягче? Часто можно услышать вопрос "что делать пожестче: пружину или
амортизатор?"
Для начала разберемся с пружиной. Отрегулировать пружину жестче или
мягче невозможно. Жесткость пружины зависит только от ее характеристик,
то есть, от шага и диаметра навивки, диаметра и материала проволоки. У
пружины имеется определенный коэффициент упругости, например 10 кг/см,
то это означает, что под нагрузкой в 10 кг она сжимается на 1 см. И как
бы вы ее предварительно не зажимали, при добавлении очередных 10 кг
нагрузки она сожмется еще на 1 см. Если нужна пружина иной жесткости,
можно только купить и поставить другую пружину! Самое распространенное
заблуждение именно о самой простой регулировке, которая имеется почти
на всех мотоциклах (фото 1) — это предварительное поджатие пружины,
которое служит для регулирования дорожного просвета, и никак не
изменяет жесткость пружины. Поджатие пружины регулируют таким образом,
что бы мотоцикл с нагрузкой просел на 35-40 % хода подвески. Например,
если ход подвески дорожного мотоцикла 120 мм, и вы отрегулировали
пружину под вес себя одного, то мотоцикл с вами должен просесть на 4-5
см. При добавлении пассажира, подвеска просядет еще на 3 см. Если
добавить багаж, пружина сожмется еще на 1-2 см. Итого на отработку
неровностей остается несколько сантиметров хода. При езде с такой
настройкой подвеска будет собираться до упора (пробивать). Чтобы этого
избежать, необходимо увеличить поджатие пружины при полной загрузке
мотоцикла. Если же вы на отрегулированной под полную нагрузку пружине
начнете ехать один, то подвеска будет просажена на 1-2 см, и при
попадании в яму колесо сможет выйти только на эти 2 см до буфера отбоя.
Вас будет трусить на неровностях, и подвеска будет ощущаться, как очень
жесткая. Кому лень крутить пружину каждый раз, когда появляется или
исчезает пассажир, тот покупает себе Honda Gold Wing, где регулировка
поджатия пружины осуществляется кнопками на панели. Современные
амортизаторы, при всем внешнем многообразии, очень сходны по принципу
демпфирования. Внутри любого амортизатора на штоке находится поршень с
отверстиями и набором клапанов. Поршень перемещается внутри цилиндра,
заполненного маслом. При перемещении поршня, масло перетекает по
отверстиям сквозь поршень, тем самым создавая сопротивление перемещению
поршня. Зачем вообще нужен амортизатор? Почему нельзя обойтись просто
пружиной? Представим себе простую ситуацию. Колесо, обладающее
некоторой (весьма ощутимой) массой, наезжает на неровность. Колесо
начинает перемещаться вверх, пружина подвески при этом сжимается (рис.
2а). Колесо при перемещении вверх приобрело некоторый импульс, равный
массе колеса, умноженной на скорость вертикального перемещения.
Неровность на дороге уже закончилась, а колесо по инерции продолжает
двигаться вверх, сжимая пружину (рис. 2б). Сжатая пружина начнет
разжиматься и разгонит колесо вниз. Коснувшись дороги, покрышка будет
деформироваться, и запасать в себе энергию импульса колеса (рис. 2в).
Затем колесо, отталкиваемое резиной, как футбольный мяч, отпрыгнет от
дороги (рис. 2г), и эти колебания будут продолжаться, пока не затухнут
из-за потерь на внутреннее трение в покрышке и шарнирах подвески. Чем
выше масса колеса и чем мягче пружина, тем большую амплитуду будут
иметь эти колебания. Для их гашения и служит тот самый поршень в масле.
Часть энергии вертикального перемещения колеса безвозвратно уходит на
перекачивание и нагрев масла, и только часть сжимает пружину. Пружина,
распрямляясь, опять тратит часть запасенной энергии на обратное
перекачивание масла, в результате колесо опускается на дорогу плавно,
практически не деформируя покрышку, и дальше катится, а не скачет.
Естественно, можно догадаться, что чем большее усилие создает
амортизатор при перемещении штока, тем быстрее он погасит колебания и
тем лучший будет контакт колеса с дорогой. Однако слишком жесткий
амортизатор при наезде на неровность начнет передавать ощутимые толчки
на весь мотоцикл, чем может вызвать справедливое возмущение у хозяина.
Вот мы и добрались до ответа на вопрос: "почему у спортивных мотоциклов
подвеска жестче, чем у других?". Когда первоочередной задачей ставится
хороший контакт колеса с дорогой, амортизаторы приходиться делать с
большим усилием демпфирования, жертвуя комфортом. Не смотря на
то, что все амортизаторы работают по одному принципу, конструктивно
этот принцип реализован по разному, в зависимости от типа мотоцикла,
его скоростных характеристик, компоновочных задач, схемы применяемой
подвески, ну и конечно, от стоимости мотоцикла.
Самый простой тип — это двухтрубный амортизатор (рис. 3).
Амортизаторы такого типа применяются, главным образом, на недорогих
мотоциклах с классической задней подвеской. Внутри корпуса такого
амортизатора имеется еще один цилиндр, в котором собственно, и
перемещается поршень. С одной стороны поршня имеются клапаны хода
отбоя. Клапаны сжатия расположены внизу цилиндра. Когда амортизатор
сжимается, шток входит в цилиндр и вытесняет масло во внешнюю трубу.
При вытягивании штока масло беспрепятственно протекает обратно через
клапаны сжатия, а сопротивление перемещению поршня оказывают клапаны
отбоя. Если такой амортизатор сильно наклонить, то масло перетечет во
внешнюю полость, а во внутренний цилиндр попадет воздух. Поршень,
перемещаясь в воздухе, не будет иметь должного сопротивления. Если
затем несколько раз качнуть амортизатор в вертикальном положении, то
масло снова заполнит цилиндр и работоспособность восстановится. При
езде по неровной дороге, когда скорость перетекания масла велика, во
внешнем резервуаре масло насыщается пузырьками воздуха, и
образовавшаяся эмульсия резко ухудшает демпфирующие свойства. От этих
недостатков избавлен однотрубный амортизатор (рис. 4). Здесь масло
отделено от воздуха дополнительным, подвижным поршнем. Да и вместо
воздуха зачастую используется азот, заправленный под давлением.
Поскольку нет контакта масла с воздухом, оно не может вспениваться.
Корпус амортизатора одновременно является цилиндром для поршня.
Благодаря этому, при одном и том же наружном диаметре амортизатора,
диаметр поршня в "однотрубнике" больше. Это позволяет точнее настроить
характеристики демпфирования. Однако, теперь пришлось сделать клапаны
сжатия и отбоя расположенными на поршне. В этом нет ничего плохого, но
до тех пор, пока мы не захотим иметь амортизатор с регулировками усилия
сжатия и отбоя. Для того, чтобы изменять силу демпфирования, нужно
перекрывать отверстие внутри поршня. Для этого амортизатор усложнили и
внутри штока расположили иглу, которая, двигаясь регулировочным винтом,
может запирать или открывать перепускное отверстие в центре поршня. Эта
регулировка, расположенная на штоке амортизатора, является регулировкой
усилия отбоя. Она обычно выглядит как винт сбоку штока, или как
вращающееся колесико на штоке. Как видно из схемы устройства
однотрубного амортизатора, он имеет большую габаритную длину из-за
необходимости иметь газовую камеру. Чтобы избавиться от нежелательного
увеличения габаритных размеров, газовую камеру начали выносить за
пределы рабочего цилиндра. Отдельный резервуар мы можем видеть как
висящим на корпусе амортизатора, так и вынесенным далеко (на шланге).
Эта модификация газового амортизатора позволила, помимо выигрыша в
компоновке, еще и сделать возможной регулировку усилия сжатия (рис. 5).
При сжатии амортизатора объем масла, вытесняемый штоком, перетекает в
вынесенный резервуар. На пути этого масла стоит еще одна небольшая
клапанная система с иглой, перекрывающей перепускное отверстие. В торце
резервуара зачастую имеется штуцер для закачки воздуха. Если штуцера
нет, то газ закачан с завода. В любом случае, давление — должно быть!
Если предписанного заводом давления воздуха в камере нет, амортизатор
работать не будет! Это одна из причин, по которой поступают жалобы на
неработающий амортизатор. Есть конструкции амортизаторов, где воздух,
закачанный под давлением, является упругим элементом, а металлической
пружины снаружи амортизатора нет. Какой бы амортизатор не стоял
на вашем мотоцикле, его самое уязвимое место — это сальник, уплотняющий
шток. Если сальник изношен, и масло вытекло, то никакой амортизатор
работать не сможет. Поэтому следите, чтобы амортизатор был защищен от
песка и грязи, летящей из под колеса, тогда он сможет прожить почти
весь срок службы мотоцикла. Если же современный моноамортизатор потек,
и купить к нему сальник не всегда возможно, то весь амортизатор стоит
недешево: 500-1500$. Два амортизатора для классической задней подвески
могут оказаться в ту же цену. Так что, уберечь столь дорогостоящую
деталь от преждевременного износа намного дешевле.
Текст: Валерий Гарбарук (СТО МотоГараж) Фото: предоставлены автором
