Тот, кто ездил на современном спортбайке, знает на собственном опыте или уж точно слышал от друзей, что при приземлении после "свечи" или просто на неровной дороге переднее колесо начинает "колбасить": руль бьется в конвульсиях от упора до упора, и зачастую такой "цирк" заканчивается падением. Если полагаете, что подобное случается только с "чайниками", то ошибаетесь. Причина "расколбаса" кроется не столь в драйверских способностях водителя, сколько в конструктивных особенностях современных спортбайков. Для достижения острой управляемости байка угол наклона рулевой колонки делают небольшой (22-24 градуса от вертикали). А чем он меньше, тем меньше вылет вилки и тем меньшая сила возвращает переднеее колесо вместе с вилкой в исходное положение после проезда неровностей.
Если вспомнить физику колебаний, становится ясно, что "вобблинг" (так называют это явление профессионалы) - ничто иное, как неизбежные гармонические резонансные колебания вилки. Чтобы они возникли, нужен сильный начальный импульс - будь то наезд на кочку или касание дороги чуть повернутым относительно направления движения передним колесом после "козления". А чтобы колебания продолжались, требуется действие внешней квазиупругой силы (уж простите за "страшную" терминологию, но "слова из песни не выкинешь"), коей являются напряженные руки пилота, пытающегося стабилизировать неуправляемый байк.
В 1996 году Suzuki сделала шикарный мотоцикл TL1000S - великолепный, злой "литровый" твин, с узкой и лёгкой алюминиевой рамой, спортивной геометрией шасси. Мотоцикл, не напрягаясь, "козлил" с газа на первых двух передачах. Соответственно, при активной езде выход из поворота на одном заднем колесе "прилагался" к мотоциклу бесплатным сыром в красочной упаковке. Дебют был удачным - все писали хвалебные отзывы и пели дифирамбы. Но когда мотоцикл пошел в продажу, начались проблемы: на нем стали биться люди. Причем с пугающей регулярностью. (Как же изъяны машины проморгали эксперты мотоизданий на презентационных тестах?.. Всё просто - на то они и эксперты, что умеют ездить и не придают значения мелким недостаткам, считая их особенностями или не более, чем "чертами характера" мотоцикла, но в руках рядового пользователя мелочи выливались в серьезные последствия). Японский концерн просчитался с геометрией рулевой системы. Маленький вылет передней вилки, хорошие подшипники в рулевой колонке и мощный мотор сложились в убойный коктейль, который завоевал титул "Расколбас года". И до сих пор TL1000S вспоминают как самый "колбасный" мотоцикл всех времен и народов.
В английском языке существуют четыре термина, и все они переводятся на русский как "расколбас". Давайте рассмотрим их в порядке нарастания эффекта.
1. Шимми (Shimmy). Это небольшая тряска руля при езде по неровностям. Явление возникает, когда наезжаешь на продольную по отношению к направлению движения линию срезанного асфальта или трещину в покрытии. Как правило, шимми ничем опасным не грозит - просто возникает тряска руля. Неприятно, но не смертельно. Старайтесь не напрягать руки - сама угаснет.
2. Вобблинг (Wobbling). "Bo блин!" тут не причем, как и русское "вобла", если решите, что явление, обозначенное этим термином, сродни движению рыбы в воде. Вобблинг - это уже резонансные колебания. "Лечатся" они тем, что добавляешь газа или притормаживаешь задним тормозом. Механическое средство борьбы с явлением - рулевой демпфер: он заставляет вобблинг "скиснуть" на втором-третьем колебании или вовсе не позволит возникнуть.
3. Вэйви (Weave). B него может трансформироваться вобблинг и перерасти в виляние задом, если очень сильно сжимать руль напряженными руками или же в случае, если затянуть регулятор демпфера до максимума. Это когда не один руль ходит ходуном, а "колбасит" весь мотоцикл вместе с мотоциклистом. Чтобы выйти из этих колебаний, нужно ослабить хватку руля, расслабить руки и плечи, немного притормозить задним тормозом. И не затягивать регулировку демпфера до упора!
4. "Тэнкслэппинг" (Tankslapping). Это уже неизлечимо и с вероятностью 95% приводит к падению. Система достигла максимальной амплитуды резонансных колебаний, руль уже вырвало из рук и бьет от отбоя до отбоя. Единственное, что можно сделать - нажать на задний тормоз. Но надеяться, что это поможет, не приходится. Будьте готовы начать скольжение по асфальту или крутить в воздухе пируэты (мои вам соболезнования). От этого не спасает ничто - ни демпфер, ни затягивание подшипников рулевой колонки, ни руление расслабленными руками. Ни один из мотоциклов не избавлен от подобных неприятностей, другое дело, что вероятность попасть в подобную ситуацию очень мала, и чем современнее мотоцикл - тем она меньше.
Но вернемся к Suzuki. Для устранения проблемы с TL1000S (на нем вобблинг нередко перерастал в "тэнкслэппинг") на мотоцикл начали штатно устанавливать рулевой демпфер. Не сказать, что он низвел "на нет" сюрпризы с управляемостью на аппарате, но помог существенно - жалобы прекратились. С тех пор Suzuki устанавливает демпферы на все спортивные мотоциклы. На всякий случай.
Это самые простые гидравлические демпферы - нерегулируемые (рис. А). Шток с поршнем (2) ходит в закрытом корпусе-цилиндре (1), внутри - масло. В поршне расположены перепускные клапаны (4). Сальники (3) с обеих сторон корпуса, они не дают маслу вытечь. Необслуживаемо, но недорого, и работает надежно. Не очень удобно то, что для каждой модели требуются клапаны с индивидуальными характеристиками, масло "индивидуальной" вязкости. И невозможно самостоятельно регулировать. Номинально устройство есть, оно работает, но многих не устраивает. Поэтому его нередко меняют на регулируемые (рис. Б и В) варианты.
Регулировки сечения перепускных клапанов можно встроить в поршень (рис. Б) и вывести регулировочный винт (5) на конец штока (это решение использует HyperPro). A можно иначе - сделать поршень сплошным, в корпусе проточить "обводной канал" (6) и установить клапан с регулировкой (4 и 5) на корпус (1), как это делает Ohlins. Второй вариант несколько сложнее в производстве, но надёжнее в эксплуатации - именно поэтому демпферы "Ёлинс" считаются самыми надежными.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Вобблинг (англ. wobbling, wobble, «шимми», в народе — расколбас) — эффект возникновения на большой скорости нарастающих колебаний (~4-10Гц) переднего колеса мотоцикла, велосипеда или шасси самолета относительно курсового направления. Другое название — «шимми» — происходит от популярного в начале XX в. танца, для которого характерно быстрое покачивание плечами вправо-влево.
Основная опора шасси предсерийного самолёта Як-42 с гидравлическим гасителем колебаний «шимми»
Вобблинг опасен тем, что возникает только на больших скоростях движения. Он требует немедленных действий от водителя и даже они не гарантируют успех. Самые опытные гонщики могут попасть в такую ситуацию, что регулярно наблюдается в соревнованиях на трассах шоссейно-кольцевых мотогонок. В авиации были случаи разрыва колёс и излома стоек шасси.
Подробней в контексте управления мотоциклом.
Вобблинг — это явление, когда рулевое колесо после отрыва от дорожного покрытия приземляется уже под некоторым углом относительно курса движения мотоцикла. При этом, в результате наклона вилки, возникает импульс, толкающий руль в противоположную отклонению сторону, что на относительно малых скоростях способствует сохранению равновесия и направления движения. Но если скорость значительно превышает расчётную, то при определённой массе мотоцикла импульс получается достаточно сильным, чтобы руль отклонился дальше, чем курсовое направление. Следует учесть, что в момент получения импульса, толкающего колесо в сторону, противоположную отклонению от курса, часть энергии уходит в амортизатор и в раму, что автоматически увеличивает следующий интервал времени отрыва колеса от дорожного полотна — когда рама и амортизатор отработают обратный ход и произойдёт переброс руля в противоположную сторону. В результате возникает положительная обратная связь, ведущая к нарастанию колебаний рулевого колеса относительно курса. Началом для такой реакции могут послужить: неровности дороги, состояние дорожного покрытия, качество протектора, динамика разгона и т. д.
Борьба с вобблингом
Способы пресечения шимми на самолётах ещё во время Великой Отечественной войны изучал М. В. Келдыш, за что в 1946 году получил Сталинскую премию.
С точки зрения ТАУ, шимми — это неустойчивость системы регулирования, включающей в себя, кроме конструкции руля, вилки, амортизатора и пр. — и действия водителя. Лучший способ бороться с вобблингом — не допускать его возникновения. Эффективна установка рулевого демпфера для компенсации колебаний. Крайне важны балансировка переднего колеса, качество покрышки, исправность вилки, правильно выбранная жёсткость амортизатора.
Возможности выхода из воблинга: на начальной стадии — открытие газа (ускорение), расслабление рук, перенос веса тела ближе к задней оси мотоцикла. В последующем (на «раскачке»): на прямых — резкий задний тормоз, на поворотах — общепринятой тактики не существует.
| Вложения: |
|
800px-Preproduction-Yak-42-gear-with-viscous-shimmy-damper.jpg [ 115.6 КБ | Просмотров: 9396 ] |