Wpływ konstrukcji motocykla na równowagę

Kąt nachylenia/ kąt wyprzedzenia.
Jeśli staniesz po którejś ze stron swojego motocykla bez problemu zauważysz, że przedni widelec jest odchylony od pionu. Jeśli przyjrzysz się dokładniej, stwierdzisz że rury widelca nie są pochylone dokładnie w linii główki ramy motoru. Kiedy mówimy o kącie nachylenia widelca w tej książce, mamy na myśli kąt wynikający z odchylenia od pionu główki ramy.
Na pewno widziałeś kiedyś choppery z bardzo długimi przednimi widelcami ustawionymi pod dużym kątem w stosunku do pionu. Ich przeciwieństwem są motocykle terenowe, w których widelec ustawiony jest niemal pionowo. Mówiąc najprościej, widelec bardziej odchylony od pionu daje większą stabilność w czasie jazdy na wprost, natomiast bardziej pionowy — ułatwia kierowanie motocyklem (pozwala skręcać przy użyciu mniejszej siły). Kiedy motocykliści mówią o motocyklu „trudnym w prowadzeniu”, mają na myśli maszyny tak stabilne podczas jazdy na wprost, że trzeba się zdrowo napracować, by przechylić je i utrzymać w zakręcie. Natomiast określenie „łatwy w prowadzeniu” oznacza motocykl stosunkowo mało stabilny na prostej, który za to można pochylić i wyprostować bez wysiłku. Sportowe motocykle mają zwykle widelce odchylone od pionu o 24 stopnie, natomiast cruisery — bliżej 30 stopni. Ale kąt pochylenia widelca to tylko jeden z elementów tego równania.

Popatrz na motocykl z boku i wyobraź sobie promień lasera, który przechodzi przez główkę ramy i kończy się na podłożu. Ten promień to oś obrotu przedniego widelca. W większości motocykli oś ta przecina powierzchnię ziemi nieco przed punktem, w którym przednia opona dotyka podłoża (punktem styku). Odległość (liczona po ziemi) między przedłużeniem osi obrotu a punktem styku opony z ziemią nazywana jest kątem wyprzedzenia przedniego widelca albo śladem (bo punkt styku położony jest za punktem przecięcia osi obrotu widelca z ziemią). Zwykle motocykle mają ślad o długości 7,5-15 cm. Generalnie dłuższy ślad skutkuje większą stabilnością na prostej oraz „niechęcią” do pochylania się maszyny i wchodzenia w zakręty. Z kolei motocykl o krótszym śladzie łatwiej skręca, łatwiej się pochyla, szybciej reaguje na próby zmiany kierunku, może nawet mieć do tego tendencję. Ponieważ te dwa czynniki — kąt nachylenia widelca i ślad — są współzależne, większość fachowych pism motocyklowych podaje je jako „kąt/ślad”.

Podnoszenie i opuszczanie główki ramy.

Jednym ze skutków odchylenia przedniego widelca od pionu jest to, że w czasie jego obracania wokół osi główka ramy podnosi się i opuszcza (najwyżej położona jest w czasie jazdy „na wprost”, najniżej — przy maksymalnym skręcie). Im większy kąt nachylenia widelca, tym większe są zmiany położenia główki ramy. Można to łatwo sprawdzić: wsiądź na motocykl, ustaw go pionowo i obserwuj, na jakiej wysokości znajduje się szczyt główki, kiedy obracasz kierownicę. Gdy kierownica jest skręcona, główka znajduje się niżej, gdy skierowana jest prosto — wyżej.

Zwróć uwagę na to, że siła grawitacji ściąga motocykl w dół. Mniej więcej połowa masy maszyny opiera się na główce ramy. Z tego wynika, że grawitacja pomaga odchylać kierownicę na boki i utrudnia jej powrót do położenia centralnego. Dzięki temu konstruktorzy motocykli mogą równoważyć inne siły działające na układ kierowniczy.

Przesunięcie masy.

Siedząc na motocyklu, możesz także zauważyć, że kiedy kręcisz kierownicą, cała główka przesuwa się na boki w poziomie. Kiedy skręcasz kierownicę w lewo, główka ramy (i cały przód motocykla) przesuwa się w lewo względem punktu styku opony z ziemią. Kiedy przednie koło skierujesz w prawo — poczujesz, że grawitacja ściąga cię bardziej w prawo, ponieważ masa motocykla została przesunięta na prawo względem punktów podparcia.
Innymi słowy: skręcenie kierownicy przesuwa dużą część masy motocykla — i siedzącego na nim człowieka — nieco w bok nawet wtedy, kiedy maszyna stoi w miejscu. Oczywiście kiedy motocykl jest w ruchu, reaguje zupełnie inaczej niż kiedy stoi. W czasie jazdy zarówno główka, jak i punkt styku opony z podłożem zmieniają położenie.

Położenie punktu styku opony z podłożem.

Gdybyś przejechał przez dużą kałużę białej farby, mógłbyś potem zobaczyć ślad, jaki twój motocykl zostawia na drodze, szeroki na jakieś 5 cm. Spróbujmy jednak spojrzeć na to nieco inaczej — wziąć pod uwagę nie cały ślad, lecz ten konkretny punkt, w którym opona w danym momencie styka się z podłożem. Nazwijmy go Punktem Styku (PS). Zwróć uwagę, że położenie PS może się zmieniać — przesuwać do przodu i do tyłu oraz na boki.

Zastanówmy się, co się dzieje, kiedy przednie koło przetacza się po wyboju. Kiedy opona dojeżdża do wybrzuszenia w jezdni, PS natychmiast przesuwa się do przodu, a potem — stopniowo do tyłu, aż opona z powrotem wtoczy się na równy teren. Jeśli wybrzuszenie jest dostatecznie strome (jak w przypadku „śpiących policjantów”), PS może na moment znaleźć się przed punktem przecięcia osi obrotu widelca z ziemią. Właśnie dlatego w czasie przejeżdżania przez wyboje albo dziury i czujesz, że kierownica wyrywa ci się z rąk na boki (i dlatego jazda „bez trzymanki” po wybojach nie jest specjalnie rozsądna).

Teraz spróbuj postawić motocykl na bocznej nóżce albo oprzyj go o ścianę w pozycji przechylonej na bok, ale z przednim kołem skierowanym prosto do przodu. Stań przed motocyklem, kucnij albo uklęknij i zobacz „z poziomu ziemi”, jak teraz położony jest PS. Okazuje się, że przesunął się w bok od środkowej płaszczyzny opony. Jeśli zatem w czasie jazdy przechylamy się na bok, PS także przesuwa się względem środkowej płaszczyzny opony w tę stronę, w którą skręcamy.

Profil opony.

Jeśli twój motocykl ma opony o szerokim przekroju poprzecznym (czyli o tzw. niskim profilu), to przy takim samym pochylaniu maszyny PS przesuwa się na boki dalej niż w przypadku wąskich opon. A im dalej przesuwa się PS, tym bardziej motocykl jest ściągany w kierunku przechyłu. Oczywiście w czasie przechyłu przesuwa się PS zarówno przedniego, jak i tylnego koła, toteż sterowność motocykla jest współzależna od rozmiarów i profili obu opon. Dlatego też założenie opon o innym profilu (czy to obu, czy tylko jednej z nich) sprawia, że zmienia się sposób prowadzenia maszyny (może to być zmiana na lepsze lub na gorsze).

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *