Rodzaje zawieszenia w motocyklach, regulacja. Jak to działa?
Wszyscy je mamy, ale kto wie, jak działa zawieszenie w motocyklu? Główną rolą zawieszenia jest… trzymanie przedniego koła przy ziemi. Dowiedz się wszystkiego o zawieszeniach!
Przez lata powstało wiele rozwiązań, ale klasyka gatunku w przypadku zawieszenia przedniego to oczywiście widelec teleskopowy, a z tyłu najczęściej spotyka się centralnie umieszczony amortyzator. Dlaczego tak, a nie inaczej? Sprawdzamy!
- Zawieszenie w motocyklu jest odpowiedzialne nie tylko za komfort, ale przede wszystkim za prowadzenie jednośladu – jego poprawne działanie przekłada się bezpośrednio na przyczepność.
- Historia zawieszeń w motocyklach jest długa i kręta, ale do tej pory nie udało się wymyślić niczego, co skutecznie zastąpiłoby klasyczny widelec teleskopowy.
- Przez lata zawieszenia stawały się coraz bardziej zaawansowane, dzięki czemu obecnie są dostępne komponenty z szerokim wachlarzem możliwości w kwestii regulacji. Tej można dokonywać zarówno manualnie, jak i elektronicznie.
Historia zawieszeń motocyklowych jest tak długa, jak historia samych motocykli. Przez lata producenci próbowali wymyślać różne sposoby na poprawę prowadzenia jednośladów i komfortu podróżowania. Jedne wynalazki przetrwały do dzisiaj, a inne powoli odeszły w zapomnienie, lub są postrzegane jako egzotyka.
Zawieszenie teleskopowe i upside-down w motocyklu
Przez lata zarówno w motocyklach, jak i w rowerach najlepiej przyjęły się widelce teleskopowe. Pierwsze widelce teleskopowe pojawiły się już przed II wojną światową, a konkretnie w 1935 r. w motocyklu BMW R12. Klasyczny, hydrauliczny widelec teleskopowy zapewnia komfort i stabilność jazdy. Konstrukcja składa się z dwóch goleni, które są zamocowane w półce dolnej i półce górnej, a przy tej drugiej ściągnięto je nakrętkami, co zapewnia sztywność, stabilność i przede wszystkim symetrię. W goleniach znajduje się olej i sprężyny.
Budowa zawieszenia teleskopowego w motocyklu
Dla uproszczenia opiszemy klasyczną konstrukcję, gdzie w obu goleniach umieszczono elementy resorujące i tłumiące. Widelec teleskopowy składa się z dwóch części: żeńskiej i męskiej. W klasycznych widelcach część żeńska znajduje się na dole.
Elementem resorującym jest sprężyna, najczęściej o zmiennym skoku zwojów, co powoduje wzrost sztywności wraz z jej ugięciem i utrudnia dobijanie przy większych nierównościach. Sprężyna to główny element odpowiadający za przyczepność przedniego koła.
Element tłumiący działa w taki sposób, że kiedy męska część widelca jest wprawiona w ruch, olej zostaje wtłoczony do części nieruchomej przez szczelinę pierścieniową. To „przepompowywanie” to innymi słowami – tłumienie.
Podczas pracy widelec teleskopowy zmniejsza swoją całkowitą długość w trakcie hamowania, a rozpręża się podczas przyśpieszania (ciekawostka – praca zawieszenia dynamicznie zmienia rozstaw osi).
Problemy zawieszenia teleskopowego w motocyklu
Problemem klasycznych widelców teleskopowych był prosty fakt – męska część widelca o niewielkiej średnicy nie daje odpowiedniej sztywności w półce zawieszenia. Dlatego pod koniec lat 80. wymyślono widelce typu upside-down i… sytuacja obróciła się do góry nogami, a producenci mogli zacząć stosować zwiększoną średnicę lag. Większa średnica lagi – większa sztywność i możliwość stosowania w ciężkich i mocnych motocyklach.
Jak zbudowany jest widelec upside-down w motocyklu?
Nie wchodząc w detale, budowa widelca upside-down jest bardzo zbliżona do budowy klasycznego widelca teleskopowego. Z racji tego, że żeńska część jest teraz u góry, to podczas ewentualnego uszkodzenia uszczelniaczy olejowych, olej grawitacyjne zacznie wypływać z zawieszenia.
Ciekawostka: widelec upside-down typu Big Piston Fork
Ewolucją w widelcach upside-down są zawieszenia Big Piston Fork, gdzie goleń służy również jako element tłumika hydraulicznego. Olej nie przepływa jednak przez otwory o różnej średnicy, ale przez specjalne płytki. To umożliwia precyzyjne sterowanie przepływem oleju. Tłok pracuje w obu kierunkach i tym samym obsługuje zarówno tłumienie odbicia, jak i tłumienie dobicia.
Takie rozwiązanie znacznie ułatwia regulację, ponieważ śruby odpowiedzialne za ustawienie charakterystyki odbicia i dobicia znajdują się w górnej części widelca. W niektórych motocyklach pojawiają się widelce Separate Function Big Piston Fork, gdzie tłumienie zostało rozdzielone na każdą lagę. WP w motocyklach crossowych stosuje airforks, czyli zawieszenie, w którym zamiast oleju jest sprężone powietrze.
Alternatywne zawieszenia przednie w motocyklach
Najsłynniejszymi i najdłużej trzymającymi się na rynku zawieszeniami będącymi alternatywą dla widelców teleskopowych, są wynalazki BMW (chociaż nie do końca wynalezione przez BMW, a zaadoptowane) – Telelever i Duolever.
W systemie Telelever oddzielono funkcję prowadzenia koła oraz funkcje resorowania i tłumienia, co zwiększyło sztywność. Tak oto widelec ma rury ślizgowe i stałe, a w przedniej części ramy zastosowano wahacz pchany z centralnym amortyzatorem. W zawieszeniu Telelever wyeliminowano efekt dobijania.
Nieco bardziej skomplikowaną i jeszcze ciekawszą konstrukcją jest zawieszenie Duolever, które składa się z czworoboku przegubowego, gdzie dwa pchane wahacze wykonane z kutej stali zamontowano w ramie, używając łożysk rolkowych. Za resorowanie odpowiada centralny amortyzator, który jest połączony z ramą i niższym z wahaczy pchanych.
Trapezowy przegub zamontowano na główce ramy i wsporniku koła oraz połączony z kierownicą. Inżynierowie wyeliminowali konieczność użycia rur stałych i ślizgowych.
Oba rozwiązania z powodzeniem sprawdzają się w motocyklach turystycznych, ponieważ zapewniają nieprzeciętny komfort, ale jednocześnie nie mają racji bytu w motocyklach sportowych, ponieważ nie dostarczają kierowcy precyzyjnych informacji.
Rodzaje zawieszenia w motocyklach – amortyzacja tyłu
W przypadku tylnych zawieszeń zawsze mamy do czynienia z wahaczem, ale wyróżnia się trzy rodzaje konstrukcji. Pierwsza to taka, gdzie amortyzatory są zamontowane na zewnątrz. Taki sposób montażu sprawia, że są one jednocześnie ściskane i zginane, ponieważ przenoszone są odkształcenia skrętne wahacza.
Popularniejszym rozwiązaniem jest wahacz z amortyzatorem centralnym, gdzie element tłumiący robi tylko to, co do niego należy, a jedynym minusem jest trudniejszy dostęp podczas serwisu lub regulacji.
Trzecia opcja to wahacz jednoramienny, zwany też monowahaczem. Zapewnia on większą sztywność, dzięki czemu tył motocykla nie ma skłonności do "pływania". Dzieje się tak, ponieważ przy jednym ramieniu trzeba było zastosować grubsze ściany, co właśnie przełożyło się na zwiększenie sztywności. Przy okazji monowahacz umożliwia szybką zmianę koła.
Regulacja zawieszenia w motocyklu
Możliwość regulacji zawieszenia w motocyklu wcale nie jest taką oczywistą sprawą, ponieważ przeważnie występuje w droższych jednośladach i w maszynach sportowych, gdzie od odpowiednich ustawień zależą cenne setne sekundy na torze wyścigowym. Co można zrobić, jeżeli zawieszenie nie ma regulacji, ale koniecznie chce się zmienić jego charakterystykę? Do wyboru są dwie drogi – wymiana sprężyn np. na sztywniejsze lub wymiana oleju, ale ta druga powinna pociągnąć za sobą także zmiany zaworków i innych elementów.
Jeżeli jednak motocykl ma regulowane zawieszenie, to spotkacie się z uniwersalnymi oznaczeniami. Tak oto jest:
- REB od angielskiego słowa "rebound" i oznacza tłumienie odbicia zawieszenia, a więc jego ruchu powrotnego. Nazywa się to również regulacją powrotu.
- Pod skrótem COMP kryje się tłumienie dobicia zawieszenia, które następuje w chwili ugięcia. W języku angielskim określane jest to słowem "compression".
- Jest też parametr "Speed" oznaczający pracę zawieszenia przy dużych prędkościach.
Zarówno w przednim, jak i tylnym zawieszeniu stosuje się też regulację napięcia wstępnego sprężyn. Ten parametr zazwyczaj reguluje się w momencie, kiedy na motocykl ma wsiąść druga osoba lub po dodaniu bagażu. Pozwala on na obniżenie lub uniesienie tyłu motocykla i ma wpływ na twardość zawieszenia. Przy zbyt dużym napięciu wstępnym koło może tracić kontakt z podłożem, a przy zbyt małym – zawieszenie będzie dobijać.
Zawieszenia półaktywne i z elektroniczną regulacją
Wraz z rozwojem technologii do motocykli trafiły zawieszenia półaktywne oraz z możliwością elektronicznej regulacji. Sama regulacja następuje dzięki zastosowaniu, najczęściej, elektronicznych silników w miejscach standardowej, manualnej regulacji.
Zawieszenie półaktywne
Mniej popularnym rozwiązaniem jest zawieszenie półaktywne. Czujniki analizują zachowanie koła, prędkość motocykla oraz kąt jego pochylenia i odpowiednio dobierają parametry pracy widelca i amortyzatora tylnego.
Zawieszenie z elektroniczną regulacją
Zawieszenie z regulacją elektroniczną to tzw. zawieszenie adaptacyjne. Ustawienia zmienia się za pomocą przycisków, ale jednocześnie nie będzie ono zmieniać swojej charakterystyki w trakcie jazdy. Jest łatwe w obsłudze, a najczęściej użytkownik do wyboru ma kilka predefiniowanych ustawień (jazda dynamiczna, z pasażerem itd.).
W trybie zaawansowanym regulacja odbywa się podobnie jak przy manualnym skręceniu śrubami. Różnica jest taka, że zazwyczaj oprócz ustawienia użytkownika jest też pokazane ustawienie domyślne. Dzięki temu łatwo można przywrócić motocykl do ustawień fabrycznych, jeżeli zagalopujecie się ze zmianami.
Jak sprawdzić przednie zawieszenie w motocyklu – najczęstsze usterki
Zawieszenie w motocyklu może ulec uszkodzeniu w wyniku nieprawidłowej eksploatacji lub naturalnego zużycia. Jeżeli motocykl zaczyna gorzej się prowadzić i pojawiają się problemy z jazdą na wprost, to znak, że coś może być nie tak z widelcem (ale też z oponami, więc spokojnie).
Pierwsze kroki ku diagnozie można wykonać, samodzielnie sprawdzając stan goleni pod kątem wystąpienia rys oraz stan uszczelniaczy, które mogą się wytrzeć. W tym drugim przypadku dochodzi do wycieku oleju, a pierwszymi oznakami jest "pocenie" się zawieszenia i już wtedy warto odwiedzić serwis. Lepiej sprawy nie bagatelizować – w przypadku zawieszenia upside down, olej cieknie na tarcze hamulcowe. Naprawa polega na założeniu nowych uszczelniaczy i jeśli na goleniach występują powierzchowne rysy, to często można je wypolerować.
Kolejna typowa usterka dotyczy łożyska główki ramy. Wtedy można usłyszeć stuki podczas hamowania. W najlepszym wypadku wystarczy wyczyścić łożyska i ponownie je nasmarować, ale jeśli uległy uszkodzeniu, to wtedy należy wymienić je na nowe.
Jak sprawdzić tylne zawieszenie w motocyklu – najczęstsze usterki
W przypadku tylnego zawieszenia również może dojść do różnego rodzaju nieprawidłowości w działaniu. Wahacz jest narażony przede wszystkim na pojawienie się luzów na łożyskach koła lub ramy. Jeżeli w motocyklu zastosowano łożyska stożkowe i po odpowiednim dokręceniu wahacz obraca się nierówno, to także świadczy o konieczności wymiany, a tej dokonuje się parami. Można też spotkać tuleje ślizgowe, łożyska rolkowe zabezpieczone uszczelniaczami oraz tuleje stalowo-gumowe stosowane także w samochodach. Tylny amortyzator może ulec rozszczelnieniu, a sprężyna – pęknąć. Trzeba również pamiętać o regularnych wymianach oleju zgodnie z instrukcją producenta.
Obniżenie zawieszenia w motocyklu
Obniżenie zawieszenia w motocyklu to zabieg popularny wśród osób, które są niskiego wzrostu i przez to nie czują się zbyt pewnie na posiadanej maszynie. Zanim do tego przystąpisz, warto najpierw spróbować kupić niższą kanapę oraz buty motocyklowe z wysoką podeszwą. Często już te dwie rzeczy wystarczają, by dopasować motocykl do swojego wzrostu, a obniżenie zawieszenia zmienia jego charakterystykę.
Jeżeli to nadal za mało, to wtedy można przystąpić do fizycznego obniżenia widelca i amortyzatora. Widelec można wsunąć w półki. Tylne zawieszenie można obniżyć przy pomocy dodatkowych elementów mocowanych do ramy i wahacza, które nieco ściskają amortyzator, sprawiając, że zmniejsza się jego skok. Drugi sposób to zastosowanie kości obniżających zawieszenie. W obu przypadkach zostanie ono obniżone, ale jednocześnie parametry pracy pozostaną takie same. Należy pamiętać, żeby kupować części renomowanych producentów, a ewentualną wymianę powierzyć sprawdzonemu mechanikowi.
Choć zazwyczaj obniża się przede wszystkim tylne zawieszenie, to taki zabieg można przeprowadzić również w przypadku przedniego widelca. Najlepszym pomysłem jest obniżenie z użyciem sprężyn progresywnych, które utwardzają się w miarę uginania za sprawą różnicy odstępów pomiędzy zwojami. Przy okazji widelec nieco się utwardzi, więc nie będzie miał tendencji do nadmiernego nurkowania podczas hamowania.
Podwyższenie zawieszenia w motocyklu
Obniżenie zawieszenia wydaje się czymś naturalnym, ale kiedy słyszymy o podwyższaniu zawieszenia w motocyklu, to w głowie zapala się znak zapytania. Musicie jednak wiedzieć, że w tym szaleństwie jest metoda, ponieważ uniesienie tyłu powoduje zmniejszenie rozstawu osi, co przekłada się na zwiększony prześwit i lepszą zwrotność.
Serwis amortyzatora w motocyklu. Jaki olej do amortyzatorów motocyklowych wybrać?
Jeżeli chcecie, żeby zawieszenie pracowało bezawaryjnie, to oczywiście należy je serwisować i tu oprócz kontroli i ewentualnej wymiany elementów uszczelniających oraz czyszczenia całej konstrukcji, należy także pamiętać o odpowiednim oleju. Jaki będzie najlepszy? Odpowiedź wydaje się prosta – taki sam jak proponowany przez producenta w instrukcji obsługi motocykla. Znajdziecie w niej również informacje na temat tego, kiedy należy przeprowadzić serwis zawieszenia.
Jeżeli jednak chcecie eksperymentować, to warto poznać właściwości oleju do amortyzatorów motocyklowych. Podstawowy parametr to lepkość kinematyczna wyrażana w cSt, gdzie 1 cSt = 1 cm²/s. Im wyższy będzie współczynnik lepkości, tym mniejsze tarcie będzie działać na elementy amortyzatora. Trzeba przy tym wiedzieć, że zbyt duża lub zbyt mała lepkość może doprowadzić do nieprawidłowej pracy zawieszenia i wyrządzić więcej szkód niż pożytku. Producenci podają wartości cSt dla temperatury 40 i 100 stopni Celsjusza i panuje zasada, że im mniejsze różnice, tym lepiej. Dalej mamy klasyfikacje SAE i ISO, gdzie SAE jest mniej precyzyjna i powinno się kierować klasyfikacją ISO. Ta uwzględnia współczynnik lepkości kinematycznej dla temperatur -5, 40 i 100 stopni Celsjusza. Ostatnia kwestia to wybór typu oleju, a ten może być mineralny, półsyntetyczny lub syntetyczny. Ten ostatni jest najdroższy, ale również najlepszy jakościowo.
Zawieszenie w motocyklu – ważniejsze, niż myślisz
Wszyscy często koncentrujemy się na niezłym wyglądzie, czy głośnym tłumiku końcowym. W motocyklach są jednak dwie rzeczy, o których nie można zapominać: opony i zawieszenie. To opony i zawieszenie dbają o to, żeby nasz pojazd precyzyjnie i bezpiecznie się pojawił.
Bez względu na to, czy masz motocykl z klasycznym widelcem teleskopowym, widelcem upside down, czy masz BMW, czy Ducati z jednoramiennych wahaczem – warto dbać o swoje zawieszenie.
