Вот попробуйте в двух словах объяснить роль подвесок мотоцикла. Сможете? И никто не сможет. Это не просто крепление колёс к шасси со свойствами сглаживания: главная роль подвесок не в том, чтобы смягчать удары и неровности дороги, а в том, чтобы колёса при этом как можно меньше времени оставались в воздухе и как можно увереннее “держались” за рельеф. Это позволяет резине не терять сцепление с дорогой, а мотоциклу - безопасно ускоряться, тормозить, наклоняться. Ну и заодно подвески спасают позвонки от осыпания, а зубы - от слишком громкого лязга друг об друга.
И как любая важная часть мотоцикла, подвески обрастают мифами и домыслами. Кто-то относится к ним со слишком большим пиететом, кто-то наоборот радостно крутит все регуляторы, но в целом в среде мотоциклистов правильное понимание принципов работы (а следовательно, и настройки) подвесок не слишком распространено.
И это в немалой степени из-за того, что в подвесках применяется специфическая терминология. Хуже того, в русском языке и в английском она совпадает не полностью, то есть дословный перевод англоязычных текстов не всегда понятен даже спецам, а что уж говорить о рядовых байкерах. Все эти преднатяги, жёсткость пружин, сэг, сглаживание, сжатие, отбой, жёстко, мягко, быстро, медленно, затянуть, распустить… Эти слова, описывающие работу подвески, или ощущения от её работы, или функцию регулятора, важно не только выучить, но ещё и понять суть воздействия того или иного параметра на езду в целом. Давайте рассмотрим, как работает подвеска, что делают крутилки на ней и что означают надписи на компонентах или в инструкции по настройке. Знаете такой метод изучения иностранного языка - берём пачку стикеров для заметок, выписываем всё непонятное или незнакомое и обклеиваем всю квартиру в надежде что-нибудь запомнить, когда идём за бутером в холодильник или поливать цветы? Если не удаётся сходу усвоить написанное - попробуйте этот метод. Благо, слов тут будет не слишком много.
Работа подвеска. Жёсткость пружины
Англоязычный термин: spring rate
Синонимы: коэффициент упругости пружины, коэффициент жёсткости.
Пружина - это буквально сердце вилки и амортизатора. Именно пружина спасает ваш позвоночник от ударов о кочки и заставляет колесо после удара возвращаться на дорогу и восстанавливать зацеп.
Жёсткость пружины - это не только обиходный, но и технический термин, но более употребим другой его вариант - коэффициент упругости. Он связывает соотношение силы упругости и длины пружины - то есть, какой вес нужно приложить к пружине для изменения её длины на определённое значение. Жёсткость пружины в обиходе измеряется в килограммах на миллиметр или метр, в конструкторской документации - в ньютонах на метр, ну а американцы со своей имперской системой мер применяют фунты на дюйм. Вот например, пружина на 60кг/мм при приложении к ней 600 ньютонов веса (это примерно равно 60кг массы при земном тяготении) станет короче или длиннее на 1 миллиметр. Приложите 120 килограммов - она изменит длину на 2 миллиметра, и так далее.
Наверняка теперь вам стало понятно, почему только правильно подобранная жёсткость пружины подвески обеспечит правильную её работу при больших нагрузках. Ведь слишком мягкую пружину легко сожмёт даже небольшая неровность, а слишком жёсткая вообще почти не поглотит энергию столкновения с кочкой и передаст её всю на шасси и тело райдера. Для комфорта и хорошей управляемости подвески должны быть оборудованы пружинами такой жёсткости, чтобы они сжимались при наезде на кочку и разжимались при провале в ямку, но при этом не складывались полностью на буграх обычного размера и успешно сопротивлялись сжатию (клевку передней подвески на торможении и просадке задней на ускорении).
Работа подвеска. Предварительное поджатие пружины
Англоязычный термин: Spring preload
Синонимы: предварительное натяжение пружины, предварительный натяг, преднатяг
Предварительное поджатие пружины подвески - это, пожалуй, самый мифологизированный аспект работы подвесок. По сути, преднатяг - это когда пружина в подвеске установлена в слегка сжатом состоянии, а сам компонент подвески при этом полностью разложен.
Представьте себе амортизатор, снятый с мотоцикла. Он ничем не нагружен и находится в полностью разложенном состоянии (то есть, вытянут на свою максимальную длину), но при этом пружина на нём слегка сжата специальным кольцом, муфтой или гайкой на резьбе. Вот это и есть предварительное поджатие пружины. Путём предварительного поджатия пружины задаётся нагрузка, при которой амортизатор начнёт складываться, а также нагрузка, при которой он сложится полностью (то есть, его шток уйдёт внутрь амортизатора на всю допустимую длину). Но, вопреки распространённому мнению, преднатяг не влияет на жёсткость пружины.
Вот смотрите: допустим, амортизатор имеет полный ход в 10 сантиметров, а пружина способна сжаться на 15. При пробое подвески (её полном сжатии) именно амортизатор упирается штоком в дно, а у пружины есть возможность сжиматься дальше. Так вот, преднатяг позволяет выбрать, на какой части хода (сжатия) пружины будет работать подвеска.
У теоретической пружины в вакууме из школьного курса физики коэффициент сжатия (жёсткость) не меняется в зависимости от того, насколько она сжата или растянута. Но реальные пружины становятся жёстче при сжатии по целому ряду причин, и этот эффект даже используется в подвесках с пружинами переменной жёсткости: в начале выбирается ход более мягкой части пружины, а затем начинают сжиматься более жёсткие её части. У многих подвесок пружина переменной жёсткости, даже если это не заявлено в характеристиках: те её витки, что ближе к торцам, более жёсткие и частые, а к середине они становятся мягче, а расстояние между ними - больше. Так вот, предварительное поджатие позволяет заранее сжать часть начального, самого мягкого, хода, и пружина при этом будет работать на более жёсткой части хода. Не стоит путать этот эффект с подбором подходящей жёсткости пружины под вес райдера: возможности предварительного поджатия влиять на жёсткость довольно сильно ограничены. Но тем не менее, поджатая пружина сжимается не так легко, как расслабленная, поэтому для полного сжатия понадобится большее усилие. А главная задача преднатяга - это выставить сэг.
Кстати, продвинутые подвески вездеходов имеют два регулятора преднатяга. Их пружины состоят буквально из двух кусков пружины разной жёсткости, и один регулятор меняет преднатяг одного куска, а второй - обоих сразу.
Работа подвеска. Просадка
Англоязычный термин: sag, racing sag
Синонимы: сэг
О преднатяге слышали почти все, но вот как определить, что он выбран правильно? На самом деле, критерий правильности предварительного поджатия пружины/пружин задней подвески один - это соответствие выбранному сэгу (просадке). Это не просто важно, это фундаментальный параметр правильной работы подвески и это первое, что нужно настроить.
Сэг - это то, на какое расстояние подвеска сжимается из ненагруженного положения под определённой нагрузкой. Он бывает двух видов: свободный сэг или свободная просадка - это то, на сколько подвеска сжимается под собственным весом мотоцикла. А сэг под нагрузкой или просадка с райдером или общая просадка - это то, на сколько вилка и задняя подвеска сжимаются, когда на мотоцикле сидит райдер в полной экипировке, с багажом.
Смысл сэга проще всего осознать вот как: при правильно выставленном сэге у подвески есть запас хода подвески в обе стороны. Если задумаетесь о работе подвесок, то поймёте, что её задача - не только поглощать удары о бугры, но и раскладываться при попадании в ямки. Если подвеска полностью разложена под нагрузкой, то при наезде на яму следом за колесом нырнёт и мотоцикл. Если полностью сложена - то мотоцикл подскочит на ближайшем же бугорке. А вот если подвеска на ходу находится где-то в средней части хода, то она будет раскладываться в ямках и складываться на буграх, не передавая энергию столкновений на шасси, а значит, райдер не почувствует этих неровностей, а колесо не потеряет зацепа из-за подпрыгивания мотоцикла.
Так как же выбрать правильный сэг? (лучше всего по мануалу) Для езды по асфальту правило такое: просадка должна составлять около четверти всего хода подвески, а свободная просадка при этом - около трети общей просадки. Полный ход подвески указан в инструкции к мотоциклу, а также его можно нагуглить. Затем, если возможно, нужно измерить свободную просадку, приподняв хвост мотоцикла. А затем, регулируя преднатяг, добиться того, чтобы просадка под райдером составила четверть хода подвески или хотя бы одной третьей части. Если же добиться этого не получается или разница между свободным сэгом и общей просадкой далека от 1:3, это верный признак того, что подвески мотоцикла оснащены неподходящими для веса райдера пружинами. Идеально подобранная пружина должна позволить выставить правильный сэг с минимальным преднатягом.
Работа подвеска. Сглаживание
Англоязычный термин: damping
Синонимы: демпфирование
И, наконец, сглаживание или демпфирование. Буквально этот термин означает “уменьшение амплитуды механических колебаний”, а колебания - это именно то, что пружина делает, если её не сглаживать/успокаивать. Пружина, на которой подвешен груз, а к нему приложено усилие, превращается в маятник - она то сжимается, то разжимается, пока энергия колебаний не перейдёт в тепловую энергию молекул пружины.
Демпфирование - это то, что регулирует скорость, с которой пружина сжимается или разжимается. Происходит это в первом приближении так: в вилке и амортизаторе залито масло, в котором ходит поршень - примерно как в шприце, но с отверстием в нём. Поэтому вместо того, чтобы сжимать жидкость, ход поршня приводит к тому, что эта жидкость продавливается в отверстие, и благодаря тому, что отверстие небольшое, а жидкость густая, это требует времени и довольно интенсивно расходует механическую энергию. Сопротивление вязкого масла буквально создаёт ту силу, которая не даёт пружине колебаться, замедляя её ход и контролируя его амплитуду. Отверстие, сглаживающее ход штока амортизатора, обычно оборудовано клапаном той или иной конструкции, регулирующим поток масла в зависимости от нагрузки, то есть, меняющим характеристику сглаживания. Весь набор отверстий и клапанов, сглаживающих ход в одном направлении, называется контуром сглаживания.
Без сглаживания инерция переднего колеса, налетевшего на кочку, заставит вилку сложиться на всю длину хода, в результате чего кинетическая энергия хода колеса и вилки превратится в потенциальную - сжатия пружины - а затем - обратно в кинетическую - пружина разожмётся, руль отскочит, затем пружина вновь сожмётся на чуть меньшую глубину, затем опять отскочит с чуть меньшей амплитудой, и так - пока вся энергия удара не уйдёт в тепло. Разумеется, при этом колесо будет регулярно терять зацеп с асфальтом, а мотоцикл - скакать как дурной козлик. Вот почему сглаживание так важно: фактически, оно превращает энергию столкновения с неровностью в тепловую без потери зацепа, управляемости и комфорта.
Работа подвеска. Сглаживание сжатия
Англоязычный термин: compression damping
Синонимы: сжатие (регулировка сжатия)
Зная, что такое сглаживание и представляя, как работает подвеска, легко понять, что сглаживание работает в двух направлениях: на сжатии, то есть, когда вилка складывается, и на отбое, то есть, когда раскладывается. Да, сглаживание сжатия - это когда компонент подвески создаёт усилие, сокращающее амплитуду сжатия и его скорость, и неважно, вызвано ли сжатие попаданием на кочку, резким торможением или ещё чем-нибудь. Нагрузка на вилку сообщает ей усилие, приводящее к сжатию пружины, а специальный контур сглаживания сжатия создаёт некоторое сопротивление этому движению.
Работа подвеска. Сглаживание отбоя
Англоязычный термин: rebound damping, tension
Синонимы: сглаживание отскока, отскок, отбой (регулировка отскока, отбоя)
Сглаживание отбоя - это усилие, возникающее при раскладывании вилки после сжатия - будь то попадание колеса в ямку или же раскладывание вилки после того, как она сложится в результате наезда на бугор. Ещё характеристику сглаживания отбоя по-английски называют tension (упругость), вот почему регулятор сглаживания отскока частенько на компонентах подвески помечен словом ten.
Работа подвеска. Быстрое/медленное сжатие
Англоязычные термины: fast compression, slow compression
Говоря о работе подвески, порой употребляются термины “быстрое” или “медленное” сжатие (отбой тоже, но реже). Речь здесь идёт не о скорости езды, а о скорости складывания подвески. В современных компонентах подвески за быстрое и медленное сжатие отвечают разные контуры с раздельными регулировками. При этом одна из регулировок сжатия (обычно быстрого) опосредованно влияет и на сглаживание отбоя.
Работа подвеска. Жёстко/мягко
Англоязычные термины: hard/soft
Речь здесь идёт как о жёсткости пружины (мягкая пружина складывается легче жёсткой), так и о настройке контуров сглаживания (подвеска с мягким сжатием складывается легче и глубже, чем с жёстким). Полностью компенсировать слишком жёсткую пружину мягким сглаживанием или наоборот сложно, но разработчики компонентов подвесок работают именно над тем, чтобы сделать их максимально универсальными в плане отработки разных нагрузок
Работа подвеска. Затянуть/распустить
Англоязычные термины: tighten/soften, release, turn in/out
Синонимы: замедлить, ускорить, ослабить
Затянуть или отпустить можно любой регулятор - преднатяга, быстрого, медленного сжатия или отбоя. В общем случае затягивание регулятора - это изменение настройки в сторону более жёсткой работы (меньшего хода при том же воздействии). С отбоем ещё есть термин “ускорить” - то есть, расслабить сглаживание отбоя так, чтобы подвеска раскладывалась быстрее. “Замедлить” отбой - соответственно, затянуть сглаживание так, чтобы подвеска возвращалась медленнее. В англоязычных текстах часто встречаются словосочетания “turn in/turn out” - речь обычно идёт о том, что регулятор сначала выставляется в заводское положение, затем in - это вращение регулятора в сторону затягивания, out - в сторону расслабления. Возможны варианты, поэтому рядом с регулятором обычно указаны направления вращения S-H, где S- это softer, то есть мягче, а H - harder, то есть жёстче.
