Ввиду хилого развития техники при совке, все мы нахватались тех или иных ложных стереотипов, и продолжаем ими пользоваться и по сей день.
Один из них: подкачиваемая вилка, на манер чизовской гидропневматики.
Считается, что воздух, идеальный упругий элемент, придающий подвеске прогрессивную характеристику по ходу ее сжатия. Прогрессивная характеристика в идеале означает, что при сжатии подвески, нагрузка по началу нарастает постепенно, а в конце хода сжатия нагрузка вырастает очень быстро. Из-за этого подвеска очень мягкая в начале хода, но ее практически невозможно пробить до упора на торможении.
Мы не будем говорить про попадание в большие ямы или наезд с разгона на бордюры — это не эксплуатационные нагрузки для обычного ездового мотоцикла.
Но как ни странно, в современных вилках основным несущим элементом является все таки пружина, и как правило это пружина, имеющая линейную характеристику упругости. А воздух помогает ей организовать прогрессивную характеристику вилки.
С вилками, работающими без пружин я лично не сталкивался, судить о них однозначно мне трудно. Да и большого утилитарного распространения они пока еще не имеют, хотя все условия для этого по сути уже есть: покрытия перьев качественно делать умеют, полиуретановые манжеты способны держать давления уже до 1200атм, из того, что мне попадалось на глаза, нужное давление накачать тоже реально можно.
Амортизаторы, чисто пневматики, с начальным давлением 12-14 атм. видеть доводилось, но о них в другой раз.
Мы пока поговорим о вилках, в которых работает пружина и ей немного помогает воздух.
Пружина позволяет отказаться от нагнетания в вилку больших давлений воздуха(газа), от дорогостоящих сальников, а так же позволяет менее трепетно относиться к сколам и мини забоинам на перьях вилки. А такие забоины появляются в ходе эксплуатации мотоцикла даже банально от летящих из под колес автомобилей камушков. Вилку не обязательно должен поцарапать нерадивый пользователь при обслуживании.
Почему не оптимально делать ставку на помощь воздуха как упругого элемента? Да потому, что если нам понадобится поддерживать в вилке какое-то определенное значение давления, то это потребует постоянного обслуживания вилки, придется следить за этим давлением. Ведь если наши сальники постепенно станут изнашиваться и травить воздух, или если мы где-то не докачаем до нужного давления, или товарищи-приколисты выпустят воздух из вилки, то перед мотоцикла немного опустится, что уменьшит и ход вилки, и геометрию самого мотоцикла.При опускании передней части мотоцикла уменьшается вынос, аппарат становится более вертким и менее устойчивым, склонным к колебаниям вилки влево-вправо. Изменения не критичны, но все же они обычно хорошо чувствуются опытными водителями.
Отсюда мой личный вывод: правильную нагрузку обязана держать пружина. Без помощи какого бы то ни было давления воздуха.
То есть разговор о том, что надо пружины подобрать так, чтобы давление всегда можно было просто обнулить, а не следить чтобы оно было каким-то таким или эдаким.
Что является правильной нагрузкой, или вернее какая пружина является правильной для вашего мотоцикла? Та, которая позволяет просесть подвеске на четверть-треть хода вилки в ездовом состоянии мотоцикла (снаряженный мотоцикл плюс водитель на нем). Это проседание есть так называемым Райдер Саг-ом.
Если пружина не держит вес мотоцикла, ее лучше заменить. Иногда можно не менять, а слегка поколхозить, «дорастить» длину основной пружины куском схожей , но боле жесткой пружины (из такой же или немного более толстой проволоки). Например у вас ход вилки 140мм, а в ездовом положении она проседает сразу на 70мм. Не порядок. В этом случае нас в общем-то выручит кусок пружины длинной 30мм. Но при этом пружина-донор обязана быть более жесткой чем пружина в вилке. Это нужно для того, чтобы пружинная подпорка служила как бы проставкой-удлинителем, но при этом и сама могла сжиматься в конце хода вилки. Можно поставить в качестве удлинителя пружины и кусок трубы, но это не выход. Может оказаться, что при полном сжатии витки пружины полностью сложатся и мы получим удар по пробке пера вилки. Именно по этой причине удлинять пружину следует все таки куском другой более жесткой пружины, а не трубкой. Я проставлял клапанную пружину в помощь пружине вилки, результатом был доволен, но я и уровень масла немного поднимал. Об этом позже.
При этом начальное давление в полностью распрямленной вилке (допустим мотоцикл стоит на центральной подножке или подставке) обязано равняться атмосферному. Это существенно упросит обслуживание вилки.
Но, вот тут мы подходим к самому интересному, к ломке наших стереотипов: дело в том,что в ходе езды, вилка скорее накачается воздухом, чем его потеряет, при условии живых, хорошо работающих сальников.
Факт самоподкачивания вилки удивляет? Сразу начинаешь соображать: а как? откуда? за счет чего?
Оказывается все просто: когда вилка разжимается, внутреняя труба идет в сторону сальника, который без труда снимает лишнее масло с нее. Тут все в порядке.
Но вот когда вилка сжимается, вот тут-то и происходит самое интересное: нижняя часть внутренней трубы быстро уходит от сальника, масло не успевает заполнить минимальный зазор между внутренней и наружной трубами вилки, и возле сальников в итоге появляется разрежение. Ведь если масло не успевает проникнуть в какую-то, пусть и очень малую полость, то в этой полости образуется пустота, и это приводит к разрежению в этой полости.
На схеме салатовым цветов выделен обьем масла, который находится в зазоре между пером и стаканом вилки. При быстром сжатии (именно быстром!) вилки, эта порция масла смещается по трубе, масло из нижней полости заполняет часть зазора, но оно, в силу своей вязкости, не успевает заполнить весь зазор между пером и стаканом, и от этого возле сальников образуется пустота и какое-то небольшое разрежение.
Это разрежение и протягивает внутрь вилки небольшие порции воздуха через сальник. При чем не обязательно только воздуха. Обращали внимание на то, что на поездивших вилках со вполне исправными пыльниками, под оными (пыльниками) контровочное кольцо как правило повреждено коррозией? Казалось бы, как туда может попадать вода, при нормальном пыльнике? А вот по тому же принципу: создается разрежение при сжатии вилки, и какая-то микропорция воды-воздуха проникает в вилку.
Это также та самая загадочная причина, по которой масло в вилке достаточно быстро приходит в негодность. У кого-то это один два сезона, у кого-то и за пол сезона езды по грязям да дождикам. Это наши деды привыкли заливать в вилку како-нить маслицо, что было под рукой, да и ездить на нем лет 15 потом. Импортные вилки при таком подходе помрут быстро.
Но вернемся к воздуху, как несущему элементу. Поскольку мы выяснили, что самоподкачивание вилки — штука вполне реальная, то можем сделать вывод о том, что лишний воздух иногда надо бы и стравливать для того, чтобы вилка не становилась дубовая, и не уменьшала свой рабочий ход.
Если вилка недокачана и пружина не держит, то ее ход уменьшается понятно почему, ведь уже в ездовом положении вилка проседает больше чем на половину своего хода, а то и больше. Остается для езды меньше половины рабочего ход вилки.
А почему же тогда при перекачивании точно так же уменьшается ход вилки? Да потому, что при одной и той же нагрузке (наезд на одну и ту же неровность на дороге) вилка с правильной пружиной и давлением сработает на половину своего хода, а перекачанная вилка в тех же условиях сработает на треть или четверть хода. То есть самортизирует хуже, чем нормальная вилка. Езда будет жесткая, руки будут ощущать тряску, приборы отрываться, подшипники рулевой колонки, колес изнашиваться, рама трескаться и т.д. и т.п.
Стррррашно? Так вот, чтобы не было страшно за это все, излишки давления из вилки надо регулярно стравливать, масло в вилке регулярно менять, вилку промывать при этом от старого масла.
На стравливание давления из вилки обратили внимание и начали развивать эту тему в обсуждениях, когда рассматривали какой-то моц для Дакара, у которого на руле был клапан, и он явно был не для подкачивания вилки, а таки для стравливания излишков давления из вилки прямо на ходу. Тут за фотку отдельная благодарность Игорю Блюзману и Диме Фанатику.
Безусловно на сегодняшний день технологии позволяют использовать в качестве упругого элемента и один только воздух, без пружины. Но такие системы и дороже, и предназначены часто для более частого обслуживания, чем обычные.
Ну и что нам проще: перебирать регулярно вилку или аморт, или просто иногда стравливать давление на ненагруженном мотике? Для утилитарной езды проще таки второе.
Возможно упомянутая чизовская вилка и разрабатывалась, чтобы быть именно подкачиваемой, и пружина у нее слабее, чем должна быть, но эксплуатировать ее мы ведь можем не только так, как оно задумано, но и по уму тоже можем.
пс: Что ж касается прогрессивности вилки, то тут на большой эффект расчитывать не стоит, но немного подлечить вилку тоже можно. Например при удлинении пружины мы выставили мотоцикл в правильное ездовое положение, но при этом оказалось, что вилку пробивает полностью на хорошем экстренном торможении на неровном участке дороги. Это наводит нас на две мысли: пружина не достаточно жесткая в конце сжатия, и гидравлика на отбой пережата (или залито густоватое масло). О гидравлике в другой раз, а вот о пружине….
Типичный сегодняшний телескоп при сборке сжимается полностью без пружины, и в него заливается масло так, чтобы оно на столько-то миллиметров не доходило до верха сложенной вилки. Если при эксплуатации окажется, что вилка иногда пробивается, тогда этот уровень масла, указанный в мануале, можно поднять на 5-10-15-20мм. Сразу на все 20мм заранее поднимать нет смысла, это все же уменьшает эффективный рабочий ход вилки, по указанным выше причинам, и более, чем на 20мм поднимать уровень тоже не следует, чтобы не получить слишком уж большого давления воздуха при полном сжатии вилки, а тем более, чтобы не получить в каком-то смысле «гидроудара» маслом по пробкам перьев вилки. Все же воздух тоже не может сжиматься бесконечно, и всю полученную с одной стороны нагрузку он передает в другу сторону, к пробкам перьев.