что такое trail у мотоцикла
Как угол вилки мотоцикла влияет на управление или что такое Rake и Trail
Rake Angle и Trail для мотоцикла, зачем нам это знать?
Rake — Угол наклона вилки.
Trail — это измеряемое на земле расстояние между осью поворотного подшипника и пятном контакта.
Rake и Trail являются основными факторами, определяющими характеристики рулевого управления и управляемости наших мотоциклов.
Представьте себе мотоцикл с вилками 0 градусов, прямо вверх и вниз, перпендикулярно земле. Проедите на скорости, близкой к скорости ходьбы, и вы упадете. Теперь рассмотрим другой крайний случай: Вы, наверное, видели длинные, почти прогибающиеся вилки чопперов, чем больше наклон, тем устойчивее мотоцикл при скоростной езде по прямой. В то же время, с меньшим наклоном легче рулить. При управлении мотоцикла, пилот может чувствовать тяжелое руление после пробной поездки. Это будет значить, что техника очень устойчива при езде по прямой, но ее трудно наклонять при входе в поворот.
Чтобы лучше понять это, давайте возьмем Yamaha R15 и Bajaj Avenger, так как оба мотоцикла относятся к разным категориям, у них есть свои особенности. Давайте в сравнение, Yamaha R15 имеет угол наклона: 26 °, как мы все знаем, Yamaha R15 отлично входит в повороты, но стабильность по прямой будет хуже чем у круизеров. Что касается Bajaj Avenger, то он имеет существенное отличие по углу наклона вилки по сравнению с Yamaha R15, это прямо влияет на стабильное передвижение по прямой, на высокой скорости, но для разворота требуется больше усилий на руле.
Trail:
Если встать сбоку от мотоцикла и посмотреть на угол наклона передней вилки, будет видно, что верхняя часть вилки под углом. На самом деле вилка не лежит точно на одной линии с осью поворотного подшипника. Говоря о наклоне, мы имеем в виду полный угол наклона, на который вилка отклоняется назад от вертикали по оси поворотного опорного подшипника.
Все так же стоя сбоку от мотоцикла, представь себе линию, которая проходит через ось опорного подшипника вилки до самой земли. Он представляет собой центр, или ось, поворотного подшипника всей передней части мотоцикла. У большинства мотоциклов, эта ось на земле упрется чуть дальше места соприкосновения переднего колеса с поверхностью дороги (пятна контакта). Расстояние на земле от оси поворотного подшипника до центра пятна контакта называется Trail (след), потому что пятно контакта следует за этой осью. У дорожников длина следа обычно составляет 7.5-15 см.
Соотношение между Rake и Trail прямо пропорционально.
• Если мы увеличиваем Rake, и Trail увеличивается
• Если мы увеличиваем Trail, Rake увеличивается
Манипулирование Rake и Trail:
Как правило, по мере увеличения Rake увеличивается и Trail
Как вариант, мы можем настроить любой размер отдельно. У большинства мотоциклов вилка расположена на некотором расстоянии от рулевого штока, это называется «смещением», и это позволяет конструктору перемещать колесо вперед или назад относительно рулевого штока, тем самым увеличивая или уменьшая Trail. Когда вилку смещаешь вперед относительно рулевого штока, угол между осью переднего колеса и точкой пересечения вилки и дороги сужается, поэтому след уменьшается. Как и следовало ожидать, уменьшение смещения, которое перемещает колесо ближе к рулевому штоку, увеличивает Trail.
Что еще влияет на Rake и Trail?
Короче говоря, все, что влияет на положение мотоцикла по отношению к дороге. Например, установка шин большего диаметра добавляет Trail, потому что подъем мотоцикла, даже незначительно, увеличивает угол между рулевой колонкой и дорогой. Это увеличивает Rake, который увеличивает Trail.
Установка большей передней шины или колеса приведет к еще большему изменению, потому что, когда передняя часть мотоцикла поднимается относительно задней части, происходит пропорционально большее увеличение угла наклона.
Чтобы уменьшить Rake, что также уменьшит Trail, вы можете установить шину меньшего диаметра или сдвинуть перья в траверсах, придав им более крутой угол. В старые добрые времена это был трюк, который многие гонщики использовали для того, чтобы их мотоциклы лучше рулились. Этот эффект также может быть достигнут путем установки более длинных задних амортизаторов.
Для достижения стабильности при скорости, равновесии и легкости рулевого управления в шасси встроен компромисс между Rake и Trail.
Для поддержания хорошей устойчивости и правильного управления, угол наклона вилки, должен быть в нормальном диапазоне (от около 22 градусов до около 32 градусов)
Опять же, есть исключения: чем больше Trail у мотоцикла, тем он стабильнее. Однако, увеличив чересчур Trail, у нас будет более сложная рулежка.
И наоборот, слишком маленький Trail устойчивость мотоцикла становится хуже.
Хотя принципы, лежащие в основе Rake и Trail, хорошо понятны и их легко обобщить, не существует жестких и четких правил относительно того, какие параметры Rake и Trail подходят для конкретного мотоцикла.
Инженеры проводят бесчисленные часы, экспериментируя с геометрией рулевого управления, и даже в этом случае не всегда делают все правильно, и в этом случае гонщику оставляют за собой тонкую настройку. Только если вы понимаете, как Rake и Trail взаимодействуют и как каждый из них влияет на управление мотоциклом.
moto strangers
Перевод статьи про геометрию передней части байка. Взята с какого-то янковского сайта, который нашел Wong. В принципе, тема уже сто раз обсосанная, но эта статья стоит того, чтобы ее прочитать.
Угол наклона («Рейк») – это термин, используемый для описания углового отношения между рулевой колонкой мотоцикла и воображаемой вертикальной линией, опущенной из места крепления рулевой колонки к раме. У мотоцикла с рейком в 0 градусов рулевая колонка перпендикулярна земле.
Такое устройство не работает должным образом из-за того, что колесо движется в направлении противоположном прилагаемой к нему силы. Если сила приложена прямо сверху, то колесо просто будет вращаться на месте вокруг своей вертикальной оси и никуда не сдвинется (Рис.1).
Однако если мы изменим угол прилагаемой силы с прямо перпендикулярного земле, то колесо будет следовать по линии, начинающейся под осью колеса и заканчивающейся в точке пересечения линии действия силы с плоскостью земли (Рис. 2).
Чем большую силу мы прикладываем и/или чем меньше угол этой силы по отношению к земле, тем устойчивее колесо движется по прямой линии. Однако если уменьшить прикладываемую к колесу силу или сделать угол приложения силы больше, то у колеса появится тенденция к вращению вокруг своей вертикальной оси и сила притяжения, действующая сверху вниз, возможно будет «преодолевать» угловые силы как показано на рисунке 3 ниже.
По этой причине ваш байк ведет себя нестабильно на очень малых скоростях. Если движущую силу уменьшить, то сила притяжения «возобладает» и это закончится тем, что вы будете балансировать передним колесом, чтобы удержать равновесие. С увеличением скорости угол приложения движущей силы также возрастает по мере того как она «преодолевает» силу притяжения, даже несмотря на угол наклона рулевой колонки, и на очень больших скоростях угол движущей силы становится почти «касательным» к поверхности дороги и управление становится опять-таки нестабильным.
Чтобы преодолеть эту особенность всех мотоциклов и велосипедов, был сделан механизм, позволяющий сдерживать силы, прикладываемые к переднему колесу под таким углом, который обеспечивает относительно хорошую маневренность на малых скоростях, и стабильность на больших.
Этот механизм называется «угол наклона рулевой колонки» (перевод дословный).
Два примера различного угла наклона рулевой колонки показаны на рисунке 4 выше. Слева изображена фактически серийная рулевая колонка, а справа более радикальная, обычно применяемая на тюнинговых чопперных рамах.
Сдвиг назад и наклон рулевой колонки относительно оси колеса заставляют мотоцикл двигаться по прямой линии, даже если вы его толкаете вручную. Без этого наклона рулевой колонки переднее колесо будет только вращаться относительно вертикальной оси, например, если вы захотите затолкать его на парковочное место руками.
Почти у всех серийных мотоциклов угол наклона рулевой колонки около 25-30 градусов. У тюнингованных мотоциклов: чопперов, бобберов и других, этот угол увеличен ещё на 5-10 градусов, а у радикальных чопперов угол наклона может доходить до 50 градусов.
По общему правилу меньший угол наклона рулевой колонки благоприятствует хорошей маневренности на малых скоростях, а больший – стабильности и устойчивости при больших в ущерб манёвренности на малых. Но это утверждение очень общее, так как есть много других факторов влияющих на управление, таких как: центр тяжести, вес байка, предпочтительная скорость движения, размер шин, дорожное покрытие, жёсткость пружин, тип задней подвески, длина и тип передней вилки.
Хотя это руководство посвящено чопперам, нужно отметить, что увеличение угла наклона рулевой колонки по сравнению со стандартными мотоциклами делается только ради внешнего вида за исключением дрегстеров, которые создаются для движения по прямой. Чтобы выглядеть круто, вам придется пожертвовать некоторой долей управляемости, хочется вам того или нет. Чем эффектнее вы хотите выглядеть, тем больше вам придется жертвовать.
На рисунке 5 изображен, возможно, максимальный угол наклона вилки при котором мотоцикл остаётся относительно управляемым благодаря низкому расположению рулевой колонки, траверсам с углом коррекции и небольшой колёсной базе по сравнению с традиционными чопперами.
На следующих иллюстрациях изображена одна и та же рама с четырьмя разными углами наклона вилки для того, чтобы показать его влияние на весь профиль отдельно взятого байка. В возрастающем порядке показаны углы в 30; 35; 40 и 45 градусов.
Стандартный байк с углом 30 градусов может развернуться на маленькой скорости в пределах круга с радиусом 2,5 м., тогда как чопперу с углом 45 градусов для этого потребуется еще 3 метра пространства. Иногда это означает разницу между простым поворотом и головокружительным манёвром.
След (Трейл) – термин, описывающий ещё одну переменную, которая сильно затрагивает управляемость мотоцикла, возможно ещё более важную, чем «Рейк», особенно в том отношении, как будет вести себя на дороге конкретное сочетание отдельно взятой рамы и вилки.
Трейл – расстояние, отложенное на горизонтальной линии находящейся на уровне земли между точкой лежащей под осью колеса и линией, являющейся продолжением продольной оси рулевой колонки (Рис.6).
На этом примере, демонстрирующем стандартную геометрию, трейл равен трём дюймам, а угол наклона рулевой колонки 30 градусов, вследствие чего байк имеет хорошее управление, как на малых, так и на больших скоростях. Если мы увеличим угол наклона до 40 градусов и соответственно удлиним вилку, оставив все остальное, как есть, то трейл увеличится до 9 дюймов как показано на рисунке 7.
Теперь мы имеем байк, который очень стабилен на больших скоростях, возможно, даже чересчур стабилен, с замедленной реакцией на поворот руля, тогда как на малых скоростях он требует предельного внимания для сохранения прямолинейного движения. При этом значительно увеличивается радиус поворота.
Многие авторитеты придерживаются мнения, что трейл должен быть в пределах от 2 до 4.5 дюймов, независимо от угла наклона вилки. По мнению автора статьи, это утверждение довольно общее и данную величину трейла следует рассматривать только как отправную точку при проектировании геометрии передней части вашего байка. Существует множество мотоциклов с трейлом более 5 дюймов, которые имеют хорошую управляемость на всех скоростях и мотоциклов с маленьким трейлом или вообще без него, которые тоже неплохо управляются. Один известный разработчик рычажных вилок создаёт мотоциклы практически с нулевым трейлом, и они управляются просто изумительно.
При создании байков с большими углами наклона рулевой колонки и телескопической вилкой невероятно трудно удержать трейл в разумных пределах без применения траверс с углом коррекции, которые отодвигают ось переднего колеса вперёд, уменьшая таким образом трейл, при этом оставляя рулевую колонку нетронутой. Такие траверсы обычно делают с углами 3; 5 или 7 градусов. Они применяются исключительно на тюнингованных рамах с углом наклона рулевой колонки более 37 градусов.
Траверсы с углом коррекции относительно дешевы, и некоторые люди используют их для того, чтобы увеличить угол наклона вилки путем малых денежных затрат, что может привести к гибельным последствиям. Горе-самодельщик может закончить тем, что столкнется с отрицательным трейлом, т.е. линия, являющаяся продолжением продольной оси рулевой колонки окажется позади точки, лежащей под осью колеса, как показано на рисунке 8.
Такая ситуация очень опасна, т.к. кажется, что байк отлично управляется на малых скоростях с которыми обычно сталкиваются в городском потоке, но с увеличением скорости мотоцикл становится все более и более неустойчивым, но байкер этого не замечает до тех пор пока какая-нибудь дорожная яма не отправит его в близлежащую канаву.
Кроме случаев, когда отрицательный трейл создается намеренно путем неправильного использования траверс с углом коррекции, какие ситуации очень редки на мотоциклах с телескопическими и рычажными вилками, но очень часто их можно наблюдать на мотоциклах с параллелограммными вилками.
Можно сказать без преувеличения, что вся теория передней геометрии мотоцикла несколько усложнена в плане математических вычислений, и если ее приложить к конкретному байку, то окажется, что большинство величин, необходимых для его постройки определяются опытным путем, например, в каком-то отдельном случае придется довольно значительно изменить угол наклона вилки, прежде чем перемены в управлении станут заметны пилоту. Увеличение или уменьшение трейла вплоть до полутора дюймов дает мало ощутимую разницу в управлении. Также факт, что изменение угла наклона вилки в какую-либо сторону от стокового, в целом не оказывает большого влияния на управляемость.
Для примера, с изменением угла наклона рулевой колонки с 30 до 35 градусов, трейл увеличивается чуть больше, чем на один дюйм на обычном Big Twin. С увеличением с 30 до 40 градусов, трейл возрастет на 3.3 дюйма, но если увеличить разнос верхней траверсы на 1 дюйм, то трейл увеличится в целом только на 2 дюйма, т.е. останется в пределах, необходимых для нормальной управляемости.
В итоге, по мнению автора статьи, если вы хотите увеличить угол наклона вилки, делайте это путем внесения глубоких изменений в конструкцию, и не портите дело мелкими изменениями, которые дают небольшой внешний эффект. Также надо сказать, что вы мало выиграете в плане внешнего вида, увеличивая угол наклона вилки более 40 градусов, 42 максимум. При угле наклона 45 и более расчет и проектирование становятся все более и более сложными, так что, возможно, игра не стоит свеч, если вы только не строите байк для выставки. Наиболее простой и дешевый путь изменить трейл – это использование траверс с различными величинами разноса.
Разнос – это расстояние между осью рулевой колонки и линией, проходящей через оси несущих труб, как показано рисунке 9, на котором изображена верхняя траверса.
Кроме байков с отрицательным трейлом, увеличение разноса уменьшает трейл, а уменьшение разноса увеличивает трейл. Обратное утверждение тоже верно, если вы пытаетесь исправить отрицательный трейл. Рисунок 10 показывает эффект от изменения разноса, то есть с увеличением разноса ось переднего колеса смещается вперёд ближе к линии, являющейся продолжением оси рулевой колонки.
Другой метод использует уменьшение трейла путём использования вилок, у которых ось переднего колеса находится перед несущей трубой, как на гоночных мотоциклах (а также на мотоциклах марки ИзЖ – прим. переводчика). Рычажные вилки – ещё один способ корректировки трейла. В конце 60-х, в начале 70-х автор этой статьи и сотоварищи устанавливали 12 дюймовые коромысла (рычаги, соединяющие несущие трубы с осью колеса), чтобы удержать трейл в пределах разумного при сильно заваленной вилке.
Для вычислений можете воспользоваться калькулятором трейла
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Trail и Trail Braking на мотоцикле, как это понимать и использовать?
Я, как человек, которому языки всегда давались с трудом, всегда взрываюсь возмущением, когда специалисты переходят на свой профильный птичий язык. Со временем, когда начинаешь раскладывать по полочкам термины, находишь им альтернативное объяснение на родном языке, становятся понятными многие мелочи, которые так предательски ускользают в скучной технической литературе.
Грустно признавать, но в русском языке устойчивых аналогов понятиям «Trail» и «Trail braking» просто не существует. Может быть кто-то и пытался их ввести, но этими методами и терминами пользуются не так много людей. По большому счету, подавляющее большинство берет мотоцикл просто чтобы наслаждаться жизнью, а не заниматься филологией и копанием в смыслах обозначений.
Trail
Это понятие в геометрии мотоцикла, которое может характеризовать уровень управляемости модели. Зависит он изначально от наклона и выноса передней вилки. По сути, представьте себе визуальное продолжение от конечной точки пера вилки до земли, а теперь представьте на каком расстоянии от этой точки пятно контакта на покрышке? Вот этот отрезок и носит гордое непонятное многим название — Trail.
Не все так просто. Длина отрезка действительно помогает профессионалам регулировать управляемость мотоциклом. Чем длиннее отрезок между точками пятна контакта и визуальным продолжением вилки, тем менее маневренный мотоцикл. Длинный Trail можно отыскать на всех чопперах, на любых мотоциклах с большим углом вилки. Если вы не можете определить этот показатель внешне, вдруг у вас только скупая таблица характеристик перед глазами, наблюдая Trail в цифрах вы способны предсказать уровень маневренности, устойчивости и примерную геометрию модели.
Как изменяется Trail?
Самый простой способ изменить Trail заключается в регулировке передней вилки. Но гении технической мысли на этом не остановились. Существует легенда, что на низкопрофильной резине отрезок Trail уменьшается, при том, что сама вилка своего положения не меняет. Ссылаюсь на эксперименты технарей, которым спокойно не спится и не ездится, а только дай что-то похимичить. Они же пошли дальше, логично, что при установке переднего колеса меньшего радиуса изменяется угол наклона всего мотоцикла и соответственно уменьшается Trail. Такой подход на простых городских мотоциклах чреват, потому что из-за изменения геометрии всего мотоцикла можно нарушить баланс.
Как не крути основная масса механиков играются с положением вилки в поисках оптимального угла для искомых характеристик.
Trail Braking
Понятие, о котором знают на треке, но пользуются все, от хрупких девушке-начинашек, до суровых бородатых байкеров. Но только профессиональные гонщики всегда помнят о нем и практикуют такое явление осознанно.
Вы никогда не замечали, что в момент торможения передним тормозом или когда вы возможно встали на подножки, уперлись на руль, в такие моменты управляемость мотоцикла меняется? Я не о балансе говорю и не об ужасе в глазах от зажатого тормоза и блокировки колеса, когда вы всеми силами пытаетесь совладать с ситуацией.
Больше того, ваша цель не тупо жать на рычаг. Вы контролируете свою скорость и траекторию за счет выжимания переднего тормоза, от начала до конца маневрирования. В городе это необходимо, когда ситуация стремится к патовой, волосы на голове становятся дыбом, а счетчик на правильное действие неумолимо скатывается к нулю, потому что кто-то решил проскочить тот же поворот перед вами или не уступил дорогу. Причина может быть любой. Суть в том, что вы плавно редактируете тормозом свою скорость, следите за углом наклона и радиусом поворота, а когда пик поворота пройден так же плавно отпускаете тормоз, чтобы мотоцикл не взбрыкнул, но спокойно выравнялся за счет скорости.
Trail Braking требует от пилота полного понимания процесса, стальных нервов и доверия как к собственному разуму, так и к возможностям мотоцикла. Любые лишние телодвижения, резкие броски газа или выжимание тормоза больше, чем следует и вы уже вылетаете с поворота.
Геометрия мотоцикла: рейк, трейл и смещение
В таблицах технических характеристик для шасси мотоцикла часто указываются такие параметры как рейк и трейл, но что это значит?
Рейк — представляет угол между двумя воображаемыми линиями. Первая вертикальная и проходит до земли, проходя через центр переднего колеса мотоцикла. Вторая линия проходит через центр рулевой колонки и относится к характеристикам рамы, а не к вилке. Рейк часто принимают за угол наклона вилки, хотя на практике они могут не совпадать. У чопперов рейк большой — их вилки сильно вытянуты вперед. У спортивных мотоциклов рейк намного меньше — их вилки ближе к вертикали. Типичный спортивный мотоцикл может иметь рейк в 25 градусов, в то время как у чоппера он будет ближе к 45 градусам. Туристический мотоциклы, как правило, имеют угол 29, а круизеры — около 32.
Большой рейк влияет на две вещи: во-первых, это увеличивает колесную базу, и во-вторых, увеличивает трейл мотоцикла.
Трейл
Трейл обозначает расстояние (в дюймах или миллиметрах) между точкой контакта переднего колеса с землей и точкой в месте пересечения линии, проходящей через ось рулевой колонки и земли.В нормальных условиях точка контакта всегда находится на некотором расстоянии позади спроецированной линии — где-то между 5 и 10 см. Слишком большой трейл затрудняет поворот мотоцикла, а слишком малый делает его нестабильным.
Смещение
Смещение — это расстояние между осью рулевой колонки и линей проходящей параллельно перьям вилки через центр оси крепления колеса. Смещение зависит от геометрии траверс и от места крепления оси колеса к вилке. Если смещение верхней траверсы меньше чем нижней, угол наклона вилки будет больше чем рейк и наоборот.
Угол наклона вилки
Угол наклона вилки — это угол между вертикальной линией проведенной через ось крепления переднего колеса и осевой линии пера вилки.
При езде на мотоцикле торможение и ход подвески также существенно изменят рейк и трейл. Например, если вы сильно тормозите, подвеска будет сжиматься и уменьшать рейк и трейл.
Сравнение числа рейка и трейла для разных мотоциклов может дать вам некоторое представление о том, как они управляются, даже если вы никогда не ездили на них.
Чтобы добиться стабильности на скорости, сбалансированности и легкости рулевого управления, в шасси заложен компромисс между рейком и трейлом. Например, геометрия с очень большим рейком обеспечивает превосходную стабильность на высокой скорости, но она мало подходит для нормального использования. Для поддержания хорошей устойчивости и правильной управляемости, рейк должен находится в нормальном диапазоне (примерно от 22 до 32).