птичья клетка рама мотоцикла

МОЙ МОТОЦИКЛ

Рама – ключевая часть шасси мотоцикла, которая связывает рулевую колонку, двигатель и заднюю подвеску. Раму условно можно разделить на три части. Первая и обязательная – именно рулевая колонка. Здесь крепится переднее колесо, причем обязательно таким образом, чтобы райдер мог поворачивать им вправо-влево.

Средняя часть рамы, к которой крепится двигатель, бак и другое оборудование, может быть условной или даже отсутствовать. В таком случае мотор выполняет роль несущей части.

Задняя часть рамы отвечает за крепление приводного колеса. Его можно устанавливать жестко, как на велосипедах, с помощью маятника либо других рычажных конструкций. Большинство мотоциклов оснащены маятниковой задней подвеской, соответственно, главная задача задней части рамы – обеспечить надежную точку крепления маятника. Наконец, к задней части рамы относят подрамник, который удерживает сиденье, заднее крыло, багажник, кофры, твою пассажирку и прочие полезные вещи.

Рамы современных мотоциклов изготавливают из стали и ее сплавов (популярный материал – хроммолибденовый сплав), алюминия; намного реже – карбона, титана, магния. Естественно, материал сильно влияет на жесткость, вес рамы и общее распределение веса мотоцикла. Еще большее влияние на это оказывает тип рамы.

Самая древняя конструкция мотоциклетной рамы – дуплексная (англ. double cradle). Она получила свое название из-за двух одинаковых колец прочности, которые начинаются и заканчиваются на рулевой колонке и соединяются между собой перемычками. В некоторых местах рамы эти кольца могут быть объединены. В таком случае мы имеем дело сполудуплексной рамой (англ. single cradle, half-double cradle).
Дуплексы и их разновидности просты и дешевы в изготовлении, материалом для них служат стальные трубы разного сечения (крайне редко – алюминий и его сплавы). Такие рамы нельзя назвать идеалом жесткого шасси, поэтому в современных спортбайках и спорт-туристах их не используют. А вот в круизерах и недорогих стритах – запросто.
Дуплексные рамы пользуются популярностью на бездорожье, где важна не жесткость, а способность шасси абсорбировать удары и перегрузки. Дуплексы частенько можно увидеть как на эндуро-туристах, так и на легких спортивных эндуриках. Кроссовые мотоциклы в последнее время все чаще отдают предпочтение алюминиевым конструкциям.
Мотоциклы с дуплексными рамами: Yamaha YBR125, Kawasaki W800, Harley-Davidson V-Rod, Yamaha XJR1300, KTM 350 SX-F, BMW G650GS Sertao

Рама хребтового типа (англ. spine, backbone) используется не очень часто, хотя также является простой и недорогой в изготовлении. Это несущая конструкция из профилей в виде хребта, к которой фактически подвешен силовой агрегат, одновременно воспринимая часть нагрузок шасси.
Хребтовые рамы как правило изготовляют из стали. За счет отсутствия в такой конструкции нижней части, характерной для дуплексных рам, ее вес может быть невелик, что позволяет использовать хребтовые рамы даже в современных стритах, где лишние килограммы никому не нужны. Их также можно увидеть в круизерах, эндуро-туристах.
Мотоциклы с хребтовыми рамами: Honda CB600F Hornet, Honda CB900F Hornet, Confederate R131 Fighter, Yamaha XT1200Z Super Tenere

С развитием спорта и технологий большое распространение получили диагональные рамы (англ. perimeter, beam, diamond, deltabox, twin-spar). Их основу составляет пара металлических балок, соединяющих рулевую колонку и маятник по максимально короткой линии.

Диагональные рамы и их разновидности (диагонально-пространственные) изготавливают преимущественно из алюминия и его сплавов. Бывает, что в качестве материала для таких рам применяют сталь. Из-за высокой жесткости и небольшого веса (в случае применения алюминиевых сплавов) диагональные рамы повально используются в производстве спортбайков, спорт-туристов и мощных стритов.

Мотоциклы с диагональными рамами: Aprilia RSV4 R, BMW S1000RR, Honda CBR600RR, Kawasaki Z1000, Kawasaki ER-6n/f, Triumph Speed Triple, Yamaha FJR1300

Птичья клетка

«Птичью клетку» (англ. tubular space, итал. trellis), популярную у итальянских мотопроизводителей, можно считать разновидностью диагональной рамы. Только основа конструкции здесь – не балка, а участок труб, стальных или алюминиевых. Традиционно их сваривают таким образом, чтобы получить решетчатую конструкцию с треугольными участками. Грамотно сваренный треугольник – чрезвычайно жесткая вещь, поэтому «птичьи клетки» широко применяются в производстве спортбайков, стритов и туристов разного профиля.
Считается, что идея «птичьей клетки» принадлежит итальянскому дизайнеру Массимо Тамбурини, автору многочисленных моделей Bimota, Cagiva, MV Agusta, Ducati. В производстве рам решетчатого типа важна культура сварки, больше других в этом преуспели (кроме вышеупомянутых) компании KTM, Moto Morini, Aprilia, Benelli. В последнее время к традиционным «клеткам» подключают боковые пластины из алюминия, таким образом снижая вес не в ущерб жесткости конструкции.
Мотоциклы с «птичьими клетками»: Ducati Monster 696, Ducati Multistrada, Aprilia Dorsoduro 750/1200, KTM 1190 RC8 R, KTM 1190 Adventure, MV Agusta Brutale 675

Рама-монокок (англ. monocoque) считается большой редкостью в современном мотопроме, хотя ее идея далеко не нова. Это пространственная конструкция, в которой несущим элементом является внешняя оболочка. Непосредственное выражение рамы-монокока в природе – куриное яйцо. Все мы знаем, что, несмотря на легкость и небольшую толщину скорлупы, яйцо способно выдерживать неслабые нагрузки.

Монококи широко использовались на заре авиации в производстве фюзеляжей самолетов. Первый двухколесный с мотором, построенный на базе шасси-монокока, появился на свет благодаря авиационному инженеру Коррадино Д’Асканио. Это был мотороллер Веспа, который без особых изменений в конструкции выпускается уже более 60 лет. В 1967 году благодаря эксперименту испанской компании Ossa монокок пришел в мир мотоциклов, пока в виде гран-прийного прототипа. В настоящее время такие рамы все также чаще используют в спортивных болидах, чем серийных мотоциклах.

Мотоциклы с рамой-монококом: Ducati 1199 Panigale, Kawasaki ZZR1400, Kawasaki 1400GTR

В большинстве типов рам мотор берет на себя часть нагрузки, являясь в той или иной мере несущим. Массивный картер – очень жесткая вещь, и грех ею не пользоваться, экономя драгоценные килограммы рамы.
Компания BMW изобрела конструкцию шасси, при которой рама вообще отсутствует. Несущим элементом некоторых баварских моделей с оппозитом выступает блок двигателя. Передний и задний подрамники крепятся к мотору болтами, маятник с интегрированной в него карданной главной передачей присоединен к движку. Надо напомнить, что в качестве передней подвески моделей R1200R/GS немцы используют Телелевер. Трудно сказать, смогли бы они установить без посредничества рамы классическую рулевую колонку
Мотоциклы с несущим двигателем: BMW R1200R, BMW R1200GS (до 2013 года)

Источник

Устройство мотоциклетных рам, часть 2. Надежда, опора и прочие несущие функции

Стальная дуплексная рама Yamaha XVS950A в разрезе

Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов

Продолжаем экскурсию в мир наиболее нагруженных и вечно находящихся «под давлением» компонентов наших байков. В этот раз поговорим о различных типах рам а также о том, какие «глюки» по части управляемости может вызывать неправильно сконструированная или настроенная ходовая.

Типы рам

В случае с рамой закрытого типа, связка двигатель-трансмиссия является пассивным элементом и просто размещается внутри контура рамы. Обычно закрытые рамы изготавливают из стальных труб, хотя есть множество примеров использования стального коробчатого профиля

Рассказывая о решетчатой раме, или «птичьей клетке», нельзя не обратиться мыслями к солнечной Италии и одному из наиболее талантливейших дизайнеров за всю историю мотостроения – Массимо Тамбурини, на счету которого работа над Ducati 916, MV Agusta F4 и парой десятков менее громких моделей. История рождения «птичьей клетки» весьма любопытна, и при этом знает ее далеко не каждый.

А начинается все с появления на свет. японской революции под названием Honda CB750 в 1969 году. Тогда еще молодой Тамбурини, следящий за всеми сколько-нибудь значимыми новинками мотопрома, сразу же купил себе будущую легенду. И, катаясь на CB750 по треку, не совладал с управлением, разбил байк, и сломал себе три ребра.

Валяясь на больничной койке и маясь от безделья, Массимо понял, что жесткость и прочность современных рам не соответствует возросшей мощности, которую предлагают японские оборотистые рядники. Молодой дизайнер, который в будущем станет настоящей иконой итальянского мотостроения, достал записную книжку и на ее страницах набросал эскиз рамы, ставшей самой первой «птичьей клеткой»…

Впоследствии ее установили на Bimota HB1 – байк, заимствующий многое от Honda CB750, в частности, двигатель, тормоза, некоторые элементы подвески. К слову, две последние буквы в названии Bimota относятся к фамилии Тамбурини, но это уже совсем другая история…

Bimota HB1 с рамой-прототипом птичьей клетки

Если говорить о технической стороне «птичьей клетки», то она состоит из множества коротких отрезков, сваренных между собой таким образом, чтобы получились треугольники. Благодаря использованию двигателя в качестве силового элемента рамы, получается очень легкая и жесткая конструкция. Пожалуй, конкретный пример использования «клетки» каждый может привести сам – Ducati прославили конструкцию на весь мир, сделав ее название синонимом «красной конюшни».

Современная птичья клетка, Ducati 1098

А теперь давайте перенесемся на другую сторону земного шара, в обитель суровых самураев и высоких технологий. Японские производители «клетку» не особо жалуют, предпочитая диагональные рамы. Как правило, такие рамы состоят из двух больших балок, идущих от рулевой колонки к оси качания рычага задней подвески (если только ось качания рычага не располагается непосредственно на двигателе). Во всех рамах такого типа двигатель используется в качестве силового элемента.

Диагональная рама Deltabox, Yamaha FZR 600 1997

Каждый производитель использует свою конструкцию диагональной рамы, но какой-то принципиальной разницы между ними нет. Большинство «диагоналей» выполнены из алюминия коробчатого профиля, хотя иногда применяется и сталь. Особенно стоит отметить вариант от Triumph, примененный, например, на спортбайке Daytona 955i – балка образована парой алюминиевых труб овального сечения. Изготавливают алюминиевые рамы при помощи литья, штамповки, экструзии, проката и многих других технологий. Часто рама состоит из элементов, изготовленных совершенно разными способами, подобранными для достижения наилучшего результата.

Triumph Daytona 955i, диагональ рамы образована парой овальных труб

Кроме всем известных «диагоналей» и «птичьих клеток» есть и другие типы рам. Например, хребтовые рамы, которые активно применяются на скутерах и мопедах – да и на технике посерьезней тоже встречается (например, на Honda CB900F Hornet). Сопротивление кручению здесь обеспечивается за счет большого эффективного диаметра стального хребта.

Конструкция хребтовой рамы позволяет получить весьма опрятную машину, спрятав в полости рамы воздушный фильтр, проводку, топливный бак – тут уж каждый производитель решает вопрос организации пространства по-своему. Недостаток «хребта» в том, что при серьезной аварии восстановить целостность конструкции практически невозможно.

Хребтовая рама на Honda CB900F Hornet

Наиболее известным примером подобной конструкции можно считать раму ставшего уже легендарным мотороллера Vespa, созданного сразу после Второй мировой войны. Любопытно, что конструкция рамы самой первой «Веспы» 1946 года оказалась настолько удачной, что дожила до наших дней лишь с небольшими изменениями. Основная часть рамы выполнена из пары больших штампованных элементов из стали, сваренных между собой по продольной оси.

Рама-монокок Kawasaki ZZR 1400 2006

Она расширяется за счет дополнительных штамповок, образующих рулевую колонку, защиту ног и подножки (передняя и боковые панели не относятся к структурным элементам конструкции). В совокупности все эти элементы образуют конструкцию, обладающую отличной жесткостью при довольно небольшом весе. Если же прибегнуть к другому варианту и использовать трубчатую раму, закрытую стальными панелями кузова, то в итоге получилась бы машина, обладающая меньшей жесткостью и большим весом.

BMW – давайте совсем выбросим раму

Как мы уже выяснили, у многих мотоциклов двигатель используется в качестве нагруженного элемента конструкции. Также довольно часто именно на двигателе, а не на раме, размещают ось рычага задней подвески. В результате можно отказаться от боковых элементов рамы. Но немцы из BMW решили уйти еще дальше, отказавшись от основной рамы на своих «оппозитах».

Это стало возможным благодаря использованию передней подвески Telelever, которая закрепляется на двигателе, и двух подрамников: одним спереди, удерживающим рулевую колонку и топливный бак, и одним сзади – на нем располагается сиденье. Оба подрамника связаны между собой и двигателем при помощи болтов, в этом случае двигатель несет на себе всю нагрузку, а не часть её.

Воздушный силуэт BMW R1200C, подкрепленный отсутствием рамы как таковой

Просчеты и «глюки»

Эта глава – своеобразный небольшой итог всех статей, посвященных подвеске и раме мотоцикла (если вы что-то не читали – милости просим в наш «Железный цех: теория»). Здесь мы не будем говорить об очевидных вещах, вроде того, что в конструкцию ходовой спортбайка закладывается малый угол наклона рулевой колонки и короткая база, чтобы обеспечить быстрое прохождение поворотов. Вместо этого, давайте обсудим практические моменты, от которых также очень сильно зависит управляемость и стабильность двухколесной машины. Ведь тип шин и давление в них, распределение багажа на мотоцикле, настройка подвесок – все это влияет на поведение байка на дороге не меньше, чем заложенные в геометрию шасси параметры. Итак – давайте пройдемся по некоторым причинам плохой управляемости мотоцикла и разберемся, как с этим бороться.

Раскачивание. На высокой скорости нагруженный байк раскачивается из стороны в сторону, особенно это заметно при прохождении поворотов. Часто наблюдается на туристах, да и на любых других машинах, райдеры которых расположили тяжелый багаж слишком высоко или далеко сзади (например, внутри вынесенного центрального кофра из афтермаркет-каталога). Раскачивание может быть вызвано и неправильным выбором профиля шин. Чтобы устранить проблему, можно попробовать немного поднять давление в шинах или увеличить демпфирование задней и, возможно, передней подвески.

«Шимми», боковые колебания переднего колеса. Такая неприятность чаще всего случается при наезде на неровность дороги или при выходе из поворота с ускорением – колебания возникают в результате совпадения скорости движения с собственной частотой колебаний руля. Причина: скорее всего, неправильно настроены характеристики демпфирования задней подвески. Также в «шимми» могут быть виновны убитые подшипники рулевой колонки и/или оси переднего колеса.

Возможно, передняя шина имеет радиальное биение, или колесо не отбалансировано. Кроме того, на рулевое управление может приходиться слишком большой вес – не цепляйтесь за руль из последних сил, не давите на него! Просто держитесь, и все будет хорошо… Выходов из ситуации несколько – можно установить дополнительную усиливающую траверсу, или поставить более жесткую ось колеса. Рулевой демпфер также уменьшит эффект «шимми», но полностью не избавит от проблемы.

Разумеется, это не полный список всего, что может вытворить «двухколесный конь». Однако более детальные разборы полетов давайте оставим специально отведенным для этого статьям. В ближайшее время мы опубликуем обширную статью о настройке подвески, с любезного разрешения Алексея с портала moto.swissblog.ru

На этой статье, пожалуй, можно закончить цикл о том, как устроены наши мотоциклы. Конечно, в него вошло далеко не все, однако я скромно надеюсь на то, что базовое представление об основных компонентах байка вы получили. Конечно, мы не прекратим писать о «железных» вещах – просто дальше это будут не общетеоретические статьи, а материалы, посвященные конкретным гаджетам, устройствам, узлам, деталям и так далее. Оставайтесь с нами!

Источник

Птичья клетка рама мотоцикла

Рама мота предназначена для выполнения ряда функций, которые можно разделить на «структурные» и «геометрические».

Со структурной точки зрения, рама служит для расположения и крепления двигателя, трансмиссии. подвески и прочих вспомогательных деталей. Для эффективного выполнения этой функции рама должна быть жесткой, прочной и по возможности легкой.

Именно эти факторы и определяют конструкцию рамы со времен появления первых мотоциклов. При отсутствии соответствующей прочности и жесткости рамы может происходить смещение переднего колеса относительно заднего в пределах от небольшого до совершенно опасного. Недостаточная жесткость рамы может не только служить причиной затрудненного или неприятного передвижения на машине, она может сводить преимущества двигателя на нет, вынуждая придерживаться осторожного стиля езды, оставляя таким обрезом данную модель далеко позади более сложных соперников. За прошедшие годы накопилось много гримеров в сфере гоночных мотоциклов, когда машины с превосходными рамами, но скромными двигателями одерживали победу над конкурентами с замечательными двигателями и сомнительной ходовой частью.

Рынок дорожных мотоциклов устанавливает другие требования, которыми руководствуются при окончательном выборе типа рамы для конкретной модели. В этой связи стоимость и форма обладают почти таким же значением, как и прочие характеристики рамы. Бесспорно, что хорошо сконструированная рама может преобразить почти любую машину. Возможность уделять внимание подробностям, присутствующая только в условиях мелкосерийного производства (результатом чего является высокая стоимость) объясняет не снижающуюся популярность тюнинговых рам. В довольно узко специализированных областях, заполненных производителями рам для гоночных мотоциклов и тюнинговых рам для дорожных, такими как Bimota и Harris, очевидна совокупность интуиции, знаний и мастерства.

Содержание

Распределение веса и центр тяжести [ ]

Распределение веса всех узлов мотоцикла в целом определяет положение центра тяжести машины. Конструкция мотоцикла не предоставляет широкого простора для изменения традиционного расположения крупных узлов, как-то: двигателя, передней и задней подвески, топливного бака. К счастью, такое расположение узлов довольно удобно с точки зрения общего распределения веса. Но даже незначительное изменение центра тяжести может оказать заметное влияние на управляемость машины.

Центр тяжести оказывает влияние на два основных показателя: во-первых, ускорение и торможение, во-вторых, прохождение поворотов. Возможно, это вызовет удивление, но при выборе конструкторами его положения значение центра тяжести при прохождении поворотов оказывает меньшее влияние, чем при ускорении и торможении. Центр тяжести определяет степень перераспределения веса при ускорении и торможении, а следовательно, имеет ярко выраженное влияние на коэффициент сцепления шин с дорожным полотном.

Источник

УСТРОЙСТВО И ВИДЫ МОТОЦИКЛЕТНЫХ РАМ.

Поговорим сегодня об устройстве и видах рам. Рама — это главная часть мотоцикла, без этого важного элемента, наши бы двухколесные друзья превратились бы в неуправляемые снаряды. Да и надо же как-то связать воедино все прочие элементы конструкции!

Функции рамы.
Рама предназначена для выполнения многих функций, которые можно условно разделить на «структурные» и «геометрические». Со структурной стороны, рама нужна для того, чтобы расположить и закрепить двигатель, трансмиссию, подвеску. Чтобы осуществить это, рама должна быть жесткой, прочной, и по возможности легкой. Геометрическая роль рамы заключается в обеспечении необходимых параметров геометрии подвески и рулевого, колесной базы и положения центра тяжести. Есть и неочевидный, но очень важный момент – именно рама обеспечивает расположение колес на одной линии. Также необходимо, чтобы рама была достаточно жесткой, чтобы обеспечить противодействие силам, возникающим в повороте, при ускорениях и торможениях – и все это без участия со стороны рулевого управления и подвески.
Длина колесной базы.
Длина колесной базы — это расстояние между осями колес байка. Здесь правило одно — чем длиннее колесная база, тем большая устойчивость мотоцикла на скорости, но меньшая маневренность на низких скоростях.