Рулевой демпфер – важный элемент безопасности управления автомобиля и мотоцикла, наиболее часто встречающийся на последнем, но который также можно увидеть на внедорожниках. В частности, используется на внедорожниках, оснащенных неразрезной передней осью, подготовленных для преодоления сложного рельефа направлений, на которых нет дорог. Впрочем, демпфер руля может ставиться и на легковые автомобили, например, он стоит на Лада Гранта и некоторые другие легковые модели.
Зачем нужен рулевой демпфер?
Цель этого демпфера – гашение поперечных колебаний элементов рулевого управления, которые могут привести к опасным последствиям.
Если широко взять необходимость использования устройства на некоторых типах автомобилей (мы говорим про подготовленные для серьезного внедорожья джипы), то можно сказать следующее: элемент способен поглотить резкие, внезапные, а оттого крайне нежелательные колебания рулевых тяг в плоскости, которые могут возникать после проезда автомобиля по неровностям дороги (бездорожья), которые могут передавать значительные ударные нагрузки на элементы рулевого управления и фронтальную ось.
фото: autokult.pl
Как видно на фото выше, демпфер рулевого управления установлен между передними колесами поперечно и горизонтально, что полностью отличается от обычного амортизатора. Принцип его работы точно такой же, как и у каждого амортизатора на колесе, но задача у него другая.
Расколбас руля (Воблинг на мотоцикле) и что с ним делать
О РУЛЕВЫХ ДЕМПФЕРАХ
Тот, кто ездил на современном спортбайке, знает на собственном опыте или уж точно слышал от друзей, что при приземлении после «свечи» или просто на неровной дороге переднее колесо начинает «колбасить»: руль бьется в конвульсиях от упора до упора, и зачастую такой «цирк» заканчивается падением. Если полагаете, что подобное случается только с «чайниками», то ошибаетесь. Причина «расколбаса» кроется не столь в драйверских способностях водителя, сколько в конструктивных особенностях современных спортбайков. Для достижения острой управляемости байка угол наклона рулевой колонки делают небольшой (22-24 градуса от вертикали). А чем он меньше, тем меньше вылет вилки и тем меньшая сила возвращает переднеее колесо вместе с вилкой в исходное положение после проезда неровностей.
Если вспомнить физику колебаний, становится ясно, что «вобблинг» (так называют это явление профессионалы) — ничто иное, как неизбежные гармонические резонансные колебания вилки. Чтобы они возникли, нужен сильный начальный импульс — будь то наезд на кочку или касание дороги чуть повернутым относительно направления движения передним колесом после «козления». А чтобы колебания продолжались, требуется действие внешней квазиупругой силы (уж простите за «страшную» терминологию, но «слова из песни не выкинешь»), коей являются напряженные руки пилота, пытающегося стабилизировать неуправляемый байк.
В 1996 году Suzuki сделала шикарный мотоцикл TL1000S — великолепный, злой «литровый» твин, с узкой и лёгкой алюминиевой рамой, спортивной геометрией шасси. Мотоцикл, не напрягаясь, «козлил» с газа на первых двух передачах. Соответственно, при активной езде выход из поворота на одном заднем колесе «прилагался» к мотоциклу бесплатным сыром в красочной упаковке. Дебют был удачным — все писали хвалебные отзывы и пели дифирамбы. Но когда мотоцикл пошел в продажу, начались проблемы: на нем стали биться люди. Причем с пугающей регулярностью. (Как же изъяны машины проморгали эксперты мотоизданий на презентационных тестах?.. Всё просто — на то они и эксперты, что умеют ездить и не придают значения мелким недостаткам, считая их особенностями или не более, чем «чертами характера» мотоцикла, но в руках рядового пользователя мелочи выливались в серьезные последствия). Японский концерн просчитался с геометрией рулевой системы. Маленький вылет передней вилки, хорошие подшипники в рулевой колонке и мощный мотор сложились в убойный коктейль, который завоевал титул «Расколбас года». И до сих пор TL1000S вспоминают как самый «колбасный» мотоцикл всех времен и народов.
В английском языке существуют четыре термина, и все они переводятся на русский как «расколбас». Давайте рассмотрим их в порядке нарастания эффекта.
1. Шимми (Shimmy). Это небольшая тряска руля при езде по неровностям. Явление возникает, когда наезжаешь на продольную по отношению к направлению движения линию срезанного асфальта или трещину в покрытии. Как правило, шимми ничем опасным не грозит — просто возникает тряска руля. Неприятно, но не смертельно. Старайтесь не напрягать руки — сама угаснет.
2. Вобблинг (Wobbling). «Bo блин!» тут не причем, как и русское «вобла», если решите, что явление, обозначенное этим термином, сродни движению рыбы в воде. Вобблинг — это уже резонансные колебания. «Лечатся» они тем, что добавляешь газа или притормаживаешь задним тормозом. Механическое средство борьбы с явлением — рулевой демпфер: он заставляет вобблинг «скиснуть» на втором-третьем колебании или вовсе не позволит возникнуть.
3. Вэйви (Weave). B него может трансформироваться вобблинг и перерасти в виляние задом, если очень сильно сжимать руль напряженными руками или же в случае, если затянуть регулятор демпфера до максимума. Это когда не один руль ходит ходуном, а «колбасит» весь мотоцикл вместе с мотоциклистом. Чтобы выйти из этих колебаний, нужно ослабить хватку руля, расслабить руки и плечи, немного притормозить задним тормозом. И не затягивать регулировку демпфера до упора!
4. «Тэнкслэппинг» (Tankslapping). Это уже неизлечимо и с вероятностью 95% приводит к падению. Система достигла максимальной амплитуды резонансных колебаний, руль уже вырвало из рук и бьет от отбоя до отбоя. Единственное, что можно сделать — нажать на задний тормоз. Но надеяться, что это поможет, не приходится. Будьте готовы начать скольжение по асфальту или крутить в воздухе пируэты (мои вам соболезнования). От этого не спасает ничто — ни демпфер, ни затягивание подшипников рулевой колонки, ни руление расслабленными руками. Ни один из мотоциклов не избавлен от подобных неприятностей, другое дело, что вероятность попасть в подобную ситуацию очень мала, и чем современнее мотоцикл — тем она меньше.
Но вернемся к Suzuki. Для устранения проблемы с TL1000S (на нем вобблинг нередко перерастал в «тэнкслэппинг») на мотоцикл начали штатно устанавливать рулевой демпфер. Не сказать, что он низвел «на нет» сюрпризы с управляемостью на аппарате, но помог существенно — жалобы прекратились. С тех пор Suzuki устанавливает демпферы на все спортивные мотоциклы. На всякий случай.
Это самые простые гидравлические демпферы — нерегулируемые (рис. А). Шток с поршнем (2) ходит в закрытом корпусе-цилиндре (1), внутри — масло. В поршне расположены перепускные клапаны (4). Сальники (3) с обеих сторон корпуса, они не дают маслу вытечь. Необслуживаемо, но недорого, и работает надежно. Не очень удобно то, что для каждой модели требуются клапаны с индивидуальными характеристиками, масло «индивидуальной» вязкости. И невозможно самостоятельно регулировать. Номинально устройство есть, оно работает, но многих не устраивает. Поэтому его нередко меняют на регулируемые (рис. Б и В) варианты.
Регулировки сечения перепускных клапанов можно встроить в поршень (рис. Б) и вывести регулировочный винт (5) на конец штока (это решение использует HyperPro). A можно иначе — сделать поршень сплошным, в корпусе проточить «обводной канал» (6) и установить клапан с регулировкой (4 и 5) на корпус (1), как это делает Ohlins. Второй вариант несколько сложнее в производстве, но надёжнее в эксплуатации — именно поэтому демпферы «Ёлинс» считаются в России самыми надежными.
DEAN, Москва
Для чего используется рулевой демпфер?
фото: uaz.ru
Таким образом, рулевой демпфер можно представить как своеобразный амортизатор, работающий в горизонтальной плоскости (которым он является с технической точки зрения). Но зачем он нужен?
В частности, если мы берем основную цель применения горизонтально расположенного демпфирующего элемента, можно сказать следующее: основным предназначением демпфера является гашение нежелательных колебаний элементов рулевого управления, которые могут сильно мешать управлению машиной из-за накопления водителем усталости, а также влиять на износ элементов подвески и рулевого управления, а также других частей автомобиля, в частности шин.
Особенно актуально его применение на неровностях, которые во время их проезда на автомобиле откликаются подергиванием, перемещением рулевого колеса из стороны в сторону. С ними приходится бороться водителю, зачастую ставя под угрозу безопасность движения на автомобиле.
Также частью работы рулевого демпфера является возвращение руля в исходное положение с целью удержания автомобиля в прямолинейном движении.
Но, пожалуй, самая важная часть работы демпфера – это повышение курсовой устойчивости автомобиля при движении по асфальтированным дорогам и избежание такого явления, как шимми (он же воблинг, на сленге – «расколбас»), – самопроизвольных колебаний передних колес при рулении, возникающих из-за люфтов крепления, деформации опоры колеса и боковых колебаний транспортного средства – явления негативного и крайне опасного:
Видео взято с YouTube-канала «Rare Parts Inc»
Как видите, при этом явлении колеса, рулевое, подвеска начинают бесконтрольно ходить в горизонтальной плоскости, наращивая амплитуду и норовя развернуть автомобиль вокруг своей оси. Управлять машиной, попавшей в такое состояние, практически невозможно.
Вызывается явление шимми при наезде на препятствие или после попадания одного из передних колес в яму. Исключить или минимизировать отрицательное поведение передней подвески может как раз установка рулевого демпфера, который также называют демпфером шимми. Именно он будет гасить все колебания, которые будут в последующем возникать между рулевыми тягами и мостом.
Смотрите также
Рулевой наконечник: принцип работы, конструкция и диагностика
Отсюда можно сделать несколько важных выводов, чтобы ваш внедорожник не попадал в подобные ситуации:
1. Джиперам важно следить за исправностью передней подвески и рулевого управления;
2. Следить за исправностью рулевого демпфера;
3. Не производить несанкционированных изменений в элементы рулевого и подвеску автомобиля (тюнинг).
Для чего нужен демпфер руля мотоцикла?
Нужно устанавливать демпфер руля мотоцикла или нет? Этот вопрос все время поднимается в кругу поклонников мототранспорта. Часто мнения по данному поводу разные. Поскольку в этом тюнинге важными считаются не качества демпфера, а самого мотоциклиста.
По результатам дорожных тестов байков, постоянно попадается оценка устойчивости транспорта на большой скорости. Так, одни мотоциклы рыскают, а остальные движутся, как по рельсам.
Стабильность мототранспорта.
Байк постоянно рыскает, но величина этого бывает разной и зависит от ряда факторов:
- состояние дорожного полотна;
- изнашивание резины;
- скорость;
- геометрии подвески.
Колесо и передняя вилка великолепно устраняют неровности поверхности, но подвеска транспорта работает лишь в вертикальной плоскости. Поэтому если мотоцикл наедет на неровность, появится незначительное смещение колеса даже в горизонтальной плоскости. В том случае если вам нужен ксенон MTF, то вам стоит посетить сайт www.autoglim.ru.
Если колесо у мотоцикла сильно вращается, то оно имеет гироскопическое действие, следовательно, старается обратно встать в нейтральное положение, соответствующее наклону транспорта. Однако пока оно крутиться, может попасться еще неровность, и опять немного колесо сместится. Это является обычным процессом, которое возникает постоянно, когда аппарат движется.
Когда мотоцикл едет по ровной поверхности, все эти колебания мотоциклист не ощущает: создается впечатление прямолинейной езды. Разумеется, если гироскоп не будут возвращать колесо в нейтральное положение, тогда ни о каком движение «без рук» нельзя говорить. Отсюда следует, что в принципе мотоцикл имеет стабильность, и он постоянно старается удерживать прямолинейную езду.
Но он держит стабильность до того момента, пока кто-нибудь не постарается резко вывернуть руль. И пока байк обладает правильной развесовкой по осям, гироскоп оказывает сильное сопротивление при попытках поменять положение оси, что и выходит, когда мотоциклист поворачивает руль.
Повышается действие гироскопа с увеличением скорости поворота тела, следовательно, чем больше скорость, тем труднее повернуть руль мототранспорта. Если попробовать резким движением поменять положение оси гироскопа, то из-за этого возникнут затухающие колебания с большим отклонением.
Ситуации, которые провоцируют эти колебания, бывают разными, но обычно они зависят от разгрузки переднего колеса. В такой момент особенно вероятна опасность его резкого сдвига в горизонтальной плоскости.
Сегодня эти неприятности решают с использованием рулевых демпферов. Это маленькие устройства, которые похожи по конструкции на амортизаторы, они способны гасить ненужные колебания вилки. С помощью рулевого демпфера убирается резкое колебание вилки в горизонтальной плоскости. Еще это устройство не позволит образоваться этим колебаниям.
В типичных условиях хороший демпфер руля мотоцикла незаметен, и он не создает дополнительного сопротивления при вождении. Однако он обязан, находится постоянно на готове, чтобы в ответственный момент убрать сильное колебание.
В основном демпферы необходимо устанавливать на современные спортивные байки с их мощными движками, которые легко поднимают мотоцикл на заднее колесо с водителем, и небольшими углами наклона вилки, а также обеспечивая им резкую управляемость. Само собой разумеется, чем острее управляемость, тем больше воздействуют на вилку неровности дорожного полотна.
Конечно, целиком погасить колебания устройство не сможет, но оно способно значительно снизить их амплитуду и частоту. Не придется при этом рассчитывать исключительно на демпфер, ведь если водитель станет совершать ошибки, например, очень сильно держать руль, то байк поведет себя неустойчиво и с устройством.
Виды ручных демпферов.
Сейчас в основном пользуются спросом два типа демпферов: телескопические и роторные. Телескопические устройства напоминают обыкновенные амортизаторы: в цилиндрическом корпусе демпфера двигается шток, на котором зафиксирован поршень.
Монтаж устройства.
Телескопические демпферы ставятся разными способами. Все зависит от модели мотоцикла и крепежного набора. Как правило, устанавливаются вдоль верхней распорки вилки. Но существует разные варианты, например, на раме зафиксировать корпус, а шток соединить, используя рычаг с вилкой или наоборот.
Тип роторного демпфера.
Устройства данного типа совершенно не похожи на телескопические демпферы. Однако принцип работы у них одинаковый. Этот тип демпфера обладает более прочной конструкцией и отличной устойчивостью к повреждениям при аварии, поэтому его предпочитают использовать на внедорожном мототранспорте, еще применяют и на спортбайках.
Корпус данного устройства часто крепится на верхней поперечине вилки, а подвижную ось соединяют, применяя рычаг с рамой.
Особенности работы.
Демпфер представляет собой емкость, заполненную маслом. Она поделена подвижной перегородкой на две камеры. Еще имеются особые клапаны, величину которых можно регулировать. В емкости двигается перегородка, которая меняет объемы двух камер и вынуждает масло циркулировать через отверстие.
В зависимости от конструкции устройства, перегородку связывают со штоком, который двигается вперед, а потом назад (телескопический) или с вращающейся осью (роторный).
Демпфер – деталь безопасности.
Несомненно, рулевой демпфер при грамотной установке является деталью безопасности, а на ней не следует экономить. Почти все гонщики применяют это устройство на своих байках. Но у них возникают проблемы с колебаниями подвески, что можно посмотреть на любой гонке.
Принцип действия рулевого демпфера
По принципу действия рулевой демпфер и внешне, и внутренне схож с амортизаторами. Технически это амортизатор, то есть емкость, разделенная на две части штоком, с определенным количеством отверстий, через которые с определенной скоростью протекает жидкость – масло. Создаваемое жидкостью сопротивление и гасит возникающие колебания на колесах, передающиеся на руль , делая поездку не только комфортнее в любых условиях, но и безопаснее.
Обложка: patcoroffroad.co.za
Самодельный рулевой демпфер: эксперимент невиданной жадности
Желание иметь рулевой демпфер на Б2, «как у всех пацанов» возникло у меня давно. Однажды, у всем знакомого и уважаемого Армена (Аммиака) я его даже чуть не купил, но амфибия, уже помучанная стоимостью заказа деталей ходовки, не подписала новые расходы. С учётом доставки на тот момент сумма приближалась к 400 долларам и жадность победила.
И вот, я все же решился на эксперимент. Посмотрел картинки из США, почитал темы на Уазбуке. Я решил что рулевой демпфер у меня обязательно должен быть самодельным, колхозным, легко монтируемым и эффективным. Вот и посмотрим пару недель что из этого выйдет.
Основа демпфера — автомобильный амортизатор. Главное требование к нему — примерно одинаковая работа на сжатие и на отбой. ТО есть в обе стороны усилие должно быть примерно одинаковым. Поскольку у нас здесь эксперимент, то я пошел самым дешевым, а точнее бесплатным, путем. Был использован б\у задний амортизатор от ВАЗ-2106 (в магазине новый 490 руб) с креплением в виде 2 «ушек» и слегка подкрашен имевшейся в наличии синей краской «хамерит». Крепление кольцами-ушками показалось мне предпочтительными с точки зрения удобства — можно использовать родной болт для амортизатора.
Чтобы амортизатор эффективно и более менее долго работал, его ось должна как можно меньше отклоняться от параллели с рулевой тягой, к которой крепится один конец амортизатора. Второй конец амортизатора оказалось очень удобно прикрепить к тяге стабилизатора. Они параллельны рулевым и довольно толстые. Да и картинки из каких-то американских пособий указывают такой способ как характерный почти для всех фордиков и джипов 70-х и 80-х. Ну а раз форду и крайслеру можно, то и мне сгодится.
С сетапом определились, осталось придумать как крепить. И тоже ничего нового. На картинках вся красота крепится к тягам хомутами и опорными площадками. Ближайшие и наиболее очевидные хомуты на резьбе я нашел в магазине крепежных материалов. Там они называются «зажимы для строп металлические». Я замерил диаметр тяг и пошел в магазин подбирать то, что подойдет. Нашел за 300 рублей в сумме, с гроверами и шайбами-прокладками. Взял 4 штуки, хотя пригодились всего 3. Примерно вот таких:
Далее мой путь лежал в цех металлопроката, где мне гильотиной нарезали пластины под крепеж и сверлильным станком проделали отверстия в них. Я использовал металл толщиной 4мм, хотя, по-моему, достаточно будет и 3мм. В сумме обошлось в 200 рублей с материалом. Оставалось только все это собрать и поставить на автомобиль.
Поскольку крепление крайне примитивное, то и регулировка положения (чтобы амортизатор не мешал поворотам колеса) заняла минут двадцать. Сейчас все это выглядит примерно так:
Проехал я всем этом еще меньше 100 км и говорить о надежности и долговечности конструкции пока рано. Но первые впечатления уже есть.
Автомобиль стал несколько более «трамвайным». То есть по прямой он сейчас идёт более стойко, требуя меньше корректирующих движений рулем. Машина стала ощутимо боле спокойной на дороге, уменьшилась «дерганость» рулевого управления. Если вы знаете что такое короткий высокий и узкий внедорожничек на нештатных колесах, то вы поймете о чем я говорю.
Пока что у меня есть ощущение, что 600 рублей и два часа работы вложены не зря. Дальше посмотрим.
В принципе я, если кому понадобится, могу и чертеж сюда залить. Хотя он простой как… как прямоугольник с дырками
UPD: ход амортизатора, кстати, оказался даже избыточным для моих целей. Ни в одном положении колес амортизатор не сжимается или растягивается до края.
Изменено 18 июля, 2013 пользователем Котозверь (смотреть историю редактирования)
Damper рулевой колонки, в чем его смысл?
Данную опцию можно встретить в комплектации заводских моделей спортбайков, а на гоночном треке вы вряд ли найдете модель без демпфера. Кроссовые мотоциклы также оснащают ими. Кто-то разведет руками, мол – что, зачем?
Демпфер – устройство, которое помогает сглаживать колебания руля. Это не панацея от «воблинга», но полезная примочка для коротких и юрких моделей мотоциклов, вилка которых не имеет большого выноса вперед. Дополнительное подспорье для новичков, которые в любой непонятной ситуации начинают или бороться с рулем или передергивать его.
Принцип работы близок к работе амортизаторов, недаром Damper переводится как «гаситель». Одна часть устройства крепится к неподвижной части мотоцикла, обычно это рама. Вторая часть крепится к рулевой колонке, в основном к траверсе. Варианты креплений зависят от производителя и модели. Прежде чем покупать демпфлер, придется потратить не мало времени, чтобы выбрать подходящий, и не оплошать с крепежом. В любом случае, колебания руля переходят на демпфер, а тот как бы амортизирует его.
По строению бывают:
- Штоковые, они же телескопические
- Роторные
- Пружинные
- Регулируемые
- Не регулируемые
Удлиненные вилки уступают коротким в управляемости, но вилки с большим выносом и массой — менее страдают от тряски. Учитывая колеса, которые на чопперах и туристах куда массивнее, нежели на спортбайках или кроссах, тяжелая рулевая база сама по себе частично выполняет роль демпфлера. Вес делает мотоцикл более стабильным, позволяя ему увереннее держаться во время тряски руля.
Некоторые мотоциклисты жалуются, что с установкой демпфера стало труднее управлять мотоциклом, потому что увеличился радиус поворота, руль менее отзывчив. Стандартная жалоба, когда пилот плохо настроил систему или еще не прикатался с ней.
Демпфер полезен тем, что дает рукам пилота отдохнуть. Да, это именно тот случай, когда вы позволяете себе роскошь отпустить руль и выпрямить затекшую спину, не боясь, что ось резко повернется из-за мелкой тряски или неровности дороги.
Калибровка демпфера позволяет настроиться на определенный характер езды. Чем меньше затянут демпфер, тем легче рулится мотоцикл. Оставлять настройки на минимуме — удачный выбор при езде в плотном потоке междурядья или выруливая на парковке, как вариант при условиях плохой дороги и низкой скорости.
Туго затянутый демпфер отнимает свободу резких маневров, но они и не нужны, если вы собрались сжечь бак бензина и резину на треке. Плавные движения, это все, что вам нужно. А турбулентность легкой тряски поглотит установленная система.
Больше того, демпфер гасит толчки и подергивания, когда колесо штурмует легкие неровности. Кроссмена оно, конечно, не спасет в прыжках по ухабам, но эти смелые парни тоже не против воспользоваться роторными устройствами, чтобы облегчить поездки и руль не выворачивался слишком сильно. К слову, именно роторные демферы набирают максимум популярности из-за живучести при падениях мотоцикла.
Обоснованными претензиями городского райдера станут обиды на уязвимость штоковой конструкции при падениях и невозможность поймать оптимального режима, при котором одновременно было бы комфортно быстро маневрировать и полностью погасить воблинг. Увы, придется выбирать между свободой хода руля и фиксаций от тряски.
Наш скромный уголок, для любителей почитать интересные статьи о мото спорте, технике вождения, различные нюансы и полезности…
