Geometrija

Kaj drži motor pokonci?

Vsako vozilo na dveh kolesih, pa naj gre za motocikel, bicikel in celo skiró, se mora podrejati osnovnim geometrijsko fizikalnim zakonom. Brez teh zakonitosti jih ne bi bilo mogoče upravljati.

Motocikel je narejen tako, da se od določene hitrosti naprej giblje premočrtno. Oblika okvirja omogoča, da se sam izravna in ohrani smer četudi izpustimo krmilo (česar ne priporočam). Šele ko hočemo peljati v ovinek, moramo to ravnotežje premagati. Izguba ravnotežja nam omogoči, da sledimo krivulji ovinka, vendar nam centrifugalna sila še vedno pomaga upravljati vozilo. Kaj ohranja ravnotežje pri vožnji naravnost in celo pri vijuganju skozi ovinke? To je predtek. Da ima motocikel ustrezen predtek, morajo biti prednje vilice za spoznanje nagnjene naprej. Če bi bile postavljene navpično motocikla ne bi mogli upravljati, čeprav bi se obračale v levo in v desno.

Pri kolesu nagnjenost vilic in zakrivljenost naprej ustvari učinek predteka

Pri motorjih so vilice nagnjene od 24 do 35 stopinj, kar je vnaprej določeno. Kota ne moremo spreminjati, ker je ohišje ležajev prednjih vilic privarjeno na okvir. Izjemoma ga je možno spreminjati le pri superšportnih in dirkalnih motorjih in sicer tako, da obračamo ekscentrični vložek, v katerem je v ležajih vpeta os vilic. Večji je kot vilic, večji je predtek. Večji kot povečuje stabilnost, manjši pa gibljivost in odzivnost motocikla.

Celo navaden skiró mora ustrezati osnovnim geometrijskim zakonitostim

Ta kot je osnovni parameter, od katerega so odvisni vsi drugi. Vodenje motocikla je mogoče zahvaljujoč geometriji prednjih vilic. Os vilic je vpeta v glavo vilic preko dveh, običajno konusno valjčnih ležajev. Kroglični ležaji se pojavljajo le pri biciklih in nekaterih mopedih. Os vilic, ki se vrti v ležajih je preko zgornjega in spodnjega trikotnika povezana s cevmi vilic, te so preko vzmeti in amortizerjev povezane s teleskopskimi drsniki, ki nosijo os kolesa.

Kot vilic neposredno vpliva na predtek s katerim je premosorazmeren

Kot že pove ime »trikotniki«, je os vilic zamaknjena od osi teleskopov. To pomaga ustvariti učinek predteka. Trikotniki so pri različnih motorjih različni: športni in dirkalni motorji imajo trikotnike z majhnim zamikom (80 – 90 mm), potovalni in custom motorji pa takega z večjim zamikom (100 – 120 mm). Večji kot je zamik osi vilic in teleskopov, manjši je predtek. Kljub temu je krmarjenje lažje in bolj točno zaradi geometrije samih vilic in premikanja prednjega kolesa.

Geometrijska parametra predtek in medosna razdalja sta fiksna vendar se me vožnjo stalno spreminjata

Velikost predteka lahko konstruktorji zvečajo ali zmanjšajo z zamikom osi kolesa glede na os teleskopov. Os kolesa pomaknjena naprej zmanjšuje predtek in s tem stabilnost, poveča pa gibljivost in odzivnost motocikla. Ta način uporabljajo pri kros in enduro motorjih. Pri nekaterih motociklih je os pomaknjena nazaj, s čimer so konstruktorji hoteli povečati stabilnost, ker niso hoteli povečati kota vilic in s tem medosne razdalje.

Videli smo, da na predtek vplivajo trije dejavniki: kot vilic, zamik osi vilic od osi teleskopov in postavitev osi kolesa. Poleg treh glavnih razlogov lahko na velikost predteka vplivajo (resda v manjši meri): velikost koles, debelina gum in nastavitev prednjega in zadnjega vzmetenja. Višji prednji del in nižji zadnji povečuje stabilnost motocikla, nižji prednji in višji zadnji pa jo poslabšuje.

Povišanje in stiskanje prednjega in zadnjega dela minimalno vpliva na predtek, s spremembo premera gume pa lahko hitro pride do negativnega predteka. Pri zaviranju in pri vožnji po neravni podlagi postane motor nestabilen in težek za upravljanje

Kaj je torej predtek? Najlažje si ga predstavljamo s pomočjo slike: navidezna črta poteka skozi os vilic do tal, druga navidezna črta pa poteka navpično skozi os kolesa do točke, kjer se guma dotika tal. Razdalja med presečiščema obeh črt s tlemi je predtek. V osnovi velja, da je motocikel z večjim predtekom bolj stabilen in težje vodljiv od tistega z malim predtekom.

Namesto z obliko trikotnikov se predtek lahko zveča ali zmanjša z zamikom osi prednjega kolesa. Pri skuterjih in enduro motorjih je os navadno pomaknjena naprej

Ogledali smo si dejavnike, ki vplivajo na predtek v mirovanju. Med vožnjo se geometrija motocikla spreminja, zaradi stisnjenosti vzmetenja pri pospeševanju in zaviranju, ter zaradi razgibanosti tal. Pri pospeševanju se motor »vzpenja«, zadnja vzmet je bolj stisnjena in predtek se poveča. Obratno pa se pri zaviranju prednja vzmet bolj stisne in predtek se zmanjša. Še posebno pri močnem zaviranju se prednje vilice močno stisnejo, zadnji konec pa se dvigne, zaradi česar se vrednost predteka zelo zmanjša. Motor je tedaj nestabilen. Če se v tem trenutku prednje kolo dotakne neravne površine, ki je pred navpičnico z osjo, lahko pride do negativnega predteka. To začutimo tako, da krmilo in prednje kolo začneta sunkovito poplesavati, lahko celo povsem izgubimo kontrolo.

Ko smo že pri dinamičnih vplivih na predtek, si oglejmo geometrijo pri vožnji skozi ovinke. Pri nagnjenem motociklu se predtek malenkostno poveča - kar je dobro, širša zadnja guma pa ga malenkostno zmanjša - kar je slabo. Pri obvladovanju ovinkov imamo na naši strani pomočnika in škodljivca hkrati. Vendar – življenje je en sam kompromis, mar ne?

Na prvi pogled majhna razlika med zamikom osi vilic in osi teleskopov bistveno vpliva na način vožnje, ki je med različnimi motorji povsem drugačen

Že v šoli smo se učili, da ne smemo seštevati jabolk in hrušk. S športnim motorjem se seveda ne bomo vozili po neravnem terenu med tem, ko se bo kros motor slabše obnašal na dirkališču. Z dirkalnim motorjem bomo težje na hitro spreminjali smer in padali v ovinke, ker tega njegova geometrija ne dovoljuje, z enduro pa se bomo lažje izogibali luknjam, vendar motor ne bo tako stabilen kot cestni. Za vsakega se najde motor, ki so ga načrtovali za določeno nalogo in za določen način vožnje. Ker so motorji med seboj tako različni jih med seboj nima smisla primerjati po voznih lastnostih. Zdaj že veste, da na lego na cesti vpliva veliko dejavnikov in da je bolje, da ne spreminjate geometrije motorja, ki bi spremenila predtek, čeprav mislite, da »tvoj motor dobro leži, moj pa ne«.

Pri zaviranju se prednje vilice stisnejo zaradi česar je predtek manjši, kot v mirovanju

Sicer pa izdelujejo vedno več motorjev, ki so nekakšni hibridi med cestnimi in motorji za brezpotja. Večina motorjev so prav »deklica za vse«, prodajalci pa računajo na čim širši krog kupcev. Resnično specializirani so le tekmovalni motorji, pri vseh ostalih pa nekaj manjka. Saj se spomnite: življenje je odrekanje.

Uroš Blažko