Stabilność motocykla epizod 1- Jazda

Witam!

Tak jak obiecałem postaram się w „telegraficznym skrócie” wyjaśnić jak to się dzieje ,że możemy poruszać się motocyklem bez groźby upadku (pod warunkiem, że oczywiście nic nieoczekiwanego się nie dzieje i że nie przekroczyliśmy praw fizyki).Witam!

Tak jak obiecałem postaram się w „telegraficznym skrócie” wyjaśnić jak to się dzieje ,że możemy poruszać się motocyklem bez groźby upadku (pod warunkiem, że oczywiście nic nieoczekiwanego się nie dzieje i że nie przekroczyliśmy praw fizyki).

Na początku rozpatrzymy sobie przypadek gdy motocykl jedzie na wprost. Jak każdy zaobserwował motocykl podczas postoju jest pojazdem niestabilnym. Po przechyleniu w którąkolwiek stronę natychmiast zaczyna się upadek. Dzieje się tak ponieważ przechył powoduje wychylenie środka ciężkości w stronę zadanego wychylenia i działająca siła ciężkości (G=mg) „ciągnie” nam motocykl w dół powodując upadek.
Co więcej podobnie sprawa wygląda podczas jazdy jednak motocykl się nie przewraca. Tzn. pozornie się nie przewraca bo my tego nie zauważamy. W rzeczywistości motocykl cały czas zaczyna się przewracać i prostować.
Dzieje się tak z powodu działania momentu żyroskopowego kół i potencjalnych sił odśrodkowych, które pomagają w utrzymaniu równowagi. Zatem mamy do czynienia z równowagą chwiejną.

Zauważmy, że geometria przedniego zawieszenia składa się z kilku parametrów. Najważniejsze z nich to :

– kąt pochylenia główki ramy (jest to kąt pomiędzy osią przechodzącą przez główkę ramy – będę ją nazywał X, a prostą prostopadłą(w dawniejszych opisach – równoległą) do podłoża ;
– wyprzedzenia koła (odległość między stykiem koła z nawierzchnią a stykiem osi X z nawierzchnia);

Wyobraźmy sobie, że jedziemy na wprost i motocykl zaczyna chylić się w którą stronę. Na skutek reakcji od podłoża, działającej na styku koła w górę (przeciwnie do ciężaru) na ramieniu wynikającym z wielkości wyprzedzenia i kąta pochylenia motocykla, koło nam skręca w stronę wychylenia (do środka). Również ciężar układu kierowniczego czyli widelec, kierownica, hamulec, błotnik itd z racji tego, że jego masa skupiona znajduje się przed osią X skręca koło do środka zakrętu. Ponadto zjawisko precesji towarzyszące momentowi żyroskopowemu powoduje ze koło zaczyna skręcać również do wewnątrz zakrętu. To wszystko sprawia ze motocykl jadący z pewna prędkością zaczyna jechać po łuku i działa na niego (ściśle na jego środek masy) siła odśrodkowa w stronę przeciwną do skrętu. Ta siła powoduje, że motocykl wstaje z pochylenia. Dzieje się tak ponieważ sile odśrodkowej towarzyszą reakcje na kołach (w punktach styku z nawierzchnią), które są zwrócone przeciwnie do siły odśrodkowej. Zwłaszcza siła działająca na przednie koło na ramieniu zależnym od wyprzedzenia, powoduje, że koło przednie zaczyna nam się skręcać wokół osi X w stronę przeciwną niż przedtem. Również i siły precesji zaczynają prostować koło.
Motocykl zaczyna nam się samoczynnie podnosić, aż do osiągnięcia równowagi. Po czym znowu zaczyna się chylić i cala „zabawa” się powtarza. Nasuwa się więc wniosek, że jeśli byśmy mieli całkowicie zablokowaną kierownicę niemożliwe byłoby utrzymanie równowagi kontynuowanie jazdy. To właśnie z tego powodu amortyzatory skrętu ograniczają czucie motocykla i na śliskich nawierzchniach są bardzo miękko ustawiane.

uff. :)) nie wiem czy przebrnęliście przez to?? Ciężko co wyjaśnić bez rysunków, które by rozwiały wszystkie wątpliwości ale i tak mam nadzieję, że choć w pewnym stopniu Wam co nieco wyjaśniłem. Dzisiaj na tym skończę bo jestem troszkę chory i głowa mi pęka. Oczywiście wkrótce część 2.”Jazda w zakręcie”. Mam nadzieję że będziecie chcieli ja przeczytać. Oczywiście czekam na pytania i sugestie. Możliwe, że co przeoczyłem lub wdarła się jaka nieścisłoć. Piszcie…

Pozdrawiam Jacu