Мотоциклы, их тест драйвы и обзоры, ремонт и тюнинг

Тест- драйвы, обзоры
и ремонт мотоциклов

Холодно на улице, покрышки уже плохо держат сцепление с асфальтом, даже когда светит солнце. Вчерашний вечер порадовал хорошим настроением в плане отжечь на мотоцикле после завершения трудовой недели, которое на середине запланированного маршрута сменилось на мысли вроде: "И что же я, дебил, делаю на дороге в шлеме, джинсах и куртке без пластиковой защиты?…". В основном это было вызвано обгоном в затяжном правом повороте, где я в хорошем наклоне увидел  встречную машину и для того, чтобы обогнать и успеть вернуться в свою полосу, применил резкое контрруление на полном газу. Газа в эндуре где-то на 45-50 лошадей — вроде бы немного, но холодно, и покрышки далеко не с самым лучшим сцеплением для асфальта, поэтому переднее колесо чуть поплыло в сторону (вернее по ходу движения в вывернутом состоянии). Про заднее колесо можно вообще сказать, что оно все время прокручивалось и скользило. Это не означает, что мотоцикл эффектно ехал боком, просто мягкая подвеска очень сильно растягивает ту грань, когда колесо начинает слегка прокручиваться, но затем восстанавливает сцепление.

Рассмотрим действия, которые не будут мешать мотоциклу ехать, несмотря на то, что передняя или задняя покрышка скользит. Прежде всего, если вы заметили скольжение — поздравляю, ситуация все еще находится под контролем. Если возможности покрышки многократно превышены, то уловить и осознать момент скольжения невозможно.

Для начала немного теории. В отличие от классического кирпича, который возили по разным поверхностям в школе, доказывая то что коэффициент трения меньше единицы, покрышка может толкать или останавливать транспотное средство сильнее, чем на нее давит сила тяжести. Впрочем, в хороших школах оговариали, что существует еще и адгезивное трение, что можно использовать для объяснения поведения расплавленных гоночных покрышек. Но кроме этого, из-за деформации под нагрузкой у самых обычных покрышек наблюдаются чудесные свойства, а именно: при начале проскальзывания покрышка может реализовать передачу большего крутящего момента, чем это возможно без проскальзывания.

Поведение покрышек мотоцикла в скольжении

Этот график построен на основании формулы Pacejka, которая сегодня используется для моделирования поведения покрышек. Формула действительно невероятно сложная, с 12-18 параметрами, которые определяют величины значений на данных графиках. Поэтому картинка выше — не более чем наглядный пример, на котором искать правильные цифры для некоторого абстрактного мотоцикла безсмысленно. Черный график показывает зависимость силы, с которой покрышка зацепляется с асфальтом, от степени скольжения.Как видим, сначала с увеличением скольжения эта сила растет, а затем уменьшается. Если это скольжение стремится к бесконечности (т.е. колесо полностью заблокировалось), то существует какая-то минимальная сила сцепления, которая останется в любом случае, хотя она может быть далека от максимума. Красный график показывает зависимость перпендикулярной силы от угла проскальзывания покрышки (это угол между фактическим направлением движения и направлением колес). Данный угол может быть вызван как деформацией покрышки в пятне контакта, так и боковым скольжением. Как видим, тут максимальная сила достигается плавнее (неправильно сравнивать разные графики с разными масштабами, но не забываем, что они специально были выбраны такими для наглядности).Может даже показаться, что руль можно крутить на любой угол, все равно боковое скольжение переднего колеса будет передавать на асфальт силу, близкую к максимальной. Но это не совсем так: есть еще зеленый график величины момента, который поворачивает мотоцикл, от того же самого угла проскальзывания. Соответственно, после максимума поворачивающего момента увеличивать угол выворота руля безсмысленно, если ставить перед собой цель повернуть наиболее эффективно.

Как видно из всей этой теоретической ерунды, скольжение покрышек — это нормальное контролируемое явление. До тех пор, пока скольжение сильно не превысило пределы возможностей покрышки (максимумы на графиках). Отличие "плохих" покрышек от "хороших" только в том, что у хороших покрышек больше диапазон работы в скольжении. Именно про это говорят, когда обсуждают "обратную связь" которую дают покрышки разных производителей. Замечу, что разделение покрышек на плохие и хорошие очень условно и зависит не только от правильных условий применения, но и от личных предпочтений. Переходим к практике…

Практическая польза от черного графика — это понимание того, что максимально эффективное торможение достигается при частичной блокировке переднего колеса. Жесткая туристическая покрышка может при этом визжать, а мягкая спортивная вызывать вибрацию вилки. Но суть остается неизменной — при этом достигается максимум замедления. Именно поэтому некоторые не любят системы АБС на мотоциклах. Действительно, ранние системы АБС на сухом асфальте тормозили значительно хуже подготовленного пилота. Справедливости ради следует признать, что современные системы АБС уже лишены этого недостатка. По аналогии с торможением, максимально эффективный разгон достигается при частичном прокручивании заднего колеса. Однако черезмерный прокрут ведет к уменьшению передаваемого на асфальт крутящего момента (вернее силы, которая толкает мотоцикл).

Боковое скольжение заднего колеса происходит обычно от того, что превышена возможность покрышки одновременно выдерживать боковое ускорение одновременно с продольным (тем, что разгоняет мотоцикл). Как правило это происходит от переизбытка газа, по крайней мере я не могу припомнить ни одного случая, когда скольжение заднего колеса началось бы от увеличения наклона на ровном газу. Добавляйте газ плавно, иначе скольжение может начаться с такой скоростью, что не будет времени на него среагировать. Можно прочитать в разных источниках, что мотогонщики утверждают, что контролировать скольжение заднего колеса в максимальном наклоне проще. Да, там это достигается исключительно плавной работой с газом, на очень липкой и цепкой резине, которая при легком прокручивании и скольжении практически не теряет своих сцепных свойств. Что делать обычному мотоциклисту со средней подготовкой, когда началось неожиданное скольжение заднего колеса? Ничего, нужно просто прекратить добавлять газ  и ни в коем случае не хвататься крепко за руль. Мертвый хват руля при сносе заднего колеса приведет к непроизвольному контррулению, уменьшению угла наклона и более резкому восстановлению контакта заднего колеса с асфальтом. Резкое восстановление сцепления с асфальтом, когда заднее колесо далеко от линии движения, приводит к красивым хайсайдам, хотя и с ними можно справиться. Поэтому идеальный рецепт хайсайда в после того как заднее колесо потащило в сторону — это вцепиться в руль и закрыть газ. 🙂 Если же руль держат расслабленные руки и в момент начала сноса он сам доворачивается так, чтобы переднее колесо смотрело по направлению движения, то мы получим красивый паверслайд, который с большой вероятностью закончится сам, если прекратить добавлять газ, когда мотоцикл наклонится на большой угол и за счет этого тяга на заднем колесе уменьшится. Данный фокус объясняется тем, что край покрышки большинства дорожных мотоциклов имеет значительно меньший диаметр, поэтому для поддержания преждней скорости вращения потребуются большие обороты двигателя. Если вы их не дадите отворотом ручки газа, то скольжение плавно прекратится. Естественно, ожидать прекращения скольжения по этому методу со 100% открученным газом не стоит. Второй метод контроля бокового скольжения заднего колеса на полном газу — использование руля. Колесо прокручивается к примеру в повороте направо и, соответсвенно скользит налево. Нам требуется давить в левый клипон, чтобы не дать заднему колесу обогнать переднее, одновременно поддерживая газ на достаточном уровне, чтобы заднее колесо не смогло восстановить контакт с асфальтом, когда мотоцикл уменьшит угол наклона. Этот способ используют стантеры для нарезки бубликов, стоя на подножках, и он очень слабо предназначен для контроля скольжения в приличных углах наклона мотоцикла.

Ну и наконец самое интересное — боковое скольжение переднего колеса. Прежде всего следует уяснить, что если мы не тормозим в наклоне, что есть всего две причины, по которым переднее колесо начнет скользить. Причины эти очевидные — мало веса или слишком много веса на переднем колесе. Ситуация с недостатком веса происходит при разгоне и понятно, что в этой ситуации остановить скольжение можно уменьшением интенсивности разгона или изменением посадки (в следующем повороте нужно сдвинуться ближе к бензобаку). Скольжение переднего колеса при разгоне или распрямление траектории вследствие кратковременного отрыва переднего колеса от асфальта в наклоне относительно безобидны. Значительно более интересная ситуация возникает от скольжения переднего колеса от переизбытка веса или от избыточного торможения в наклоне. При больших углах наклона от этого нет никакого спасения, а на средних можно еще побороться. Что такое большой угол, определяется типом мотоцикла и используемых покрышек. Что делать, если перетормозил в наклоне — плавно ослабить тормозное усилие и все станет отлично. Самая большая сложность в этом деле вовремя обнаружить проблему. А обнаруживается она так: многие (не все, некоторые не знают куда повернут руль в повороте) мотоциклисты со временем приблизительно начинают представлять, на сколько должен быть повернут руль в сторону поворота, когда мотоцикл лежит на дуге и наклонен на определенный угол. Если руль повернут сильнее обычного или пытается увеличить выворот, то это верный признак скольжения переднего колеса. В общем, это нужно один раз почувствовать, и впоследствии это чувство "невесомости" на руле уже ни с чем перепутать невозможно. При скольжении переднего колеса от перегрузки помогает добавление газа. Однако это работает только тогда, когда у заднего колеса есть хороший запас по сцеплению с дорогой. К примеру, при попытке спасти скользящее переднее колесо во время дождя, я как-то в позапрошлом году заработал и скольжение заднего. Все это окончилось отдыхом на обочине. Второй способ прекратить скольжение переднего колеса — контрруление. Как только показалось, что руль пошел поворачиваться в сторону поворота, тут же доворачиваем его в ту же сторону. Это приведет к рисованию черного треугольника на асфальте, уменьшению угла наклона и будьте готовы к расколбасу. Естественно, сразу же после восстановления сцепления переднего колеса с асфальтом нам потребуется опять закладывать мотоцикл в поворот. Поэтому чтобы не тратить время на расколбасы, вобблинги и прочие колебательные движения, нужно контррулить надавливая или потянув только один клипон или рукоятку руля. Это не значит, что за руль следует держаться только одной рукой, просто вторая должна быть расслаблена.

В заключение объясню ситуацию с резким контррулением и скольжением вследствие этого переднего колеса. Это не байка, а реальная ситуация. Особенно хорошо воспроизводится на обычных дорожных покрышках и при отсутствии рулевого демфера (да, рулевой демфер тормозит руление!). Это было типичная перегрузка переднего колеса, которая вылечилась полным газом. Исходные данные: длинная дуга направо, наклон около 20 градусов от вертикали, руль слегка вывернут в сторону поворота — мотоцикл полностью уравновешен, за исключением разгона. Когда понадобилось резко уйти на свою полосу, то первое движение рулем влево привело к началу очень быстрого заваливания мотоцикла (естественно, направо). И как только нужный угол был достигнут, руль вернулся прежднее в состояние. И вот инерции этого заваливания мотоцикла хватило для перегрузки передней покрышки, которая пищала до тех пор, пока открытый газ не разгрузил сжатую вилку. По времени это растянулось может на четверть секунды или что-то около того. 🙂


Автор:
 

6 ответов в “Поведение покрышек мотоцикла в скольжении”

  1. kickstarter.org ответил:

    Пасечкой на практике уже практически не пользуются, как не играйся с параметрами — даёт ощущение езды на намыленной резине.. В реальной же жизни даже торможение с полностью заблокированными колёсами не шибко увеличивает тормозной путь (а по формуле должно сильно).
    Что касается продольного скольжения колеса , то там всё гораздо сложнее чем \»колесо нагружено\» и \»колесо незагружено\». Очень сильно зависит сцепление от настроек демпфирования и пружин (пружина жестче чем нужно, мягче чем нужно или спот-он, для разных ситуаций нужны разные настройки). Попробуй как-нить вообще без масла в вилке пройти знакомый поворот, с удивлением обнаружишь что колесо очень рано начнёт уплывать наружу не смотря на оптимальную (казалось бы) загрузку.
    Слишком мягкие настройки — колесо подпрыгивает на мелких неровностях, теряет сцепление и уплывает наружу.
    Слишком жесткие — от компрессионных ударов и деформации резины теряет сцепление на доли секунды и тоже уплывает наружу.. Вес — это далеко не всё..

    p.s. по-прежнему с антиспамом проблемы. Предлагает ввести на выбор «креведко» или «медвед», но не даёт опубликоваться..

  2. Алексей ответил:

    Пасечкой на практике уже практически не пользуются, как не играйся с параметрами — даёт ощущение езды на намыленной резине.. В реальной же жизни даже торможение с полностью заблокированными колёсами не шибко увеличивает тормозной путь (а по формуле должно сильно).

    Быть такого не может, смотри график из книги. Там столько параметров, что этот пик силы трения вообще можно убрать.

    Что касается продольного скольжения колеса , то там всё гораздо сложнее чем \”колесо нагружено\” и \”колесо незагружено\”. ….
    Вес — это далеко не всё..

    Я с этим согласен, но в данном случае рассматривались особенности вождения, а не настройки подвески. Т.е. нет ситуации, когда с мотоциклом «что-то не то» и он постоянно скользит колесами. Грубо говоря, речь шла об ошибках вождения и о методах борьбы с ними.

    p.s. по-прежнему с антиспамом проблемы. Предлагает ввести на выбор “креведко” или “медвед”, но не даёт опубликоваться..

    Видимо ни один из методов показа капчи не работает с сильным кэшированием страниц сайта. Отключил, посмотрим что нам накидают спаммеры.

  3. kickstarter.org ответил:

    да может, может такое быть. В симрейсинге до сих пор не могут получить правдоподобную модель резины, либо тупо семплируют данные для каждой скорости, угла скольжения резины, наклона и тд (что по-факту не является моделью вообще, но в ряде случаев выручает), либо используют модели куда сложнее чем Пасечка в голом виде. Насколько я понимаю суть проблемы — Пасечка описывает поведение плоско лежащего ластика на поверхности, и не учитывает то что он может менять температуру, деформироваться, менять угол прижатия к поверхности, иметь протектор и тп. Да, для фундаментальных теоретических знаний эта формула нужна, но давать практические советы отталкиваясь лишь от неё имхо не стоит (т.к. см выше, в симрейсинге не могут добиться правдоподобности с куда более сложными моделями, т.к. задача стоит в моделировании колеса в динамике, а не просто трении резины о поверхность).

    Ошибки в настройке подвески могут привести и к ошибкам вождения, но чаще всё-таки к резкому и брутальному лоусайду (т.к. почемуто среднестатистический «зелёный» мотоциклист пытается подвеску сделать дубовой и уменьшить её ход)

    По поводу капчи — а она рефрешилась каждый раз, небыло такого что показывала одну и ту-же картинку.. Но не принимала её почему-то
    Кстати видел неплохой плагин для вордпресса который капчу рисовал не графически, а очень мелкими символами. Имхо то что надо 😉

  4. Алексей ответил:

    В симрейсинге до сих пор не могут получить правдоподобную модель резины

    У них там задача совсем сложная, они хотят полную модель машины просчитать. Да и самих моделей поведения покрышек наверное штук 10 наберется. Но та, которую я показал, самая известная и распространеная.

    но давать практические советы отталкиваясь лишь от неё имхо не стоит

    Дима, все практические советы из практики, да я бы и не смог выдумать все это по трем абстрактным графикам. 🙂 Я планирую чуть позже выложить чуть более полный текст о борьбе с мотоциклом, но там в плане физики будут картинки от автора Motorcycle Dynamics.

    “зелёный” мотоциклист пытается подвеску сделать дубовой и уменьшить её ход

    Таких экстремалов и на треках полно. Рецепт успеха езды без подвески — покупка самой дорогой резины. 🙂

    По поводу капчи

    Я ее убил и все переделал. Тперерь кто хочет написать комментарий, тот пусть регистрируется. Все просто и понятно. Я надеюсь…

  5. kickstarter.org ответил:

    У них там задача совсем сложная, они хотят полную модель машины просчитать.

    так подвеску и движок расчитать как раз совсем не сложно, это всё уже существует уйму лет.. Даже вон повреждения подвески (каждого рычага по-отдельности) и их влияние считают влёт для кучи машин, и мотор можно какой угодно себе запрограммировать, с реальным поведнием.. Но основной затык в правдоподобности заключается именно в модели резины, чтобы и в поворотах было чётко, и на разгоне, и на торможении, и при перегреве, и при различных давлениях.. Учитывают геометрию резины (жесткость корда, профиль, толщину), температуру и износ для каждой точки на резине (если заблокируешь колёса — получишь перегретое потёртое пятно, потом будет колбасить руль при его проезде и переставлять в повороте), деформацию при боковых смещениях.. Всё это приближает модель к реальности, но проблемы не решает — нет универальной формулы описывающей поведение резины в разных обстоятельствах. Есть только эмпирическая аппроксимация.

    Дима, все практические советы из практики, да я бы и не смог выдумать все это по трем абстрактным графикам.

    так а зачем тогда эта формула и графики тут? 🙂 Ведь есть же графики реальной телеметрии, зависимости сноса от угла и нагрузки.. А то отталкиваться от практики демонстрируя приблизительный график как-то не очень.. 🙂

    Я ее убил и все переделал. Тперерь кто хочет написать комментарий, тот пусть регистрируется.

    боты уже умеют регистрироваться.. Причем даже сначала оставляют обычный комментарий без ссылок и прочего, на случай если у тебя стоит опция необходимости аппрува первого коммента, и как только коммент появляется на сайте (юзер попал в аппрув-лист) — начинают бомбить спам.. 🙂
    Но вообще убирание формы комментария заметно снижает бот-траффик, да.. Пусть только кеш гугля обновится..

  6. Алексей ответил:

    так а зачем тогда эта формула и графики тут? 🙂

    Обязательная теоретическая часть. Сказать, что в такой-то ситуации надо двигать рулем так и так просто, проблема в том, что без понимания почему это делать нужно именно так, эти знания никому не интересны. Тогда это просто тема для споров. 🙂

    Ведь есть же графики реальной телеметрии, зависимости сноса от угла и нагрузки.

    Такой суровой телеметрии у меня нет. 🙂

Оставить комментарий

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Регистрация на мотофоруме обеспечит возможность оставлять сообщения на форуме и комментарии в блогах.