Ramy motocykli i skuterów

Większość motocykli i skuterów wyposażono w ramę, która jest podstawowym elementem nośnym i spajającym w konstrukcji podwozia.

Włoskie skutery Vespa i ich kopie mają samonośną konstrukcję nadwozia. Charakteryzują się brakiem oddzielnej ramy, gdyż funkcję nośną pełni tu samonośne nadwozie zgrzewane z wytłoczek blaszanych. Pojazdy tak skonstruowane mogą być lekkie, ale są podatne na korozję i uszkodzenia wypadkowe. Prawie każda kolizja lub wywrotka kończy się uszkodzeniami w punktach mocowania zawieszeń lub utratą symetrii całej bryły nadwozia, ustawienie kół traci liniowość, a naprawa jest bardzo pracochłonna i uważana za nieopłacalną.

Niektóre motocykle mają bezramową konstrukcję podwozia. Funkcję ramy pełni w nich masywny blok silnika. Pierwszym tego typu seryjnie wytwarzanym motocyklem był niemiecki Windhoff z roku 1927. Obecnie w podobny sposób konstruuje się motocykle BMW.

Podwozie składające się z ramy, kół i zawieszeń w pierwszych motocyklach służyło głównie do zamocowania silnika, hamulca, zbiornika paliwa i małego siodełka kierowcy. Późniejsze, bardziej modułowe konstrukcje, tworzy się z troską o zapewnienie kierowcy i pasażerowi lepszych warunków jazdy.

Podobnie jak w najstarszych konstrukcjach, ramy większości motocykli współczesnych stanowią element wiążący w jedną całość poszczególne zespoły pojazdu.

Klasyczna rama motocyklowa wykonana jest z rur stalowych, profili stalowych o przekroju kwadratowym i prostokątnym, wytłoczek stalowych, profili aluminiowych, profili aluminiowych łączonych z karbonem, a niekiedy także z innych materiałów, takich jak kompozyty i włókna szklane, stopy magnezu itp. Nowoczesne motocykle mogą posiadać zarówno ramy zgrzewane lub spawane, jak i skręcane na śruby czy nawet klejone.

Pod względem konstrukcji klasyczne ramy motocyklowe dzielimy na zamknięte i otwarte oraz pojedyncze (jedna rura podsilnikowa) i podwójne (dwie rury podsilnikowe). Obok tych tradycyjnych rozwiązań występują nadwozia samonośne i rozwiązania z blokiem silnika przejmującym funkcje ramy, ramy typu Delta, grzbietowe, skrzynkowe i kratownicowe. Tendencją w nowoczesnych konstrukcjach jest dążenie do zapewnienia maksymalnej sztywności ramy.

Zamocowanie silnika w ramie motocyklowej może być sztywne lub elastyczne. Elastyczne zamocowanie stosowane jest w celu częściowego wyeliminowania dokuczliwych dla kierowcy drgań silnika przenoszonych na ramę. Ograniczenie drgań korzystnie wpływa na trwałość elementów nadwozia. Nowoczesne motocykle posiadają sztywne mocowanie silnika i system wałków wyrównoważających wygaszających drgania układu korbowo‑tłokowego i pozostałych elementów pracujących wewnątrz silnika. Elastyczne mocowanie silnika występowało między innymi w motocyklu MZ ETZ 250 i Sokół 600. W tym ostatnim motocyklu sposób elastycznego mocowania silnika na tulejach metalowo‑gumowych był chroniony polskim patentem.

RFkkVvO4LGUsm

Motocykl z ramą typu Delta odlewaną ze stopów lekkich

Rzp4uPaxxhgGI

Rama grzbietowa spawana z wytłoczek blaszanych w klasycznym motorowerze Honda DAX

RTG0zAgo9X735

Rama grzbietowa współczesnego motocykla

RoKY8lUxwKTHL

Rama kołyskowa klasyczna, klasyfikowana jako podwójna, zamknięta

RBrXL0vY8j1TJ

Rama kołyskowa klasyczna, klasyfikowana jako pojedyncza, zamknięta

RYSV4kcj8ZniV

Rama kratownicowa współczesnego motocykla średniej pojemności

R1OVeUQ0axpFX

Rama kratownicowa

RT1fxEbOnOlnx

Rama o konstrukcji rowerowej, klasyfikowana jako pojedyncza, zamknięta (stała się pierwowzorem klasycznych ram motocyklowych)

R1b2E7YE4XEqt

Rama pojedyncza, otwarta, w której korpus silnika stanowi dolny element ramy

RoQOKIXE5w6XP

Samonośne nadwozie włoskiego skutera Vespa

Na grafice ukazano poszczególne części ramy motocykla takie jak: nadwozie, rama pojedyncza otwarta, rama o konstrukcji rowerowej, rama kratownicowa, rama kołyskowa klasyczna, rama grzbietowa i rama typu Delta.

Kanapy i siodła

Siedziskiem powszechnie stosowanym we współczesnych motocyklach jest kanapa dwuosobowa. Składa się ona z plastikowego lub blaszanego stelaża, pokrycia wykonanego z wodoodpornego materiału (dermy lub skóry) oraz miękkiego wypełnienia, najczęściej sztucznej gąbki lub pianki. Kanapy niektórych motocykli posiadają regulację wysokości, dzięki której można dostosować wysokość siedzenia do wzrostu kierowcy.

Niektóre kanapy starszych motocykli posiadają wypełnienie ze sprężyn śrubowych przymocowanych do stelaża i pokrytych włosiem lub wojłokiem. Najstarsze motocykle wyposażone są w jednoosobowe siodła mocowane do ramy na sprężynach poprawiających komfort jazdy. Tego typu siodła można zobaczyć w motocyklach produkowanych w pierwszej połowie XX wieku.

RGTZKwbz21cvX

Na grafice przedstawiona została kanapa współczesnego motocykla typu Naked Bike. Siedzenie jest skórzanopodobne i wyprofilowane z paskiem na zatrzaski.

Wózek boczny

Eksploatacja motocykla z wózkiem bocznym wymaga zwiększenia przełożenia w układzie przeniesienia napędu.

Wózek boczny zamocowany jest do ramy motocykla za pomocą trzech lub czterech połączeń. Wózek boczny skutera przeważnie mocowany jest za pomocą pojedynczej belki o dość dużym przekroju, sztywno połączonej z podłogą lub dolną częścią ramy skutera. Niektóre motocyklowe zaprzęgi z wózkiem bocznym umożliwiają pochylenie motocykla na zakręcie.

Zapewnienie dobrej kierowalności zaprzęgu ze sztywnym zamocowaniem wózka bocznego wymaga odpowiedniego ustawienia kół motocykla i wózka. Koła motocykla i wózka muszą być w pionie rozchylone względem siebie o kąt od $2°$ do $5°$, tak aby były odchylone od linii prostopadłej do poziomu drogi. Zbieżność, czyli kąt, jaki tworzą linie wyznaczone toczącymi się w przód kołami motocykla i wózka bocznego, musi wynosić około $5°$. Koło wózka bocznego powinno wyprzedzać koło tylne motocykla o wielkość zależną od długości motocykla i wynoszącą od $50$ do $350\mathrm{mm}$.

Typowy wózek boczny o konstrukcji ramowej składa się z gondoli, ramy i koła. Gondola najczęściej wykonana jest z blachy lub tworzywa sztucznego i mieści siedzenie dla pasażera oraz przestrzeń bagażową, stanowiącą często oddzielny bagażnik. Gondola powiązana jest z ramą elastycznie, często wahliwie, z przodu za pomocą tulei metalowo‑gumowych, a z tyłu za pomocą resorów lub poduszek gumowych. Rama wózka wykonana jest z rur lub kształtowników stalowych. Koła najstarszych wózków bocznych przymocowane były do ram sztywno. Nowsze konstrukcje wyposażone są w wahacze wleczone lub krótkie wahacze pchane, na których zawieszone jest koło wózka. Przednie koło motocykla wyposażonego w wózek boczny powinno być zawieszone na wahaczu pchanym. Pozwala to na pewne i bezpieczne kierowanie zestawem z wózkiem bocznym. Teleskopowe zawieszenie przedniego koła źle współpracuje w takich zestawach.

Zawieszenie przednie

Najpopularniejszym systemem zawieszenia przedniego koła w motocyklach jest widelec teleskopowy klasyczny lub upside‑down. Zaletą systemu upside‑down jest większa odporność na zginanie podczas hamowania, uzyskiwana przez zwiększenie średnicy elementów zawieszenia w pobliżu półek, czyli tam, gdzie działają większe siły zginające. Elementami resorującymi, stosowanymi w zawieszeniu teleskopowym, są sprężyny śrubowe zwykłe lub progresywne, zastępowane niekiedy poduszkami gazowymi, współpracujące z hydraulicznymi, gazowymi lub hydrauliczno‑gazowymi elementami amortyzującymi.

Wahacz pchany w przednim zawieszeniu, popularny w latach sześćdziesiątych, spotykany jest obecnie jedynie w zaprzęgach z wózkiem bocznym, motocyklach Harley‑Davidson Springer i nielicznych skuterach. Niektóre skutery wyposażone są w wahacz wleczony w zawieszeniu przednim. Zawieszenie wahaczowe zwiększa komfort jazdy, ale utrudnia kierowanie przy wyższych prędkościach, gdyż podwozie jednośladu wyposażonego w przednie zawieszenie wahaczowe ma większą skłonność do wpadania w drgania harmoniczne przy niższych prędkościach jazdy.

W motocyklach wytwarzanych przed II wojną światową spotykamy często różne typy przednich zawieszeń wahaczowych. Najpopularniejsze są czterowahaczowe, nazywane trapezowymi. Elementami resorującymi tych zawieszeń, może być sprężyna śrubowa umieszczona centralnie, zestaw sprężyn śrubowych, opaski gumowe lub ćwierćresor piórowy. Współpracują one najczęściej z amortyzatorami ciernymi (Sokół 600), rzadziej z amortyzatorami hydraulicznymi (Vincent‑HRD lub Zűndapp).

Niezależnie od tego, czy wahacz zamontowany jest przy przednim, czy przy tylnym kole pojazdu, obowiązują poniższe reguły:

• Jeżeli oś obrotu wahacza wyprzedza oś obrotu koła w kierunku jazdy, to jest to wahacz wleczony.

• Jeżeli oś obrotu koła wyprzedza oś obrotu wahacza w kierunku jazdy, to jest to wahacz pchany.

Obok klasycznego widelca teleskopowego ograniczoną popularność miały jego modyfikacje, takie jak system Telelever, którego zaletą miał być brak nurkowania przy hamowaniu.

Skok teleskopów przednich we współczesnych motocyklach wynosi od niecałych $100\mathrm{mm}$ do ponad $300\mathrm{mm}$ w terenowych motocyklach wyczynowych. Przednie zawieszenie motocykla charakteryzuje się nie tylko odpowiednim skokiem, sztywnością, miękkością i tłumieniem, równie ważnym czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo i komfort jazdy jest geometria przedniego zawieszenia. Dla klasycznego zawieszenia teleskopowego podstawowymi czynnikami wpływającymi na jego geometrię są: kąt pochylenia główki ramy, budowa półek zawieszenia (odległość osi główki od linii mocowania rur nośnych) i średnica koła. Czynnikami wpływającymi na kąt pochylenia główki ramy jest nie tylko konstrukcja ramy, lecz także konstrukcja półek, długość i twardość przednich teleskopów, konstrukcja i twardość tylnego zawieszenia, a nawet wysokość zastosowanego ogumienia. Geometria przedniego zawieszenia nie powinna być samodzielnie zmieniana i modyfikowana, gdyż jest wysoce prawdopodobne, że wpłynie to niekorzystnie na właściwości jezdne motocykla.

Nawet poprawnie zaprojektowane, wykonane i sprawne zawieszenie przednie może przy pewnej prędkości jazdy wpaść w drgania zwane shimmy. Dzieje się tak na skutek działania czynników, takich jak: nierówności nawierzchni, napór wiatru, błędnie zaprojektowane podwozie motocykla, złe rozlokowanie bagażu, wadliwe zamocowanie lub błędny dobór owiewki, uszkodzenia podwozia będące wynikiem wypadku lub niewłaściwie przeprowadzonej naprawy, uszkodzenie opony przedniej lub zbyt niskie ciśnienie powietrza w oponie. Zjawisko „shimmy” powstaje na skutek wzbudzania się drgań harmonicznych w układzie podwozia motocyklowego. Mogą się one wzbudzać w każdym układzie podwozia, ale w sprawnym technicznie, dobrze zaprojektowanym i dokładnie przebadanym współczesnym motocyklu, zjawisko shimmy może pojawiać się dopiero znacznie powyżej prędkości maksymalnej.

Zasadniczymi elementami przedniego teleskopu w klasycznym zawieszeniu teleskopowym są: kolumna (rura nośna), prowadnica kolumny (goleń) i sprężyna. Kolumna porusza się wewnątrz prowadnicy na dwóch tulejach dopasowanych do współpracujących elementów. Górna tuleja ustalona jest w prowadnicy, wewnątrz której porusza się kolumna. Dolna tuleja ustalona jest na kolumnie i porusza się wewnątrz prowadnicy. Niekiedy występuje beztulejowa konstrukcja teleskopu, gdzie kolumna prowadzona jest na całej wewnętrznej powierzchni prowadnicy. Wewnątrz prowadnicy znajduje się olej. Dolna część kolumny posiada małe otworki, przez które podczas ruchu kolumny przetłaczany jest olej.

Przed dobijaniem teleskopu zabezpiecza specjalna konstrukcja dolnej części prowadnicy, wymuszająca utworzenie się amortyzującej poduszki olejowej. Przed wyciekaniem oleju pomiędzy kolumną i prowadnicą zabezpiecza siemmering. Wewnątrz teleskopu, a rzadziej na zewnętrznej powierzchni kolumny, pomiędzy prowadnicą i dolną półką przedniego zawieszenia, założona jest sprężyna śrubowa wykonana z hartowanego drutu stalowego. Podczas pracy drut może ulec wytarciu i zmniejszyć swoją grubość, wówczas sprężyna staje się bardziej miękka.

Dwa teleskopy przednie zamocowane są w dwóch żeliwnych lub aluminiowych półkach, łożyskowanych w główce ramy za pomocą dwóch rozbieralnych łożysk kulkowych lub stożkowych łożysk wałeczkowych. Zużycie lub luz powstały na tych łożyskach trzeba natychmiast usunąć. Inne typowe uszkodzenia zawieszeń teleskopowych to wycieki oleju spowodowane zużyciem uszczelniaczy kolumn zawieszenia i luzy na tulejach prowadzących. Odmienną konstrukcję mają zawieszenia teleskopowe skuterów, gdyż posiadają tylko jedną masywną półkę zamocowaną u dołu sztycy łożyskowanej w główce ramy.

R1OLckAyxDo2I

Motocykl z przednim kołem zawieszonym na krótkim wahaczu pchanym i tylnym kołem zamocowanym sztywno do ramy

R1I5VP2gsObCO

Motocykl z zawieszeniem przednim na teleskopach klasycznych i tylnym zawieszeniem suwakowym

RXvi4Jphbh244

Goleń klasycznego zawieszenia teleskopowego z zamontowanym uszczelniaczem

RO8OgSXrgFkYU

Zawieszenie Telelever

R2ti1cltfACjt

Półka dolna zawieszenia przedniego ze sztycą, widoczne bieznie i wianuszki z rolkami łożysk sterowych stożkowych

R37xOu2zArX8N

Stożkowe łożyska rolkowe stosowane jako łożyska sterowe

RQ3N6nj22VGVM

Przekrój klasycznego zawieszenia teleskopowego

R14uX32W3Judc

Zawieszenie przednie teleskopowe upside‑down

Na grafikach przedstawiono poszczególne elementy zawieszenia przedniego różnego rodzaju. Zostały one szczegółowo opisane w treści.

Zawieszenie tylne

Starsze motocykle, których koła nie były już mocowane sztywno, wyposażano przeważnie w tylne zawieszenie suwakowe. Charakteryzują się one niewielkim skokiem, małą sztywnością poprzeczną i dużym zróżnicowaniem odległości osi koła od wałka wyprowadzającego napęd ze skrzyni biegów. Wady zawieszenia suwakowego spowodowały zastąpienie tego rozwiązania przez długi, dwuramienny wahacz wleczony łożyskowany w ramie motocykla, wsparty na dwóch elementach resorująco‑tłumiących.

Nowoczesne motocykle przeważnie wyposażone są w sztywny, dwuramienny wahacz wleczony, łożyskowany w ramie motocykla lub korpusie silnika, współpracujący z centralnym elementem resorująco‑tłumiącym. Rzadziej w jednoramienny wahacz wleczony współpracujący z pojedynczym elementem resorująco‑tłumiącym.

Wahacz tylny wykonywany jest najczęściej ze stali lub stopu lekkiego. W motocyklach sportowych spotyka się wahacze wykonane jako konstrukcje przestrzenne o bardzo dużej sztywności. Tylne amortyzatory motocyklowe posiadają tłumienie olejowe, gazowe i gazowo‑olejowe. Elementem resorującym zazwyczaj jest sprężyna śrubowa.

Najczęściej oś obrotu wahacza nie pokrywa się z osią zdawczej zębatki łańcuchowej, powoduje to różnice naciągu łańcucha napędowego zależne od ugięcia zawieszenia tylnego. Należy pamiętać o tym podczas regulacji naciągu łańcucha.

Elementami resorującymi i amortyzującymi tylnego koła są teleskopy tylne, zamocowane pomiędzy górną częścią ramy motocykla i tylną końcówką wahacza za pomocą długich śrub lub sworzni wyposażonych w gumowo‑metalowe tulejki. Zapewniają one teleskopowi możliwość minimalnych ruchów, koniecznych z uwagi na pracę wahacza.

Działanie amortyzatora tylnego polega na nierównomiernym przepływie cieczy wymuszanym przy okazji ściskania i rozprężania się sprężyny. Podczas ściskania sprężyny tłoczysko z tłoczkiem przesuwa się w dół, podnosząc płytkę zaworu cieczy. Olej szybko przepływa przez otwory w tłoczku i w cylindrze wewnętrznym (do przestrzeni międzycylindrowej, a następnie nad tłoczek). Rozprężająca się sprężyna powoduje zamknięcie płytki zaworu, co znacznie ogranicza prędkość przepływu oleju. Olej powoli wypychany jest do przestrzeni międzycylindrowej, a stamtąd zasysany do cylindra wewnętrznego. Amortyzator rozpręża się wolniej. Dobijaniu amortyzatora przy maksymalnych ugięciach zapobiega poduszka olejowa utworzona przez umieszczenie najniższego i najwyższego otworka przepływowego w pewnej odległości od końców cylindra.

W amortyzatorach tylnych zużyciu ulegają powierzchnie elementów bezpośrednio współpracujących. Najczęstszą przyczyną niesprawności amortyzatora jest utrata gazu lub wyciek płynu spowodowany awarią uszczelniacza lub zużyciem powierzchni tłoczyska.

RxqwY1cwH3nlE

Odlewany ze stopów lekkich sztywny wahacz symetryczny w zawieszeniu tylnym

RP3jDt0NPXBIh

Tylne koło zawieszone na suwaku

RTVPLmxsktAsc

Tylne zawieszenie na symetrycznym wahaczu wleczonym podpartym na dwóch elementach resorująco‑tłumiących

R1HmpbkEzvtws

Tylne zawieszenie na symetrycznym wahaczu wleczonym podpartym na pojedynczym elemencie resorująco‑tłumiącym umieszczonym centralnie

Na grafikach przedstawiono poszczególne elementy zawieszenia tylnego różnego rodzaju. Zostały one szczegółowo opisane w treści.

Koła

Koła szprychowe składające się z piasty, szprych, nypli oraz obręczy stalowej lub aluminiowej, spotykane są obecnie w motocyklach o nostalgicznej linii oraz w motocyklach crossowych i enduro. Charakteryzują się one dużą elastycznością. Szprychy przenoszą siły z lekkiej elastycznej obręczy na piastę, naciągają się i wyginają, pozwalając na chwilową deformację obręczy przy pokonywaniu przeszkód terenowych. Te cenne właściwości koła szprychowego okupione są koniecznością częstego kontrolowania stanu szprych, nypli i obręczy, regulacji naciągu szprych i usuwania bicia promieniowego oraz bocznego.

Większość współczesnych motocykli posiada koła odlewane ze stopów lekkich, w których obręcz stanowi integralną część z piastą.

Wymiarami charakteryzującymi koło motocyklowe są: średnica wyrażona w calach i szerokość obręczy. Najmniejsze średnice kół występują w skuterach. Starsze skutery miały koła o średnicy $8\text{'}\text{'}$, współczesne od $10\text{'}\text{'}$ do $16\text{'}\text{'}$. Motocykle wyposażone są w koła o średnicy od $14\text{'}\text{'}$ do $23\text{'}\text{'}$. Koła o dużej średnicy zapewniają łatwiejsze pokonywanie przeszkód terenowych. Zapewniają większy moment żyroskopowy, wpływając dodatnio na stateczność motocykla.

ReiCu6Fl2n1hO

Konstrukcja koła szprychowego

R6jChX1sOKAmg

Koło tylne szprychowe w motocyklu crossowym

RhKaL2NnzJg8t

Skutery wyposażone w koła odlewane ze stopów lekkich

R10tjZ061P0Ws

Motocykl z kołami odlewanymi ze stopów lekkich

Na grafice przedstawiono konstrukcję koła opisaną w treści powyżej.

Opony

Opony współczesnych motocykli różnią się budową, rodzajem bieżnika, średnicą, grubością i wysokością.

Opona typowego motocykla turystycznego posiada bieżnik przystosowany do poruszania się po drogach utwardzonych. Rzeźba takiego bieżnika sprzyja odprowadzaniu wody z przestrzeni pod oponą i zapewnia dobrą przyczepność w zmiennych warunkach pogodowych w zakresie temperatur $+40°\mathrm{C}-0°\mathrm{C}$. Temperatury zbliżone do $0°\mathrm{C}$ i niższe, powodują twardnienie gumy i znaczne pogorszenie przyczepności opony. Bezpieczna eksploatacja motocykla w niskich temperaturach wymaga zastosowania specjalnych opon zimowych. Takie opony produkowane są obecnie do mniejszych motocykli i skuterów.

Opony szosowe nie nadają się do jazdy w terenie. Drobna rzeźba bieżnika nie zapewnia właściwej przyczepności na drogach nieutwardzonych i w terenie.

Do motocykli enduro, poruszających się po drogach utwardzonych i gruntowych, najwłaściwsze będą opony uniwersalne – o budowie zbliżonej do opon szosowych, lecz o dość grubej rzeźbie bieżnika. Opona taka nie powoduje nadmiernych wibracji na asfalcie, a szerokie przerwy między segmentami bieżnika polepszają przyczepność w warunkach terenowych. Opony uniwersalne niezbyt dobrze radzą sobie podczas szybkiej jazdy po asfalcie i nie nadają się na bezdroża. Bieżnik zapycha się błotem i sypką ziemią, powodując pogorszenie przyczepności. Ciężki teren wymaga zastosowania opon typowo terenowych z bieżnikiem przypominającym kostkę. Opona taka nie nadaje się na asfalt. Na drodze utwardzonej łatwo ślizga się i wibruje, powodując drgania całego motocykla, jest jednak niezastąpiona w terenie. Ostre brzegi kostek bieżnika zagłębiają się w sypkie, miękkie i mokre podłoże, zapewniając bardzo dobrą przyczepność motocykla.

Oznaką zużycia opony motocyklowej jest zmniejszenie wysokości bieżnika do poziomu punktów kontrolnych rozmieszczonych równomiernie na całym jej obwodzie. Zdarza się, że opona o dość wysokim bieżniku nie nadaje się do dalszej eksploatacji w wyniku zestarzenia się gumy. Objawia się to stwardnieniem bieżnika lub spękaniem boków opony. Złe wyważenie koła może spowodować punktowe starcie bieżnika i mechaniczne uszkodzenia osnowy, a w oponach terenowych – stępienie krawędzi kostek, obniżające przyczepność w terenie.

Mechanika i geometria podwozia sprawia, że przednia opona, że głównie opona przedniego koła odpowiada za przenoszenie sił hamowania. Podczas silnego hamowania tylne koło często odrywa się od podłoża i praktycznie nie bierze udziału w tym procesie. Odwrotnie jest podczas przyspieszania – wyłącznie opona koła tylnego przenosi siły związane z przyspieszaniem. Na większości współczesnych opon motocyklowych znajdziemy oznaczenie (R), ewentualnie (Rear), wskazujące na przeznaczenie opony do pracy na tylnym kole, albo oznaczenie (F), ewentualnie (Front), wskazujące na przeznaczenie opony do pracy na przednim kole.

Pozostałe oznaczenia dodatkowe to:

• TT lub Tube Type – opona przeznaczona do pracy z dętką,

• TL lub Tubeles – opona przeznaczona do pracy bez dętki,

• M/C – opona tylko do motocykli,

• NHS lub Not For Highway Service – opona przeznaczona na tor (bez homologacji drogowej),

• RF lub Reinforced – opona o wzmocnionej konstrukcji,

• dodatkowe oznaczenie literowe – opona w wersji specjalnej.

Elementy budowy opony motocyklowej

• Szkielet lub karkas (osnowa) – podstawa budowy opony wykonana z wytrzymałej tkaniny nadającej kształt oponie. Pozwala na przenoszenie obciążeń związanych z jazdą, hamowaniem i przyspieszaniem. Tkanina osnowy zawinięta jest na drutówce i zatopiona w mieszance gumowej.

• Drutówka – usztywnia osnowę, nadaje kształt oponie i pozwala na ścisłe ułożenie opony na obręczy.

• Opasanie – zwiększa wytrzymałość opony na odkształcenia związane z ruchem obrotowym. Opasanie odpowiada za sterowalność motocyklem i szybkość reakcji motocykla na ruchy kierownicą.

• Stopka – dopasowuje i uszczelnia oponę na obręczy.

• Wzmocnienie boku – wpływa na sztywność opony i jej zdolność do tłumienia lub przenoszenia drgań związanych z jazdą.

• Ścianki boczne – w zależności od rodzaju opony ścianki boczne mają różną podatność na odkształcenia; od tego zależy skłonność opony do pochłaniania drgań. Jest to najcieńszy i najdelikatniejszy obszar opony.

• Bieżnik – odpowiada za właściwości jezdne, odprowadzenie wody spod opony, przyczepność do nawierzchni. Mieszanka gumowa, z jakiej wykonany jest bieżnik, określa współczynnik tarcia pomiędzy oponą a nawierzchnią. Rzeźba bieżnika określa przeznaczenie opony do typu nawierzchni i warunków pogodowych.

Podział opon

Opony motocyklowe dzielimy pod względem różnic w budowie na: diagonalne, diagonalne opasane i radialne.

Opony diagonalne charakteryzuje prosta budowa wewnętrzna, duża odporność mechaniczna i skuteczne pochłanianie drgań zapewniające dobry komfort jazdy. Nitki kordu wykonanego z nylonu lub rayonu (sztucznego jedwabiu celulozowego) ułożone są pod kątem mniejszym od prostego w stosunku do linii bieżnika. Opony diagonalne nie są odporne na działanie sił związanych z ruchem obrotowym, a więc przy wysokich prędkościach jazdy ich odkształcenie promieniowe może wynosić nawet kilkadziesiąt milimetrów, dlatego graniczna prędkość dla opon tego typu to $24\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$. Występują w motocyklach enduro, cruiser i chopper.

Opony diagonalne z opasaniem, oprócz cech opisanych powyżej, charakteryzuje zastosowanie dodatkowej warstwy kordu wzmacniającego oponę i zapewniającego mniejsze odkształcenia promieniowe oraz niższą temperaturę pracy. Dodatkowe opasanie poprawia stabilność toru jazdy i reakcję na ruchy kierownicą. Materiał, z jakiego wykonane jest opasanie, to włókna ar amidowe, czyli Kevlar. Występują w motocyklach turystycznych.

Opony radialne charakteryzują się wysoką wytrzymałością na odkształcenia związane z ruchem obrotowym i stosunkowo niską temperaturą pracy. Nitki kordu w osnowie opony radialnej ułożone są promieniście. Szkielet opony opasany jest ułożoną pod bieżnikiem dodatkową warstwą kordu z włóknami stalowymi. Włókna te znajdują się pod kątem od $0$ do $25$ stopni względem obwodu. Opony radialne dobrze nadają się do dużych prędkości jazdy, a ich konstrukcja poprawia stabilność toru jazdy i reakcje na ruchy kierownicą. Występują w motocyklach sportowych i wyścigowych.

Oznaczenia rozmiaru opon

R9pNUkfOynyDc

Rysunek techniczny przedstawiający rozmiary opon. Wysokość oznaczona jest jako duże H, a szerokość jako duże G.

Oznaczenie profilu opony jest wyrażonym w procentach stosunkiem jej wysokości $\mathrm{H}$ do szerokości $\mathrm{G}$. W oznaczeniu $100/60$ pierwsza liczba to szerokość opony, a druga to profil wyrażony w procentach. Na przykład:

• $100/100-19$ to opona, która ma $\mathrm{H}=100\mathrm{mm}$, $\mathrm{G}=100\mathrm{mm}$, $\mathrm{HG}=100\%$

• $120/60-18$ to opona, która ma $\mathrm{H}=72\mathrm{mm}$, $\mathrm{G}=120\mathrm{mm}$, $\mathrm{HG}=60\%$

Przy doborze opony najważniejsze jest oznaczenie rozmiaru. Starszy typ oznaczeń wskazuje szerokość opony i jej średnicę wewnętrzną w calach, na przykład:

• $3,50-19$ to opona o szerokości $3,5$ cala i średnicy $19$ cali (brakuje informacji o profilu opony oraz innych przydatnych danych koniecznych do optymalnego doboru ogumienia).

Nowsze oznaczenia zawierają więcej danych, na przykład:

• $140/70-18 60 \mathrm{T}$

  gdzie:

  • pierwsze oznaczenie to szerokość opony w milimetrach – tu $140\mathrm{mm}$,

  • drugie oznaczenie to profil opony, czyli procentowy współczynnik wysokości do szerokości – tu $70\mathrm{mm}$.

  • trzecie oznaczenie to typ opony – „$-$” wskazuje na oponę diagonalną, literka $\mathrm{B}$” na oponę diagonalną z opasaniem, a literka „$\mathrm{R}$ na oponę radialną – tu mamy do czynienia z oponą diagonalną,

  • czwarte oznaczenie to średnica wewnętrzna opony w calach, określająca rozmiar obręczy, na którą zakłada się oponę,

  • piąte oznaczenie to nośność opony, czyli jej wytrzymałość na obciążenia – tu $250\mathrm{kg}$,

    Indeksy nośności:

    • $10-60\mathrm{kg}$,

    • $20-80\mathrm{kg}$,

    • $30-106\mathrm{kg}$,

    • $40-140\mathrm{kg}$,

    • $50-190\mathrm{kg}$,

    • $60-250\mathrm{kg}$,

    • $70-335\mathrm{kg}$,

    • $80-450\mathrm{kg}$.

  • szóste oznaczenie to indeks prędkości, wskazujący prędkość, na jaką opona posiada homologację – tu $190\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$,

    Tabela indeksów prędkości:

    • $\mathrm{B}$ – $50\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{C}$ – $60\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{D}$ – $65\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{E}$ – $70\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{F}$ – $80\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{G}$ – $90\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{J}$ – $100\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{K}$ – $110\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{L}$ – $120\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{M}$ – $130\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{N}$ – $140\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{P}$ – $150\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{Q}$ – $160\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{R}$ – $170\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{S}$ – $180\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{T}$ – $190\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{U}$ – $200\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{H}$ – $210\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{V\; (VB)}$ – $240\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{ZR}$ – powyżej $240\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{W}$ – $270\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

    • $\mathrm{Y}$ – $300\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}$

Ważnym oznaczeniem jest kod daty produkcji, wymagany między innymi przez amerykański i kanadyjski Department of Transportation, nazywany kodem DOT. Ostatnie cztery cyfry tego kodu wskazują kolejno tydzień roku i roku produkcji opony, na przykład kod 3206 oznacza, że opona została wyprodukowana w 32 tygodniu roku 2006.

Zbiorniki paliwa

Klasyczny motocyklowy zbiornik paliwa wykonany jest z blachy stalowej, aluminiowej lub plastiku i umieszczony siodłowo na górnej belce ramy. Zbiorniki paliwa współczesnych motocykli nie zawsze znajdują się tam, gdzie wydaje się na pierwszy rzut oka. Niektóre motocykle posiadają plastikowe atrapy zbiorników umieszczone na ramie, podczas gdy prawdziwy zbiornik paliwa zlokalizowany jest pod siodłem. Zabieg taki stosowany jest w celu obniżenia środka ciężkości lub powiększenia pojemności zbiornika. W dolnej części zbiornika paliwa motocykla z zasilaniem gaźnikowym umieszczony jest kranik paliwa, wyposażony często w siatkę filtrującą lub osadnik. Motocykl z zasilaniem wtryskowym wyposażony jest w pompę paliwa umieszczoną najczęściej na spodzie zbiornika. Układ odpowietrzania zbiornika w starszych motocyklach, zapewniający prawidłowy spływ paliwa, znajduje się zazwyczaj w korku wlewowym. Współczesne motocykle, zgodnie z normami ekologicznymi, posiadają syfonowy układ odpowietrzający opary paliwa do zasobnika powietrza w układzie dolotowym. Układ odpowietrzania zapobiega powstawaniu szkodliwego podciśnienia i nadciśnienia wewnątrz zbiornika paliwa.

R77oqDlwx1loz

Korek zbiornika paliwa wyposażony w odpowietrznik do motocykla enduro

RO7FYFE8zqyR8

Zbiornik paliwa motocykla z zasilaniem wtryskowym, rzut od dołu, widoczny otwór na zamontowanie pompy paliwa

RgjVrNc3XfyV8

Zbiornik paliwa motocykla gaźnikowego, rzut od dołu, widoczny otwór do zamocowania kranika paliwa

Na grafikach przedstawiono różnego rodzaju zbiorniki paliwa opisane w treści powyżej.

Błotniki i owiewki

Błotniki i owiewki chronią motocykl i motocyklistę przed wiatrem i deszczem, a także wodą i błotem unoszonymi przez bieżnik opon. W motocyklach wyposażonych w silniki chłodzone powietrzem szczególne znaczenie ma ochrona żeber cylindra przed zabłoceniem zmniejszającym odprowadzanie ciepła, a w motocyklach chłodzonych cieczą istotna jest ochrona radiatora chłodnicy. Dawniej, kiedy większość dróg nie była jeszcze odpowiednio utwardzona, montowano głębokie błotniki osłaniające znaczną część koła. Obecnie takie błotniki występują tylko w niektórych cruiserach, spełniając funkcje dekoracyjne. Tego rodzaju błotniki znacznie utrudniają demontaż koła. Współczesne motocykle szosowe posiadają płytkie błotniki przednie, przymocowane do dolnych, ruchomych elementów zawieszenia. Nieco bardziej rozbudowane błotniki tylne montowane są do ramy lub stanowią jej integralny element. Motocykle crossowe i enduro posiadają przednie błotniki przymocowane do nieruchomych elementów zawieszenia, wysoko nad przednim kołem. Zapobiega to zapchaniu błotem przestrzeni pomiędzy kołem a błotnikiem i zablokowaniu koła.

Osłonięcie motocyklisty przed niekorzystnym wpływem warunków atmosferycznych było problemem, z którym projektanci motocyklowi borykali się od lat. Niektóre modele motocykli otrzymywały fabryczne osłony nóg. Owiewka zabezpieczająca górną część ciała kierowcy spopularyzowana została za sprawą wojskowych motocykli Harley‑Davidson i Indian, produkowanych dla armii amerykańskiej podczas II wojny światowej. Dbałość o osłonięcie jadących polepszono zdecydowanie w powojennych włoskich skuterach. Już pierwsze badania motocykli w tunelach aerodynamicznych wykazały, że owiewka oprócz zapewniania osłony motocykliście, sprzyja zmniejszeniu oporu aerodynamicznego pojazdu. Współczesne motocykle sportowe i sportowo‑turystyczne posiadają owiewki pełne, wzorowane na sportowych osłonach typu delfin. W niektórych modelach motocykli występują małe owiewki częściowe (bez osłon nóg). W sprzedaży są również wysokie szyby przednie, przeznaczone głównie do motocykli turystycznych i skuterów. Niektóre motocykle wyposażone są w ręczny lub automatyczny mechanizm regulujący położenie szyby w zależności od prędkości jazdy.

R1eXrb4hUm9h7

Na grafice znajduje się współczesny motocykl elektryczny wyposażony w rozbudowane osłony aerodynamiczne. Jest koloru niebieskiego. Oparty jest na stojaku.

Kierownica i przyrządy kontrolne

Na kierownicy motocykla znajduje się większość przyrządów sterujących, a w jej bezpośrednim sąsiedztwie umieszczony jest zestaw przyrządów pomiarowo‑kontrolnych. Kierownica motocykla najczęściej wykonana jest z rury stalowej lub ze stopów lekkich, rzadziej spotyka się kierownice w formie wytłoczek lub odlewów. Mocowana jest do górnej półki przedniego zawieszenia lub do rur widelca teleskopowego. Na kierownicy znajduje się dźwignia sprzęgła i dźwignia hamulca, sterująca przeważnie pracą hamulca przedniego, a w skuterach wyposażonych w automatyczną skrzynię biegów – dwie dźwignie hamulcowe. Prawa rękojeść kierownicy zamocowana jest obrotowo i steruje przepustnicą gaźnika lub układu wtryskowego. Większość współczesnych motocykli posiada nawojowy mechanizm sterujący linką gazu, mechanizm suwakowy występował w konstrukcjach starszych.

Najnowsze motocykle posiadają elektronicznie sterowaną przepustnicę. Dźwignia ssania, jeżeli nie jest umieszczona na gaźniku, znajduje się na kierownicy lub w jej bezpośrednim sąsiedztwie (np. przy górnej półce zawieszenia przedniego lub wbudowana jest w zespół przyrządów pomiarowo‑kontrolnych). Na kierownicach starszych motocykli, spotkać można dźwignie sterujące pracą odprężnika, manetki lub rączki przestawiające punkt zapłonu i manetki odpowiadające za położenie przepustnicy powietrza.

Również na kierownicy znajdują się przełączniki i przyciski sterujące pracą kierunkowskazów, świateł, sygnału dźwiękowego i zapłonu.

W skład zestawu przyrządów wchodzi obowiązkowo prędkościomierz z licznikiem kilometrów. Zestaw może być wzbogacony o szereg kontrolek, obrotomierz, paliwowskaz i wskaźnik temperatury cieczy chłodzącej. Niekiedy występuje również wyświetlacz biegów, informujący o aktualnie włączonym przełożeniu skrzyni biegów, i zegarek pokazujący dokładny czas oraz czas jazdy. Współczesne rozbudowane zestawy pomiarowo‑kontrolne, współpracujące z centralną jednostką sterującą (komputerem), są w stanie informować kierowcę o zużyciu paliwa, konieczności zmiany biegu, liczbie kilometrów do tankowania itp.

W klasycznym prędkościomierzu mechanicznym linka obraca magnesem stałym. Wirujący magnes oddziałuje na blaszany kubek połączony ze wskazówką licznika, której ruch blokowany jest sprężyną. Podobną budowę ma mechaniczny obrotomierz. Linka prędkościomierza napędzana jest od przekładni umieszczonej przy przednim kole, rzadziej przy tylnym kole, a niekiedy przy wałku zdawczym skrzyni biegów motocykla. Nowoczesne motocykle posiadają elektroniczne obrotomierze i prędkościomierze, te ostatnie sterowane sygnałami elektrycznymi pochodzącymi od impulsatora zamocowanego przy piaście koła.

Zestaw kontrolek sygnalizuje pracę kierunkowskazów, świateł, włączenie luzu w skrzyni biegów, zanik ciśnienia oleju w układzie smarowania silnika, niski poziom oleju w zbiorniku, niski poziom paliwa (popularnie zwany rezerwą) oraz pracę urządzeń wchodzących w skład wyposażenia dodatkowego.

Zestaw przyrządów pomiarowo‑kontrolnych znajdujących się przy kierownicy może być umieszczony w oddzielnej osłonie lub w obudowie reflektora przedniego. Motocykle typu cruiser miewają zestawy pomiarowo‑kontrolne umieszczone na zbiorniku paliwa.

Obecnie modne są zestawy cyfrowe przyrządów pomiarowo‑kontrolnych.

RSJzqWu8g7rcn

Na grafice kierownica i przyrządy sterowania oraz zestaw wskaźników współczesnego motocykla turystycznego.

Powrót do spisu treściD13jaKuFOPowrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne

• Animacja 3D Animacja wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych w 3DDGy29YdRUAnimacja 3D Animacja wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych w 3D

• Grafika interaktywna Rodzaje oraz budowa wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowychDahIFgQxtGrafika interaktywna Rodzaje oraz budowa wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych