Wiedza

Wahacz pchany, telelever, duolever - alternatywy widelca teleskopowego

Nie każdy motocykl posiada klasyczny widelec teleskopowy. Są motocykle wyposażone w alternatywne rozwiązania. Dlaczego? Jakie dają one korzyści? Wyjaśniamy.

Klasyczny widelec teleskopowy to jedna wielka zaleta. Ma on tak wiele mocnych stron, że zdominował niemal bez reszty obszar pomiędzy przednimi kołami a ramami motocykli. Jest to rozwiązanie lekkie i relatywnie tanie. Pozwala konstruktorom na swobodne manipulowanie geometrią przedniego zawieszenia. Mało tego, w sytuacji, w której kierowca motocykla hamuje, skrócenie widelca wywołane nurkowaniem, zmienia kąt główki ramy na poręczniejszy. Podczas przyspieszania odwrotne - zwiększa stabilność.

Zalety widelców teleskopowych

Nawet zarzucana powszechnie widelcom teleskopowym tendencja do nurkowania podczas hamowania stanowi nadużycie. Bryła motocykla w takich okolicznościach zawsze będzie usiłowała obrócić się w przód wzdłuż poprzecznej osi środka ciężkości, bez względu na zastosowany układ zawieszenia. Jeśli dodamy do tego kompaktową budowę mamy rozwiązanie niemal idealne. A to nie koniec jego zalet.

Amortyzacja podczas najazdu na przeszkodę

Kolejna to fakt, iż podczas najazdu na przeszkodę, koło prowadzone widelcem teleskopowym, podczas ugięcia sprężyny zawieszenia chowa się, niejako robiąc miejsce elementowi znajdującemu się na drodze opony. Inne rozwiązania utrzymują rozstaw osi lub nawet go zwiększają! Z punktu widzenia komfortu jazdy wygrywa więc widelec.

Zakres skrętu koła

Następną zaletą widelca teleskopowego jest zakres skrętu koła. Bywają motocykle, które potrafią zawrócić pomiędzy krawężnikami wąskiej drogi. Czy to już koniec zachwytów nad tym rozwiązaniem? Nie!

Widelce teleskopowe upside-down

Do pewnego momentu swego rozwoju widelce teleskopowe cierpiały na dokuczliwą przypadłość. Były wiotkie, co rodziło spory dyskomfort podczas prowadzenia wyposażonych w nie motocykli. Krokiem milowym okazał się genialnie prosty zabieg - wmontowanie widelca „do góry nogami”, czyli upside-down. Sztywniejsze rury o większej średnicy trafiły w półki główki ramy, jednocześnie będąc wydłużonymi niemal do osi przedniego koła. Limitem była tylko przestrzeń potrzebna jako skok zawieszenia.

widelec

Od tego momentu widelce teleskopowe stały się sztywne jak rektorzy wyższych uczelni i pozwalały na prowadzenie motocykli z precyzją chirurgicznych skalpeli. Gdzie więc wada? Po co inne rozwiązania przedniego zawieszenia?

Główna wada widelców teleskopowych - wewnętrzne tarcie

Grzech pierworodny każdego widelca teleskopowego to tarcie wewnętrzne. Nic nie da się z nim zrobić, bo wynika ono z samej konstrukcji. Nawet zastosowanie powłok DLC niczego nie zmieniło. Trudno to zrozumieć, bo o jakie tarcie niby może chodzić w sytuacji, gdy niemal każdy widelec ma hydrauliczny amortyzator, potęgujący opisywany efekt. Jednak pomiary charakterystyki pracy opisywanych elementów od zawsze spędzają sen z oczu ambitniejszych inżynierów.

Alternatywne układy przedniego zawieszenia motocykla

Jak zawiesić koło motocykla w ramie, pozwalając mu poruszać się w dół i w górę bez oporów? Istnieje tylko jedno rozwiązanie - wahacz. Dodatkowo złe doświadczenia z wahaczem pojedynczym, prowadzącym oś skrętu koła po wycinku okręgu, zmotywowały konstruktorów do stosowania układu dwóch wahaczy równoległych.

Próbując zrealizować to konstrukcyjnie, inżynierowie mogli wybrać z dwóch rozwiązań: zwrotnica stała lub obrotowa. Pamiętać przecież należy, że przednie zawieszenie motocykla ma nie tylko resorować, ale i pozwalać skręcać.

Zwrotnica stała 

Zastosowano ją w motocyklach Yamaha GTS czy Bimota Tesi. W tym przypadku przegub zwrotnicy znajduje się dokładnie w osi koła. Wymusza to doprowadzenie jednego z wahaczy do tego miejsca. Widać to wyraźnie nawet podczas pobieżnego spojrzenia na wspomniane motocykle.

bimota tesi

Drugi wahacz odprowadzony ramieniem zwrotnicy może być zawieszony w obrębie koła - Tesi - lub wyprowadzony poza nie - GTS.  Rozwiązanie to wymusza zastosowanie zupełnie innego kształtu ramy motocykla. Główny węzeł przedniego zawieszenia znajduje się nie ponad kołem, a w okolicy wału korbowego silnika.

Wady zwrtonicy stałej

Jakie wady przynosi takie rozwiązanie? Przede wszystkim ogromną komplikację. W końcu piasta, jako element układu kierowniczego, musi mieć połączenie z kierownicą. Drugi problem to kąt skrętu koła. Wahacz, jedno lub dwuramienny, musi pozostawić miejsce zmieniającemu pozycję kołu. Im więcej go pozostawi, tym bardziej niekorzystnego mechanicznie kształtu nabierze. Chodzi oczywiście o sztywność i stanowi to spore wyzwanie. Następny problem to tarcie w elementach układu kierowniczego. Zwalczenie go w jednym miejscu może przesunąć je w drugie.

Zwrotnica ruchoma

Występuję np. w duolever BMW. Zwrotnica w formie podobnej do klasycznego widelca jest wyprowadzona poza obręb koła i ponad nim zawieszona na dwóch wahaczach równoległych za pomocą sworzni kulistych, pozwalających na skręt koła. Rozwiązanie w teorii genialne. W praktyce, jak to często bywa, wyszło jak wyszło.

duolever-bmw

Jakie wady tkwią w tym rozwiązaniu? Okazało się, że tarcie w układzie resorowania jest swego rodzaju inżynierską fanaberią. Natomiast odebranie układowi kierowniczemu w pełni tocznego łożyskowania osi skrętu koła, owocuje tarciem odczuwalnym fizycznie przez kierowców i to bardzo irytującym. Chodzi tu głównie o wyczucie przedniego koła. To dlatego S1000RR wyszło już z widelcem klasycznym.

A co to jest Telelever?

Czym w takim razie jest słynny z modeli GS BMW - telelever? To przedziwna hybryda klasycznego widelca teleskopowego, bo mamy dwie rury o różnej średnicy, jedną wewnątrz drugiej - TARCIE - i wahacz ze sworzniem kulistym ponad przednim kołem.

telelever

Co daje to rozwiązanie?

Z pewnością sztywność układu oraz możliwość zastosowania kolumny resorująco-tłumiącej jako osobnego elementu. Ponadto, tarcie wywodzące się ze sworznia kulistego jest niemal niezauważalne.

Wady?

Jedna bardzo poważna - wieżowatość konstrukcji. Ze względu na ramię siły działającej na krawędzie rur nośnych widelca potrzeba sporo przestrzeni ponad półką sworznia kulistego. To powoduje, że maszyny BMW, wyposażone w to rozwiązanie, mają z reguły kierownice dość znacznie oddalone od przedniego koła. W GS-ie to nie szkodzi, ale trudno wyobrazić sobie S1000RR z Teleleverem.

Czy warto zastąpić widelec teleskopowy innym rozwiązaniem?

Czy widelec teleskopowy zostanie w najbliższej przyszłości zastąpiony jakimkolwiek innym rozwiązaniem w motocyklowych konstrukcjach? Nic na to nie wskazuje. Co prawda istotą postępu są nieustanne poszukiwania, ale czasami prowadzą one w ślepe uliczki. Dlatego nie patrzcie na klasyczne przednie widelce teleskopowe swoich motocykli jako na relikty przeszłości. Churchill powiedział kiedyś coś w stylu: nie jest doskonały, ale niczego lepszego dotychczas nie wymyślono.

 

Piotr Tanalski
ZOBACZ TAKŻE