Текст книги "Полный контроль"

Автор книги: Ли Паркс

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 10 страниц)

Шины

Шины – самая важная часть мотоцикла, потому что они, грубо говоря, обеспечивают силу трения. Трение достигается в «пятне контакта», это некое подобие эллипса в месте касания шины и поверхности дороги. Большие и мягкие шины обеспечивают большее пятно контакта. Кроме того, резина покрышки призвана справляться с неровностями полотна, она их как бы обволакивает, поглощая небольшие бугорки и вмятины асфальта.

Что же влияет на пятно контакта и, в конечном счете, на сцепление? Прежде всего, это давление в шинах. Широкие мягкие шины с маленьким давлением обеспечивают большее пятно контакта, чем узкие, хорошо накачанные шины из твердой резины. В некоторых спортивных дисциплинах, типа триала и дрэг–рейсинга, давление в шинах делают меньше обычного, чтобы увеличить пятно контакта.

Проблема низкого давления в шинах заключается в том, что уменьшается количество груза, который может везти мотоцикл. Кроме того, увеличивается внутреннее трение в покрышке, и она быстрее нагревается, иногда до опасного уровня. Гонщики подбирают давление, изменяя его на небольшие величины, чтобы обеспечить желаемую температуру шин. Для обычных водителей важно соблюдать рекомендации производителя, потому что они обеспечивают лучший компромисс между загрузкой, пятном контакта и температурой.

Температура шины влияет на доступное количество сцепления с дорогой. Чем резина горячее, тем она мягче и тем лучше она цепляется за асфальт. Однако если шина нагреется слишком сильно, она начнет терять свои свойства, и сцепление с дорогой ухудшится. Потом из резины начнет выделяться масло и/или она начнет отделяться от корда. Слышали, как кто-то говорит, что его шины стали "жирными" или "покрылись пузырями"? На самом деле это значит, что они перегрелись.

Холодная резина не может с достаточной эффективностью цепляться за поверхность, поэтому сила трения уменьшается. Особенно критичны к температуре шины из гоночной смеси. Я сам, как и почти все мои товарищи по гонкам, много раз падал из-за непрогретых шин. Для дорожных мотоциклов тоже выпускаются шины из гоночной смеси, от трековых они отличаются наличием слабого подобия протектора. Владельцу таких шин следует тщательно следить за их температурой.

Шинники выпускают самые разные покрышки, от почти гоночных до туринговых, приспособленных к большим пробегам. Но любая покрышка теряет свои свойства по мере использования. Каждый цикл нагрев–охлаждение ухудшает свойства покрышки. Если же мотоцикл долго стоит в гараже или шины лежат на складе, то резина становится жесткой, дубеет. Не забывайте про это, когда покупаете шины на распродаже, выглядят они хорошо, но по сцепным свойствам приближаются к камню. Профиль покрышек также влияет на сцепление с дорогой. Если он близок к окружности, количество реализуемой тяги практически не меняется при разных углах наклона. Если же он больше похож на треугольник, то сцепление тем больше, чем сильнее наклонен мотоцикл.

К сожалению, шины, как правило, изнашиваются неравномерно. Если вы ездите в основном по шоссе, то сначала износится середина покрышки, если же основные пробеги приходятся на трек, первыми износятся края. Так или иначе, профиль шин изменится, что повлияет на сцепление и управляемость.

Если бы сцепление с дорогой было единственной заботой шин, решение было бы простым – чем шире, тем лучше. Однако, ширина покрышки влияет и на управляемость, причем в обратной пропорции. Правильно подобранный размер обеспечивает наилучший компромисс между тягой и управляемостью. Но помните, что производители не всегда используют лучший вариант, иногда они ставят шины пошире по соображениям дизайна. Яркий пример – Triumph Daytona 955. В 2002 году производитель стал ставить на этот аппарат покрышки шириной 180 мм, чтобы улучшить управляемость. Однако уже 2003 они вернули 190–миллиметровую шину. А все потому, что покупатели хотят выглядеть покруче. И это не единственный пример.

Дорожные условия

Состояние полотна так же сильно влияет на сцепление, как и шины. Дождь, пыль, песок, масло, разметка – все это уменьшает сцепление шин с дорогой. В таких случаях шины ведут себя по–разному. Как правило, туристические шины лучше справляются с несовершенствами дороги. А вот некоторые шины для спортбайком вообще не имеют протектора на краях, так что в повороте они ведут себя как гоночные слики.

Сила трения зависит и от типа покрытия. Как правило, асфальт обеспечивает лучшее сцепление шин, чем бетон. Старая бетонка может быть скользкой, как глина. Но существуют дороги со специальным бетонным покрытием, за которые шины цепляются даже лучше, чем за асфальт.

Подвеска

Качество, состояние и настройка подвески сильно влияют на сцепление с дорогой. Главная задача подвески не в том, чтобы обеспечить комфорт водителя, она должна обеспечивать постоянный контакт колес с дорогой. С уменьшением давления колеса на грунт уменьшается и сила трения. Если же давление станет слишком большим, то шины начнет скользить по асфальту.

Если подвеска настроена неправильно, то колесо слишком быстро или слишком медленно реагирует на неровности. В таком случае, ни о каком постоянном давлении на грунт не может быть и речи. Не важно, насколько хороши ваши шины, если они не касаются дороги, они не обеспечивают сцепления.

Пицца «Сцепление»

Не достаточно иметь в запасе большое количество сцепления, надо еще и уметь им управлять. Давайте представим сцепление с дорогой в виде пиццы, порезанной на десять кусков. Если мистер Поворот заберет их все, то мистеру Тормозу и мистеру Газу ничего не достанется. В этом нет ничего страшного, если вы уверены, что вам не потребуются услуги мистера Тормоза в повороте. Если же вдруг вы все же решите к нему обратиться, то обязательно упадете. Мораль – никогда не отдавайте всю пиццу кому-то одному, держите про запас несколько кусочков для незваных гостей.

Жизнь несколько сложнее, потому что у вас одна пицца на два колеса, причем они постоянно перераспределяют кусочки между собой. Кроме того, в самой пицце может не хватать каких-то ингредиентов, так что ее общая питательность будет невысокой.

Торможение

Чем больший вес приходится на шину, тем лучшее сцепление она обеспечивает и тем сильнее можно тормозить. Поэтому при торможении главную роль играет передняя покрышка. Особенно это актуально для спортбайков, с их короткой базой и высоким центром тяжести. Поэтому задний тормоз на спортбайках практически бесполезен при экстренном торможении, ведь заднее колесо почти не несет нагрузки, а иногда полностью отрывается от земли.

Поворот

В повороте все гораздо сложнее, потому что мистер Поворот забирает себе почти всю пиццу. Если вы хотите затормозить или ускориться, вы должны убедиться, что у вас есть кусочки для мистера Тормоза или мистера Газа, в противном случае вам не избежать близкого знакомства с мистером Асфальтом.

В повороте особенно легко превысить сцепные свойства передней шины. Это может случится, если вы, испугавшись, закроете газ. Начнется торможение двигателем, и передняя шина загрузится еще больше. Поскольку передняя шина уже загружена центробежной силой, дополнительная нагрузка превысит предел сцепления с дорогой, и переднее колесо снесет в сторону. Другими словами, аппетит передней шины превысит количество пиццы. К тому же результату может привести и слишком сильный trail braking, который мы обсудим в главе 11.

Ускорение

При ускорении вес смещается назад, передняя шина разгружается, задняя – загружается. Если ускориться слишком резко, переднее колесо оторвется от земли.

В крутом медленном повороте очень легко ошибиться с газом. Тогда заднее колесо попросит больше пиццы, чем осталось от других едоков. В этом случае заднее колесо станет прокручиваться, а мотоцикл мотаться вокруг продольной оси. В этот момент возникает инстинктивное желание закрыть газ. Прокручивание прекратится, и сцепление с дорогой восстановится. Но если закрыть газ слишком быстро, то сцепление восстановится слишком резко, что приведет к хайсайду. Мотоцикл превратится в катапульту, и запустит вас на околоземную орбиту.

Угол наклона

Угол наклона тоже влияет на сцепление, но не так, как считает большинство людей. При больших углах наклона снижается эффективность подвески, потому что ее части больше не перпендикулярны поверхности земли. Из-за этого пружины как бы становятся жестче. Кроме того, из-за изгиба труб передней вилки возрастает внутреннее трение системы. Чтобы избежать этого эффекта, инженеры работают над параметрами рам и покрышек, пытаясь переложить часть работы по подрессориванию на них. К сожалению, общее количество пиццы в наклоне становится меньше, несмотря на все конструкторские ухищрения.

На угол наклона влияет положение центра тяжести системы водитель–мотоцикл, который является комбинацией центров тяжести водителя и мотоцикла. Чем ближе к центру поворота центр тяжести водителя, тем меньший угол наклона нужен для прохождения этого поворота. Поэтому пилоты и свешиваются. Чем меньше наклон, тем больше сцепление с дорогой, а меньшего наклона можно

добиться изменением положения центра тяжести водителя (глава 12) или более быстрым закладыванием в поворот (глава 8).

Контроль над сцеплением с дорогой

Величина сцепления с дорогой зависит от многих факторов. Поначалу кажется, что учесть все просто невозможно. В следующих главах я постараюсь объяснить вам необходимые вещи без привлечения заумной теории. Просто сфокусируйтесь на предлагаемых упражнениях, и все получится само собой.

ГЛАВА 2. РУЛЕНИЕ

Поскольку мотоцикл является одноколейным транспортным средством, он неустойчив в статике и должен наклоняться в повороте. Именно поэтому руление мотоциклом гораздо более сложный процесс, чем руление автомобилем. Чтобы понять, как управлять мотоциклом, давайте для начала разберемся с рулевой геометрией.

Кастор и вынос

Возможно, вы наталкивались на эти термины в мотожурналах, Что же они означают?

Кастор – это угол между вертикалью и продольной осью поворота колеса, он измеряется в градусах. Вынос – это расстояние между точкой, в которой колесо касается земли, и воображаемой точкой пересечения поверхности земли с осью поворота колеса.

Наличие кастора и выноса приводит к подруливающему эффекту. Вы много раз наблюдали его, катая тележку по супермаркету или участвуя в гонках на офисных креслах. Не важно, в какую сторону вы толкаете тележку или кресло, колеса немедленно выравниваются по направлению движения. А все потому, что ось поворота колеса пересекает землю не в точке касания колеса.

Рассматривайте вынос как "стабилизирующий рычаг". Чем он больше (чем длиннее рычаг), тем более устойчиво колесо к отклонениям.

Вынос и кастор взаимосвязаны. Чем больше кастор – тем больше вынос. Как правило, спортбайки и кроссовые мотоциклы имеют меньший кастор (и меньший вынос), что облегчает их управление. Круизеры же и туреры, напротив, имеют больший кастор и вынос, что делает их более устойчивыми.

Контрруление против руления телом

С тех пор, как я сел за руль байка, не утихают споры между поклонниками этих способов управления мотоциклами. Я лично считаю, что с помощью наклона и изменения положения тела вполне можно корректировать траекторию в повороте. Однако такой способ совершенно не годится для быстрого руления. Потом я встретил экспериментальное доказательство этого, сделанное Кейтом Кодом. Он снабдил мотоцикл дополнительным рулем, не связанным с рулевой колонкой, но с продублированными ручками тормоза, газа и сцепления. Любой желающий, прокатившись на этом мотоцикле, мог убедиться, что телодвижения приводят лишь к слабым отклонениям байка, ни о каком эффективном рулении не может быть и речи.

Как работает контрруление

Контрруление сводится к толканию от себя внутренней по отношению к повороту рукоятки руля. Поначалу это кажется странным, ведь тем самым руль поворачивается в сторону, противоположную повороту. На самом деле, контрруление, благодаря центробежной силе, действующей на мотоцикл, заставляет его наклониться в сторону поворота.

Некоторые думают, что при контррулении переднее колесо отклоняется от оси симметрии байка в сторону, противоположную повороту. Это верно только для начального момента поворота из вертикального положения. А вот, например, в медленных крутых поворотах колесо при контррулении может по–прежнему смотреть внутрь поворота.

Автомобили не опрокидываются в поворотах, поскольку имеют вторую колею. Под действием центробежной силы центр тяжести перемещается наружу поворота, и машина опирается на внешние колеса. Если величина центробежной силы окажется слишком высокой, а коэффициент трения поверхности достаточно большим, чтобы предотвратить скольжение колес, то машина может даже перевернуться. Такое случается, как правило, с высокими автомобилями, типа джипов. У мотоцикла нет второго ряда колес, поэтому при повороте руля его нужно наклонить в противоположную сторону. Для наклона байка можно использовать центробежную силу – в этом и заключается принцип контрруления.

Вождение мотоцикла основано на равновесии. Когда байк наклоняется для поворота, на него начинает действовать сила тяжести, стремящаяся уронить его на землю. Эта сила уравновешивается центробежной силой, стремящейся опрокинуть байк в другую сторону. Когда мотоциклист свешивается, то есть смещает тело внутрь поворота, он увеличивает рычаг, к которому приложена сила тяжести. Благодаря этому система водитель–мотоцикл может противостоять большему значению центробежной силы. Именно в свешивании и заключается секрет быстрого прохождения поворотов профессиональными гонщиками.

Итак, контрруление приводит к наклону и повороту. Чем сильнее вы давите на руль, тем быстрее байк наклоняется, чем дольше вы давите, тем больше угол наклона. Как только вы достигаете желаемого угла наклона, вы перестаете давить на руль, и байк стабилизируется на траектории, благодаря выносу и гироскопическому эффекту.

Гироскопический эффект

Даже при прямолинейном равномерном движении мотоцикл совершает низкочастотные колебания. Водитель их даже не замечает. Эти колебания вызываются неровностями дороги, эластичностью покрышек, постоянным перераспределением веса из-за работы подвесок и другими факторами.

В момент, когда мотоцикл начинает наклоняться, гироскопическая прецессия заставляет колесо повернуться в сторону наклона. Тут же в действие вступает и центробежная сила, которая выравнивает байк. Процесс повторяется снова и снова, приводя к низкочастотным колебаниям.

В паре с прецессией работает гироскопический момент. Чтобы почувствовать, что это такое, открутите колесо от велосипеда, возьмите его за ось и попросите товарища раскрутить его посильнее. Теперь попробуйте рулить колесом. Обратите внимание, как оно сопротивляется вашим усилиям, стремясь сохранить первоначальное прямое положение. Если же вы попробуете наклонить колесо, как будто вы входите в поворот, оно само будет стремиться повернуть в сторону наклона из-за действия гироскопической прецессии.

Гироскопический момент увеличивает инерцию колеса, вот почему на высоких скоростях рулить труднее. Для борьбы с этим моментом гонщики применяют облегченные колеса, улучшающие управляемость. Позитивный эффект гироскопического момента заключается в увеличении стабильности. Именно благодаря нему можно убрать руки с руля на высокой скорости, и не упасть. На низкой скорости так не получится.

Рулите одной рукой

Я твердо убежден, что рулить нужно только одной – внутренней – рукой. Вы должны не только толкать, но при необходимости и тянуть рукоятку руля. Я считаю, что прикладывать усилия обоими руками в противоположных направлениях неизмеримо труднее, чем одной.

Мой совет может показаться странным, но во время занятий в ARC я заметил, что большинству курсантов трудно проехать по узкому коридору, если они рулят обеими руками. Две руки как будто борются друг с другом за право управлять мотоциклом. Проблему легко заметить, если обратить внимание на напряженные и зажатые руки курсантов.

Этот вывод я сделал, когда просматривал многочисленные видеозаписи занятий в моей школе. Вскоре мне представился случай проверить его на практике. Я занимался в школе Фредди Спенсера, и никак не мог точно пройти один из поворотов трассы. Несколько раз я чуть было не вылетал на обочину. Тогда я решил рулить в этом повороте только внутренней рукой. И все

немедленно изменилось! Я использовал привычную точку для входа в поворот и вылетел вовнутрь поворота, потому что байк повернул неожиданно быстро. Фредди, еще раз прошу у тебя прощения. Я был слишком увлечен процессом.

Как только я включил "руление одной рукой" в программу школы, мои курсанты стали демонстрировать замечательные успехи. Они перестали заниматься армрестлингом сами с собой, и байки поехали как по волшебству. Если мотоциклу не мешать, он начинает поворачивать быстрее и плавнее. На самом деле, как только водитель перестает прикладывать усилия к внешней рукоятке руля, байк стремится уменьшить радиус траектории. Теперь многим курсантам приходилось бороться с избыточной поворачиваемостью. С течением времени они научились контролировать угол наклона в повороте с помощью газа. Их траектории стали стабильнее и плавнее.

Позже один профессиональный автогонщик сказал мне, что они используют тот же метод во время дождевых гонок. Они просто снимают одну руку с руля, чтобы не мешать покрышкам максимально использовать сцепление с мокрой трассой.

При выходе из поворота, следует сделать то же самое, но с другой стороны. Например, для выхода из правого поворота потяните на себя правую рукоятку или толкните от себя левую, и байк немедленно встанет. Того же эффекта можно достичь открытием газа – скорость увеличится, а значит возрастет и центробежная сила. Но для большей эффективности лучше использовать оба приема одновременно.

Итак, во время поворота на мотоцикл действует большое количество самых разных сил. К счастью, некоторые из них облегчают нам жизнь, вроде гироскопической прецессии, которая обеспечивает эффект подруливания. Запомните самое главное – чем эффективнее вы используете свое тело качестве противовеса, тем меньшие усилия вам нужно прикладывать для руления и тем точнее вы прописываете траекторию. Приемы, изложенные в этой книге, приводят именно этому.

ГЛАВА 3. ПОДВЕСКА

Я убежден, что невозможно научиться быстро ездить без понимания принципов работы подвески. Именно она оказывает основное влияние на сцепление шин с дорогой и управляемость мотоцикла. Любое наше движение влияет на подвеску, а она в свою очередь влияет на нас и мотоцикл. Правильно настроенная подвеска – это лучшая управляемость и возросшее сцепление с дорогой. На улице это безопасность и комфорт, на треке – меньшее время прохождения круга. Давайте рассмотрим, как подвеска работает в теории.

Зачем нужна подвеска?

В самом деле, почему все так озабочены этой подвеской? В конце концов, карты ездят очень быстро, а них подвески нет вообще никакой, если не считать деформирующихся шин и слегка гнущейся рамы. Это так, но поверхность картодромов более гладкая, чем дороги, по которым ездят мотоциклы.

На улице без подвески не обойтись. Она положительно влияет на три вещи – комфорт, сцепление с дорогой и управляемость. Настройка зависит от множества факторов, включая тип вождения (улица или трек) и индивидуальных предпочтений (кому-то нравится пожестче, кому–то – помягче).

Давайте представим идеальную настройку. Подвеска должна быть жесткой, чтобы максимально четко отслеживать дорогу, и она должна быть мягкой, чтобы не выбить из водителя дух. Но разве возможно, чтобы подвеска сочетала такие взаимоисключающие требования? Как ни странно, да – возможно. Давайте посмотрим, как можно достичь идеальной настройки.

Силы

В подвеске работают три физических эффекта – сила сжатия (натяжения) пружины, демпфирование амортизаторов и внутреннее трение системы. В подвеске также действуют силы, возникающие при движении её элементов, но ими можно пренебречь.

Сила сжатия зависит только от величины, на которую изменилось расстояние между концами пружины и не зависит от скорости этого изменения.

Демпфирование возникает из-за того, что жидкость заставляют перетекать через узкие каналы. Величина демпфирования зависит от свойств жидкости и скорости ее движения. Демпфирование влияет только на скорость перемещения колеса в вертикальной плоскости.

И, наконец, трение. Оно зависит от нагрузки на подвижный элемент системы (точнее от ее проекции на перпендикуляр к этому элементу) и от материалов, из которых изготовлены движущиеся части подвески. Кроме того, трение зависит от взаимной скорости движения элементов системы. Существует два вида трения – трение скольжения и трение покоя. Величина последнего больше, что легко заметить, если попробовать сжать вилку на стоящем мотоцикле.

В некоторых случаях, сила трения может быть доминирующей в системе подвески, и превосходить силу сжатия и демпфирование вместе взятые. Надо ли говорить, что чем меньше трения в системе, тем лучше. Специальные материалы, лучшая обработка поверхностей, современные масла и конструкторские ухищрения помогают уменьшить силу трения в подвеске.