Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Triton: двигатель Triumph в стальной трубчатой раме Norton Featherbed

Мотоцикл рама является основной структурой мотоцикла , в. Он поддерживает двигатель, обеспечивает место для рулевого управления и задней подвески , а также поддерживает водителя и любого пассажира или багаж. К раме также прикреплены топливный бак и аккумулятор. В передней части рамы находится рулевая головная трубка , которая удерживает поворотную переднюю вилку , в то время как задние есть точка опоры для свингарм движения подвески. Некоторые мотоциклы [1] включают двигатель как несущий напряженный элемент; в то время как некоторые другие велосипеды не используют единую раму, а вместо этого имеют передний и задний подрамники, прикрепленные к двигателю. [2]

Материалы [ править ]

Раньше мотоциклы были немногим больше, чем моторизованные велосипеды , и, следовательно, рамы были стальными трубчатыми . Хотя использование стальных труб по-прежнему широко распространено, в настоящее время используются другие материалы, такие как титан , алюминий , магний и углеродное волокно , а также композиты из этих материалов. Поскольку разные мотоциклы имеют разные конструктивные параметры (такие как стоимость, сложность, распределение веса , жесткость, выходная мощность и скорость), не существует единой идеальной конструкции рамы, и конструкторы должны принять осознанное решение об оптимальном выборе. [3]

Сталь [ править ]

В Европе и США до недавнего времени по умолчанию использовались стальные трубы. Все основные производители (AJS, Ariel, BSA, Matchless, Norton, Sunbeam, Triumph, Velocette, BMW, DKW, Ducati, Moto-Guzzi, Harley-Davidson и Indian) использовали стальные трубы.

Примеры
  • Рама Norton Featherbed
  • Большинство мотоциклов Ducati
  • Honda CB750

Алюминий [ править ]

В отличие от велосипедных рам, где на смену трубчатым стальным рамам пришли рамы, сваренные из круглых или овальных алюминиевых труб, алюминий в рамах мотоциклов почти всегда сваривается с более угловатыми формами и часто образует монококовую раму.

Примеры
  • Honda VFR750
  • Ямаха YZF-R1

Углеродное волокно [ править ]

В 1983 году компания Armstrong выпустила мотоцикл Grand Prix объемом 250 куб. См с революционной рамой из углеродного волокна . [4] Следуя технологии, используемой индустрией Формулы-1 , дизайнеры Armstrong Майк Итоу и Барри Харт создали первый мотоцикл с рамой из углеродного волокна для участия в гонках Гран-при. [4]

Примеры
  • Ducati Desmosedici
  • MotoCzysz C1

Магний [ править ]

Эльф 5 в магниевой рамке
Примеры
  • 1988 Elf ROC - Гран-при Honda Elf5- NSR500 500 куб. См [5]

Титан [ править ]

Примеры
  • Титановый мотокросс Husqvarna Inter- AMA 1971 года [6]

Составной [ править ]

Greeves 250DCX Sportsman 1962 г.
Примеры
  • Bimota SB8K , состоящая из двух балок из алюминиевого сплава и пластин из углеродного волокна
  • MV Agusta F4 750 Serie Oro , магний и алюминий
  • Greeves 250DCX Sportsman с литой нижней трубкой, стальным стальным подрамником и полумонококовым хребтом.

Типы [ править ]

Позвоночник или позвоночник [ править ]

Двигатель мотоцикла подвешен на цельном стержне. Позвоночник мог быть прочной структурой.

Примеры
  • Honda CB92 Бенли
  • MZ TS250
  • Honda CB600F Hornet

Одиночная подставка [ править ]

Двигатель мотоцикла удерживается в единой люльке с одним хребтом.

Примеры

  • Honda CG125

Полудуплексная подставка или двойная подставка [ править ]

Двигатель мотоцикла удерживается в двойной люльке с одинарным хребтом и одинарной нижней трубой.

Примеры
  • Honda CB1000
  • Suzuki TS50ER
Двойная рама люльки на Honda CB750

Полнодуплексная подставка [ править ]

Двигатель мотоцикла удерживается на месте в паре отдельных опор. Рама Norton Featherbed была классическим примером, но многие «дуплексные» рамы на самом деле имеют один стержень под баком.

Примеры
  • Norton Manx
  • Suzuki TS50X
Рама алюминиевой балки на Buell Lightning

Периметр [ править ]

Также называемые балкой или сдвоенным лонжероном , две балки охватывают двигатель, чтобы соединиться с рулевой колонкой и поворотным рычагом на кратчайшем расстоянии для большей жесткости. Балки обычно изготавливаются из штампованного металла (сталь / алюминий). Решетчатая рама использует ту же концепцию, но использует сварные элементы для формирования решетки вместо прессованного металла.

Антонио Кобасу приписывают создание современного шасси с алюминиевой рамой по периметру, которое сейчас используется во многих современных гоночных и серийных мотоциклах. [7] В 1982 году компания Cobas разработала более прочное и легкое алюминиевое двухбалочное шасси для замены стальных каркасов. [7] Технология была скопирована крупными производителями мотоциклов, и к 1990-м годам все основные гоночные команды на соревнованиях Гран-при использовали конструкцию алюминиевой рамы, впервые разработанную Кобасом. [8]

Примеры
  • 1885 Daimler Reitwagen
  • Honda CBR1000RR
  • Yamaha FZR600
  • Ducati Panigale V4

Нажата [ править ]

Штампованная стальная рама на Ariel Arrow

Каркас прессуется или штампуется из листового металла, образуя полумонокок типа вагона . Одним из самых ранних примеров был мотоцикл объемом 965 куб. См, произведенный Луи Жануаром в 1920 году, в котором рама, задний качающийся рычаг и передняя вилка использовались из штампованной стали. Рама может быть полностью прессованной (Ariel Arrow) или может иметь только прессованную заднюю секцию, соединенную с рулевой колонкой с помощью обычного стального трубчатого стержня (Honda Super Cub). И Super Cub, и Arrow также имеют штампованные стальные вилки вместо обычных телескопических вилок .

Примеры
  • Луи Жануар 1920 965 куб.см плоский твин [9]
  • Ариэль Стрела [10]
  • Honda Super Cub [11]

Монокок [ править ]

Основная статья: Монокок

Более распространенная в автомобильном мире рама монокока представляет собой конструкцию, в которой нагрузки поддерживаются через ее внешнюю обшивку. На мотоциклах они используются почти исключительно на гоночных мотоциклах.

Французский промышленник и инженер Жорж Рой попытался в 1920-х годах улучшить велосипедные рамы мотоциклов того времени, которым не хватало жесткости. Это ограничивало их управляемость и, следовательно, производительность. Он подал заявку на патент в 1926 году, а на Парижской автомобильной выставке 1929 года представил свой новый мотоцикл Majestic 1930 в стиле ар-деко. Его новый тип монококового корпуса решил проблемы, которые он решал, и, наряду с большей жесткостью, он выполнял двойную функцию, поскольку рама и кузов обеспечивали некоторую защиту от элементов. Строго говоря, это был скорее полумонокок, так как в нем использовалась рама коробчатого сечения из штампованной стали с двумя боковыми направляющими, склепанными вместе поперечинами, а также днища днища, а также задние и передние переборки. [12]

Гонщик Гран-при Ossa 250 cc 1968 года

Пиатти света самоката был произведен в 1950 - е годы с использованием монокок полой оболочки из листовой стали прессовок сварены друг с другом, в которые были установлены двигатель и коробка передач снизу. Машину можно было опрокинуть на бок, опираясь на прикрученные подножки для механического доступа. [13]

Мотоцикл с монококовой рамой был разработан испанским производителем Ossa для сезона гонок на Гран-при 1967 года . [14] Хотя одноцилиндровый Ossa имел на 20 лошадиных сил (15 кВт) меньше, чем его конкуренты, он был на 45 фунтов (20 кг) легче, а его несущая рама была намного жестче, чем у обычных мотоциклов, что придавало ему превосходную маневренность на гоночной трассе. [14] Ossa выиграла четыре гонки Гран-при на байке-монококе, прежде чем их гонщик погиб после аварии во время гонки 250 куб.см на трассе TT 1970 на острове Мэн , в результате чего фабрика Ossa отказалась от участия в Гран-при . [14]

Известные дизайнеры, такие как Эрик Оффенштадт и Дэн Ханебринк, создали уникальные конструкции монококов для гонок в начале 1970-х годов. [15] F750 событие в 1973 году остров Мэн TT гонок выиграл Питер Уильямс на монокок рамах John Player Special , что он помог разработать на основе Norton Commando . [16] [17] Honda также экспериментировала с NR500 , монококовым гоночным мотоциклом Гран-при в 1979 году . [18]У мотоцикла были и другие инновационные особенности, в том числе двигатель с цилиндрами овальной формы, и в конечном итоге он уступил проблемам, связанным с попытками одновременно разработать слишком много новых технологий. В 1987 году Джон Бриттен разработал Aero-D One с композитным монококовым шасси, которое весило всего 12 кг (26 фунтов). [19]

Монокок алюминиевая рама была использована в первый раз на серийных мотоциклов с 2000 по Кавасаки ZX-12R , [20] их флагман производства спортбайки направлена на быть самым быстрым серийным мотоциклов . В 2000 году Cycle World описал его как «несущий каркас ... единая балка большого диаметра» и «Изготовленный из комбинации отливок и штамповки из листового металла». [21]

Цельный углеродного волокна рамы велосипеда иногда описываются как monocoques; однако, поскольку в большинстве случаев используются компоненты для формирования рамной конструкции (даже если они отлиты в виде единой детали) [22], это рамы, а не монококи, и индустрия педальных велосипедов продолжает называть их наборами фреймов.

ZX-14 2006 года в разрезе с алюминиевой рамой- монококом
Примеры
  • Kawasaki Ninja ZX-12R 2000 года выпуска
  • 2006 Kawasaki Ninja ZX-14
  • Ducati 1199 2012 года

Полумонокок [ править ]

Основная статья: Монокок

Если рама «монокок» использует дополнительную опору, такую ​​как трубы или лонжероны, раму правильнее называть «полумонококом». Примером может служить полумонокок-гонщик Norton Питера Уильямса .

JPS Norton с полумонококовой рамой

Решетка [ править ]

Стальная решетчатая рама (красная) на Ducati Monster 1000 . Двигатель - напряженный элемент.

Решетчатая рама соединяет рулевую головку с шарниром маятника как можно напрямую с помощью металлической трубы, расположенной в виде треугольной арматуры. Используя решетчатую балку принципы, решетчатые рамы , как правило , изготовлены из круглых или овальных сегментов трубчатой секции металла, которые сварные или паяные вместе. Хорошо спроектированная решетчатая рама должна обеспечивать прочную и легкую конструкцию, которая упрощает размещение двигателя и компонентов и обеспечивает удобный доступ для обслуживания. Хотя конструкция решетчатой ​​рамы требует более сложного процесса, чем, скажем, рамы из легированной балки, для нее требуется только простой зажим.и грамотный сварщик. Не требуется значительных капитальных затрат, поэтому решетчатая рама идеально подходит для модели, которая может быть произведена в относительно небольших количествах. По этой причине решетчатая рама завоевала популярность у европейских производителей, в частности у Ducati.

Некоторые мотоциклы, такие как Yamaha TRX850 , имеют гибридные рамы, в которых используется литье из сплава в области поворота маятника. Другой вариант заключается в том, чтобы подвесить двигатель на решетчатой ​​раме, но при этом ось маятника будет отлита в задней части двигателя.

Примеры
  • Самый современный дукатис
  • Suzuki Bandit 400 1989 Модель
  • Honda VTR250
  • KTM 690 Эндуро
  • KTM 1290 Супер Герцог R

Двигатель как напряженный член [ править ]

Дополнительная информация: Двигатель под напряжением.
Harley-Davidson Model W со структурными трубками, прикрученными непосредственно к корпусу двигателя, чтобы завершить треугольник рамы

Для удобства водителя двигатель мотоцикла может быть установлен на резиновых втулках, чтобы изолировать вибрацию от остальной части машины. Эта стратегия означает, что двигатель мало влияет на жесткость рамы, а поглощение, а не рассеивание вибрации может привести к повреждению рамы, выхлопных труб и других деталей под напряжением. [3]

Вместо этого, если двигатель жестко закреплен на раме, вибрации передаются и рассеиваются через всю раму и водителя. Жесткое крепление позволяет двигателю вносить свой вклад в общую жесткость рамы. Также становится возможным установить маятник непосредственно на двигатель, а не на раму, что позволяет избежать необходимости в том, чтобы элементы рамы проходили вниз к оси поворота маятника. За счет увеличения количества точек крепления между двигателем и рамой можно лучше рассеивать вибрации и напряжения в раме, обычно создавая треугольник между маятником сзади, головкой блока цилиндров вверху и нижней частью картера спереди. Если жестко установленный двигатель не только способствует, но и имеет решающее значение для жесткости рамы,и является неотъемлемой частью закрывающей треугольной или решетчатой ​​конструкции, которая передает усилие от передней бабки на маятник до такой степени, что без двигателя рама деформируется, двигатель называетсянапряженный элемент или поднятый двигатель . Распределение нагрузки между двигателем и рамой снижает общий вес мотоцикла. [3]

Подчеркнутые двигатели членов были первыми , по крайней мере еще в Harley-Davidson 8-клапанного гонщик 1916, и включены в производстве Harley-Davidson Модель W от 1919 г. [23] Это называется трапецеидальным, или алмазом, рамкой. [24] [25] Винсент серии B Rapide 1946 года был спроектирован с усовершенствованным шасси, получившим название «образец силы своего времени» [26], которое включало в себя двигатель, работающий под нагрузкой. Во время ранних испытаний Kawasaki GPZ900R 1983 года в комплект были включены сдвоенные нисходящие трубы, создавая полноценную опору, но оказалось, что нисходящие трубы несут небольшую нагрузку, поэтому они были удалены, полностью полагаясь на комбинацию стального каркаса и двигателя для обеспечения жесткости шасси. [27] БМВ «ы серии R1100 близнецы 1994 освобожден кадр стресса полностью, с двигателем , несущим общую нагрузку от передней Telelever вилки к заднему Monolever . [28] [29]

Скованность [ править ]

Жесткость рамы является проблемой для конструкторов мотоциклов, так же как и велосипедные рамы, которые являются потомками мотоциклов. [30] [31]

Для улучшения характеристик управляемости можно изменить жесткость рамы заводского изготовления. Это часто делается путем триангуляции заводской рамы. [30] [32] Триангуляция - это метод, используемый во многих инженерных приложениях для придания жесткости конструкциям. [33] Однако это также может иметь нежелательные последствия, если это приводит к перегрузке других частей рамы, поскольку гибкая рама действует как пружина, поглощая некоторые нагрузки. [34]

Боковая жесткость [ править ]

В 21 веке такие достижения, как двигатели большой мощности, приводящие в движение шины с высоким сцеплением [35], и более эффективные компоненты подвески, особенно вилки [36], привели к ситуации, когда потребителям стали доступны конструкции с увеличенной общей жесткостью рамы. Аналитики расходятся во мнениях относительно того, желательна ли бесконечная поперечная жесткость [36] или предпочтительна конечная степень встроенного изгиба. [37] [38]

См. Также [ править ]

  • Велосипедная рама
  • Очертание мотоциклов и мотоциклов
  • Космическая рама § Транспортные средства
  • Ходовая часть

Ссылки [ править ]

  1. ^ Примечание: ... например, Ducati 900 SS
  2. ^ Примечание: примером является Винсент HRD
  3. ^ a b c Cocco 2004 .
  4. ^ a b Клиффорд, Питер (1981), Motocourse 1983-1984 , Hazleton Publishing Ltd, ISBN 0-905138-18-X« Революционный» - это часто употребляемое слово, но это был первый случай, когда рама из углеродного волокна была построена для участия в гонках Гран-при.
  5. ↑ Кэткарт, Алан (январь 2008 г.), «Гонки ELF - Конструкции шасси мотоциклов ELF - Ретроспектива; Прослеживание десятилетия радикальных экспериментов с гоночными мотоциклами » , Мотоциклист , стр. 50 (6), ISSN 0027-2205 , заархивировано с оригинала 2011 г. - 05-26 , извлекаются 2011-02-26 
  6. ↑ «Титановая Husqvarna 1971 года; мотоцикл такой же хитрый, как и они сами» , American Motorcyclist , Westerville, Ohio : American Motorcyclist Association , vol. 60 ч. 11, стр. 75, ноябрь 2006 г., ISSN 0277-9358 , получено 2011-02-26 
  7. ^ a b «Обрамление будущего: наследие Антонио Кобаса» . superbikeplanet.com. Архивировано из оригинального 2 -го сентября 2004 года . Проверено 14 декабря 2010 года .
  8. ^ Уокер, Мик (2002). Гоночные мотоциклы Мика Уокера на Гран-при Японии . Гейтсхед: Redline Books. п. 66. ISBN 978-0-9531311-8-1.
  9. ^ «Дизайн мотоциклов во Франции», «Мотоцикл», 29 июля 1920 г., стр. 122-124.
  10. ^ "1963 Ариэль Лидер" . Архивировано из оригинала на 2009-01-15 . Проверено 24 ноября 2008 .
  11. ^ Браун 1991 .
  12. ^ Гарсон, Пол (май – июнь 2018 г.). «Ар-деко на колесах: Величественный 1930» . Мотоциклетная классика . Проверено 6 октября 2018 года .
  13. ^ Мотор цикла , дорожные испытаниядве страницы, 7 марта 1957, pp.298-299. Доступ 15 июня 2019 г.
  14. ^ a b c Робинсон, Джеймс (сентябрь 2001 г.). «Сантьяго Эрреро - испанский летчик». Классический гонщик (91): 35–40. ISSN 1470-4463 . 
  15. ^ «8W - Кто? - Эрик Оффенштадт» . Forix.autosport.com . Проверено 20 октября 2010 .
  16. ^ Результат гонки F750 iomtt.com. Проверено 27 декабря 2019 г.
  17. ^ "Технология мотоциклов - будущее совершенное - до скорости" . motorcyclistonline.com . Проверено 17 декабря 2011 года .
  18. ^ "Нетрадиционный: принятие рамы" панциря креветок " . Вызов духа Honda . Honda Motor Co., Ltd . Проверено 26 декабря 2009 .
  19. ^ "Аэро-байк" . Бриттен мотоциклетная компания. Архивировано из оригинала на 2009-06-15 . Проверено 19 июня 2009 .
  20. ^ «Технология Кавасаки» . Kawasaki Heavy Industries Мотоцикл и двигатель . Архивировано из оригинала на 12 января 2017 года . Проверено 18 декабря 2016 года .
  21. ↑ Андерсон, Стив (январь 2000 г.). «ЗЕЛЁНЫЕ» . Велосипедный мир . п. 34 . Проверено 27 декабря 2019 .
  22. ^ «Углеродное волокно» . Архивировано из оригинального 24 февраля 2013 года . Проверено 16 февраля 2013 года ., Velocite-bikes.com
  23. Перейти ↑ Rafferty 2001 .
  24. ^ Хант и др. 2012 .
  25. ^ Абдо 2012 .
  26. ^ Поле 2002 .
  27. Перейти ↑ Walker 2006 .
  28. ^ Штермера 2006 .
  29. ^ Кумбс & Shoemark 2002 .
  30. ^ a b «Объяснение рамок мотоциклов - игра с рамками» , Super Streetbike , 18 сентября 2009 г.
  31. ^ Damon Rinard, Шелдон Браун (ред.), Rinard Рама Прогиб испытания , Харрис Cyclery , извлекаться 2016-05-11
  32. ^ Фоэл 2006 .
  33. ^ Enright 2015 .
  34. ^ Тони Фоэл (ноябрь 1987), модники кадров , Тони Фоэл Designs , извлекаться 2016-05-11
  35. ↑ Кевин Кэмерон (июнь 2004 г.), «Краткая история гибкости шасси» , Cycle World , 43 (6), стр. 18
  36. ^ Б Джеймс Паркер (3 августа 2011), «Ducati Desmosedici RR: 85 - процентный раствор», Мотоциклист , компоненты подвески , которые позволяют меньше прогибаются и неконтролируемое потребность движения колеса меньше бинтов в виде компенсации движения в шасси.
  37. ^ Parks 2015  "[M] otorcycle инженеры проектируют с учетом" настроенного "количества шасси и гибкости шин. Это полезно, потому что при максимальном наклоне рама и боковины шин находятся под лучшим углом, чтобы поглощать неровности дороги, чем система подвески. "
  38. ↑ Кевин Кэмерон (июль 2006 г.), «Горе Росси» , Cycle World , 45 (7), стр. 18, [L] Атеральная гибкость теперь должна быть специально разработана в частях шасси, чтобы дополнять действие подвески при большом угле наклона.

Источники [ править ]

  • Абдо, Эдвард (2012), Современные мотоциклетные технологии, 2-е изд. (2-е изд.), Cengage Learning, стр. 382, ISBN 9781111640644
  • Браун, Роланд (1991), Honda: вся история , Crowood, p. 22, ISBN 1-85223-544-6
  • Коко, Гаэтано (2004), Дизайн и технология мотоциклов , Сент-Пол, Миннесота : Motorbooks Workshop / MBI, стр. 119–132, ISBN 0-7603-1990-1, получено 26 февраля 2011 г.
  • Кумбс, Мэтью; Shoemark, Пит (2002), Технический справочник по основам мотоциклов (2-е изд.), Руководства Хейнса , стр. 9.6, ISBN 978-1-85960-515-8
  • Enright, Gráinne (2015), «Structures» (PDF) , Technology for Leaving Certificate , Dublin: Golden Key, В структурном смысле триангуляция относится к технике, используемой в каркасных конструкциях для обеспечения дополнительной прочности и поддержки.
  • Поле, Грег (2002), Classic Harley-Davidson Big Twins: Knucklehead, Panhead , Shovelhead , Motorbooks International, ISBN 9781610608817
  • Фоул, Тони (2006), «Структурные соображения: триангуляция», Конструкция рамы и шасси мотоцикла: искусство и наука , Дизайн Тони Фоула, ISBN 9788493328634
  • Хант, Фил; Маккей, Малкольм; Уилсон, Хьюго; Робинсон, Джеймс (2012), Дакворт, Мик (редактор), Мотоцикл: окончательная визуальная история , DK Publishing , Penguin Group , стр. 310, ISBN 978-1-46540-088-8
  • Паркс, Ли (2015), «Traction», Total Control: High Performance Street Riding Techniques (второе издание), Motorbooks, ISBN 9780760343449
  • Рафферти, Тод (2001), Иллюстрированный справочник мотоциклов Harley-Davidson , MotorBooks International, стр. 59, 64–67, ISBN 0-7603-1126-9
  • Стермер, Билл (2006), Streetbikes: Everything You Need to Know , Сент-Пол, Миннесота : Motorbooks Workshop / MBI, стр. 155, ISBN 0-7603-2362-3, получено 26 февраля 2011 г.
  • Уокер, Мик (2006), Мотоцикл: эволюция, дизайн, страсть , Johns Hopkins University Press , стр. 174–175, ISBN 0-8018-8530-2