Ewolucja przedniego widelca. Od śrubek do elektroniki

Na przestrzeni lat przedni widelec w motocyklach szosowych zmienił się nie do poznania. Oczywiście pominę tutaj rozwiązania z pogranicza zabytków. Skupmy się na konstrukcji wyposażonej w typowe dzisiaj olejowe tłumienie i sprężyny ukryte we wnętrzu rur nośnych. Nie ma też tutaj wielkiego znaczenia, czy mówimy o widelcu klasycznym, czy upside-down. To już zagadnienia na kolejny artykuł.

Budżetowe konstrukcje (spotykane w podstawowych modelach czy niewielkich skuterach) działają na bardzo prostej zasadzie. We wnętrzu amortyzatora, wraz z dolną golenią, porusza się tłoczysko zanurzone w oleju hydraulicznym. Odpowiednio dobrane otworki regulują przepływ oleju, pozwalając uzyskać odpowiednie wartości tłumienia. Oczywiście na pracę zawieszenia wpływ mają również takie czynniki jak charakterystyka sprężyn oraz lepkość i ilość oleju. To tyle, jeśli chodzi o podstawy. Niestety, zawieszenie takiego typu nie gwarantuje optymalnej pracy w każdych warunkach.

Pozorna prostota. Współczesne widelce, szczególnie z motocykli sportowych, są bardzo złożonymi i skomplikowanymi podzespołami

Sprężyny – od liniowości do progresji

Podstawowym elementem resorującym w przednim zawieszeniu motocykla są sprężyny pracujące we wnętrzu rur nośnych. Im są one twardsze, tym motocykl pewniej prowadzi się na prostych, równych odcinkach i w czasie hamowania. Z kolei na wybojach czy zakrętach lepiej sprawdzi się miękka sprężyna, która pozwala na dokładniejsze wybieranie nierówności. Sprężyna musi być jednak dostosowana nie tylko do warunków jazdy, ale także do obciążenia.

W cywilnych motocyklach podstawowym i najczęściej spotykanym typem regulacji jest możliwość ingerowania w napięcie wstępne sprężyn. Wiele osób błędnie interpretuje to jako zmianę twardości widelca. Tak naprawdę zmiana napięcia wstępnego ma wpływ na wysokość motocykla. Wartość tę powinno się dobrać tak, by amortyzator pracował w optymalnym zakresie, mając wystarczający skok zarówno na dobicie, jak i odbicie. Wpływ na to ma waga jeźdźca i bagażu. Zbyt niska wartość może powodować dobijanie widelca, za wysoka zaś może ograniczyć odbicie, co niepotrzebnie skróci zakres pracy widelca.

W motocyklach crossowych z kolei bardzo często sprężyny dobiera się do wagi jeźdźca, dopiero później wprowadzając drobne korekty ustawieniem napięcia wstępnego. W cywilnych sprzętach zazwyczaj wymienia się sprężyny z liniowych na progresywne. Te pierwsze stawiają większy opór proporcjonalnie do ugięcia widelca. Sprężyny progresywne w neutralnym położeniu zawieszenia motocykla są miękkie, by skutecznie działać na niewielkich nierównościach. Za to ich sztywność wzrasta w czasie mocnego ugięcia. Efekt ten uzyskuje się poprzez różną gęstość zwojów. Montaż sprężyn progresywnych jest jedną z pierwszych operacji tuningowych dokonywanych w widelcach najprostszej konstrukcji. Nie jest to złoty środek, ale w niektórych przypadkach operacja taka daje pewną poprawę w kontroli przedniego koła.

Opaska na ladze pozwala ocenić prawidłowość regulacji napięcia wstępnego sprężyny. Zawieszenie powinno wykorzystywać prawie cały skok, ale nie dobijać

Tłumienie odbicia i dobicia

Drugim parametrem podlegającym regulacji w cywilnych motocyklach jest tłumienie odbicia (rebound). Przekłada się to bezpośrednio na to, jak szybko widelec „wstaje” po wpadnięciu w dziurę czy po pokonaniu np. „śpiącego policjanta”. Zawieszenie nie powinno w takim przypadku mocno bujać motocyklem. Wykorzystane powinno być też tyle skoku, by odpowiednio zamortyzować nierówność.   

Z kolei regulacja tłumienia dobicia (compression) ułatwia dobranie parametrów w czasie najazdu na nierówność. Zbyt miękkie nastawy mogą powodować dobicie, zbyt sztywne z kolei będą przenosić ruch przedniego koła na nadwozie motocykla. Warto tu wspomnieć, że za odbicie odpowiada zawór pracujący na tłoczysku (stąd też regulacja zazwyczaj znajduje się od góry), a za dobicie zawór pracujący na dole goleni (tam też znajdziemy śrubkę regulacyjną). Nie jest to jednak regułą – w razie wątpliwości zawsze warto zerknąć do instrukcji obsługi konkretnego motocykla.

Nie ma co się bać samodzielnej regulacji zawieszenia. W razie wątpliwości zawsze można wrócić do ustawień fabrycznych

Sprawa byłaby banalnie prosta, gdyby nie fakt, że nowoczesne zawieszenia rozdzielają każdy z tych ruchów na tak zwaną pracę wolną i szybką. W większości przypadków regulacja ma wpływ na ten pierwszy parametr. Możemy więc ustawić to, w jaki sposób widelec będzie reagował na długich nierównościach czy podczas wciśnięcia przedniego hamulca. Mamy jeszcze szybkie ruchy zawieszenia. Za ich tłumienie odpowiadają zawory zbudowane z odpowiednio dobranych, sprężystych blaszek.

Specjaliści zajmujący się tuningiem zawieszeń sporo uwagi poświęcają właśnie tym parametrom. Ich odpowiednie dobranie daje świetne efekty, a dobrze zestrojony widelec może gwarantować wysoki komfort jazdy przy jednoczesnej bardzo dobrej kontroli. W wielu motocyklach sportowych producenci zawieszeń dają użytkownikowi możliwość regulacji wszystkich parametrów. Mamy więc tłumienie w obu kierunkach, jak również z uwzględnieniem szybkiej i wolnej pracy.

Pełna elektryka. W niektórych konstrukcjach elektryczna regulacja dotyczy zarówno napięcia wstępnego sprężyn, jak i tłumienia

Tłumienie dobicia zazwyczaj ustawia się śrubą znajdującą się w dolnej części goleni. Odbicie znajdziemy za to na górze

Kręcić, ale z głową

W tym miejscu doszliśmy to punktu, w którym „cywilny” użytkownik wręcz boi się dotknąć jakiejkolwiek śrubki, by nie narobić bałaganu. Większość zawieszeń motocykli jeżdżących po naszych drogach ma seryjne nastawy, tak jakby w ogóle nie było możliwości regulacji. Tak naprawdę nie ma się czego bać. Krótka zabawa ze śrubkami pozwoli wyczuć, o co w tym wszystkim chodzi. Ja w wielu motocyklach zmieniam nastawy, by zobaczyć, jaki potencjał ma zawieszenie. I wcale nie chodzi tutaj o wyciskanie sekund na torze, tylko poczucie komfortu i bezpieczeństwa w czasie jazdy po ulicy.

Żelazną zasadą powinno być korzystanie z instrukcji obsługi. Zacznijmy od ustawień fabrycznych, które można po kilka „kliknięć” zmieniać w zależności od naszych odczuć. Nie ruszajmy też wszystkiego naraz, by lepiej nauczyć się wyczuwać wpływ danego parametru na odczucia w czasie jazdy. A jeśli jakimś cudem zrobimy regulacyjny miszmasz – wróćmy do ustawień fabrycznych i zacznijmy wszystko od początku.

Elektroniczna regulacja tłumienia często idzie w parze z koniecznością manualnego ustawienia napięcia wstępnego

Uprościć skomplikowane

Po co stosować regulację zawieszenia, skoro i tak mało kto z niej korzysta? Wielu producentów współczesnych motocykli naprawdę tak do tego podchodzi. Na szczęście możliwości współczesnych widelców są na tyle duże, że fabryczne nastawy okazują się całkiem niezłe. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie regulacji elektronicznej/elektrycznej. Jednym z pierwszych rozwiązań tego typu była ESA w bokserach BMW, ale nie jest to układ z typowym widelcem. Przykładem widelca regulowanego z pozycji kierowcy może być zawieszenie Öhlinsa stosowane w Ducati Multistradzie 1200S pierwszej generacji. Układ pozwala na zmianę napięcia wstępnego sprężyn (nawet czuć unoszenie się motocykla w czasie dokonywania regulacji) i tłumienia odbicia. Wszystko z panelu kierowcy, wraz z wyborem konkretnego trybu jazdy. Głębsze wejście w menu pozwala na dokładne, wielostopniowe dobranie tłumienia i przypisanie go do odpowiedniego trybu jazdy.

Kolejnym krokiem okazało się zawieszenie półaktywne. Tutaj również jednym z pionierów było Ducati (zawieszenie Sky-Hook Sachsa), chociaż podobne konstrukcje spotkamy dzisiaj w wielu motocyklach takich marek jak BMW, KTM, Aprilia, Yamaha itd.

Profesjonalny tuning zawieszenia wymaga ingerencji w zawory znajdujące się we wnętrzu widelca

Praktycznie każdy czołowy producent zawieszeń motocyklowych ma w ofercie widelec z półaktywną pracą. Szczegóły konstrukcyjne różnią się detalami i możliwościami (w niektórych napięcie wstępne jest regulowane elektrycznie, w innych nadal ręcznie), ale bazą zawsze jest jednostka inercyjna – IMU. Jest to urządzenie analizujące zachowanie motocykla w sześciu płaszczyznach. Wraz ze wskazaniami z ECU (otwarcie przepustnicy itp.) i czujników ABS komputer w ciągu milisekund dobiera parametry tłumienia adekwatne do warunków.

Mamy więc układ idealny, w którym w czasie powolnej jazdy w mieście zawieszenie będzie przyjemnie miękkie, podczas gdy chwilę później – w czasie szybkiego hamowania przed zakrętem – odpowiednio się utwardzi. Co ciekawe, widelec tego typu działa także na zasadzie „antynurka”. Było to rozwiązanie popularne w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku, gdy producenci próbowali ograniczyć dobijanie przedniego widelca w czasie nagłego hamowania. Miało to ułatwiać chwilowe zwiększenie tłumienia dobicia. Urządzenia (czysto mechaniczne) działały z różną skutecznością i w końcu odeszły w niepamięć. Opcje półaktywnej pracy w niektórych konstrukcjach rozwiązały także i ten problem.

W każdej chwili możemy też przejść z trybu półaktywnego na manualny i ręcznie (ale z pozycji menu, a nie śrubokrętem) wybrać interesujące nas parametry.

Widelec kołem się toczy

Lata temu jeździec nie musiał znać się na regulacji zawieszenia, gdyż zwyczajnie jej nie było. Później niezbędna była szeroka wiedza, szczególnie w przypadku dostosowania widelca do jazdy na torze, nie mówiąc już o profesjonalnych wyścigach. Dzisiaj ambitny amator na nowoczesnym motocyklu ma wszystko w jednym palcu – dosłownie i w przenośni.

Sprawdź drugą część materiału pt. Ewolucja przedniego widelca – kliknij tutaj.