Страничка мотоциклиста

Вряд ли найдется мотоциклист, который не замечал бы такие явления, как неравномерный износ шин по окружности, когда в одном месте рисунок протектора почти стерт, а с противоположной от оси стороны — будто новый; вибрация руля, совпадающая с тактом вращения колеса; странный «жвакающий» звук, издаваемый шиной, особенно хорошо различимый на мокром асфальте; неуверенное, неустойчивое движение мотоцикла, главным образом на повороте. Но не все знают, что причиной этих неприятностей является в большинстве случаев неуравновешенность колеса относительно оси вращения или продольной плоскости его симметрии (соответственно статический и динамический дисбаланс). Дисбаланс проявляется тем сильнее, чем выше скорость, и, вероятно, поэтому многие мотоциклисты не замечают его.

Между тем статический дисбаланс легко обнаружить, если зажать ось крепления колеса в тиски и несколько раз раскрутить его. Большая часть колес останавливается в одном и том же положении: вентиль камеры внизу, как самое тяжелое место колеса. Если шина была смонтирована правильно — самое легкое ее место, отмеченное краской, находилось у вентиля — дисбаланс, по всей вероятности, невелик. А уж если шину смонтировали наоборот, то неуравновешенность может оказаться значительной. В какой-то мере об этом можно судить по характеру вращения колеса на оси — при малом дисбалансе оно вращается «ленивее». Хорошо сбалансированное колесо останавливается каждый раз в ином положении.

Что же делать, если обнаружен дисбаланс? Наиболее часто он обусловлен неудачным монтажом шины на ободе. Здесь может быть несколько случаев. Об одном («легкое место» не у вентиля) мы уже сказали. Другие: шина посажена на обод с большим радиальным биением — неконцентрично с ободом; часть камеры защемлена между бортом покрышки и ободом; камера внутри покрышки не расправлена, имеет складки или скручена. Рецепт ясен: правильно смонтируйте шину. Разумеется, сам силовой набор колеса — барабан, плюс спицы, плюс обод — имеет какой-то собственный дисбаланс, но его величина на исправном колесе обычно очень мала. Если же колесо деформировано и сильно бьет в радиальном или осевом направлениях, то не избежать серьезного ремонта.

Поврежденный обод лучше всего заменить совершенно новым, то есть перетянуть колесо. Механикам и опытным мотоциклистам удается получать в этих случаях отличные результаты — биение обода не превышает 0,5 мм! Все знают, как делать, но умеют единицы. Эта работа требует аккуратности, терпения и соображения — спиц-то 36 штук, все они механически связаны, поэтому натяжение одних влияет на другие. Нужно добиться, чтобы все спицы были не только одинаковой длины, но и в равной степени натянуты, так что, если вы этим делом занимаетесь впервые, не отчаивайтесь, когда не сразу все получится идеально.

Но вот правильная геометрия колеса восстановлена, а дисбаланс все же остался. Как быть?

Видимо, здесь виновата сама шина: ее масса неравномерно распределена по окружности. Единственный выход — статическая балансировка колеса. Она не составляет сложности даже в «домашних» условиях. Надеваем колесо на ось, которую горизонтально крепим в тисках. Наматываем на спицы в «легком месте» (вверху) полоски свинца, устраняя дисбаланс. Равновесие колеса должно стать безразличным, то есть оно должно останавливаться в разных положениях. Предпочтительно располагать свинцовые грузики на двух спицах — одной справа, одной слева. Теперь можно обмотать их изоляционной лентой, чтобы не потерялись, и ездить. Кого-то это может не устроить — некрасиво. Тогда давайте поступим так: спицы, на которых устанавливаются грузы, отметим краской, полоски свинца снимем и, изготовив из алюминия подходящую формочку, отольем в нее грузы. Размер формы должен быть такой, чтобы толщина грузика была не больше 5 мм, потому что теперь нам предстоит при помощи плоскогубцев и легкого молотка придать ему пристойный вид — цилиндра или лучше конуса, охватывающего конец спицы с ниппелем. Чтобы в дальнейшем груз хорошо держался, спицу и ее ниппель предварительно обмотаем тонкой липкой лентой (рис. 1).

Рис. 1. Изготовление и установка балансировочного грузика на спицах колеса.

Даже такая, простейшая балансировка колеса эффективно снижает вибрации, вызываемые его вращением. Хотите убедиться? Тогда снимите грузик, поставьте колесо на место заднего, мотоцикл установите на центральную подставку и пустите двигатель. Попросите товарища помочь вам — поддерживать заднюю часть мотоцикла, чтобы колесо вращалось на весу (выполняя этот опыт в одиночку, вы рискуете уронить мотоцикл). Включите высшую передачу и быстро раскрутите колесо до скорости 100—120 км/ч по спидометру. Включите нейтраль в коробке передач и выключите зажигание. Следите за колесом — оно постепенно уменьшает частоту вращения, а мотоцикл начинает трястись все сильнее и сильнее. Иногда, на определенной скорости, тряска бывает так сильна, что вам с товарищем будет трудно удержать мотоцикл на подставке. Почему?

Вспомним элементарный курс физики и решим такую задачу. Груз массой 0,2 кг вращается вокруг неподвижной оси на нити длиной 0,3 м с окружной скоростью 10 км/ч. С какой силой груз растягивает нить? Ответ—53 кгс(!). Впечатляет? А ведь для балансировки иных колес то и дело приходится подвешивать к спицам груз массой 0,1 — 0,2 кг! Можете не сомневаться: даже при движении мотоцикла по идеально ровному и гладкому шоссе неуравновешенные колеса все-таки создадут тряску в такт вращению. Следовательно, такие колеса при качении будут воздействовать на дорогу с переменной по величине силой. Степень неравномерности этой силы зависит от статической нагрузки на колесо (сцепного веса).

Переднее колесо в этом отношении находится в более невыгодных условиях, чем заднее, и поэтому более неравномерно изнашивается. Разница особенно заметна, если на мотоцикле систематически ездят водитель и пассажир, когда переднее колесо нагружено намного слабее заднего. Не забывайте, что сила, вызванная дисбалансом колеса, неблагоприятно отражается на работе не только шины, но и всего мотоцикла. Ведь эту силу воспринимают передняя и задняя вилки, рама и т. д. Особенно вредное влияние она оказывает на переднюю вилку, раскачивая ее трубы в продольной плоскости, ускоряя износ посадочных гнезд подшипников, направляющих втулок, деталей амортизаторов, других узлов.

А теперь вернемся к балансировке. Установим грузик и повторим опыт. Если балансировка выполнена удачно, результаты опыта, особенно для новичка, бывают просто поразительными.

Гарантируется ли теперь разномерный износ шины? Более равномерный — да, полностью — нет! Ведь мы еще не учли действия других факторов.

Рис. 2. Динамический дисбаланс, вызванный смещением масс относительно продольной плоскости симметрии: Р1 и Р2 — силы; а — плечо пары сил.

Наше колесо сбалансировано только статически, а не динамически. Понимать это нужно так: масса колеса может быть неравномерно расположена не только по окружности (с чем мы только что имели дело), но и относительно продольной плоскости симметрии, которая параллельна плоскости вращения. При идеальной геометрии колеса масса самой шины может распределяться неравномерно по плоскостям вращения. Такой случай показан на рис. 2. Если даже силы Р1 и Р2 равны, они не уравновешены, так как создают пару и соответствующий ей момент, стремящийся повернуть колесо в сторону (на нашем рисунке — во часовой стрелке). Не будем забывать, что эта система сил вращается вместе с колесом, поэтому такое колесо при движении рыскает в стороны в такт вращению. Это вызывает дополнительное проскальзывание шины в пятке контакта с дорогой и служит ещё одной причиной неровного износа покрышки, неприятного поведения мотоцикла, К счастью мотоциклистов, мотоциклетная шина намного уже автомобильной, поэтому динамическая балансировка здесь не столь важна как для автомобиля и для дорожных мотоциклов практически не требуется.

Учтем далее, что в наших рассуждениях мы рассматривали шину как жесткое тело. На деле это не так. Жесткость и масса различных участков шины по окружности и по ширине не бывают совершенно одинаковы, поэтому при вращении под действием центробежных сил шина деформируется не совсем равномерно. В результате какие-то места дорожки протектора изнашиваются сильнее, образуя пятна на ее поверхности.

Далее. При качении шина вибрирует. Вибрации ее имеют сложный характер, их интенсивность зависит от многих факторов. Прежде всего — от скорости вращения, затем от нагрузки на шину, давления в ней, температуры, материала, рисунка, состояния протектора и т. д. Если шина имеет крупный рисунок протектора, то при ее качении даже по идеально гладкой дороге неизбежны вибрации, вызываемые работой грунтозацепов протектора. Не страшно, пока эти вынужденные колебания при определенной скорости не совпадут по частоте с собственными колебаниями шины, или деталей подвески, или других узлов ходовой части мотоцикла. Когда же колебания совпадают, шина неизбежно начнет приобретать ту или иную огранку, становясь по мере пробега все менее и менее круглой. Последний фактор во многом связан с состоянием амортизаторов — если они неисправны, то плохо приходится и шине, и мотоциклу.

Чтобы обеспечить шине долгую жизнь, не следует забывать о тормозах и манере торможения. Достаточно бывает лишь раз затормозить с юзом колеса — может произойти местное разрушение материала шины, нарушение его структуры, износ кромок грунтозацепов. В дальнейшем этот участок шины будет склонен к проскальзыванию и со временем превратится в «плешь».

Не менее важно, чтобы тормоза действовали плавно, без рывков, потому что неравномерность тормозной силы отрицательно влияет на износ шин. На практике это встречается в основном при тех или иных повреждениях поверхности барабана. Он может иметь эллипсную форму то ли вследствие сильного удара колеса о препятствие, то ли из-за местной перетяжки спиц, а случается, что греха таить, и по вине завода. Результат во всех случаях одинаково безрадостный: необходим ремонт — расточка или даже замена барабана новым.

Если неблагополучная шина эксплуатируется достаточно долго, то меры по балансировке, перестановке и т. п. часто бывают запоздалыми, а потому неэффективными. Делать это лучше с новыми шинами, не дожидаясь неприятностей.

Рис. 3. Чем крупнее грунтозацепы и мягче резина, тем неравномернее их износ.

Оценивая состояние передней и задней шин, не забывайте, что работают они в совершенно разных условиях. Силы реакции дороги, действующие на переднюю шину, постоянны по направлению, поэтому ее грунтозацепы сильнее изнашиваются в передней, набегающей на покрытие части. Через 10 тысяч километров пробега грунтозацепы закономерно приобретают вид, показанный на рис. 3. Но это не дефект. Касательные же силы, действующие в «пятне контакта» на заднюю шину, меняются по направлению (сравните резкие разгон и торможение!), поэтому ее грунтозацепы изнашиваются ровнее.

Несколько слов о взаимозаменяемости шин. Этот вопрос волнует многих начинающих мотоциклистов, особенно владельцев импортных Jawa, CZ, «панноний». Заметим прежде всего, что шины одинаковых размеров (указанных в миллиметрах или дюймах) дорожных мотоциклов взаимозаменяемы. Например, для мотоцикла Ява модели «360/00» подходят шины Л-133 (3,25 — 16) от «Восхода» или шины «Пневмант» (ГДР) соответствующих размеров: 3,25—16 и 3,50—16. На мотоциклах ЯВА модели «634» всех модификаций допустимо применять шины Л-162 или К-74 (3,50— 18) от дорожных ИЖей, а на «Панно-нии» — шины Л-130 (3,26—19) и Л-170 (3,00—19).

Рис. 4. Расчленение крупных грунтозацепов улучшает сцепление шины с гладким мокрым покрытием дороги.

Сцепление имеющих крупный рисунок шин с влажным твердым покрытием можно несколько улучшить, если каждый грунтозацеп расчленить дополнительно на две-три части, как показано на рис. 4. Делать это удобнее всего при помощи кусачек-бокорезов, а не ножом, чтобы не повредить силовой каркас шины.

Э. КОНОП, инженер

1978N08P18-19