Велосипедная подвеска - Bicycle suspension

Полноподвесной горный велосипед, в данном случае более старый Trek Fuel с одинарной осью с рычажным приводом.
Жесткий горный велосипед Trek 800 Sport 2002 года
Шток подвески из эластомера

Велосипедная подвеска это система или системы, используемые для приостановить райдера и велосипеда, чтобы изолировать их от неровностей местности. Велосипедная подвеска используется в основном на горные велосипеды, но также часто встречается на гибридные велосипеды.

Велосипедная подвеска может быть реализована множеством способов и любой их комбинацией:

Велосипеды только с передней подвеской называются хардтейл а велосипеды с подвеской спереди и сзади называются велосипеды с двойной или полной подвеской. Когда у велосипеда нет подвески, это называется жесткий. Велосипеды только с задней подвеской встречаются редко, хотя Brompton складной велосипед оборудован только задней подвеской.

Хотя обычно более жесткий каркас предпочтительнее,[нужна цитата ] Ни один материал не является бесконечно жестким, поэтому любая рама будет демонстрировать некоторый прогиб. Дизайнеры велосипедов специально делают рамы таким образом, чтобы сама рама могла поглощать некоторые вибрации.

Помимо обеспечения комфорта для водителя, системы подвески улучшаются. тяга и безопасность, помогая поддерживать контакт одного или обоих колес с землей.

История

1885 Безопасный велосипед Whippet

Еще в 1885 г. Whippet бренд безопасный велосипед отличался использованием пружин для подвешивания рамы.[1][2][3] В 1901 году известный автор велосипедов Арчибальд Шарп запатентовал пневматическую подвеску для велосипедов.[4] Он был связан с Air Springs Ltd, и они разработали мотоцикл с пневматической подвеской в ​​1909 году, но они также одолжили корреспонденту велосипед с пневматической подвеской, чтобы показать, насколько хороша подвеска.[5]

Только в 1983 году появился первый настоящий дизайн подвески. Простой задний амортизатор с одним шарниром был разработан Брайаном Скиннером и реализован на велосипеде под названием MCR Descender. У этого велосипеда была жесткая передняя вилка, так как технологии создания вилки с амортизатором еще не было, по крайней мере, для горного велосипеда.[6] Передняя подвеска впервые появилась на байке в 1990 году, когда основатель Manitou Дуг Брэдберри спроектировал и построил в своем гараже первую вилку передней подвески. В вилке использовались эластомеры и не было демпфирующего действия, только пружина. Тем не менее, жесткость можно было контролировать, и она работала хорошо, за исключением холодной погоды.[7]

Передняя подвеска

Амортизационная вилка с ходом 100 мм на горном велосипеде повышенной проходимости
Cannondale Lefty вилка

Телескопический

Передняя подвеска часто реализуется с использованием телескопическая (т.е. телескопическая) вилка. Характеристики подвески зависят от типа езды на горных велосипедах, для которого предназначена вилка, и обычно подразделяются на категории по величине хода. Например, производители выпускают разные вилки для напрямик (XC), спуск (DH), бесплатная поездка (FR) и эндуро (ND), которые имеют разные требования к ходу, весу, долговечности, прочности и характеристикам управляемости.

Вилки телескопической подвески становятся все более изощренными. Количество доступных поездок обычно увеличивалось. Когда были введены амортизационные вилки, ход в 80–100 мм считался достаточным для горного велосипеда. Такой ход теперь является обычным для гонок по пересеченной местности, в то время как вилки для скоростного спуска обычно обеспечивают ход 200 мм или более для работы в самых сложных условиях.

Среди других усовершенствований конструкции - регулируемый ход, позволяющий водителям адаптировать ход вилки к конкретной местности (например, меньший ход для подъемов или асфальтированных участков, больший ход для спусков). Многие вилки имеют возможность заблокировать ход. Это полностью исключает или значительно сокращает ход вилки для более эффективной езды по гладким участкам местности. Блокировкой иногда можно управлять дистанционно с помощью рычага на руле с помощью механического кабеля или даже с помощью электроники.

Как и все амортизаторы обычно состоит из двух частей: весна, а демпфер. Пружина может быть выполнена из стальной или титановой спирали, сжатого воздуха или даже из эластомера. Разные пружинные материалы имеют разные весенние ставки которые принципиально влияют на характеристики вилки в целом. Вилки с винтовой пружиной сохраняют приблизительно постоянную («линейную») жесткость пружины на протяжении всего своего хода. Однако жесткость пружины вилок с пневматической подвеской увеличивается с ходом, делая их прогрессивными. Катушки из титана намного легче, но намного дороже. Вилки с пневмоподвеской обычно еще легче.

Пневморессоры работают, используя характеристики сжатого воздуха, чтобы противостоять дальнейшему сжатию. Поскольку сама пружина создается сжатым воздухом, а не спиралью металла, она намного легче; это делает их популярными в конструкции для пересеченной местности. Еще одним преимуществом конструкции вилки этого типа является то, что жесткость пружины можно легко регулировать, изменяя давление воздуха внутри вилки. Это позволяет эффективно адаптировать вилку к весу водителя. Чтобы добиться этого в вилке с спиральной пружиной, нужно было бы поменять разные катушки на разные. весенние ставки. Однако давление воздуха естественным образом управляет как жесткостью пружины, так и предварительным натягом одновременно, требуя, чтобы воздушные вилки имели дополнительные системы для раздельной регулировки предварительного натяга, что усложняло задачу. Другим недостатком вилок с пневматической подвеской является сложность достижения линейной жесткости пружины на всем протяжении действия вилки. Когда вилка сжимается, воздух, находящийся внутри, сжимается. Ближе к концу хода вилки дальнейшее сжатие вилки требует еще большей силы. Это приводит к увеличению жесткости пружины и придает вилке прогрессивный вид. Увеличение объема воздуха внутри пружины уменьшает этот эффект, но объем пружины в конечном итоге ограничивается необходимостью удерживаться внутри вилки. Использование двух воздушных камер внутри системы позволило создать более линейное ощущение пневматической подвески, это достигается за счет наличия «резервной» камеры, которая подключается к основной камере, когда она достигает определенной степени сжатия. После этого открывается клапан, и камера эффективно увеличивается. Благодаря их соединению сила, необходимая для сжатия воздуха в камерах, уменьшается, что снижает ощущение экспоненциальной жесткости пружины, традиционно связанное с воздушными системами, при приближении к концу хода подвески.

Величину предварительной нагрузки на вилках с винтовой пружиной обычно можно отрегулировать, поворачивая ручку на верхней части одной из лап вилки. Конструкции с пневматической подвеской имеют различные способы борьбы с предварительной нагрузкой. Несколько систем были разработаны для влияния на предварительную нагрузку, например, раздельное нагнетание давления в разные камеры или системы, которые автоматически устанавливают провисание после изменения давления воздуха.[8]

Демпфер обычно реализуется путем принудительного прохождения масла через один или несколько небольших отверстия (также называемые портами) или стеки прокладок. На некоторых моделях амортизатор может быть отрегулирован в зависимости от веса водителя, стиля езды, местности или любой комбинации этих или других факторов. Эти два компонента часто разделены размещением пружинного механизма на одной из ножек вилки и демпфера на другой. Без демпфера система будет чрезмерно отскакивать и фактически давала бы гонщику меньше контроля, чем жесткая вилка.

Чтобы вода и грязь не повредили суспензию, гетры были использованы для покрытия стоек вилки. Однако даже при правильном уплотнении стоек и ползунков в гетрах должны быть небольшие отверстия, чтобы воздух мог входить и выходить из полости между чехлом и стойкой при движении вилки. Некоторое количество воды и песка может попасть внутрь через эти отверстия, оставаться внутри и накапливаться со временем. Так как современные дворники и уплотнения от пыли сами по себе достаточно хорошо защищают от воды и грязи, а стойки без гетр обычно считаются более эстетичными[кем? ]гетры вышли из моды.

Альтернативы

Некоторые производители пробовали другие варианты телескопической вилки. Например, Cannondale разработали амортизатор, встроенный в рулевую трубу под названием HeadShok, и одностороннюю вилку с одной ножкой, которая называется Левша. Стойки обеих систем не круглые, а на них механически обработаны плоские поверхности, которые скользят по игольчатым подшипникам вместо втулок, что предотвращает вращение колеса относительно руля. Обе эти системы заявляют, что предлагают большую жесткость и лучшее ощущение при меньшем весе. Другие, такие как Профлекс (Гирвин), Уайт и BMW, сделали вилки подвески, которые используют систему четырехзвенного рычага вместо опоры на телескопические стойки вилки, как у BMW Duolever. Вилка Suntour Swing Shock основана на винтовой консольной системе качания, а подвеска обеспечивается винтовой пружиной, которая расположена внутри рулевой трубы и доступна сверху,[9] технология, которая изначально использовалась для подвески на ранних мотоциклах.

Задняя подвеска

Велосипеды с задней подвеской обычно имеют и переднюю подвеску. Лежачие велосипеды с подвеской являются исключением и часто используют только заднюю подвеску.

Технология подвески горных велосипедов достигла больших успехов с момента своего появления в начале 1990-х годов. Ранние полноподвесные рамы были тяжелыми и имели тенденцию подпрыгивать вверх и вниз, когда водитель крутил педали. Это движение называлось «боб педали», «отдача» или «движение обезьяны» и лишало силы хода педали всадника, особенно во время подъемов по крутым холмам. Усилие резкого торможения также отрицательно сказалось на ранних конструкциях полной подвески. Когда гонщик нажимал на тормоз, эти ранние подвески сжимались во время движения и теряли часть своей способности поглощать удары. Это происходило в ситуациях, когда задняя подвеска была нужна больше всего. Когда тормозные усилия вызывают сжатие подвески, это называется приседанием при торможении.[10][11] когда торможение вызывает выдвижение подвески, это называется тормозным домкратом.

Проблемы с педальным бобом и тормозным домкратом начали контролироваться в начале 1990-х годов. Один из первых успешных велосипедов с полной подвеской был разработан Мерт Лоуилл, бывший чемпион по мотоциклам.[12] Его байк, Gary Fisher RS-1, был выпущен в 1992 году. Его задняя подвеска адаптирована под Конструкция подвески на А-образном рычаге от гонок спортивных автомобилей, и был первым четырехзвенная навеска в катании на горных велосипедах.[12] Эта конструкция уменьшила двойную проблему нежелательного торможения и нажатия педали на заднее колесо, но конструкция не была безупречной. Проблемы остались с работой подвески при ускорении, и RS-1 не мог использовать традиционные консольные тормоза, так как задняя ось и, следовательно, обод двигались относительно нижних перьев и перьев. Легкий и мощный дисковый тормоз не был разработан до середины 1990-х годов, и дисковый тормоз, используемый на RS-1, стал его крахом.

Хорст Лейтнер начал работать над проблемой крутящего момента цепи и его влияния на подвеску в середине 1970-х годов с мотоциклов. В 1985 году Лейтнер построил прототип горного велосипеда, в который вошло то, что позже стало известно как «звено Хорста». Хорст Линк - это разновидность четырехтактный приостановка. Лейтнер основал исследовательскую компанию AMP Research, которая начала производить полноподвесные горные велосипеды. В 1990 году AMP представила рычаг Хорста как элемент задней подвески с «полностью независимым рычагом» для горных велосипедов. Велосипеды с полной подвеской AMP B-3 и B-4 XC оснащались дополнительными дисковыми тормозами и задней подвеской Horst Link, очень похожей на Стойка Макферсона. Обратите внимание, что скользящий поршень в амортизаторе в данном случае представляет собой четвертую «планку». Более поздняя модель, B-5, была оснащена революционной четырехрычажной вилкой передней подвески, а также задним рычагом Хорста. Он показал ход 125 мм (5 дюймов) на велосипеде весом около 10,5 кг (23 фунта). В течение 10 лет AMP Research производила свои полноподвесные велосипеды небольшими партиями в Лагуна-Бич, Калифорния, включая производство собственных ступиц, задних амортизаторов, вилок передней подвески и гидравлических дисковых тормозов с тросовым приводом, которые они первыми разработали.[13]

Мягкий хвост

Мягкий хвост (также мягкий хвост) зависит от гибкости нижние перья регулярного алмазная рамка для создания хода подвески, иногда с включением специального изгибающегося элемента в нижние перья. Амортизатор (или эластомер) размещается на одной линии с сиденья чтобы нижние перья двигались вверх и вниз, а также для амортизации. По мере того, как подвеска перемещается по ходу хода, опора сиденья и амортизатор смещаются друг с другом. Это несоосность создает механический рычаг для сил подвески, вызывающих крутящий момент в шарнире между перьями цепи и сиденьем. Это неотъемлемый конструктивный недостаток конструкции с мягким хвостовым оперением, который сильно ограничивает возможный ход, обычно от 1 до 2 дюймов. У мягких хвостовиков мало подвижных частей и мало точек поворота, что делает их простыми и не требующими особого обслуживания. Некоторые известные примеры включают KHS Команда Softail, Трек СТП и Учебные YBB. В некоторых велосипедах (например, Cannondale Scapel, Yeti ASR Carbon и более старых байках Yeti) используется четырехрычажная подвеска, в которой одна из осей заменяется гибким звеном.

Единый задний треугольник

Единый задний треугольник или сокращенно "URT" сохраняет Нижняя скоба и задний мост всегда подключаются напрямую. Подвеска обеспечивается между задним треугольником, объединяющим задний мост и каретку, и передним треугольником, объединяющим сиденье и переднюю ось. В этой конструкции используется только одна ось, что снижает количество движущихся частей. Фиксированная длина между кареткой и задней осью дает URT преимущество нулевого роста цепи и постоянного переключения переднего переключателя. Кроме того, байк легко трансформируется в односкоростной. Однако при движении подвески URT расстояние между сиденьем и педалями изменяется, что снижает эффективность педалирования. Более того, когда гонщик переносит любой вес с сиденья на педали, он или она переносит вес с подрессоренной части велосипеда на неподрессоренные части. Таким образом, часть веса гонщика больше не подвешивается системой подвески. Поскольку педалирование само по себе является смещением этого веса, конструкция подвески очень склонна к бобу.

Известные примеры велосипедов с таким типом подвески включают: Ибис Сазбо, Кляйн Мантра, Schwinn S-10, и Трек Ю.

Одиночная точка поворота

Подвеска с одним шарниром и ходом 160 мм на Morewood Mbuzi 2008 года выпуска

Подвеска с одним шарниром - это подвеска, в которой есть только одна точка поворота, соединяющая заднее колесо с основной рамой велосипеда. На велосипеде могут быть или не быть другие шарниры, но выполнение вышеупомянутого условия делает его подвеской с одним шарниром. Велосипед может иметь четырехрычажную подвеску и при этом быть одинарной осью. Велосипед может иметь разные рычаги, соединяющие задний треугольник с амортизатором, и при этом быть одним шарниром. Такие рычаги позволяют оптимизировать ход подвески. Велосипеды с одним шарниром, в которых амортизатор напрямую соединен с задним треугольником, пользуясь простотой конструкции, создают регрессивную подвеску, которая в зависимости от типа езды и силы ударов может быть неоптимальной. Преимущество классического велосипеда с одной осью вращения по сравнению с конструкцией с одной или несколькими осями с четырьмя стержнями - это жесткость, которую можно получить с помощью одной конструкции, соединяющей заднее колесо с рамой. Некоторые конструкции пытаются объединить это преимущество с более прогрессивной подвеской за счет использования вышеупомянутых дополнительных связей между задним треугольником и амортизатором.

Еще одна проблема одношарнирных велосипедов - это «тормозной домкрат» или влияние торможения на поведение задней подвески. Конструкция с четырьмя стержнями позволяет решить эту проблему, подключив задний тормоз к перьям. Для других конструкций на некоторых велосипедах, ориентированных на скоростной спуск, использовалось плавающее крепление тормоза с помощью стойки, которая соединяет крепление заднего тормоза с рамой, как своего рода четырех стержневую систему только для тормоза. Система этого типа в основном вышла из употребления из-за дополнительного веса, который она приносит, поскольку тормозной домкрат не считается особенно серьезной проблемой.

Одиночный шарнир с приводом от рычажного механизма

Задняя подвеска с рычажным механизмом

Есть два типа одинарных шарниров с рычажным приводом: те, в которых дополнительные рычаги соединяют основные маятник к амортизатору играют структурную роль в жесткости задней части, которые представляют собой конструкции с четырьмя стержнями с одним шарниром, и те, в которых эта жесткость обеспечивается только маятником. В этом случае рычаги используются для оптимизации скорости подвески. В некоторых случаях они могут быть спроектированы для увеличения жесткости, но их роль в этом отношении не так важна, как в конструкции с четырьмя стержнями.

Известные производители, хорошо известные своим долгим использованием этой конструкции подвески, включают: KHS, Kona, Jamis, Велосипеды Diamondback и старше Трек Топливо.

Высота поворота

В конструкции с одним шарниром легко узнать, как педалирование повлияет на заднюю подвеску, посмотрев на положение шарнира и его положение относительно линии цепи. Линия цепи соответствует той части цепи, которая находится в напряжении. Его расположение зависит от размера используемой звезды и от того, какая передача выбрана на кассете. Если ось находится на этой линии или на ее продолжении, сила, действующая на цепь, не влияет на подвеску. Если точка поворота находится ниже этой линии, нажатие на педали создаст антиподъем, который сделает подвеску жестче и поднимет (степень, очевидно, зависит от расстояния по вертикали между точкой поворота и линией цепи). Если точка поворота находится выше этой линии, усилие педалирования приведет к смещению подвески на корточки. Это нежелательная черта, однако конструкция для сидения на корточках имеет то преимущество, что снижает отдачу педали. Таким образом, во всех велосипедах с подвеской всегда есть компромисс между эффективностью вращения педалей и отдачей педали. Гонщики с более тяжелым весом будут меньше страдать от отдачи педали, поэтому для них подвеска с большей защитой от приседаний не будет столь сложной задачей, как для более легких гонщиков.

Разделенная точка поворота

Конструкция раздельного шарнира представляет собой особый случай одинарного шарнира с приводом от рычажного механизма, в котором одна из точек поворота четырех стержней совпадает с задней осью. Это позволяет устанавливать суппорт дискового тормоза на плавающей сцепке (также называемой муфтой), а не на маятнике. В результате тормозной момент теперь взаимодействует с подвеской через плавающую связь. Связи могут быть сконструированы таким образом, чтобы это положительно влияло на характеристики подвески при торможении, обычно уменьшая тормозной домкрат. Кроме того, относительное вращение между тормозным диском и тормозным суппортом при движении подвески отличается от вращения в конструкции с одним шарниром. Четыре рычага в конструкции с раздельным шарниром влияют на то, как передается тормозной момент, как перемещается суппорт тормоза по отношению к диску, и влияют на соотношение рычагов между ходом колеса и ходом амортизатора. Поскольку эти влияния могут иметь различную оптимальную конструкцию рычагов, конструкция велосипеда должна обеспечивать баланс. Дэйв Уигл разработал разделенную точку поворота, которую назвал «Split Pivot». Trek Bicycle Corporation в начале 2007 года также выпустила версию конструкции с раздельным шарниром под названием «Active Braking Pivot» (ABP). Циклы Devinci выпустила лицензионную реализацию конструкции «Split Pivot», которую Дэйв Уигл запатентовал.

Хорст ссылка

Четырехрычажная задняя подвеска

Подвеска "Хорст Линк" является разновидностью четырехзвенная навеска приостановка. Он отличается тем, что оба соединительных звена поворачиваются на подседельной трубе, причем нижний шарнир расположен над центром каретки, а задняя ось расположена выше шарнира, соединяющего плавающее звено и нижнее соединительное звено.[14][15]

Специализированный купил несколько патентов Leitner, которые они используют для своей «подвески FSR». Несколько производителей лицензировали дизайн у Specialized. Некоторые европейские производители, такие как Куб и Скотт, используют ту же конструкцию подвески, но не могут импортировать ее в США до 2013 года из-за патентной защиты.[16] Norco Канадский производитель велосипедов также получил лицензию на конструкцию у Specialized, но дополнительно оптимизировал систему FSR, назвав свою собственную систему Advanced Ride Technology (ART).[17][18]

Короткое звено с четырьмя стержнями

Хотя эти конструкции не обязательно обладают какими-либо общими характеристиками подвески, все они имеют определенные конструктивные преимущества. Поскольку соединительные звенья очень короткие, плавающее звено имеет форму жесткого заднего треугольника, достаточно большого, чтобы охватить заднее колесо. Это позволяет заднему треугольнику с обеих сторон колеса быть жестко соединенным вместе как одно целое перед прикреплением к соединительным звеньям четырех стержня. Это значительно увеличивает поперечную жесткость и жесткость на кручение задней части, что часто является недостатком четырехрычажных конструкций, и снижает нагрузку на шарниры, соединительные звенья и соединение между задней осью и рамой.

Виртуальная точка разворота

Подвеска VPP на Santa Cruz Tallboy 2013 года выпуска

«Виртуальная точка поворота» или VPP - это название четырехрычажной рычажной подвески с относительно короткими звеньями, соединяющими задний треугольник с рамой. Он отличается эффектом удлинения нижних перьев и S-образным ходом оси.[19] В некоторых вариантах звенья могут вращаться в противоположном направлении по мере движения подвески. В мгновенный центр вращения, как и во всех системах связи, также называется виртуальной точкой поворота. Подвеска Virtual Pivot Point была разработана Джейми Калоном и Джеймсом Классеном для Outland Bikes в девяностых годах.[20] и соответствующие патенты теперь принадлежат Велосипеды Санта-Крус.

Живая связь

В новой конструкции подвески от Spot Bikes «Living Link» сочетается с обычной системой задней подвески VPP или двухрычажной подвеской. Эта конструкция заменяет нижнее шарнирное соединение на пластинчатую пружину из углеродного волокна, соединяющую передний треугольник с задним треугольником велосипеда. Это может показаться менее прочным, но их технология из углеродного волокна является одной из лучших и, поскольку это такое короткое звено, оно может выдерживать большие нагрузки. Согласно форумам PinkBike, такая конструкция подвески помогает повысить эффективность вращения педалей и преодолевать неровности, как никто другой.[21][22][23]

DW-ссылка

Схема подвески DW-link, реализованная в воскресенье Iron Horse, показывает расположение мгновенного центра в верхней части
Основная статья: DW-ссылка

DW-link Дэйва Уигла - еще одна четырехрычажная подвеска с двумя относительно короткими рычагами, которые обычно вращаются в одном направлении. Он характеризуется противодействием приседаниям, который зависит от хода подвески, и предназначен для уменьшения потерь энергии в результате приседаний во время вращения педалей.[24] Как правило, у него более высокий антиприсед в начале хода подвески и меньше после него. DW-ссылка изначально использовалась Iron Horse Bicycle Company. Компания объявила о банкротстве в начале 2009 года и была приобретена Dorel Industries в июле 2009 года.[25] DW-link теперь имеет лицензию на Ибис, Независимое изготовление, Велосипеды Turner Suspension, и Pivot Cycles.[26]

Гигантский Маэстро

Другой вариант с использованием коротких, вращающихся в одном направлении, звеньев используется Гигантские Велосипеды называется «Маэстро». Дэйв Уигл подал в суд на Giant за нарушение патентных прав после того, как Giant проконсультировался с Дэйвом Уиглом из DW Link. В 2014 году иск был прекращен после длительной и дорогостоящей борьбы.[27]

Переключить ссылку

Еще один вариант дизайна коротких ссылок - это «Переключить ссылку», которая встречается на некоторых Йети мотоциклы, такие как SB-66, разработанный Дэйвом Эрлом. В исходном виде задний треугольник соединяется с рамой при помощи эксцентричный нижний шарнир, эффективно создавая очень короткое нижнее звено, длина которого равна длине от центра эксцентрика до прикрепленного шарнира. Нижняя тяга сначала немного поворачивается вверх и назад. Звенья вращались в противоположных направлениях, так что верхнее звено сначала вращалось вперед и вверх. По мере дальнейшего вращения верхней тяги она будет двигаться вниз, реверсируя или «переключая» направление нижней тяги вниз и вперед. В более поздней версии нижняя тяга была заменена линейным подшипником, основанным на технологии амортизации Fox Racing Shox. Этот линейный подшипник сначала просто перемещается вверх, а затем вниз к концу хода подвески.

Trek Full Floater

Велосипеды Trek "Full Floater" - это система, в которой задний амортизатор прикреплен только к заднему треугольнику. Нижние перья поворачиваются на подседельной трубе, затем переходят в передний треугольник, а нижняя втулка амортизатора крепится к нижним перьям. Подседельные перья прикрепляются к звену «Evo», которое затем прикрепляется к верхним втулкам амортизатора. Эта система позволяет более точно настраивать кинематику подвески, поскольку угол удара относительно рычагов во время движения изменяется более линейно. Trek также сочетает в себе «Full Floater» с его задней осью «ABP», где шарнир задней подвески является задней осью, что снижает обратную связь педали и предотвращает изменение тормозных сил на колесе движения подвески. Он также обеспечивает лучшее сцепление с дорогой и контроль за счет торможения на пересеченной местности. С 2017 года в Trek перестали использовать полный поплавок.

Equilink

Система подвески «Equilink» была разработана Felt Bicycles для их полной линии подвески. В системе используется «стиль Стивенсона». шестиступенчатая навеска подвесная система.[28] Equilink получил свое название от стержня в форме собачьей кости, который связывает верхние и нижние звенья вместе. Ранние модели включали шарнир между перьями цепи и сиденьем, тогда как в более поздних моделях из углеродного волокна перья цепи и сиденья были единым целым, создавая поворотное действие за счет изгиба. Фелт утверждает, что система сохраняет эффективность педалирования при любой комбинации передач.[29]

Плавающая трансмиссия

Велосипеды с «плавающей трансмиссией» или «плавающей кареткой» могут использовать систему подвески любого типа для подвешивания заднего колеса к раме, но использовать рычаги для соединения кривошипа с рамой и задней подвеской. Поскольку рычаги соединены с задней подвеской, движение подвески также вызывает движение кривошипа. Плавающая трансмиссия часто используется для компенсации недостатков конкретной системы задней подвески, чтобы конструкция могла лучше использовать ее преимущества.

Независимая трансмиссия

"Независимая трансмиссия" (или "IDrive"[нужна цитата ]) - четырехрычажная подвеска для кривошипных узлов велосипеда,[30][31] само заднее колесо подвешено как одинарная подвеска. Он был разработан дизайнером подвески для горных велосипедов Джимом Басби-младшим и явился прямым результатом ограничений, с которыми столкнулся GT LTS (Велосипеды GT ' "Links Tuned Suspension") четырехрычажная конструкция рычажного механизма, используемая GT Bicycles с 1993 по 1998 год. IDrive пытается максимизировать эффективность передачи энергии от водителя к заднему колесу. Нижний кронштейн расположен эксцентрично в подшипнике внутри маятника, расстояние между центром подшипника и кареткой фактически создает очень короткое звено, а сам маятник создает еще одно. Связь между вкладышем подшипника и рамой завершает четырехзвенную связь с нижним кронштейном на плавающем рычаге и рычажным механизмом в целом, приводимым в действие движением маятника.

Монолинк

"Monolink", сделанный Maverick Bikes и разработанный RockShox основатель Пол Тернер, представляет собой вариант подвески с независимой трансмиссией и вариацию Стойка Макферсон. Он использует три точки поворота и скользящее действие амортизатора, чтобы обеспечить четвертую степень свободы. Эта конструкция размещает нижний кронштейн на звене (Monolink), соединяющем раму и задний треугольник. Любая нагрузка на кривошипы является частично неподрессоренной, поскольку она также является нагрузкой на одну из частей самой подвески и активно противодействует подвеске. Однако из-за этого во время спринтов вне седла становится меньше бобов. И снова это попытка максимизировать эффективность трансмиссии, ставя под угрозу другие области. Известными мотоциклами, использующими эту конструкцию, являются Maverick ML7, Durance, ML8 и Klein Palomino.

Pendbox

"Pendbox" находится на нескольких Лапьера одношарнирные велосипеды с приводом от рычажного механизма, в которых кривошип в сборе подвешен к раме с помощью «мини-маятника»; Pendbox. Звено соединяет маятник и Pendbox таким образом, что они образуют четырехзвенную связь.[32]

Подвеска сиденья

А Brooks натуральная кожа седло подвески установлен на подвесной подседельный штырь.

Подвеска может быть реализована на седле либо с помощью седло подвески, подвесные рельсы или подвесной подседельный штырь. Есть много разных видов подседельных штырей, не путать с подседельные штыри, работающих на множестве различных механизмов. Различные конструкции подвески заставляют сиденье двигаться по разному во время сжатия.

Самый простой подвесной подседельный штырь поршневого типа, как тот, что изображен сбоку, использует скользящую стойку с давлением пружины, которое часто можно изменить, отрегулировав резьбовую вставку в нижней части стойки, чтобы отрегулировать предварительную нагрузку на пружину. Все подседельные штыри поршневого типа перемещаются вперед и вниз по наклону подседельной трубы. Из-за того, что эти детали должны скользить вверх и вниз, все подседельные штыри с поршневой подвеской страдают, по крайней мере, от небольшого поворота вокруг оси стойки, в результате чего сиденье может слегка покачиваться из стороны в сторону. Подседельные штыри поршневого типа с пружинами без предварительной нагрузки или другой конструкции с плохими допусками также могут слегка покачиваться вверх и вниз в седле по оси стойки. Сиденье, которое не удерживается должным образом, может быть опасным, если не, по крайней мере, неудобным и раздражающим. Более новые и улучшенные конструкции подседельного штыря поршневого типа сводят к минимуму все формы покачивания, и даже доступны подседельные штыри с реальными регулируемыми поршнями, встроенными в стойку.

Подседельные штыри с параллелограммной подвеской используют сдвоенные стержни, которые соединяют зажим седла со стойкой, и все работают по дуге, хотя некоторые из них дуги назад, а другие - вперед. Различия между направлениями дуги создают стойки, которые предназначены для разных целей: задняя дуга лучше подходит для небольших колес, быстрого движения или подъема, в то время как прямое направление лучше всего с большими колесами на спуске или на более медленных скоростях. Некоторые подседельные штыри имеют неровные звенья, образующие то, что на самом деле не является параллелограммом, так что дуга при сжатии приближается к прямой линии. Для натяжения подседельного штыря используются различные конструкции, в одних используются эластомеры, в других - поршни. Размер, форма и положение этих эластомеров и поршней также различаются в зависимости от марки и модели. Некоторые из эластомеров регулируются путем наложения различных комбинаций эластомерных колец для создания определенного профиля и увеличения подвески. В других есть регулируемое давление воздуха или способы изменения профиля сжатия.

рельс Подвеска представляет собой V-образную петлю рельса сиденья с дополнительным зажимом наверху. Направляющие подвески соединяются с зажимом седла на подседельном штыре, а дополнительный зажим седла на направляющих соединяется с сиденьем, поднимая сиденье на дополнительные 1,5-3 дюйма выше. Жесткость подвесных реек задается размещением зажимов на сгибе рельсов. Подвеска движется вниз и назад по дуге, радиус и расстояние определяются ее жесткостью.

Эффективность подвески седла, поручня или подседельного штыря зависит от того, насколько всадник опирается на седло своим весом. По этой причине этот тип подвески наиболее популярен на велосипедах с более вертикальной посадкой, когда велосипедист проводит большую часть времени сидя. They are especially good for bikes with no other form of suspension such as hybrid bikes, cruisers, road or cyclocross bikes however they can still help on hardtail mountain bikes if used for riding rough or bumpy areas where the suspension in the fork does not create adequate comfort.

Suspension hub

Suspension may be provided in the hub of a bicycle wheel.[33] One manufacturer offers 12 mm to 24 mm of travel.[34]

In mountain biking the term 'suspension hub' was used in the 90s to describe hubs with oversized axle ends and a thicker axles than were customary at the time. These hubs were designed to stiffen up suspension forks, which were still somewhat of a novelty, by rigidly holding the fork legs in position relative to each other once the wheel was fitted, improving steering response in the fork. This term is no longer used as this function is no longer an exceptional requirement for mountain bike front hubs, so all current mountain bike hubs are suspension hubs.

Терминология

Several terms are commonly used to describe different aspects of a bicycle suspension.

Путешествовать

Путешествовать refers to how much movement a suspension mechanism allows. It usually measures how much the wheel axle moves.

Preload

Preload refers to the force applied to spring component before external loads, such as rider weight, are applied. More preload makes the suspension sag less and less preload makes the suspension sag more. Adjusting preload affects the ride height of the suspension.

Отскок

Отскок refers to the rate at which the suspension component returns to its original configuration after absorbing a shock. The term also generally refers to rebound damping or rebound damping adjustments on shocks, which vary the rebound speed. More rebound damping will cause the shock to return at a slower rate.

Провисание

Провисание refers to how much a suspension moves under just the static load of the rider. Sag is often used as one parameter when tuning a suspension for a rider. Spring preload is adjusted until the desired amount of sag is measured.

Блокировка

Блокировка refers to a mechanism to disable a suspension mechanism to render it substantially rigid. This may be desirable during climbing or sprinting to prevent the suspension from absorbing power applied by the rider. Some lockout mechanisms also feature a "blow off" system that deactivates the lockout when an appropriate force is applied to help prevent damage to the shock and rider injury under high unexpected loads.

Bob and squat

Боб и приседать refer to how a suspension, usually rear, responds to rider pedalling. Squat usually refers to how the rear end sinks under acceleration, and bob refers to repeated squat and rebound with each pedal stroke. Both are undesirable characteristics as they rob power from pedalling. Many suspension systems incorporate anti-bob, anti-squat, or "platform" damping to help eliminate bob.[35]

Pedal feedback

Pedal feedback describes torque applied to the шатуны посредством цепь caused by motion of the rear axle relative to the Нижняя скоба.[35] Pedal feedback is caused by an increase in the distance between the chainring and rear cog, and it can be felt as a torque on the crankset opposite to forward pedaling.

Compression damping

Compression damping refers to systems that slow the rate of compression in a front fork shock or rear shock. Compression damping is usually accomplished by forcing a hydraulic fluid (such as oil) through a valve when the shock becomes loaded. The amount of damping is determined by the resistance through the valve, a higher amount of damping resulting from greater resistance in the valve. Many shocks have compression damping adjustments which vary the resistance in the valve. Often, lockouts function by allowing no or very little compression.

Неподрессоренная масса

Основная статья: Неподрессоренная масса

Неподрессоренная масса is the mass of the portions of bicycles that is not supported by the suspension systems. At one extreme are road bicycles with no suspension in the frames, very little in the шины, and none in the saddles. By raising themselves off their saddles, riders may provide suspension with their knees, making their mass be sprung mass, but all of the mass of the bicycles remains неподрессоренная масса. At the other extreme are full suspension mountain bikes. With front and rear suspensions the only parts unsuspended are the wheels and small parts of the front forks and rear chain-stays. Even then, as mountain bikes have large low-pressure tires which allow much more путешествовать than small high-pressure road tires, the wheels are sprung to some extent as well.

In general, bikes are so light compared to their riders that travel is a much bigger motivator than unsprung mass in determining where to put the suspension and how much to use. The exception to this is that on recumbent and tandem bicycles where the riders are either unable to lift themselves out of their seat or unable to see in advance when that will be needed, the riders' mass can no longer be expected to be supported by their knees over road irregularities. These bicycles generally have some sort of suspension system to reduce unsprung mass.

Горные велосипеды

Rear suspension of a Trek Fuel 90, a low single pivot with rocker linkage design.

Много новее горные велосипеды have a full suspension design. In the past, mountain bikes had a rigid frame and a rigid fork. In the early 1990s, mountain bikes started to have front suspension forks. This made riding on rough terrain easier on a rider's arms. The first suspension forks had about 1½ to 2 inches (38 to 50 mm) of suspension travel. Soon after, some frame designers came out with a full suspension frame which gave riders a smoother ride throughout the ride.

Newer suspension frame and fork designs have reduced weight, increased amount of suspension путешествовать, and improved feel. Many lock out the rear suspension while the rider is pedaling hard or climbing, in order to improve pedaling efficiency. Most suspension frames and forks have about 4-6 inches (100–150 mm) of suspension travel. More aggressive suspension frames and forks made for downhill racing and freeriding have as much as 8 or 9 inches (200 or 230 mm) of suspension travel.

Many riders still prefer to ride a хардтейл frame, and almost all mountain bicycle riders use a suspension fork. Notable suspension fork manufacturers include Маниту, Öhlins, Марзокки, Fox Racing Shox, RockShox, и (в меньшей степени) X-Fusion, RST, Suntour и Магура. Some bicycle manufacturers (notably Cannondale и Специализированный ) also make their own suspension systems to fully complement and integrate the bike set-up.

Road bikes

Although much less common, some дорожные велосипеды do incorporate suspensions, particularly the Мягкий хвост variety mentioned above. Одним из примеров является Trek Bicycle Corporation 's s.p.a (Suspension Performance Advantage) rear suspension, offered on some of their Pilot models, but the system was removed for the 2008 model year.Virtually all bicycles produced by Alex Moulton bicycles also have very effective full suspension, due to the low unsuspended mass of the small wheels and high pressure tires, a characteristic of the unconventional design of these bicycles. A recent design is the cantilevered 'swing shock'[9] on some modern hybrid bikes.[36]

Recumbent bikes

The Optima Stinger recumbent with rear suspension

Много лежачие велосипеды have at least a rear suspension because the rider is usually unable to lift themselves off the seat while riding. Single pivot is usually adequate when the pedaling thrust is horizontal - that is, forwards rather than downwards. This is usually the case provided the bottom bracket is higher than the seat's base height. Where the bottom bracket is significantly lower than the seat base, there may still be some pedaling-induced bounce.

Short-wheelbase recumbents benefit from front suspension more than long wheelbase recumbents because the front wheel (often small diameter which further magnifies the need for suspension) is taking a much larger portion of the loads than in a long wheelbase recumbent.

Softride and Zipp

В Softride Suspension System was launched at the Interbike 1989 bike show. The original SRS systems consisted of two foam filled fiberglass boxes bonded together with a viscoelastic layer. Originally intended for the use in горные велосипеды, Softride produced its first full-fledged mountain bike, the PowerCurve, in 1991. During 1996 Softride released its first aluminum frame road bike, the Classic TT. The Softride Suspension System is used almost exclusively for triathlon racing. Softride ceased bicycle production in 2007 after the design was banned from UCI races.[37]

A very closely related suspension design to the Softride is the Zipp 2001, a contemporary competing beam bicycle, where the suspension was in the hinge, rather than in flex of the beam itself.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Херлихи, Дэвид В. (2004). Bicycle: History. Издательство Йельского университета. п. 246. ISBN  0-300-10418-9. The popular Whippet incorporated a series of external springs suspending the entire frame.
  2. ^ Wiebe E. Bijker (1997). Of Bicycles, Bakelites, and Bulbs: Toward a Theory of Sociotechnical Change. MIT Press. п. 73. ISBN  9780262522274. Even the successful "Whippet" with its many movable parts needed more attention than an ordinary bicycle.
  3. ^ Тони Хэдланд и Ханс-Эрхард Лессинг (2014). Bicycle Design, An Illustrated History. MIT Press. п. 207. ISBN  978-0-262-02675-8. The Whippet bicycle of the mid 1880s had the whole section of the frame carrying the handlebars, the seat, and the cranks sprung as a single unit.
  4. ^ GB 190100764, "Improvements in Cycles" 
  5. ^ Компания A.S.L. Spring-Frame Motor Bicycle, The Motor Cycle, 7 Jul 1909, p502
  6. ^ oldschoolracing.ch - vintage Mountainbikes race ready! “MCR Descender.” Доступ 8 мая 2020 г. http://www.oldschoolracing.ch/archiv/descender/.
  7. ^ The Pro’s Closet. “Vintage Full-Suspension Mountain Bikes: The Good, the Bad, and the Ugly.” Accessed 1 March 2020. https://www.theproscloset.com/blogs/news/five-vintage-full-suspension-bikes.
  8. ^ "Setting the FOX/Specialized Auto-Sag Rear Shock". Архивировано из оригинал 12 сентября 2012 г.
  9. ^ а б "404 - SR SUNTOUR Cycling". www.srsuntour-cycling.com.
  10. ^ M. Sasaki, Kenneth (2001). "Path Analysis - A Bicycle Rear Suspension Analysis Method" (PDF).[постоянная мертвая ссылка ]
  11. ^ Фоул, Тони (2006). Управление мотоциклом и конструкция шасси (Второе изд.). Тони Фоул Дизайн. ISBN  978-84-933286-3-4.
  12. ^ а б Hadland, Tony (2014). Дизайн велосипедов: иллюстрированная история. ISBN  9780262322225. Получено 2 января 2016.
  13. ^ "History of AMP Research". AMP Research. Архивировано из оригинал 19 октября 2007 г.. Получено 20 февраля 2013.
  14. ^ Leitner, Horst. "Rear suspension for bicycles US5678837" (PDF). Получено 21 февраля 2013.
  15. ^ Leitner, Horst. "Rear suspension for bicycles US5509679" (PDF). Получено 21 февраля 2013.
  16. ^ "Scott USA Genius". Архивировано из оригинал 20 февраля 2009 г.. Получено 21 февраля 2013.
  17. ^ "EXPLAINING ADVANCED RIDE TECHNOLOGY – A.R.T." Велосипеды Norco. Архивировано из оригинал 14 июля 2014 г.. Получено 14 июля 2014.
  18. ^ "Bike Test: Norco Range 2". Журнал Велосипедов. The Enthusiast Network. Получено 14 июля 2014.
  19. ^ "US Patent RE39159 - Bicycle wheel travel path for selectively applying chainstay lengthening effect" (PDF). Получено 20 февраля 2013.
  20. ^ Hayes, Paul 'Supersonic'; Young, Simon; Doddy. "Buyer's guide to mountain bike suspension, part 2". Получено 20 февраля 2013.
  21. ^ Pinkbike. “Spot Mayhem 29 - Review,” 5 February 2018. https://www.pinkbike.com/news/spot-mayhem-review.html.
  22. ^ Spot Bikes. “Rollik 150.” Доступ 8 мая 2020 г. https://spotbikes.com/products/rollik-150-bike.
  23. ^ Spot Bikes. “Spot Bikes - About Us.” Доступ 8 мая 2020 г. https://spotbikes.com/pages/about-us.
  24. ^ Weagle, David. "Vehicle suspension systems US7128329" (PDF). Получено 20 февраля 2013.
  25. ^ "Dorel Discusses Iron Horse Purchase". Получено 10 ноября 2018.
  26. ^ "dw-Link". В архиве from the original on 5 March 2009. Получено 15 марта 2009.
  27. ^ Dave Weagle Ends Patent Lawsuit Versus Giant Bicycles, 1 July 2014, archived from оригинал 1 февраля 2016 г.
  28. ^ Huang, James (25–29 September 2006). "Felt Equilink design offers another viable rear suspension alternative". Получено 23 февраля 2013.
  29. ^ Felt Bicycles. "Equilink™ Suspension Platform" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 10 февраля 2013 г.. Получено 23 февраля 2013.
  30. ^ Busby, James S. "Bicycle with crank assembly suspension system US6073950" (PDF). Получено 23 февраля 2013.
  31. ^ Busby, James S. "Bicycle with crank assembly suspension system US6099010" (PDF). Получено 23 февраля 2013.
  32. ^ Levy, Mike. "Lapierre DH-720 - Tested". Pinkbike.com. Получено 23 февраля 2013.
  33. ^ Burgess, John (2004). "A Ride from London to Paris, and fitting and using a Pantour suspension front hub, and other modifications, on a Brompton". The Folding Society. Получено 13 октября 2012.
  34. ^ "A heavenly hub: The Pantour suspension hub courier-tested". VeloVision Magazine. VeloVision (10). Июнь 2003 г. Архивировано с оригинал 14 апреля 2005 г.. Получено 13 октября 2012.
  35. ^ а б Phillips, Matt (April 2009). "You Don't Know Squat". Горный велосипед. Rodale: 39–45.
  36. ^ http://www.bhbikes.com/web/en/outlet/outlet/easy-motion-trekking/mega.html[постоянная мертвая ссылка ]
  37. ^ "ABOUT SOFTRIDE". Архивировано из оригинал 1 января 2007 г.. Получено 18 января 2007.