Перевернутые амортизационные вилки и немного о Lefty

Поверьте на слово, не было цели писать отдельную статью о перевернутых вилках. Честное слово. Но статья таки родилась.

Поводом послужила новость от молодого немецкого бренда, который презентовал свою лимитированную вилку Intend Bandit. Лимитированность продукта заключается в том, что заказать его можно до 31 декабря. То есть, если вы не нашли себе подарок в пределах 10 баксов к Новому Году в нашей подборке, то вы можете себе презентовать вилочку за 2000 евро. Вилка рассчитана под рулевой стакан высотой не более 133 мм, под 29-е колеса и обладает ходом от 150-ти до 190 мм.

Отличительной особенностью новой модели является необычная асимметричная конструкция. Левая нога намекает на двухкоронное исполнение, тогда как правая остается в привычных размерностях. Кроме того, что производитель обещает таким образом дать больше жесткости, он увеличивает объем камеры негативной воздушной пружины. Значит это, что вилка будет очень плюшевой на мелких неровностях при сохранении достаточной жесткости пружины при серьезных нагрузках. И еще… а всё. Новость закончилась.

Дальше мы расскажем немного подробнее о вилках такого типа. Кстати, новость эта на просторах интернета употреблялась также с упоминанием вилки Lefty от Cannondale. Что ж, и про нее тоже придется подрассказать.

Когда появились перевернутые амортизационные вилки?

Начать стоит с того, когда амортизационные вилки вообще появились, хотя бы в привычном виде. А произошло это аж в 1935 году. Компания BMW установила первую вилку со встроенным амортизатором на мотоцикл своего производства. С тех пор все и началось. Надеюсь, что о преимуществах амортизированной вилки вы прекрасно осведомлены и заострять внимание на этом аспекте необходимости нет.

Перевернутые вилки свое начало берут в 1980-х годах, когда любители мототехники находились в активном поиске решений позволяющих наваливать на своей технике быстрее и жестче.

На велосипеды эти вилки пришли, когда тормоза стали становиться дисковыми. Да, раньше перевертыши были не актуальны потому, что V-brake. То есть, неподвижная верхняя часть вилки, где крепился тормоз сталкивалась с постоянно подвижным колесом. Стало быть, здесь подходили только дисковые решения.

Для чего нужны перевернутые вилки? + Достоинства

Здесь хочется начать с модельного ряда вилок RockShox. Дело в том, что дочерний бренд американской компании SRAM у многих на виду. А значит и многие могли видеть перевернутую вилку для велосипеда именно от это бренда впервые. Однако первой компания не была на этом поприще, кроме нее видными представителями были вилки Marzocchi Shiver, Manitou Dorado и Magura Boltron. Первые две двухкоронные, третья просто обладает большим ходом. Всех их объединяет принадлежность к довольно жестким дисциплинам типа даунхилла, то есть, вилки предназначены для серьезных нагрузок. То же касается и вилки Intend Bandit, у нее ход, напомню, составляет 150-190 мм. На кросс-кантрийник такое оборудование не ставят, слишком жирно получается. Исходя из вышеперечисленных моментов уже можно сделать первое наблюдение – перевернутые вилки для жести. RockShox RS-1 является исключением из правил, предназначенное, как раз, для кросс-кантри. 

Вилки с перевернутой конструкцией обладают большой жесткостью в сравнении со своими привычными собратьями. Так происходит потому, что у обычной вилки толщина самой нагруженной части, ноги, составляет, например, 32 мм. Диаметр штанов вилки при этом может достигать, например, 50 мм. Точность цифр нам сейчас не важна, главное понять принцип. Разумеется, труба, чей диаметр больше, обладает большей жесткостью. Если эту большую трубу мы поместим не вниз, а вверх вилки и зафиксируем, то вилка должна стать жестче. Подвижными теперь становятся ноги вилки, чей диаметр меньше.

При этом они теперь находятся намного ближе к оси колеса, где плечо изгибающего момента меньше. К тому же, в перевернутой конструкции есть возможность сократить длину ног и увеличить расстояние между башингами. Чем больше расстояние между башингами, тем меньше трение из-за того, что у ног остается меньше шансов на изгиб. А короткие ноги тоже жестче, чем их длинные конкуренты.

Чтобы понять этот принцип достаточно провести простой эксперимент. Допустим, у нас есть просверленное отверстие в каком-то материале диаметром 5 мм. Берем сверло диаметром 4,9 мм и вставляем в отверстие под углом 90 градусов. В таком случае мы обнаружим, что сверло относительно просто заходит внутрь отверстия. Теперь попробуем проделать то же самое только теперь сверло будем вставлять не под прямым углом, а немного его отклоним в сторону. Вы почувствуете, насколько сложнее теперь оно входит внутрь и как сильно стремится выровняться, чтобы проходить свободнее. Всё то же самое происходит внутри вилки, ноги также начинают входить под углом и стремятся выровняться внутри штанов упираясь в башинги. Именно поэтому износ покрытия вилок всегда неравномерный и стирается в первую очередь с более нагруженной стороны. Притом верхний башинг точит переднюю часть ног, а нижний заднюю. Всё это видно при разборке видавшей виды вилки. 

Напомню, что чем больше расстояние между башингами, тем меньше проявляется этот эффект, износ происходит равномернее, силы трения оказывают меньше воздействия на работу вилки. Масло в штанах продвинутых вилок находится там специально для того, чтобы эти самые башинги были постоянно смазаны. Поэтому, кстати, среди бывалых райдеров есть обычай переворачивать велосипед вверх ногами перед выездом. Так масло стекает со дна штанов и попадает на башинги, трение становится меньше, страгивание и работа происходят с меньшими усилиями.

Компания Fox пошла дальше всех в этом смысле и вовсе сделала специальные дренажные каналы, через которые масло с самого низу штанов поступает в башинги под воздействием избыточного давления воздуха, возникающего в процессе сжатия вилки.

Что происходит, если велосипед не переворачивать вверх ногами, а дренажных каналов нет? Не происходит ничего. Внутри штанов, сразу под пыльником, находится поролоновое колечко пропитанное жидкой смазкой. На какое-то время его хватает, но если велосипед катается годами не зная перевернутого состояния, то можно сказать, что работает вилка практически на сухую. Я уже даже не говорю о необходимости своевременного обслуживания.

Важно, правда, отметить, что масло льется в штаны не любых вилок. Такая процедура должна быть предусмотрена производителем, иначе рискуете ездить на вечно перепачканном маслом велосипеде с риском остаться без переднего тормоза. Короче, не стоит в обычную пружинную вилку доливать масло в штаны. Там башинги пластиковые, а смазка применяется густая.

Вилка перевертыш в этом контексте намного практичнее, так как масло внутри штанов всегда находится внизу, ноги постоянно мокрые и легко скользят по башингам. То есть, смазка осуществляется максимально эффективно.

Довольно существенным недостатком перевернутых амортизированных вилок считается их низкая торсионная жесткость. Если зафиксировать колесо ногами и попробовать с силой покрутить руль, то можно будет увидеть, что такая конструкция более других подвержена скручиванию. Рядовых райдеров это пугает до одури. Производители же мототехники и перевертышей для велосипедов не устают повторять, что такой вид нагрузки в движении практически отсутствует. То есть, ситуации, когда вилка испытывает торсионные нагрузки есть, но ими предпочитают пренебрегать. Впрочем, многие райдеры отмечают, что низкая торсионная жесткость в процессе движения в поворотах сильно ощущается.
 
И вот, наконец-то, мы подошли к ответу на вопрос – на кой эти вилки вообще нужны? Складываем все исходные данные вместе: повышенная жесткость на изгиб в верхней части (наиболее нагруженной), улучшенная смазка башингов, большее расстояние между башингами, укороченные (читай “жесткие”) ноги. На выходе мы получаем амортизированную вилку с плюшевым ходом и невероятной жесткостью, которая важна в высоконагруженных МТБ дисциплинах. Вот и весь ответ, собственно – легче ход, больше жесткость.

Бытует мнение также, что большую роль играет вес неподрессоренной массы велосипеда. Перевернутая конструкция вилки и здесь выигрывает. Облегченная подвижная часть перевернутой вилки позволяет ей отрабатывать неровности быстрее и четче. Здесь все просто, для понимания просто попробуйте резко сдвинуть с места двухлитровую бутылку и поллитровую, разница будет существенная. Получается, что легкому колесу и фрагменту вилки легче придать ускорение при отработке неровности, чем более тяжелым. Конечно, разница на вилках будет не такой большой и заметной, как в эксперименте с бутылками, но она тоже есть. В спорте мелочей не бывает. Вспомните хотя бы шоссеров, которые экономят по 1-2 Ватта на паре граммов, снятых с велосипеда.

Кажется, что перевернутая конструкция вилки обладает только плюсами, но это совсем не так.

Недостатки

Первый и самый основной недостаток вилок похожей конструкции – цена. Если взять тот же RockShox, то модель SID стоит более, чем в два раза дешевле при почти той же производительности. Вот и вся математика

Второй недостаток кроется в той самой торсионной жесткости, о чём мы уже упоминали. Она, действительно, не на самом высоком уровне, если сравнивать с привычной конструкцией. Увы.

Третий недостаток вытекает из… он просто буквально вытекает. Если вернуться к вилке с обычной конструкцией, то многие вспомнят, что в какой-то момент на ногах начинает появляться масло. Это первый признак износа пыльников, необходима замена. Избыток масла на ногах, в общем-то, никак не мешает. Он есть, его вытираешь и едешь дальше. Ну, налипает пыль на ноги, ну быстрее износ происходит… мелочи.  А теперь возвращаемся к перевернутой вилке. Износ пыльника тут приведет к обильному вытеканию масла, так как во время работы внутри штанов создается избыточное давление воздуха. Выдавленное наружу масло попадает на передний тормоз и… дальше можно себе только представить последствия. Ведь, напомню, вилки применяются в довольно жестких дисциплинах, а не для прогулок по парку со скоростью пешехода.

Тонкости

Что касается грязи и пыльников. Многие думают, что открытые ноги около втулки – это быстрая смерть вилки, так как туда прилетает много пыли и всё сразу липнет на анодированное покрытие, а потом под манжеты и все трется между собой, как наждачкой. Ребята, всё это ерунда.

Если вы когда нибудь ездили на велосипеде с любой вилкой, то могли обратить внимание, что самое грязное место на вилке находится там, где находится покрышка. То есть, больше всего грязи прилетает не с дороги, а с колеса. Компания Manitou, кстати, по этому поводу делает вилки с обратной гориллой. Такой приём позволяет защитить покрытие ног от постоянно прилетающей грязи, что продливает срок службы всей конструкции.

Всё это я говорю к тому, что перевернутая конструкция вилки в этом случае является куда более интересной. Она не имеет открытой поверхности ног, куда бы прилетала грязь в больших объемах и на большой скорости. Доступная для грязи часть оголенных ног не подвержена жесткому расстрелу абразивами в движении.

Причём тут Lefty?

А не причем. Очевидно, что составитель новости позволил своей фантазии немного поиграть, она и выдала ему такой результат. Есть ли некоторая внешняя схожесть с Lefty…? Ну, допустим. Только из-за асимметричной конструкции. Не более того.

Если же знать особенность строения вилки Lefty, то схожесть по конструкции с обычными вилками стремится к нулю. Нет, она есть, всех их объединяет телескопическая конструкция, наличие пружины и демпфера. Много это или мало для схожести – не знаю.

Отличие Lefty от обычной вилки заключается в способе снижения трения и обеспечения жесткости.

Трение в обычной вилке, как я и говорил выше, купируется башингами. Они из себя представляют кольца из материала с низким коэффициентом трения. То есть, нога обычной вилки скользит в кольце из особого материала. Кольцо это довольно плотно обжимает ногу. Всё это обильно смазывается, так трение и снижается. Кстати, есть среди велосипедистов много обсуждений проблемы страгивания вилок – башинги всему виной. Их, кстати, в любой вилке аж 4 штуки, по два на каждую ногу.

Вилка Lefty башингов не имеет. Совсем. Ага. Нога вилки Lefty имеет квадратный профиль, штанина имеет такой же ответный профиль внутри. Между штаниной и ногой на плоских частях располагаются специальные площадки из закаленной стали, их 4 штуки на ноге и 4 на штанине. Между этими площадками располагаются специальные ролики. В общем, если сказать проще, то внутри установлено 4 линейных подшипника. Это тоже самое, что и круглый роликовый или игольчатый подшипник, только представьте, что его разрезали и сделали прямым, как линейка. Коэффициент трения в линейном подшипнике по сравнению с 4-мя башингами стремится к нулю. Именно поэтому вилки Lefty обладают невероятными характеристиками плюшевости и чрезвычайно плавного страгивания – нет необходимости бороться с трением.

Торсионная жесткость у вилки Lefty, как это ни странно, выше, чем у обычной. Казалось бы, что это просто невозможно, но это реальность. Тут дело в профиле труб и линейном подшипнике. В обычной вилке труба ноги в кольце башинга довольно легко вращается вокруг своей оси, откуда и растут ноги торсионной неустойчивости. Простите за каламбур. В вилке Lefty, напомню, есть участок, где сечение труб квадратное для размещения линейного подшипника. Вот тут и торсионная устойчивость сразу появляется – нога просто не может провернуться внутри штанов. Рассуждать и жесткости на изгиб в районе короны и размещения оси колеса мы не будем. Не думаю, что она сильно больше или меньше, чем у обычных вилок. Но надо отметить, что большого распространения такие вилки не получили – стоят они очень дорого.

Хотя к преимуществам можно отнести торсионную жесткость, плюшевое страгивание и низкий вес.