Устройство и апгрейд вилки Rock Shox Reba SL
Вилка Rock Shox Reba представляет собой самую совершенную конструкцию пневматической подвески: упругим элементом выступают независимые позитивная и негативная воздушные камеры, которые работают на сжатие и отбой, поглощая ударные нагрузки и уменьшая амплитуду перемещений (в левой ноге), гасящим – открытая масляная ванна, которая смягчает и замедляет сжатие и отбой, уменьшая вертикальные ускорения и демпфируя колебания (в правой ноге). Заявленный ход вилки составляет 100 мм.
Вилка имеет широчайшие возможности настройки:
- регулировку жёсткости сжатия за счёт изменения давления воздуха в позитивной воздушной камере;
- регулировку мягкости отбоя за счёт изменения давления воздуха в негативной воздушной камере;
- настройку прелоада и усилия страгивания благодаря созданию разности давлений в независимых воздушных камерах (в интервале 1 атм);
- регулировку демпфирования сжатия вплоть до полной блокировки;
- регулировку демпфирования отбоя;
- изменение качества демпфирования за счёт замены вязкости и объёма масла (в диапазоне +/- 5 мл).
Система с независимыми воздушными камерами и раздельными ниппелями для их накачки носит название Dual Air и является самой совершенной системой воздушной амортизации. Во-первых, благодаря тому, что камеры внутри не сообщаются и при сжатии/отбое воздух не переходит из одной камеры в другую, мы получаем прогрессивную характеристику работы вилки. Когда она начинает сжиматься, шток с поршнем уходит вверх, уменьшая объём позитивной и увеличивая объём негативной камер. Соответственно, давление в позитивной камере увеличивается, сопротивляясь сжатию и гася ударный импульс, а в негативной уменьшается. Когда вилка разжимается, всё происходит с точностью до наоборот - объём негативной камеры уменьшается и давление возрастает, благодаря чему происходит гашение отбоя, что снижает риск быть выбитым из седла. Вследствие повышения давления воздуха при сжатии вилки происходит его нагревание, которое приводит к дополнительному расширению воздуха и увеличению компрессии. Т.о. благодаря уменьшению объёма и повышению температуры воздуха имеет место суперпозиция давлений, ввиду чего давление воздуха в камерах возрастает не линейно, а параболически. Прогрессивная характеристика позволяет получить мягкую вилку в начале хода (давление возрастает медленно), средней жёсткости на крупных колдобинах (парабола начинает уходить вверх) и жёсткую непробиваемую подвеску при крутых приземлениях (ибо сжать воздух на 100% невозможно). Таким образом, энергоёмкости пневматической подвески с независимыми камерами сжатия и отбоя хватит во всех ситуациях и пробить её до буфера сжатия (который отсутствует ввиду ненадобности) попросту невозможно. Тем не менее, на штоке всё же стоит буфер отбоя, необходимый для того, чтобы при разжатии не допустить удара поршня о нижнее уплотнительное кольцо маленькой по объёму негативной камеры, что чревато поломкой вилки.
Во-вторых, опять же благодаря тому, что камеры внутри не сообщаются, их можно накачивать на разное давление (разница должна составлять не более 1 атм ~ 15 psi). Это даёт возможность создать в позитивной камере меньшее давление, чем в негативной, что является ещё одним большим преимуществом системы Dual Air. Поскольку позитивная камера с самого начала накачана на определённое давление, для начала сжатия (страгивания) вилки необходимо приложить усилие, равное этому давлению (по третьему закону Ньютона F1=-F2). Ввиду этого подвеска не сможет отрабатывать мелкие и средние неровности, срабатывая только на крупных колдобинах. Для нивелирования данного недостатка служит негативная камера, которая, помимо того, что гасит отбой, ещё и помогает страгиванию вилки, подталкивая разделительный поршень вверх. Таким образом, если накачать позитивную и негативную камеру на одинаковое давление (например, 100 psi / 100 psi), то сопротивление началу сжатия станет равным нулю, как это имеет место в пружинных вилках (по закону Гука F=kx, при x=0, F=0). Но на практике под действием статической нагрузки от веса райдера вилка с самого начала прожмётся на определённую высоту, ввиду чего давление в позитивной камере увеличится, а в негативной уменьшится. Причём вследствие того, что объём негативной камеры в несколько раз меньше, чем позитивной, давление в ней будет падать быстрее (допустим, что в 2 раза, скажем, 110 psi / 80 psi). Следовательно, для страгивания вилки всё же нужно будет приложить некое начальное усилие, возникшее в результате прелоада (в нашем случае 30 psi). Для уменьшения давления прелоада на позитивную камеру как раз и существует возможность сильнее накачивать негативную камеру (например, 100 psi / 115 psi). Тогда под действием предварительной нагрузки давление прелоада уменьшится (в нашем случае станет равным 110 psi / 95 psi, т.е. 15 psi), благодаря чему вилка будет лучше отрабатывать мелкие неровности. Т.к. давление в негативной камере будет превышать давление в позитивной, шток с поршнем поднимется вверх и вылет вилки уменьшится приблизительно на 5..10 мм.
И, в-третьих, вследствие того, что Dual Air относится к классу пневматических систем высокого давления, она не подвержена падению компрессии при отрицательных температурах, как это имеет место в воздушных вилках низкого давления. Благодаря этому существует возможность эксплуатировать велосипед зимой, не опасаясь за возможное сдутие подвески.
Демпфер, именуемый Motion Control, конструктивно состоит из трёх камер – позитивной, центральной и негативной - и заполняющей их открытой масляной ванны. Изначально объём негативной камеры невелик и масло практически полностью находится в центральной камере. Когда вилка начинает сжиматься, нижний шток толкает поршень вверх. При этом объём центральной камеры уменьшается и масло переходит частично в позитивную камеру для компенсации объёма нижнего штока (через зазор клапана сжатия верхнего поршня), но в основном - в негативную (через открывающийся под давлением подпружиненный клапан отбоя в нижнем поршне и центральное отверстие в штоке). Соответственно, демпфирование сжатия осуществляется за счёт сопротивления перетеканию масла из центральной камеры в позитивную, а демпфирование отбоя - из негативной камеры обратно в центральную. Регулировка скорости демпфирования сжатия производится путём постепенного перекрытия зазора клапана верхнего поршня (вплоть до полной блокировки), а демпфирования отбоя – отверстия нижнего штока. Вследствие того, что данные регулировки независимы, демпфер обладает несимметричной характеристикой. Стоит также отметить, что из-за вязкостной характеристики масла жидкостное трение линейно при малой скорости колебаний и прогрессивно при высокой скорости, благодаря чему эффективнее гасятся вертикальные ускорения, вызывающие укачку райдера.
Открытая масляная ванна, несмотря на то, что уступает закрытому картриджу в качестве регулировки демпфирования, имеет перед ним целый ряд преимуществ. Во-первых, благодаря большей площади поперечного сечения вилки с открытой ванной работают мягче (по закону Архимеда p=F/S, чем больше площадь S, тем равномернее распределяется усилие F и тем меньшее давление p передаётся на поршень). Во-вторых, существует возможность менять вязкость и объём заливаемого масла (в установленных пределах), что будет сказываться на характеристиках демпфирования. В-третьих, одновременно с демпфированием осуществляется смазка внутренностей вилки. В целом, в пружинных вилках я бы предпочёл использовать закрытый масляный картридж (т.к. варьировать жёсткость вилки в широких пределах без замены пружин невозможно, и здесь как нельзя кстати окажется прецизионная регулировка демпфирования), а в воздушных – открытую масляную ванну.
Вилка, о которой идёт речь, была установлена на велосипеде GT Zaskar Expert Disc '08 и за прошедший сезон прошла 1270 км. В преддверии наступающего сезона я провёл полное ТО своего байка, в процессе которого подвеска подверглась небольшой модернизации: из левой ноги была изъята простановочная пластиковая втулка высотой 15 мм, которая одевалась на шток и уменьшала ход вилки на указанную величину. Это дало следующие преимущества.
Во-первых, ход вилки увеличился со 100 мм до 115 мм. Во-вторых, уменьшился объём негативной камеры, что, несмотря на закачанное прежнее давление, теоретически должно было привести к более жёсткому отбою и страгиванию вилки (т.к. при увеличении объёма негативной камеры во время сжатия давление в ней будет падать быстрее). Объём же позитивной камеры наоборот возрос. К чему же привела подобная переброска объёмов? Прежде всего скажу, что предполагаемое повышение жёсткости работы подвески из-за уменьшения объёма негативной камеры на практике оказалось далеко от истины и себя не оправдало – возврат вилки в исходное положение и страгивание при начале сжатия жёстче не стали. А вот изменение объёма позитивной камеры пришлось на руку – благодаря его увеличению давление при сжатии подвески стало возрастать не так быстро, добавив мягкости в начале работы вилки за счёт смещения параболы вправо, что позволило лучше отрабатывать мелкие неровности (см. График сжатия).
В процессе переборки вилки в ней также было заменено всё масло. Изначально в демпфере находилось масло зелёного цвета неизвестной основы. Инструкция по обслуживанию гласила, что в правую ногу необходимо заливать 110+/-5 мл вилочного масла вязкостью 5W. При этом дополнительные 5 мл рекомендуется доливать для улучшения характеристик демпфирования. Ввиду этого сверху в правую ногу было залито 115 мл вилочной синтетики Liqui Moly Racing Fork Oil 5W, а в левую ногу для смазки позитивной воздушной камеры - 5 мл Liqui Moly Racing Fork Oil 15W. Для уменьшения трения сопрягаемых поверхностей в штаны снизу было залито по 15 мл того же масла 15W. Таким образом, в левое перо оказалось залито 20 мл, а в правое 130 мл синтетического вилочного масла. Также все сальники, уплотнительные кольца и поршни, работающие внутри вилки, были пропитаны в масле 15W.
После окончательной сборки и накачки вилки до давления 110 psi / 110 psi при проверке её работоспособности я пришёл в восторг – так мягко и упруго вилка не работала ещё никогда!!! Благодаря оптимальным для моего веса и стиля катания характеристикам подвески, которые я подбирал методом проб и ошибок в течение нескольких сотен пройденных километров предыдущего сезона, а именно: высокому давлению воздушных камер, низкоскоростному демпфированию сжатия и высокоскоростному демпфированию отбоя - вилка осталась, как и прежде, довольно жёсткой и информативной, но при начале сжатия, а затем и отбоя, стала работать на удивление плавно! Замена вилочного масла в демпфере моментально улучшила характеристики работы подвески! Плюс сказалось увеличение объёма позитивной воздушной камеры. Вначале я ради интереса попробовал подспустить её на 15 psi (95 psi / 110 psi) – благодаря уменьшению усилия страгивания вилка стала ещё более плюшевой и податливой, что добавило дополнительный комфорт, но уменьшило её жёсткость. Тогда, вернув позитивной камере прежнее давление, я добавил 15 psi в негативной камере (110 psi / 125 psi) – усилие страгивания, как и в первом случае, уменьшилось, но жёсткость вилки осталась на прежнем уровне. При этом в обоих случаях ход вилки уменьшился до 110 мм. Тем не менее я как сторонник жёстких спортивных подвесок, честно передающих на руль всю дорожную мелочёвку и улучшающих обратную связь с покрытием, вернул обоим камерам одинаковое давление. Сэг вилки составил ровно 20% (вылет 92 мм) при допустимых значениях 15…25%. А это говорит о том, что эмпирически подобранное давление оказалось верным.
Ещё один важный момент, о котором стоит упомянуть – позитивную камеру необходимо накачивать выше требуемого давления на 2.5 psi, а негативную – на 10 psi (т.е. в моём случае 112.5 psi / 120 psi), ибо при скручивании насоса с ниппелей вилки часть закачанного воздуха стравливается обратно, причём из негативной камеры в 4 раза сильнее, чем из позитивной.
Резюмируя, я хочу сказать следующее. Во-первых, как было показано выше, система Dual Air является самой совершенной конструкцией пневматической подвески – благодаря независимым воздушным камерам сжатия и отбоя она обладает прогрессивной характеристикой, неограниченной энергоёмкостью и самыми широкими возможностями настройки. Также данная система абсолютно не травит воздух и не теряет давление при отрицательных температурах. Другие системы воздушной амортизации более примитивны – они имеют либо сообщающиеся внутри камеры, либо позитивную воздушную камеру и негативную витую пружину (увеличивающую вес вилки), либо потихоньку стравливают воздух, теряют давление на морозе и подвержены эффекту стокдаун. Во-вторых, вопреки распространившемуся мнению, что пневматика жёстче пружинной подвески, я с полной ответственностью могу заявить, что это не так! Конечно, пневматика пневматике рознь, но при грамотных настройках пневматическая подвеска оказывается самой мягкой из всех существующих, не теряя при этом энергоёмкости! В доказательство могу привести личный опыт по обслуживанию и настройке пружинных и воздушных вилок. Если этого покажется мало, добро пожаловать на сайт Авторевю, где выложены результаты сравнительных тестов автомобилей разных классов, в которых участвуют Mercedes'ы, оснащённые идеально настроенной пневмоподвеской. Или Citroen на гидропневматике в спортивном режиме. Достаточно посмотреть на таблицы паспортных данных и экспертных оценок. Комментарии будут излишни.
http://www.autoreview.ru/archive/2009/06/x6_fx35_ml350/
http://www.autoreview.ru/archive/2009/04/7..._ls600hl_s500l/
http://autoreview.ru/archive/2007/11/a8_75...t_ls460l_s500l/
http://www.autoreview.ru/archive/2009/10/c...superb_avensis/
Добавлено позже:
После пробега 1130 км в новом сезоне во время проведения очередного планового ТО было решено произвести дополнительный апгрейд вилки. Для повышения жёсткости сжатия позитивная камера была накачана на 120 psi, а негативная - в целях улучшения мягкости отбоя - на 135 psi. Благодаря созданию разности давлений в независимых воздушных камерах усилие страгивания вилки и первые сантиметры её хода остались на прежнем уровне, но жёсткость подвески в целом заметно повысилась. Для улучшения качества демпфирования в правую ногу было залито вилочное масло вязкостью 10W (что также несколько повысило общую жёсткость), а скорость демпфирования отбоя уменьшена до среднего значения.
Если говорить про ощущения, то после проведения дополнительного апгрейда работа вилки стала ещё лучше. Во-первых, как и было запланировано, повысилась её жёсткость. Но, несмотря на увеличение усилия сжатия, отработка мелких неровностей осталась на прежнем уровне, а вот прогрессия, начиная с середины хода, заметно повысилась, что увеличило энергоёмкость подвески. Во-вторых, улучшилась мягкость и уменьшилась скорость отбоя, что добавило дополнительную безопасность и комфорт при езде. Сэг вилки составил 85 мм, а максимальное сжатие, на которое мне удалось пробить подвеску, оказалось равным 85 мм. Таким образом, при полных 110 мм хода статический прогиб подвески fст составил 25 мм, динамический fдин – 60 мм (рабочая зона), запас хода – 25 мм. [FONT="]
[FONT=Verdana]В целом, в зоне низкочастотного резонанса работа подвески улучшилась (она стала незаметнее глотать крупные неровности), а в зоне высокочастотного резонанса - несмотря на повышение жёсткости - осталась на прежнем уровне, удовлетворительно отрабатывая дорожную мелочь. Благодаря этому при крутых приземлениях на высокой скорости[FONT=Verdana] ([/FONT][/FONT][/FONT][FONT=Verdana]~ 25 км/час с высоты ~ 70 см) работа вилки стала практически незаметной, эффективно поглощая вертикальные ускорения и перемещения, что является главным показателем качества работы подвески.[/FONT]
-----------------------------------------------------------------
Техническое обслуживание и ремонт велосипедов в Москве
Продаётся вилка Rock Shox Pike U-Turn 95-140 mm
Продаются колёса на промах DT Swiss+Specialized
|
|
