Существует две основных цели при применении альтернативных конструкций, вытекающие из недостатков вилок телескопического типа:
- разделить силы, возникающие при торможении, работе подвески и управлении
- спрямить путь распределения нагрузки, что позволило бы применить меньшую и более легкую раму, а при неизменном весе-намного более жесткую раму.
При достижении этих целей снижение неподрессоренных масс и инерции должно происходить само по себе.
Параллелограммные вилки[]
Параплелограммные вилки использовались на самых ранних мотоциклах. Они носят название параллелограммных из-за параллельного расположения и перемещения двух рычагов. Две жестких стойки или "фермы", которые обычно усиливаются двумя дополнительными треугольными распорками, присоединены к рулевой головке по средствам двух качающихся параллельных рычагов (серьг). Между серьгами располагается пружина (кроме того, присутствует отдельный фрикционный амортизатор), которая одним концом прикрепляется к поперечине фермы, а другим - к рулевой колонке. Специалисты компании Harley-Davidson объединили вилку параллелограммного типа с рычажной вилкой толкающей конструкции, в результате была получена вилка типа "спрингер" {springer).
Главные недостатки параллепограммной вилки - высокие неподрессоренные массы и инерционные силы, но, с другой стороны, параллелограммные вилки снижают клевок при торможении и обладают приемлемой жесткостью управления.
Подвеска автомобильного типа с поперечным рычагом[]
Обычно схема с поперечным рычагом используется на автомобилях, но компания BMW адаптировала этот принцип для мотоциклов. С первого взгляда система Telelever компании BMW выглядит несколько странной из-за пары стоек, похожих на традиционные перья телескопической вилки. Сверху они зажимаются в траверсе, а снизу к ним крепится переднее колесо. При наезде на неровности дорожного полотна они сжимаются и растягиваются, как вы, наверное, и ожидали. Эти стойки вращаются на двух шаровых шарнирах, один из которых располагается между рамой и траверсой, а второй - между распоркой стоек вилки и поперечным рычагом подвески, и не имеют никакого отношения к подвеске мотоцикла - они служат исключительно для обеспечения управления.
Стойки вилки заполняются маслом, а между трубами стоек устанавливаются нейлоновые втулки для снижения трения. Для повышения жесткости между трубами вилки присутствует большое перекрытие. Поперечный рычаг подвески закрепляется на шарнирах, расположенных с обеих сторон двигателя, а спереди он крепится к кронштейну, выполняющему функцию нижней траверсы вилки или распорки стоек вилки. Нижний конец пружинно-гидравлического амортизатора крепится к верхней стороне поперечного рычага, а верхний конец амортизатора закрепляется снизу "рамы" за рулевой колонкой. Пружинно-гидравлический амортизатор работает так же, как и используемый в задней подвеске амортизатор, то есть он сочетает в себе и упругие и демпфирующие качества.
Подвеска такого типа обеспечивает разделение усилий, возникающих при управлении, работе подвески и торможении, а также позволяет добиться достаточной жесткости управления. Инерционные силы также снижаются благодаря отсутствию у стоек вилки внутренностей, и незначительно уменьшаются неподрессоренные массы. Одно из главных преимуществ с точки зрения эксплуатации заключается в отсутствии клевка при торможении мотоцикла. Как следствие - обеспечивеется почти постоянная геометрия управления
Однорычажная подвеска[]
Однорычажная подвеска представляет собой разновидность рычажной подвески толкающего типа, но она продвинулась гораздо дальше по пути разделения сил и снижения инерционности за счет использования управления центром ступицы. Конструкция во многом аналогична однорычажной задней подвеске. Существуют различные конструктивные решения такой схемы, одним из наиболее популярных решений является конструкция Di Fazio. С подвеской такого типа серийно выпускали мотоциклы Bimota Tesi и Yamaha GTS1000, который рассмотрим в качестве примера.
Рычаг подвески при помощи шарнира крепится к "снегообразной" раме (получившей название из-за своей формы), а в его передней части закрепляется колесо. Между рычагом подвески и рамой устанавливается амортизатор. Верхняя тяга, связанная с рычагом подвески посредством "шарнирного рычага", тоже крепится к раме и замыкает собой "паралпелограмм", который обеспечивает превосходную жесткость управления. Шарнирному рычагу управляющее усилие от руля передается через телескопическую трубу,которая перемешается одновременно с движением подвески. Шарнирный рычаг поворачивается на шарнирах, установленных на рычаге подвески и верхней тяге, и удерживает ось колеса.
При изменении положения руля поворачивается шарнирный рычаг, а месте с ним и колесо, но при этом соблюдается параллельность рычага подвески и верхней тяги (то есть они не смещаются в поперечном направлении относительно оси мотоцикла). Это означает, что угол поворота рулевой колонки ограничен рычагом подвески, который не должен быть слишком большим в целях снижения ширины и веса и улучшения распределения массы (подрессоренной - неподрессоренной).
Данная схема обеспечивает превосходный путь распределения нагрузки, выполняя это лучше, чем система с поперечным рычагом автомобильного типа, но подвеска с поперечным рычагом не ограничивает угол поворота колеса. У вышеописанных схем есть еще одно греимущество - можно легко из менять геометрию, используя рычаги различного размера, а в случае необходимости по аналогии с задней подвеской может быть установлена система рычагов, обеспечивающая прогрессивную характеристику.