Рама мота предназначена для выполнения ряда функций, которые можно разделить на "структурные" и "геометрические".
Со структурной точки зрения, рама служит для расположения и крепления двигателя, трансмиссии. подвески и прочих вспомогательных деталей. Для эффективного выполнения этой функции рама должна быть жесткой, прочной и по возможности легкой.
С геометрической точки зрения, рама обеспечивает требуемые геометрию рулевого управления и подвески, колесную базу и центр тяжести. Кроме того, рама выполняет еще одну важную функцию: она обеспечивает расположение колес на одной линии. Рама должна быть достаточно жесткой под воздействием сил, появляющихся при движении в повороте, ускорении и торможении без воздействия со стороны рулевого управления и подвески. В данном случае главными критериями служит взаимное расположение рулевой колонки и оси качания рычага подвески - рама должна обеспечить поддержание рулевой колонки в вертикальной плоскости, а оси качания рычага подвески - в перпендикулярной, горизонтальной плоскости.
Именно эти факторы и определяют конструкцию рамы со времен появления первых мотоциклов. При отсутствии соответствующей прочности и жесткости рамы может происходить смещение переднего колеса относительно заднего в пределах от небольшого до совершенно опасного. Недостаточная жесткость рамы может не только служить причиной затрудненного или неприятного передвижения на машине, она может сводить преимущества двигателя на нет, вынуждая придерживаться осторожного стиля езды, оставляя таким обрезом данную модель далеко позади более сложных соперников. За прошедшие годы накопилось много гримеров в сфере гоночных мотоциклов, когда машины с превосходными рамами, но скромными двигателями одерживали победу над конкурентами с замечательными двигателями и сомнительной ходовой частью.
Рынок дорожных мотоциклов устанавливает другие требования, которыми руководствуются при окончательном выборе типа рамы для конкретной модели. В этой связи стоимость и форма обладают почти таким же значением, как и прочие характеристики рамы. Бесспорно, что хорошо сконструированная рама может преобразить почти любую машину. Возможность уделять внимание подробностям, присутствующая только в условиях мелкосерийного производства (результатом чего является высокая стоимость) объясняет не снижающуюся популярность тюнинговых рам. В довольно узко специализированных областях, заполненных производителями рам для гоночных мотоциклов и тюнинговых рам для дорожных, такими как Bimota и Harris, очевидна совокупность интуиции, знаний и мастерства.
Распределение веса и центр тяжести[]
Распределение веса всех узлов мотоцикла в целом определяет положение центра тяжести машины. Конструкция мотоцикла не предоставляет широкого простора для изменения традиционного расположения крупных узлов, как-то: двигателя, передней и задней подвески, топливного бака. К счастью, такое расположение узлов довольно удобно с точки зрения общего распределения веса. Но даже незначительное изменение центра тяжести может оказать заметное влияние на управляемость машины.
Центр тяжести оказывает влияние на два основных показателя: во-первых, ускорение и торможение, во-вторых, прохождение поворотов. Возможно, это вызовет удивление, но при выборе конструкторами его положения значение центра тяжести при прохождении поворотов оказывает меньшее влияние, чем при ускорении и торможении. Центр тяжести определяет степень перераспределения веса при ускорении и торможении, а следовательно, имеет ярко выраженное влияние на коэффициент сцепления шин с дорожным полотном.
При идеальном положении центра тяжести пробуксовка заднего колеса во время ускорения начиналась бы только при отрыве переднего колеса от земли. Аналогично, блокирование переднего колеса в процессе торможения начиналась бы только при отрыве заднего колеса от земли. При высоком центре тяжести трогание с места и остановка происходят легко, без потери сцепления с дорогой. Если же центр тяжести располагается низко, то перед троганием или остановкой шина всегда будет пробуксовывать или блокироваться. При высоком центре тяжести усиливается эффект перераспределения веса, а это способствует улучшению сцепления с дорогой. Желательно обеспечить максимально возможное сцепление с дорогой: задней шины - при ускорении, а передней - при торможении. Для достижения этого на гоночных мотоциклах центр тяжести располагается соответствующим образом, именно из-за этого они так много времени проводят на одном колесе! На величину коэффициента сцепления колес с дорогой также влияет длина колесной базы: если ее увеличивать при неизменном положении центра тяжести, то фактически будет снижаться сцепление с дорогой из-за относительных углов между колесами.
При повороте желательно обеспечить одинаковое сцепление обеих шин с дорогой; из этого следует вывод, что центр тяжести должен быть равноудален от колес (находиться посередине колесной базы). Однако высота - это компромисс. Высокий центр тяжести обеспечивает лучшее сцепление с дорогой, позволяющее более интенсивно ускоряться (или тормозить] в повороте. Кроме того, при высоком центре тяжести уменьшается радиус поворота. Однако при низком центре тяжести уменьшается инерция относительно оси крена, что приводит к повышению чувствительности рулевого управления. Такой мотоцикл при движении кажется менее тяжелым, более подвижным и простым в управлении при низких скоростях или при заносе.
Опять же. основной аспект конструкции полностью состоит из компромиссов - в результате изменения центра тяжести появляются некоторые положительные и отрицательные последствия. Так и со всеми другими аспектами конструкции: требуемые характеристики определяются предназначением конкретной машины. Лучшего способа, распространяющегося на все ситуации, не существует.