Устройство передней вилки горного велосипеда: виды конструкции

Чем и как можно смазывать амортизационную вилку велосипеда

Для смазки всех узлов передней вилки велосипеда, включая как амортизатор, так и подшипники рулевой трубы, я использую смазку Литол-24. Есть мнения, что она негативно влияет на алюминиевые детали при попадании влаги. Но используя ее на протяжении пяти сезонов, никаких негативных последствий замечено не было. К преимуществам данной смазки можно отнести хорошую устойчивость к температурам. Она не густеет как на сильном морозе до -50 С, так и при сильной жаре (до 150 С).

Многие советуют заливать в штаны вилки жидкие машинные масла, масло для швейных машинок и прочие. Лично на моем опыте было замечено ухудшение работы амортизатора вилки (наблюдались рывки при сжатии и отскоке пружины). Да и если бы жидкие масла работали лучше, производители заливали бы их изначально, чего они не делают.

Чем смазывать вилку велосипеда мы разобрались. Далее рассмотрим как это делать. Наносим смазку на пружину с избытком (втрамбовываем смазочный материал между колец пружины), лишняя выйдет через отверстие под шток и в случае избытка ее в штанах, выдавится через сальниковые уплотнения (но перебарщивать тоже не стоит). Также наносим смазку в пазы манжет и добавляем в штаны вилки. Тонким слоем смазываем все трущиеся детали.

Перед установкой вилки в стакан не забываем смазать подшипники, кольца и чашки.

На этом процесс смазки окончен и можно перейти обратно к сбору и установке велосипедной вилки.

Внутреннее устройство

Пыльники

На дорогие вилки резиновые пыльники в форме гармошки не устанавливаются. На модели среднего и высшего класса устанавливаются неопреновые пыльники цельно с сальниками.

Сальники

Сальники – это детали препятствующие попаданию вовнутрь амовилки воды и грязи, тем самым сохраняя смазку в годном состоянии. Когда сальники повреждаются, тогда под них попадает грязь и песок, которые царапают ноги вилки.

Направляющие

Направляющие – пластмассовые тонкостенные втулки, которые установлены внутри штанов вилки. Они закрепляются внутри с помощью фиксирующих язычков.

Регулятор жесткости

Регулятор жесткости – болт внутри наружной гайки, который предварительно сжимает пружину в одной из ног вилки. Иначе он называется регулятором преднагрузки (preload). Механизм регулятора имеет простое устройство: внутри гайки находится полый стержень с наружной резьбой. Вращающее движение от ручки передается на стержень, которое преобразуется с каждым оборотом по резьбе в линейное перемещение стержня.

Блокиратор амортизации

Блокиратор амортизации – механизм в одной из ног вилки, который одним движение рычага превращает амовилку в обычную жесткую. Сам рычажок, у разных велосипедов, может переключаться непосредственно на вилке или дистанционно через трос соединенный с переключателем на руле.

Механизм блокировки состоит из двух частей: верхнего и нижнего ограничителя. Принцип работы блокировки простой: при переключении рычага, проворачивается верхний ограничитель, и при таком положении стержень нижнего ограничителя уже не может пройти в отверстие верхнего. Таким образом, при включенной блокировке амортизации, вилку заклинивает.

Пружины

В вилке горного велосипеда они нужны для преобразования энергии удара переднего колеса об препятствие в упругую деформацию металла.

В пружинных, пружинно-эластомерных, пружинно-масляных вилках установлены металлические витые пружины. Эта деталь велосипеда изготавливается из стали или титана.

В воздушных и воздушно-маслянных вилках роль пружины выполняет сжатый воздух. Для того чтобы сжатый воздух из закрытой камеры не стравливался, применяются дополнительные уплотнения в сальниках. Необходимые уплотнения увеличивают трение при рабочем ходе, поэтому воздушные веловилки имеют низкую чувствительность при гашении малых толчков. В дорогих моделях этого типа проблема чувствительности решается установкой дополнительной воздушной камеры.

Уплотнители воздушных вилок затвердевают на морозе и начинают понемногу стравливать воздух.

Демпфер

В амовилке он необходим для замедления отскока пружины после её сжатия. При резких отскоках вилки вверх нарушается сцепление переднего колеса с дорогой. К тому же постоянные толчки становятся причинной сильной усталости у велосипедиста и даже боли в руках. Демпфер снижает вредные удары при резком возврате амортизированной вилки в исходное состояние.

В пружинных и воздушных вилках демпфера нет. В них энергию сжатой пружины лишь несущественно снижает трение между ногами вилки и сальниками или направляющими.

В пружинно-эластомерных вилках используется эластомерный демпфер. Этот демпфер является куском мягкой пластмассы, который вставляется вовнутрь пружины. Когда пружина сжимается, вместе с ней сжимается мягкий пластик, при этом увеличиваясь в диаметре. При отскоке пружина не может быстро разжаться из-за удерживающего её демпфера.

Чтобы твердая металлическая пружина не разрушила вставленный в неё мягкий пластик, он должен быть покрыт густой смазкой. Смазка с эластомерного демпфера постоянно стирается пружиной в процессе эксплуатации.

В пружинно-маслянных и воздушно-маслянных демпфером является масло. Когда вилка движется вниз, масло быстро перетекает через открытый внутренний клапан. При возврате вверх, этот клапан закрывается, а масло медленно просачивается через маленькие отверстия. При этом энергия сжатой пружины переходит в тепловую энергию, которая рассеивается маслом.

Масляные демпферы различаются на три типа:

• Открытая ванна. Масло находиться в обоих цилиндрах штанов вилки, и с обеих сторон устанавливаются клапаны.
• Полуванна. Масло необходимое для работы лишь одного клапана находится в одной из ног вилки и не должно вытекать в её штаны.
• Закрытый. Масляный демпфер изготовлен в виде герметичного неразборного картриджа. В этом изделии, кроме демпфера также собирается механизм блокировки амортизации.

Классификация

Существует 2 типа вилок — это фиксированные и амортизационные. Первый тип предельно прост и рассматривать его разборку просто не имеет смысла — вы сами всё поймёте с первого раза. А вот амортизационные обладают более сложным строением и их виды стоят тщательного изучения.

Первый вид — это пружинные вилки. Они являются представителями начального уровня передних амортизаторов у велосипеда и ставятся на бюджетные модели. Обладают довольно несовершенной конструкцией, которая пропускает множество неровностей дороги и не выполняют роль демпфера. Такие вилки рекомендуются для новичков либо тех, чьи финансовые возможности не позволяют приобрести более совершенные модели.

Конструкция детали очень проста — это самая обычная пружина, которая закрыта в шатуне под защитой (в основном — резиновой). Сборка обычно грубая, из-за этого при езде портится оттого, что в неё попадает грязь. Не имеет настроек, одни только блокировки — да и обслуживание состоит только в замене пружины.

Уровнем повыше обладают пружинно-эластомерные вилки. Механически они ничем не отличаются от предыдущих, но вместо пружины имеют полимерный стержень — это обеспечивает демпфирующий эффект, который немного повышает комфортность езды. Но есть небольшой нюанс — все свойства вилки сильно зависят от качества используемых материалов, а для этого типа что-то качественное применяется крайне редко.

У вышеописанных типов вилок есть ещё один серьёзный недостаток — они не переносят низких температур. Потому кататься с ними в холодное время года крайне не рекомендуется.

Намного более удачной является конструкция воздушной, или пневматической, вилки. В ней сжатый воздух нагнетается насосом в небольшую камеру, где работает и как амортизатор, и как демпфер. Но без минусов не обошлось. Подкачивать воздух в камеру надо очень часто, так как она очень узкая, да и срок службы из-за этого невелик. Но стоимость и обслуживание зачастую перекрывают недостатки, да и комфорт от поездок сравним с более серьёзными (и, соответственно, дорогими) конструкциями.

Для кросс-кантри и постоянной езды лучше всего подходят масляно-воздушные вилки, которые обеспечивают очень высокую управляемость и степень комфорта (хотя ресурс их очень невелик). В них функция амортизации и демпфера разделены между воздушной камерой и масляным картриджем. Поведение пневмоблока понятно и просто, а вот от масляного блока зависит намного больше. Потому и выбор таких вилок осуществляется по его строению и марке используемого масла.

А вот профессионалы признают только масляно-пружинные вилки — технологически сложные устройства, состоящие из стальной пружины и масляного катриджа. Именно их устанавливают на лучшие модели велосипедов. Возможности по настройке несколько уступают масляно-воздушным вилкам, но возможность пружины долго работать без потери качеств перекрывает этот недостаток.

Велосипедная вилка и правила настройки

Из чего составляется обычная вилка велосипеда? Элементы, наполняющие вилку, отличаются от ее конкретного вида. Кроме корпуса и штока к вилке относят пыльники, башинги, штаны и, например эластомер. Но главная часть – это конечно пружина. Ее функциональность превращает вилку в реальный амортизатор. Пружины обеспечивают комфортность передвижения и сохранение скорости. Огромную роль при том играет грамотная настройка такого амортизатора.

Регулировка велосипедной вилки зависит от ее типажа. Стоит учесть, что вилки бывают:

• пружинного вида;
• когда пружина объединяется с эластомерным стержнем;
• воздушный вариант (воздух служит амортизатором);
• воздушная, с масляной капсулой;
• масляно-пружинный тип.

Как грамотно провести проверку настройки вилки? Для начала нужно оценить качество основных параметров, обеспечивающих нормальную работу этого элемента. Таких критериев пять:

• степень жесткости пружины;
• отбой;
• параметр скорости сжатия вилки;
• уровень регулировки хода;
• блокировка.

Фото 1. Устройство вилки.

В принципе, мы описали идеальный амортизатор со всеми возможными опциями. На деле, многие велосипеды (особенно бюджетного типа) имеют только три регулятора. Это отбой, жесткость и скорость хода. Для чего они служат?

Жесткость дает возможность изменить критерии велосипеда под вес седока или его стиль езды. Отбой представляет собой степень чувствительности амортизатора. Его можно увеличить или уменьшить. Регулировка хода позволяет менять скорость, с которой работает вилка, производя фиксацию в заданной точке.

Особенности детали

Передняя вилка — неотъемлемая часть веломашины, многофункциональный механизм ее рулевого управления. Главные ее «обязанности»:

• соответствие поворота колеса углу поворота руля;
• удержание правильной траектории колеса;
• смягчение нагрузок при ударах колеса, торможении передним тормозом;
• снижение износа рамы, других элементов байка.

По принципу устройства вилки бывают:

• жесткими или ригид — устанавливаются на детские, шоссейные модели, ситибайки;
• мягкими или амортизационными — необходимы для любого горного велосипеда продвинутого класса.

Амортизационные вилки высокого качества настраиваются под условия езды. В дорогих моделях могут регулироваться скорость сжатия и разжимания, изменение ее хода (жесткость). Также есть возможность подгонки полной или пробиваемой блокировки действий и степени минимальной нагрузки (когда срабатывает передний амортизатор).

Съем вилочного механизма бывает необходим:

• при полной замене вилки на велосипеде;
• если нужно заменить сальники или подшипники;
• для нанесения новой смазки;
• для выравнивания рулевой трубки.

Возникновение при езде посторонних звуков или «заедание» руля являются признаками необходимости проверки вне плана передней вилки велосипеда. Срочный ее ремонт требуется при:

• стуке, скрипе во время движения;
• заклинивании вилки, не позволяющем осуществить регулировку;
• проворачивании руля, утяжелении его хода;
• появлении характерных трещин на «ногах» или «штанах».

Если проблема случается вдали от населенного пункта и специализированная помощь недоступна, нужно уметь снять вилку с велосипеда и починить ее. С профилактической же целью чистка, смазывание «ног» на сальниках необходимы каждые 150 км пробега. А вот разборка передней вилки, ее переборка — каждые 4000 пробега или чаще (если велосипед эксплуатируется на песке или другом грунте с абразивными свойствами).

ЖесткаяАмортизационнаяСтальКарбонАлюминий

Разборка передней вилки на запчасти

Для замены деталь разбирать не нужно, а вот ее ремонт потребует «влезть» в механизм и тщательно покопаться в нем. Рассмотрим, как перебрать амортизационную вилку пружинно-эластомерного типа:

1. Отвинтить нижние крепления с помощью шестигранного ключа.
2. Выкрутить болт регулировки сжатия пружины – Preload. Он является основным регулятором хода амортизатора.
3. Вынуть эластомер-ограничитель, или демпфер.
4. Снять «штаны».
5. При помощи отвертки извлечь из штанов уплотнители.

К основным причинам, почему вилка скрипит, издает стуки и не сглаживает колебания на ходу велосипеда, относится износ деталей, попадание воды и грязи, отсутствие внутренней смазки. Приводим в порядок:

1. Удалить всю грязь с внутренней поверхности штанов.
2. Тщательно протереть ноги вилки, пружину и уплотнители.
3. По необходимости заменить неисправную деталь.
4. Поставить эластомерный демпфер (залить масло через ниппель для гидравлической вилки).
5. Смазать внутреннюю полость – впрыснуть масло из баллончика.
6. Установить крепежный болт и Preload.

Так выглядит переборка велосипедной вилки своими руками. Нужна ли она для новой детали? Существует мнение, что перебранная сразу вилка будет лучше настроена и дольше прослужит. Здесь многое зависит от качества комплекта, а выяснится это в реальных условиях катания.

Плановый ремонт делается по необходимости, переборка раз в сезон. И конечно, не стоит забывать о профилактике. После каждой поездки удалять грязь с поверхности сальников, смазывать, проверять крепления и целостность.

Как разобрать амортизационную вилку велосипеда

После того как мы сняли амортизационную вилку с велосипеда, со всех вышеперечисленных компонентов, а именно подшипников, чашек и колец качения, а также рулевой трубы и других участков следует удалить старую отработанную смазку. Наносить новую пока не стоит, ее мы добавим на стадии установки вилки обратно в стакан.

Далее приступим к разборке амортизатора для дальнейшей замены смазки.

1. Переворачиваем вилку и откручиваем крепежные болты.
2. Снимаем штаны с ног вилки. В случае необходимости извлекаем сальники.
3. Удаляем отработанный смазочный материал со всех доступных поверхностей. Данную процедуру можно оставить на потом и выполнить после полной разборки, но предпочтительней это сделать сразу, дабы избежать масленых следов на одежде, инструменте и т.д. Не забываем удалить грязь и смазку с манжет вилки велосипеда, а также внутри самих штанов.
4. Затем снимаем нижние ограничители хода и упоры ограничителей. Для этого прилагаем небольшое усилие и стягиваем их со штоков.
5. Откручиваем регулировки на каждой из ног вилки. Они откручиваются при помощи специального ключа, которого у нас, к сожалению, не было. Поэтому нам пришлось сделать самим самопальный ключ для этих дел. Фотку мы приложим ниже, вдруг кому пригодится. Достаем пружины с крышками и эластомерами, а также два штока (по одному из каждой ноги).
6. Удаляем старую смазку со всех поверхностей вилки.

На этом процесс разборки амортизатора вилки велосипеда закончен. Далее следует нанести новую смазку. Что можно использовать в качестве смазки мы рассмотрим ниже.

Основные детали

Условно переднюю вилку можно разделить на четыре составляющих блока:

• амортизатор – часть, принимающая на себя основную нагрузку по амортизации неровностей и хода велосипеда, в части моделей это пружина, в другой – герметичная камера;
• демпфер – амортизация мелких неровностей, которые должны быть отработаны быстро;
• корпус – то, что несёт основную нагрузку: рулевая труба, внутренние трубы (шатуны), корона,соединяющая рулевую и внутренние трубы, ноги (нижний амортизационный блок, в который входят шатуны), горилла (перемычка, соединяющая ноги);
• фурнитура – переключатели и настройки на короне, ногах, набор креплений для оси колеса и тормозов, пыльники и манжеты для защиты механизмов.

Названия частей передней вилки велосипеда

Данная структура немного изменяется в нестандартных компоновках вилки. Например, перевёрнутые передние вилки имеют шатуны, направленные вниз, и такая структура позволяет амортизировать больше мелких неровностей, но увеличивает вес и время на обслуживание — такой механизм быстрее загрязняется.

Устройство передней вилки для велосипеда

Вилка является второй по важности деталью после рамы, которая стоит дорого и выполняет важную функцию. Качество этого элемента определяет то, насколько будет комфортным катание

Наиболее важными параметрами можно назвать:

• Амортизационные свойства.
• Гибкость настроек.
• Класс устройства в соответствии стилю катания.

Жесткая пружина предназначена для катания в городских условиях. Однако при высокой жесткости выезд на бездорожье может привести к повреждению конструкции.

Основные детали вилки следующие:

1. Амортизатор – основная часть, которая на момент движения принимает основную нагрузку. В большинстве случаев при изготовлении применяется пружина различной жесткости. Также проводится установка амортизатора, представленного гидравлической камерой.
2. Демпфер – элемент, отвечающий за гашение незначительных неровностей. Примером можно назвать движение по каменистой поверхности, когда вилка должна быстро обрабатывать вибрацию. Однако дешевые вилки не имеют демпфера.
3. Корпус – часть конструкции, которая воспринимает основную нагрузку. Он состоит из рулевой трубки, внутреннего шатуна, короны и ноги.
4. Фурнитура – переключатель, при помощи которого проводится изменение основных настроек. Кроме этого, предусмотрено наличие пыльников и манжет, которые исключают вероятность попадания пыли и мусора. При изготовлении фурнитуры применяется резина и другие подобные материалы, способные восстанавливать свою форму после пропадания нагрузки.

Стоит учитывать, что есть довольно большое количество разновидностей вилок. Некоторые производители разрабатывают собственные технологии для увеличения комфорта на момент движения по пересеченной местности.

Как отремонтировать переднюю и заднюю вилки

Как разобрать амортизатор велосипеда

Если периодическое обслуживание вилок велосипеда отсутствовало, не удивляйтесь, что скоро понадобится ремонт амортизационной вилки велосипеда. Но для этого сначала необходимо как следует осмотреть этот функциональный компонент. Придерживайтесь таких правил ухода за амортизаторами и они не подведут вас в будущем:

• Менять масло в картриджах нужно каждые 4000–5000 км пробега.
• Сальники протираются и смазываются каждые 100–150 км.
• Манжеты при активной эксплуатации велосипеда проверяют хотя бы раз в неделю.
• Периодически осматривайте поверхность вилки амортизатора на предмет сколов и трещин.

Не имеет значения, где находится вилка, которую нужно разобрать, чтобы осмотреть или произвести ремонт заднего амортизатора велосипеда, ведь устройство идентично. Следуйте пошаговой инструкции, представленной специалистами:

1. Аккуратно переверните велосипед колёсами вверх.
2. Снимите ободный тормоз.
3. Демонтируйте колесо, расположенное в передней или задней части транспортного средства.
4. Извлеките рулевой вынос и трубу.
5. Снимите кольцо опорного формата и достаньте переднюю или заднюю вилку.
6. Облегчить снятие пружины поможет откручивание болтов, а также снятие демпфера.
7. Уплотняющий материал (пыльники и сальники) следует подцепить отвёрткой. Теперь интересующий вас амортизатор доступен для осмотра, разбора и ремонта.
8. Если нужно смазать подвеску, отдавайте предпочтение смазкам, выдерживающим высокие температуры. Смазывают втулки и ноги, лучше, если состав будет прозрачным или содержать в качестве основного вещества силикон.

Как настроить амортизаторы велосипеда

Ремонт передних амортизаторов на велосипеде, так же как и задних, нельзя считать завершённым, если не отрегулирована работа вилок. Чтобы катание на велосипеде радовало, а не вызывало раздражение, нужно настроить такие параметры:

• подтянуть пружины;
• отрегулировать до комфортных показателей скорость компрессии и отскока.

Лучше заниматься настройкой поэтапно, иначе добиться слаженной работы элементов амортизатора будет нелегко. Специалисты рекомендуют сначала подобрать скорость сжатия, потом проверить это свойство во время движения и только потом к регуляции скорости отскока.

Когда амортизационная система не отлажена, неполадки не только доставляют неприятные ощущения при катании на двухколёсном байке, но также ухудшают ходовые характеристики транспортного средства. Увеличивается риск погнуть колёса или повредить раму. Сборка подвесок после ремонта осуществляется следуя той же инструкции, только в обратном порядке.

Если нужно поменять амортизатор

Если старые вилки невозможно отремонтировать, важно уметь выбрать новый амортизатор

Придя в магазин, обратите внимание на надписи, сделанные на детали. Первая надпись обозначает длину по осям и измеряется согласно центра углублений и элементов, которые отвечают за жёсткость фиксации вилки к раме. Вторая надпись устанавливает ход штока и указывает, на каком расстоянии шток располагается внутри изделия

Вторая надпись устанавливает ход штока и указывает, на каком расстоянии шток располагается внутри изделия.

Определить лучшую деталь сложно, поэтому ориентируйтесь на производителя велосипеда. В крайнем случае специалисты советуют руководствоваться следующим правилом: длина по осям должна приближаться к значению +/– 5 мм, а движение штока — не больше 3–5 мм.

Настройка системы

Регулировку вилки производят с учетом особенностей производства и типа конструкции. Единый переключатель до сих пор не разработан, поэтому настраивать механику следует только по заводским требованиям.

Lock Out – блокатор езды, имеется на всех типах, переключатель используется во время въезда на возвышенность или рядом с лежащим полицейским.

Часто пользоваться функцией не следует так как это приведет к поломке вилки.

Preload – функция предварительной нагрузки, настраивается наружной системой переключателя, иногда заменяет пружину.

Отвечает за жёсткость пружины, которую можно контролировать закручиванием.

Спортивные байки снабжаются пружинами различной степени жесткости и отмечаются цветовыми маркерами.

Compressione & Rebounde – регулировка сжатия переключателя.

Такая настройка встречается только в дорогих, профессиональных байках, в основном применяется для дампа и даунхилла, или при быстрой езде для предотвращения перекоса рамы и потери сцепления.

Extension control – отвечает за длину хода, в расширенный комплект блокирования присоединяются функции фиксирующие вилку по определенной длине.

При эксплуатации переключателя повышается возможность поломки изделия.

Настройка не является популярной, используется мало и встречается в единичных экземплярах велосипедной вилки.

В каких случаях нужно снимать вилку с велосипеда?

Абсолютно все подвижные механизмы веломашины нуждаются в своевременном уходе.

Съём велосипедной вилки будет необходим в следующих случаях:

1. При необходимости полной замены старого механизма на новый.
2. При необходимости замены подшипников с чашками опоры (возможно без них) или сальников.
3. При необходимости нанесения новой смазки.
4. При необходимости выравнивания рулевой трубки.

Основные симптомы замены вилки проявляются в возникновении некоторых посторонних звуков или при недолжном выполнении своих функций некоторыми механизмами:

• посторонний стук или скрип при движении;
• вхождение вилки в клин, который не позволяет провести регулировку;
• руль начинает проворачиваться, при этом отяжеляет свой ход;
• «ноги» и «штаны» имеют характерные повреждения (трещины).

Многие владельцы двухколёсных машин обращаются за помощью к специалистам. Но ведь может возникнуть необходимость заменить вилку вдали от цивилизации, поэтому необходимо знать основные правила замены и всегда иметь под рукой необходимый инструмент.

Это интересно: Как проверить степень износа велосипедной цепи — методика определения изношенности цепи