Úhel řízení, označovaný přesněji jako úhel hlavy řízení, je hodnota udávaná ve stupních, měřená vždy mezi svislou přímkou a osou rotace přední vidlice.
Jsou i výjimky, které úhel hlavy měří od vodorovné osy, potom je například pro popis svislé přední vidlice udávána hodnota 90°.
Osy předních tlumičů nejsou totožné s osou rotace.
Vůči ní jsou přesazené (mají takzvaný offset) a jsou s ní obyčejně rovnoběžné, i když se zase najdou výjimky (všimněte si třeba chopperu na fotce výše).
Na většině motocyklů, kde jsou osy rovnoběžné, jde jednoduše změřit úhel řízení, když změříme úhel předních teleskopů.
Stopa označovaná také jako závlek kola, je vzdálenost mezi průsečíkem rejdové osy s vozovkou a kontaktním bodem pneumatiky s vozovkou.
Kontaktním bodem pneumatiky s vozovkou se uvažuje těžiště styčné plochy.
Jednodušeji řečeno prodloužíte osu hlavy řízení až na zem, a od tohoto místa změříte vzdálenost k místu, kde se pneumatika dotýká země.
Typická hodnota bývá 90 mm až 180 mm.
Stopa neboli závlek kola, se vždy měří v kladných číslech a průsečík rejdové osy se nachází vždy před místem, kde se kolo dotýká vozovky.
Závlek má jak přední, tak i zadní kolo.
Za závlek zadního kola je uvažován závlek předního kola plus rozvor, opomeneme-li offset způsobený tvarem kontaktní plochy pneumatiky.
Jaký má vliv stopa a úhel hlavy řízení na ovladatelnost?
Opusťme vědecké výzkumy a fyzikální poučky teoreticky uplatnitelné na okruhu, kde může být změna parametrů a jejich vliv měřený reálnou veličinou - porovnáním časů na kolo.
V našem motorkářském hobby životě jsou pocity čistě subjektivní a můžeme říct, že ovladatelnost popisujeme tím, jak moc se musíme snažit, aby motocykl dělal, co chceme, kdy to chceme a jak je při tom motocykl stabilní.
Geometrie předního kola se řeší prakticky hned od vzniku motocyklů, protože je již dobře známá z konstrukcí bicyklů.
Stopa předního kola je nejdůležitějším faktorem stability motocyklu přímé jízdy.
Jak prokázaly experimenty konstruktéra Tonyho Foalea, motocykl s extrémně malým úhlem řízení (nebo svislým) je pohodlně ovladatelný, když má kolo dostatečný závlek.
Stopa našemu motocyklu dává stabilitu v přímé jízdě při rychlejším pohybu.
Nejjednodušší je představit si kolečko od nákupního vozíčku - jeho čep je kolmý, úhel rejdového čepu je tedy 0° (svislý) a kolo se nachází v závleku za ním.
To znamená, že tímto způsobem řešená geometrie motocyklu má tendenci rovnat se sama, následovat pohyb motocyklu.
Pro závlek zadního kola platí stejná matematika jak pro přední kolo.
Čím je rozvor menší, tím líp motorka zatáčí, čím je větší, tím je stabilnější.
Síly, které jezdec překonává při ovládání motocyklu, se mění v závislosti na rychlosti.
To je následek zákonu síly, kdy síla je součinem hmotnosti a zrychlení.
Při rychlé jízdě jsou větší zrychlení vlivem pohybu pružení a také je větší kinetická energie.
O tom, co se děje s motocyklem a silami při průjezdu zatáčkou, si povíme někdy příště.
Do množiny sil, které musíme překonat, patří též hmotnost motocyklu, která je soustředěna v těžišti.
Těžiště motocyklu je mrtvá váha, kterou ovládáme pohybem těla.
Naše tělo svým těžištěm působí pákou na těžiště motocyklu.
Poloha jezdce je proto často rozhodujícím faktorem jakou pákou můžeme regulovat polohu celkového těžiště motocyklu s jezdcem.
To je také důvod, proč sportovní motocykly mají úplně odlišný posed oproti cestovním.
Samozřejmě záleží také na poměru váhy stroje a jezdce.
Výška těžiště nám říká o tom, jak stabilní motocykl v náklonu bude.
Čím je níž, tím bude snazší udržet motocykl ve stopě.
Čím je poloha jezdce vyšší, tím lépe může ovlivnit stopu v zatáčce pohybem svého těla.
I když náklon a zatáčení je vždy ovládáno otáčením přední vidlice kolem hlavy řízení, výška těžiště nám také určuje, kolik snahy musíme vynaložit na to, aby šel motocykl do náklonu, z náklonu a jak můžeme náklon motocyklu regulovat vysednutím.
Stopu nebo závlek lze jednoduše popsat jako stabilizační prvek, který nám zabezpečuje směrovou stabilitu pohybu těžiště a zajišťuje vrácení do směru jízdy, když je z něj kolo vyrušeno (vlivem nerovnosti a podobně).
Síly působící na přední kolo se pomocí téhle páky přenášejí na řídítka motocyklu.
Úhel řízení má schopnost zatáčet, udržuje směrovou stabilitu a jeho vliv se dá kompenzovat velikostí stopy.
Proč tedy máme vidlice pod úhlem, když jej nemusíme mít?
Odpovědí je zejména mechanická pevnost a s ní související síly při pružení.
Nakloněná vidlice totiž lépe hladí nerovnosti, když energie při přejezdu překážky je spotřebována zejména na stlačení vidlice nikoliv na její ohyb (jak by to bylo u kolmé).
Obecně platí pravidlo, jestli je stopa malá, motocykl je pocitově lehký, snadno ovladatelný na místě a při malých rychlostech, při vyvinutí malé síly na řídítka.
Rychleji zatočí při prudké změně směru, ale je méně stabilní při jízdě nerovným terénem a ve vysokých rychlostech.
Čím je stopa větší, tím větší síly je třeba k ovládání motocyklu při pomalé jízdě, motocykl je ale stabilnější při vyšších rychlostech.
Tyhle síly je pak třeba ještě přetransformovat na šířku řídítek, protože to jsou konečné prvky působící na jezdcovy ruce.
With širšími řídítky cestovních motocyklů vytváříme větší páku, tudíž je jednoduché ovládat i větší síly.
Malý úhel hlavy řízení v kombinaci s malou stopou můžeme pozorovat u silničních sportovních motocyklů.
Kupříkladu Yamaha R1 (2007) má úhel 24° při stopě 102 mm.
Naopak u cestovních motocyklů nebo chopperů jsou hodnotu úhlu a stopy větší.
Honda Transalp XL700 (2008) svírá úhel 28° při stopě 111mm.
Při vysokých rychlostech, jaké sportovní motocykly dosahují, může v důsledku malé stopy docházet k nebezpečnému rozkmitání předního kola, což je obyčejně řešeno tlumičem řízení.
Enduro motocykly mají nezřídka velice podobné hodnoty stopy a úhlu řízení.
Jak již tušíte, úhel řízení a stopa jsou parametry, jenž se v důsledku pohybu, zejména zadního pružení motocyklu, mění.
Proto je základní měření prováděno na motocyklu s pohotovostní hmotností, přičemž sledujeme změnu parametrů v závislosti na pohybu pružení.
Sportovní motocykly mají mnohem kratší dráhy pružení než například endura.
Díky tomu mohou být při brždění mnohem stabilnější.
Přetížený motocykl, nebo motocykl se špatně seřízenými tlumiči je při prudkém brždění mnohem nestabilnější, protože odlehčením zadní vidlice a stlačením přední dochází k prudké změně stopy a úhlu řízení.
Jak už bylo zmíněno, za závlek nepovažujeme průsečník rejdové osy a střed kontaktu pneumatiky s vozovkou, ale těžiště kontaktní plochy.
Kontaktní plocha mění nejen svůj tvar a velikost ale také tlak, kterým působí na vozovku.
Změnit geometrii řízení je možné na každém motocyklu.
Kupříkladu nové BMW R 1200 GS má možnost nastavit tenhle úhel pomocí tlačítek v menu.
Je to vyřešeno tak, že zadní tlumič má proměnlivou, elektronicky nastavitelnou délku.
Změny geometrie může být také docíleno posunutím přední vidlice v brýlích, jak často vídáme u sportovních strojů.
Tato metoda je nejjednodušší a také nejstarší.
Změnu geometrie dosáhneme také změnou kola za menší nebo větší, protože jak je známo z obrázku, stopa a úhel hlavy řízení jsou goniometrickou funkcí závislou na průměru kola.
Změnou profilu pneumatiky je také možné dosáhnout posunu.
U některých motocyklů je možné otočit nebo upravit jedno z ramen zadního přepákování (jak je vidět na obrázku výše) a tím ovlivňovat úhel a závlek předního kola.
Také máme možnost vyměnit zadní tlumič, nebo přední vidlici za delší či kratší.
Ovlivnit výšku těžiště lze velice těžce, protože je daná konstrukcí motocyklu.
V zásadě je možné změnit polohu jezdce, čímž změníme celkovou výšku těžiště motocyklu s jezdcem, a také onu páku živého těžiště na mrtvou váhu.
Těžiště můžeme ovlivnit i změnou výšky tlumičů, respektive jinou změnou ovlivňující světlou výšku motocyklu.
V sadách jsou použita kvalitní kuželíková ložiska, jejichž konstrukce omezuje vůli v řízení na minimum.
Všechny sady obsahují horní a dolní kuželíkové ložisko a většina sad je včetně horního a dolního těsnění.
Obsah těchto webových stránek je chráněn autorským právem.
Není-li uvedeno jinak, není dovoleno obsah přebírat, kopírovat, reprodukovat ani dále šířit jinými kanály.
Výjimkou je tisk pro osobní potřebu a stručné citace či náhledy na sociálních sítích s uvedením zdroje.
Jakékoliv další užití obsahu vyžaduje předchozí písemný souhlas.
Z teoretického hlediska je to vlastně hrozně jednoduché. Z toho praktického, když potom sedíte za počítačem a máte zkonstruovat něco funkčního, to už určitě tak jednoduché nebude, protože stačí malý přehmat a totálně odrovnáte jízdní vlastnosti, ale to nás nemusí zajímat.
My jsme uživatelé, ne konstruktéři.
Pojďme si říct, jak číst v technických datech, aniž byste museli mít tři vysoké školy a IQ vyšší, než kolik mají tovární superbiky koní.
RozvorTohle je ten nejzákladnější údaj, který je i nejlehčí na pochopení.
Rozvor znamená vzdálenost středů kol od sebe a prakticky určuje i celkovou délku motocyklu (k rozvoru připočtete poloměr předního a zadního kola).
Dá se říci, že čím delší rozvor, tedy čím jsou kola od sebe dále, tím lépe a radostněji jde motorka rovně, méně ji rozhazují hrboly a není tak citlivá na přesun pilota v sedle.
Představte si třeba malého stopětadvacítkového motarda a velkého choppera: než u chopperu zatáčkou projede i zadní kolo, je to přední o vingl dál, ale také když přejedete nerovnost, je to jak u autobusu - nejdřív rána do předního kola, chvíli pauza, a rána do zadního kola.
Máte-li motorku, která má sekundární převod řešený řetězem, můžete si rozvor různě ladit, čehož se hojně využívá ve sportu.
Zkrácením řetězu přisunete zadní kolo blíže a zkrátíte rozvor, prodloužením naopak.
Úhel řízení
Úhel, pod kterým je k rámu přidělána přední vidlice.
Správně by to mělo být „úhel hlavy řízení“, protože to místo na rámu, kde je v ložiskách čep řízení, se jmenuje hlava.
Udává se buď jako úhel, který svírá hlava řízení s kolmicí na zem, nebo jako úhel hlavy řízení vůči vodorovné podložce.
Je to vlastně jedno, akorát jednou máte údaj cca 25 stupňů a podruhé 65 (protože součet musí být 90, ale jestli tohle nevíte, tak alou zpátky na základku!).
Úhel řízení má stabilizující efekt při rychlé jízdě - kdybyste měli vidlice kolmo dolů, nedržela by motorka vůbec směr.
Ale záleží na velikosti toho úhlu.
Motorky s ostřejším úhlem řízení, tedy ty, které mají přední kolo hodně zaražené směrem k motoru (sportovní stroje), jsou ze své podstaty méně stabilní, tzn. snáze je rozhodí kdejaká nerovnost nebo pohyb v sedle.
O to veseleji se ale vrhají do zatáčky a mají menší poloměr zatáčení.
Občas se dělá takový fígl právě u chopperů, ze sériovek to používá třeba Honda VT1300CX: osa řízení a osa přední vidlice nejsou rovnoběžné.
Stopa alias závlek
Stopa dělá lidem potíže nejvíce.
Správně by to mělo být spíše délka stopy, nebo se používá slovíčko závlek, které je možná nejpřesnější (ale uznejte sami, že to je prostě blbý slovo).
Délku stopy zjistíte tak, že spustíte kolmici ze středu předního kola na zem, potom na tu zem prodloužíte osu řízení (pozor, ne osu vidlice! ), a vzdálenost mezi místy, kde se obě pomyslné čáry dotkly země, se nazývá stopa.
O čem vypovídá? O schopnosti kola držet směr, kterým motorka jede.
Rozjeďte se na určitou rychlost a pusťte řídítka - motorka jde rovně sama.
To proto, že má nějakou velikost stopy, resp. závleku.
Často se tenhle efekt popisuje na kolečkách od nákupního košíku ze supermarketu, a my vás o to také neochudíme: kolečko od košíku má vertikální osu řízení, ale střed kola je mimo tuto osu.
Jakmile na košík zatlačíte, šup, všechna kolečka se hodí do směru vašeho pohybu a jsou vlastně vlečena (odtud závlek), nikdy se vám nerozeběhnou každé jinam.
Velikost stopy, čili závleku, má opět zásadní význam na chování vašeho stroje.
Krátká stopa znamená lehčí a rychlejší řízení, které však může být nervózní i v přímém směru.
Tlumič řízení je kolikrát nevyhnutelný.
Motorky s delší stopou naopak nemění svůj směr tak snadno, ale jejich stabilita je betonová.
Úplně laicky řečeno, čím větší stopa je, tím větší část předního kola musíte přemluvit k tomu, aby se vychýlilo ze směru, kterým původně mířilo.
Offset vidlic
Offset znamená přesazení a offset vidlic říká, o kolik jsou obě nohy přední vidlice přesazeny v brýlích před osou řízení.
Právě změnou offsetu se dělá jiná stopa při stejném úhlu řízení - když mají například dva konkurenční supersporty stejný úhel řízení a jinou stopu, znamená to, že každý používá brýle s jiným offsetem vidlic.
Když si na svůj supersport či krosku koupíte aftermarketové brýle, zpravidla kromě hezkého zpracování a masivnějšího uchycení získáte i jinou stopu.
Pozor, menším přesazením stopu zvětšujete a větším zmenšujete!
Změnou jednoho měníte vše další
Konstruktéři při vymýšlení konstrukce stroje pochopitelně berou v potaz spoustu dalších proměnných.
Na ovladatelnost a jízdní vlastnosti motorky má vliv nekonečné množství drobností, ať jde o výšku těžiště nebo hmotnost kol.
Ale správnou kombinací rozvoru, úhlu řízení a stopy dokážete hodně vyřešit.
Dlouhý rozvor ještě neznamená neovladatelnou bestii, kolikrát mají dlouhé motorky úhel řízení jak sporťák a ještě kratší stopu - třeba Triumph Tiger 1050, cestovní enduro na sedmnáctkách kolech, má rozvor 1510 mm, ale úhel řízení 23,2° a stopu pouhých 88 mm!
Naopak sportovní stroj nemusí mít vždy extrémní parametry, neboť u něj konstruktéři potřebují „ukrotit“ jeho dynamiku danou nízkou hmotností a vysokými výkony.
Jako snad v každé oblasti lidského konání, i geometrie je vždy kompromisem a změnou jednoho parametru ovlivníte dva další.
A to nejen při samotné konstrukci, ale i potom vy coby majitelé při provozu svého stroje.
Přitáhněte si trochu předpětí zadního tlumiče a máte vyšší těžiště a kratší rozvor, stopu i strmější úhel řízení.
Totéž se děje při brždění, naopak při akceleraci se rozvor se stopou prodlužují a úhel řízení otevírá.
