По заявкам участников форума, я решил немного систематизировать свои знания и опыт в области амортизационных вилок для MTB.

Disclaimer: Все ниженаписанное является моими собственными соображениями и никак не претендует на 100% верность.

Прежде всего, давайте разберёмся, что же такое амортизатор в нашем велосипедном понимании. Мне очень понравилась формулировка из соответствующей статьи на сайте realbiker.ru.

давайте примем, что
Амортизатор - это система поглощения ударных нагрузок и колебаний, состоящая из пружины (рессоры) и демпфера.

Далее по тексту статьи, станет ясно, почему мы определяем амортизатор именно так.

Теперь нужно определиться с постановкой задач для амортизационных вилок. Итак, амортизационная вилка нужна для:

В гоночных дисциплинах:
для лучшего контроля над передним колесом и, соответственно, рулёжкой. Амортизатор позволяет колесу оставаться в контакте с дорогой в тех случаях, где при жёсткой подвеске колесо просто отрывалось бы от земли.

В прыжковых дисциплинах: (имеется ввиду дроппинг, дёрт)
прежде всего, чтобы гасить колоссальные нагрузки на раму при приземлении, даже если оно было самым чётким и правильным. вторая задача для прыжковой вилки - не "отстреливать в руки", то есть максимально замедлять обратный ход пружины. ну и, конечно, прочность.

Я специально разделил гоночные дисциплины и прыжковые, потому что требования к весу, прочности и характеру работы вилок у них разные. Т.к. я гораздо лучше разбираюсь в дисциплинах гоночных, я заострю на них внимание, прыжковых дисциплин коснусь поверхностно.


Итак, у нас есть задача для вилки, которую вкратце можно описать так: "ест всё". т.е. она должна работать так, чтобы вы не замечали, что под колесом не ровная дорога из "зеркального" асфальта.

Что для этого нужно? Прежде всего - пружина, которая возьмет на себя гашение ударных нагрузок (глубокая выбоина в асфальте, "дропчик" с поребрика, и т.д.). Пружина преобразует кинетическую энергию удара в свою потенциальную (энергию сжатой пружины), и обратно, разжимаясь, пружина преобразовывает свою потенциальную энергию обратно в кинетическую.
А потом, по-хорошему, в дело должен вступить демпфер. Его задача - поглотить кинетическую энергию пружины на обратном ходу и преобразовать её... в какую-нибудь. Опять же, по-хорошему, в тепловую и рассеять. Такой демфер называется демпфером отскока. По-английски rebound damper.

Вилки, оборудованные пружиной и демпфером отскока - это уже неплохо. Такая вилка не бьёт в руки и не скачет, как мячик. При условии, конечно же, что демпфер работает, как должен.

Но у таких вилок есть главный минус - они раскачиваются при педалировании, поглащая усилие вращения педалей. Однако, с этим также можно бороться, установив на вилку дополнительный демпфер, сопротивляющийся сжатию пружины. По принципу действия он мало отличается от демпфера отскока и зовётся демпфером сжатия (compression damper). Вполне логично, что такой демпфер так же может выполнять функции блокировки (lock-out) вилки, т.е. Превращать её в жёсткую (или превдожёсткую). Задача демпфера сжатия - не дать вилке раскачиваться от педалирования, т.е. сжиматься. Но тут в дело вступает противоречие - не давая пружине сжиматься от усилия педалирования, демпфер сжатия автоматически не даёт пружине сжиматься, обрабатывая неровности (особенно мелкие, где кинетическая энергия удара не превышает кинетической энергии педалирования, поглощаемой вилкой).
Первый выход из данной ситуации - дать пользователю возможность самому выбирать силу сопротивления демпфера сжатия. От полной блокировки до минимального сопротивления. Это самое простое решение.

Таким образом, мы пришли к ещё одному типу вилок: вилки, оборудованные пружиной, демфпером отскока и демпфером сжатия с блокировкой. Отличные примеры - двухклапанный масляный демпфер Motion Control от RockShox, или, например, дефмпер TPC от Manitou.

Дальнейшая эволюция демпферов сжатия, позволяющая найти компромиссное решение - раздельная регулировка сопротивления низскоростному (педалирование) и высокоскоростному (ударные нагрузки) сжатию.

Такие демпферы устанавливаются на hi-end вилки, среди примеров в голову приходят свежий демпфер Mission Control (RockShox) и TerraLogic (FOX).

Хочется так же заметить про т.н. эффект "brake dive". Вы все сталкивались с этим - при торможении (особенно передним тормозом), инерция движения вашего тела смещает его вес немного вперёд, увеличивая нагрузку на вилку, в результате она сжимается "на ровном месте". Если на ровном месте - это ещё ничего, то на неровном - это очень плохо, т.к. сжавшись под действием торможения, вилка не может полноценно работать. В таких случаях говорят "тупит при торможении". Это ещё одна область применения демпфера сжатия.


Теперь давайте уделим немного времени разбору того, как работает простейший масляный (гидравлический) демпфер. В сети это уже размусолено и не раз, но я вкратце пройдусь, может кто не знает. Извиняюсь, что нет иллюстраций - чукча не художник. Если кто-то с этим поможет, буду только рад.
Итак, базовая задача демпфера - демпфировать, т.е. не мешать сжатию в одну сторону и мешать сжатию в другую. В общем случае, демпфер - это поршневой клапан. На примере демпфера отскока - при сжатии вилки этот демпфер должен минимально вмешиваться работу вилки - т.е. клапан открыт. На обратном ходу, когда масло перетекает обратно, клапан должен закрыться, но не до конца, иначе вилка остановится. Поэтому клапан не полностью закрывает отверстия для прохода масла, кроме того - в этом месте логично было бы приделать к демпферу регулировку, что обычно и делается. Поворотом штока поршня, можно задать позицию клапана относительно отверстий, т.о. открыв или закрыв их. Чем больше открыты отверстия - тем быстрее масло возвращается обратно, т.е. меньше эффект работы демпфера. (В нашем случае быстрее и сильнее отскок вилки).

Кстати, где-то тут в техническом разделе есть статья о переборке вилки с отличными фотками демпфера Motion Control, глядя на них можно примерно понять, как он работает (кроме того, там тоже вкратце всё написано).

Мы широко охватили демпферы, но слабо коснулись пружин. А что же пружины? Какие сюрпризы и технологии предложили нам инженеры.
Прежде всего пружина - это характеристика сжатия. У обычной стальной витой пружины она линейная, т.е. на любой стадии сжатия вилки, сила, необходимая для дальнейшего сжатия остаётся одинаковой до достижения порога предельного сжатия. У воздушной пружины характеристика сжатия прогрессивная (нелинейная), т.е. чем больше воздушная пружина сжимается, тем больше увеличивается давление воздуха (или другого газа) и сила, необходимая для дальнейшего сжатия. Концептуальный спор о плюсах и минусах немного отложим.
Регулировать пружину в вилке тоже можно. Две основные регулировки это:
1. Настройка предварительной нагрузки (Preload Adjust)
2. Настройка хода пружины (Travel Adjust)

Настройка прелоада (для краткости) нужна для того, чтобы "подружить" пружину с весом райдера. Все мы весим по-разному. А пружины в вилках одни и теже (ну или несколько разных, их можно заменять). При равной пружине, вилка будет легче сжиматься под тяжёлым райдером. В общем случае это не очень хорошо, т.о. необходимо увеличить силу предварительного сжатия для более тяжёлого райдера, и уменьшить её для лёгкого. Закручивание предлоада в общем случае даёт вилке большую жёсткость и сопротивление "пробою" (превышение допустимого хода)

Настройка хода пружины. Принципиально, ход пружины настраивается двумя способами - с разборкой и перестановкой пружин, проставок и т.д. и внешняя регулировка (примеры: U-Turn (RS), RTWD (Manitou)). Система такова, что при изменении хода, предварительная нагрузка не меняется. Т.е. часть пружины просто "деактивируется", не имея возможности сжаться. Надо заметить, что возможность сменить ход "на ходу" (простите за каламбур) имеют только владельцы пружинных вилок. Владельцам воздушек это сделать не так просто.

Итак, мы немного разобрались с тем, что должна делать вилка, и как она должна это делать, теперь перейдём к практике, рассмотрим как всё это реализовано в технике и разберём типы вилок.

Первый тип, он же самый простой - пружинные. Это - самые простые вилки, обычно оборудованные пружинами в обеих ногах. (Отличный пример - SR M2000, привет, Позис). Вообще, называть их амортизационными в контексте нашей статьи нельзя. У них нет демпфера, разве что роль демпфера выполянет сила трения ног об сальники (или что там у этого чуда). Как я уже писал где-то тут, такая вилка радостно отстрелит в руки после сжатия. Ничего хорошего.
К таким вилкам относится уже ранее упомянутая Suntour M2000, RST Omni 181/191 (и вся серия Omni) и т.д.

Второй тип - пружинно-эластомерные. Роль демпфера там выполняет органический эластомер. Прежде всего надо сказать, что такая вилка никогда не сожмётся на полный ход, пока жив эластомер. Работа таких вилок оставляет желать лучшего. Эластомер сопротивляется одновременно и сжатию и отскоку, а на морозе радостно дубеет, работая блокировкой.
К таким вилкам относятся все вилки RST под-серии T, т.е. например RST Omega T7, SR Suntour XCT, Marzocchi MZ и т.д.


Третий тип - пружинно-масляные вилки. Современные вилки строятся по схеме - левая нога содержит пружину, правая - демпфер(ы)*. Это уже полноценные вилки, но на качество их работы очень сильно влияет качество исполнения. Такие вилки могут работать, как не лучше ластика, так и просто замечательно.
Таких вилок очень много. Это почти вся пружинная продукция RockShox (Tora, Recon, Reba, Lyrik, Boxxer и т.д.), Manitou во многих сериях вилок имеет пружинные версии (Slate, Stance, Axel, GLJS, Minute, Relic), Fox Vanilla, Marzocchi DJ и т.д.


Четвертый тип - воздушно-масляные вилки. Стальная пружина тут заменена на воздушную, обычно это две камеры - позитивная и негативная. О них позже. Схема, обычно, та же - слева воздух, справа масло.
Примеры таких вилок: воздушные версии RockShox Tora, Recon (версии с пометкой Solo Air), SID и т.д., Manitou Relic Super, R7, Marzocchi MX, почти все вилки FOX: Float, TALAS, F-series


*К слову о раздельной схеме размещения пружин и демпферов. Раньше вилки старались делать по симметричной схеме, это давало лучшую торсионную жёсткость вилке и уменьшала вероятность подклинивания. Современные тенденции и качественные улучшения в башингах (напрявляющих) ведут к тому, что большинство производителей используют раздельную схему размещения, т.о. упрощая конструкцию вилки, уменьшая количество необходимых ручек регулировки, сохраняя те же возможности настройки. Кроме того, может встречаться и раздельная схема с пружиной в правой ноге, а демпфером в левой. Вообще, "нетрадиционными" схемами расположения начинки и всяческими инновациями страдает в основном фирма Marzocchi.

Редкие типы, вроде газовых демпферов я не рассматриваю по причине, опять же, редкости.


Таким образом, назвать хорошими можно вилки из третьего и четвёртого типов. Даже хороших вилок очень много. И при выборе стоит смотреть на доступные настройки демпфера, пружины, материал вилки, её вес, и т.д.

Людям, не пробовавшим, так сказать "вкуса масла", я бы порекомендовал выбрать вилку начального уровня. Пусть у неё будет только регулировка отскока, но это уже кое-что. Кроме того, такая вилка не будет замерзать зимой.
Людям продвинутым скорее всего уже не надо советовать, они и сами разберутся, что купить.


Статья покрыла конечно же не всё, что можно сказать о вилках. На эту тему можно, наверное, книжку писать Если кому-то есть, что добавить, милости просим. Если будем хорошо добавлять, всё это выльется в техническую статью на сайте.

Производители
чьи вилки смотреть
Современное общественное мнение сходится на том, что есть Большая Тройка производителей вилок и Один Мега-Гламурный Бренд, который всем хочется.
Итак, Большая Тройка:
Бренд Marzocchi. Про-во Тайвань. Марка принадлежит итальянскому концерну Marzocchi Gruppe.
Бренд Manitou. Про-во Тайвань. Марка принадежит американскому концерну Hayes Brakes в качестве подразделения Hayes Suspension
Бренд RockShox. Про-во Тайвань. Марка принадлежит небезысвестному американскому концерну SRAM.

И Один Мега-Гламурный Бренд, который всем хочется:
Fox. Пр-во Калифорния, США. Марка принадлежит американской фирме Fox Racing Shox. Не путайте с Fox Racing Inc. - фирмой, производящей одежду и аксессуары, в т.ч. и для велосипедистов. Фирмы называются так похоже, потому что основаны братьями Bob Fox (FRS) и Geoff Fox (FR Inc.)

Редкие вилки типа White Brothers не указаны по причине их исключительной редкости на просторах нашей родины.

Бренды:
SR Suntour
RST
Mozo
Spinner

считаются современным общественным мнением второсортными, как бы это пафосно не звучало. Но это факт.


Ссылки на темы форума, касающиеся вилок:
Смазка эластомерной вилки
basilio: Выбор вилки не дороже 10000р
Сдулась вилка?
Что думаете о RoсkShox DART 2?
SR Suntour XCM
Manitou Axel Comp (2007)
korax: выбор вилки (Marzocchi, RockShox, ?)
Zuh: Выбор вилки
Поплок на рекон 351. Вопрос
Как прочистить вилку?
Вилка Manitou Axel Platinum. что скажете?
Вилка ценой в 2/3 велосипеда
Вилка стала лучше? (одна из первых "вилочных" тем на форуме. после которых надолго наступило затишье в этом вопросе)

Из авто/мото известно, что плавность хода зависит от отношения подрессоренной массы авто/мото к неподрессоренной; чем соотношение это больше, тем выше плавность хода.
Для велосипеда неподрессоренная масса - переднее колесо со втулкой, штаны вилки и все что жестко прикреплено к ним, включая внутренние детали вилки и тормозные механизмы.

Напрашивается вывод, что при прочих равных условиях (и при условии не очень больших неровностей дороги, например, в меру потрескавшегося асфальта или брусчатки) легкая ХС-вилка в комплекте с легким ободом, втулкой и покрышкой обеспечит большую плавность хода по сравнению с тяжелой DH-вилкой под ось, да еще и с колесом большего веса...

Капсюль

в этом плане ещё можно рассмотреть заднюю подвеску, ведь там к неподрессоренной массе подключаются ещё задние линки-перья-свингармы, кассета, переклюк.

вообще, интересное дополнение, спасибо

Какая-то ясность по устройству вилок появилась. Но вот листаю свежий Триал-Спортовский каталог раздел вилок. Практически везде сжатие - пружина, демпфирование - какие-то системы FFD и тому подобное, никакого упоминания про воздух и масло нет кроме одной вилки, где сжатие указано как воздух. Вилки дорогие и дешевые везде одинаково, там везде стоят ластики разного уровня наворотов?
Насколько я понял из этого треда, демпфер нужен, чтобы медленно "разжать" вилку, сжатую при рабочем ходе? В роли демпфера, насколько я понял, может использоваться масло. Т.е. имеем 2 камеры с клапаном в вилке. При сжатии вилки клапан открывается и масло перетекает в другую камеру, на обратном ходе клапан почти закрывается и масло перетекает обратно в 1 камеру через неполностью закрытый клапан. Крутя ручку регулировки отскока вилки мы регулируем зазор почти закрытого клапана? Или я не прав? Тогда вопрос как работает вилка с ластиком?

в триале только вилки Manitou. воздушек у них действительно мало. навскидку R7 и Relic Super.
основные технологии демпинга у маниту - FFD, TPC и SPV, всё это - гидравлические системы. если почитать внимательно, их тоже можно разглядеть.
ластиков в манитухах, напечатанных в каталоге Триала, нет.


да, примерно так, если в вилке только демпфер отскока.


не работает никак. ластик типа мешает пружине сжаться и разжаться...

на самом деле, сие скрыто от меня.

В эластомерных вилках применен т.н. демпфер трения из эластомера. Демпфирющий эластомер - это стержень из мягкого полиуретана, имеющий в сечении или вид цилиндра с четырьмя продольными невысокими гребешками (комбинированая гидравлическо-эластомерная вилка "Сантур" Дуро-Е) или простой цилиндр ("Сантур" ХСТ, ХСМ и прочие эластомерки). Этот девайс вставляется внутрь пружины или с легким натягом, или свободно. Для скольжения её обильно покрывают смазкой... например техническим вазелином .

Ластик чуть короче пружины, так что у неё есть зона, в которой не осуществляется демпфировние. В некоторых вмлках при значительном сжатии ластик начинает также сжиматься, увеличивается в диаметре, начинает сильнее давить на витки и воспринимая часть нагрузки, чем достигается некоторая прогрессия в работе вилки. Ластик может быть и просто коротким, не участвуя в прогрессии пружины и являясь простейшим демпфером трения и буфером сжатия заодно.

На морозе ниже +5С полиуретановый эластомер замерзает и дубеет, блокируя вилку.

Одной из лучших эластомерных вилок считается "Марзоччи" MZ3.

демпфер трения? т.е. он трётся об пружину, поглощая кинетическую энергию? так что ли?

Так понимаю что трется он скорее о корпус вилки тем самым затормаживая движение всей системы.
У меня, как я понял, как раз случай с цилиндром из ластика, и она начала помирать потихоньку, появилась вибрация при разжатии вилки.

_________________
А вот и не вымерли велосирапторы!

Нет, именно о пружину. Если стоит коаксиальная пружина то иначе никак не разместишь демпфер, кроме как внутри пружино.


Это не обязательно демпфер, это во втулках смазка кончилась имхо. Разобрать вилку, промыть, добавить смазку (лучше силиконовую густую, я юзал даже спрей в диких количествах). Собрать и начать копить на гдрокоил вилко ))!

Прочитал. Просвятился. Спасибо. Подскажите в догонку, что на RS вилках означают характеристики типа: Turn Key damper, lockout with rebound adjust, coil spring и какая от них польза. У меня есть некоторые догадки, но хотелось бы знать наверняка.

TurnKey Damper, lockoit with rebound adjust - это всё относится к демпферу TurnKey, обладающему блокировкой и регулировкой скорости отскока.

coil spring - витая пружина. это уж, простите, можно было и в словаре посмотреть.

Спасибо. Вы подтвердили мои предположения, но я так и не понял что такое. Дословно перевести могу, но хотелось бы понять что это означает.

счас очень многие вилки типа рст или сантур идут с компрессионным демпфером,он есть как двухпозицыонный так и многопозицыонный
многопозицыонный дает плюс как медленную регулировку степени сжатия до полной блокировки
по фирмам сказать могу одно:
маниту требует частого сервиса,и часто встречаются обрывы штоков депфера
рокшок не требует частого сервиса но достаточно хрупка
марзочи не требует частого сервиса ввиду полностью открытой маслянной ванны(смазываются ноги посредством демпферного масла)очень крепкие
фоксы не требовательны к сервису но если потребует то сложные очень в разборке
рст и сантор одноразовые вилки у которых как нет торсионки так и постоянные люфты,сервис невозможен
имеется ввиду сервис:замена сальников,башрингов,масла и чистка

_________________

веломеханик 89053125244 телефон и вацап
группа вконтакте

TurnKey damping assembly

демпфер сжатия с многопозиционной регулировкой, позволяющей плавно регулировать скорость компрессии вилки от полной блокировки до отсутствия сопротивления.