Bir bisikletin veya motosikletin geometrisi, iki tekerlekli bir aracın konfigürasyonunu karakterize eden ana boyutlar (uzunluklar ve açılar) kümesidir. Ana veriler dingil mesafesi, kafa borusu açısı, çatal ofseti ve kasterdir. Bu parametreler, iki tekerlekli bir aracın davranışını tanımlamak için gereklidir .
Dingil tekerleklerinin zemin temas noktaları arasındaki yatay mesafedir. Dingil mesafesi, çerçevenin uzunluğundan, kafa borusunun açısından ve çatal ofsetinden kaynaklanır. Bir arabanın veya bir trenin dingil mesafesi ile aynı tanımdır.
Dingil mesafesi, iki tekerlek ve sürücüden oluşan düzeneğin ağırlık merkezinin yüksekliği gibi, iki tekerlekli bir aracın uzunlamasına dengesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir . Değeri, sıradan bir bisiklet için 1 m'den biraz daha az ile 1,1 m arasında, bir scooter için yaklaşık 1,2 m ve bazı motosikletler için 1,8 m'den fazla değişmektedir.
Direksiyon pivot açısı, bisikletler için yataya göre verilmiştir. Dikey (motosikletler ve arabalar) ile ilgili olarak verildiğinde, “kaster açısı”ndan bahsediyoruz. Direksiyon pivot ekseni, tüm direksiyonun (çatal, gidon, tekerlek vb. ) etrafında döndüğü eksendir . Bu açı, bir tane varken kafa borusunun açısına karşılık gelir.
Bisikletler için direksiyon dönüş açısına kafa borusu açısı denir ve yataya göre verilir. Örneğin, Lemond şunları önerir:
Çatal süspansiyonu nedeniyle, modern dağ bisikletleri - yol bisikletlerinin aksine - 62 ° kadar düşük olabilseler de (bu, geometrinin tanımına bağlıdır) tipik olarak 70 ° civarında daha düşük bir kafa borusu açısına sahip olma eğilimindedir. .
En az bir üretici, Cane Creek, bir aksesuar olarak , dönüş açısının değiştirilmesine izin veren (daha sonra kafa borusununkinden farklı hale gelen) bir kulaklık sunar .
İçin motosiklet (ve diğer motorlu araçlar), direksiyon dönme açısı olarak adlandırılır tekerlek açısı (veya tırmık ) ve düşeye göre verilmiştir; 0 °'lik bir avlanma açısı bu nedenle dikeydir. Örneğin, Moto Guzzi şunları sunar:
Ofset çatal olan dikey mesafesi , ön tekerlek aks ve dümen mil ekseni arasındadır. Dik bir bisiklet çatalı için bu kaymanın büyüklük sırası 40 ila 50 mm'dir.
Çatal ofseti, çatal borularını bükerek, çatal borularına dik bir düşüş ekleyerek veya çatal boru braketlerini yönlendirme borusunun ilerisine kaydırarak veya çatal borularını direksiyon pivotuna göre bir açıyla monte ederek elde edilebilir. Kavisli borulu çatalların gelişimi George Singer'a atfedilir.
Teleskopik çatal borularla donatılmış motosikletler için çatal ofseti, boruları çatal üçgenleri üzerinde ileriye kaydırarak veya borular için onlara bir açı vererek (genellikle 0'dan derece olarak verilir) elde edilebilir. ve açı. Çekilmiş veya itilmiş tekerlekli çatallar gibi daha az yaygın olan diğer motosiklet çatalları, bağlantı kollarının uzunluğunu ayarlayarak ofseti uyarlayabilir.
Negatif çatal ofseti, dümen borusu çok dikey olduğunda kullanılabilir, bu da düşük 'tekerlek eğimi' (düşük hız dengesi) ile yeterli tekerlek (yüksek hız kararlılığı) elde edilmesini sağlar.
Çatalın uzunluğu, tekerlek aksı ile çatal borusunun alt yatağı arasında verilir (yönlendirme borusunun eksenine dik olarak ölçülür).
Av mesafe yatay ön tekerleğin temas noktasının ve direksiyon mili ekseninin yere kesiştiği nokta arasındaki. Tekerleğin temas noktası, pivot ekseninin zeminle kesiştiği noktanın arkasındaysa, bu mesafe pozitif olarak kabul edilir . Python 'Lowracer' gibi birkaçının negatif tekeri olmasına rağmen, çoğu iki tekerlekli araç pozitif tekerleğe sahiptir.
Avcılık, genellikle iki tekerlekli bir aracın manevra kabiliyetinin önemli bir parçası olarak kabul edilir ve bazen üreticilerin teknik sayfalarında belirtilir.
Caster, direksiyon mili açısı, çatal ofseti ve tekerlek çapından kaynaklanır. Bu formülü kullanarak etkileşimlerini hesaplayabiliriz:
vetekerleğin yarıçapı nerede , direksiyon milinin yataya göre açısı, kaster açısı (direksiyon milinin dikeye göre açısı) ve çatal ofsetidir. İz, tekerleğin çapını artırarak, direksiyon milinin açısını (yatay göre) azaltarak veya çatal ofsetini azaltarak artırılabilir . Direksiyon pivot açısı daha dikey hale geldikçe, çatal ofseti arttığında ve tekerlek çapı azaldığında Caster azalır.
Motosikletçiler, eğim açısı hakkında konuşarak sürüşü tanımlama eğilimindedir. Açı ne kadar büyük olursa, avlanma o kadar büyük olur. Direksiyon milinin açısı, kaster açısıyla orantılı olarak azalır.
Caster, iki tekerlekli araç yatırıldığında veya direksiyon döndürüldüğünde değişir. Geleneksel bir geometri için, iki tekerlek eğildiğinde ve direksiyon yana doğru yönlendirildiğinde iz azalır (ve akslar üzerinde değil, zemindeki temas noktaları arasında ölçülürse dingil mesafesi artar). Caster, örneğin frenleme sırasında süspansiyonların ne kadar derin olduğuna bağlı olarak da değişir. Frenleme sırasında kütle aktarımı nedeniyle bir çatal sıkıştığında, tekerlek ve dingil mesafesi azalır. En az bir motosiklet olan MotoCzysz C1 , 89 mm'den 101 mm'ye kadar ayarlanabilir iz genişliğine sahip bir çatala sahiptir.
İki tekerlekli bir aracın direksiyonunun bilimsel olarak anlaşılması eksik kalsa da, Avcılık kesinlikle iki tekerlekli bir aracın manevra kabiliyetini tanımlamada en önemli parametrelerden biridir. Araştırmaya göre, sıfır avlanmanın avantajları olabilir:
Eğitimli ve duyarlı pilotlar, takip azaltılırsa daha iyi yörünge kontrolüne sahip olabilir, ancak yüksek tekerlek "eller serbest" sürüşü kolaylaştırır ve bu nedenle daha kararlı kabul edilir.
Teker devrilme, direksiyon devreye girdiğinde tekerleğin eğilmesi nedeniyle, tekerleğin sürücünün belirttiğinden daha fazla dönme eğiliminde olduğu bir davranıştır. Bunun nedeni, merkezi konumdan uzaklaşırken iki tekerleğin ön tarafının alçalmasıdır. Konumdaki bu düşüş aşağıdaki denkleme uyar:
Neresi:
= Direksiyon 'düz ileri' konumundan 90 °'lik bir konumda devreye girdiğinde ön tekerlek aksının yüksekliğindeki düşüş değerine karşılık gelen "Tekerlek eğim faktörü". Genellikle mm olarak verilir. = avlanma = direksiyon pivot açısıTekerlek eğimi, iki tekerleğin ön konumunun alçaltılmasıyla ilgili olduğu için, ağırlık, sürücünün müdahalesi olmadan direksiyonun giderek daha hızlı dönmesine neden olur. Direksiyon devreye girdiğinde, pilot, direksiyonu iki tekerleğin önüne çıkan eksene geri getirmek için çaba sarf etmelidir. Ön tekerleğin dönme ataleti, yön değişikliğine karşı bir tork oluşturduğu için tekerleğin devrilme etkisini azaltacaktır.
Yukarıdaki denkleme göre, kasterin arttırılması veya direksiyon açısının azaltılması (kaster açısının arttırılması) tekerlek eğimini artıracak ve bu da direksiyonu geri getirmek için gidonlardaki dönüş torkunu artıracaktır. tekerlek aniden yolundan sapıyor. Ayrıca, ön tekerleğin desteklediği ağırlığı artırmak, iki tekerleğin kütlesini veya yükünü artırmak veya ağırlık merkezini yatay olarak ileriye kaydırmak, tekerleğin devrilmesiyle ilgili sorunları artıracaktır. Döngünün hızını artırarak ön tekerleğin ataletini artırın ve bu nedenle tekerleğin dönüş hızı, tekerleğin eğilmesine karşı çıkacaktır.
Belirli bir miktarda 'tekerlek eğimi' arzu edilir olarak kabul edilir, çünkü gidonlarda indüklenen kuvvet, sürücüye direksiyonun devrede olduğunu bildirerek, direksiyonun ne zaman boşta olduğunu bilmelerini sağlar. Bicycle Quarterly dergisinde yazar Jan Heine şöyle yazıyor: “Tekerlek eğimi çok az olan bir bisiklet, gidonlarının harekete tepkilerinde gevşek olacaktır. Çok fazla tekerlek eğimi olan bir bisiklet, düşük ve orta hızlarda rotasından sapma eğilimindedir. "
Çatallar değiştirilebilir veya değiştirilebilir, bu da iki tekerleğin geometrisini değiştirir.
Örneğin rijit bir çataldan süspansiyonlu çatala geçiş yaparak çatal uzunluğunu artırmak, iki tekerleğin önünü yükseltir ve bu nedenle direksiyon açısını azaltır (kaster açısını artırır).
Temel kural, 10 mm'lik çatal uzunluğu değişikliğinin direksiyon açısını yarım derece değiştirmesidir (1,1 m dingil mesafesi için).
Çatal ofsetini artırmak izi azaltır ve eğer mevcut bir çatalda, boruları bükerek çıkışları uzatmadan yapılırsa, çatalı biraz kısaltır.
Kuzey Dakota eyaleti ( Amerika Birleşik Devletleri ), halka açık yollarda kullanılan motosikletlerin avlanması ve sınır dışı edilmesi için minimum ve maksimumları düzenler.
Üç tekerlekli bisikletler hariç tüm motosikletler aşağıdaki direksiyon özelliklerini karşılamalıdır:
Maksimum: Tekerlek açısı: 45 derece; avlanma: 14 inç [35.56 santimetre] pozitif Minimum: Tekerlek açısı: 20 derece; avlanma: 2 inç [5.08 santimetre] pozitifErgonomi veya kullanım amacı gibi geometriyle ilgili diğer hususlar için bisiklet çerçevesi makalesine bakın . İçin motosiklet, diğer parametreler eyer yüksekliği ve footrests ve gidon konumu vardır.
"Bir bisikletin kavisli ön çatalları bir George Singer patentidir ve bugün hala kullanılmaktadır. "