Forcella telescopica - Telescopic fork
Una forcella telescopica è una forma di sospensione anteriore per motociclette il cui utilizzo è così comune da essere praticamente universale. La forcella telescopica utilizza tubi forcella e cursori che contengono le molle e gli ammortizzatori .
I principali vantaggi della forcella telescopica sono che (i) è semplice nel design e relativamente economica da produrre e montare; (ii) è più leggero rispetto ai modelli precedenti che utilizzano componenti esterni e sistemi di collegamento; e (iii) ha un aspetto pulito e semplice che i motociclisti trovano attraente. Le forcelle telescopiche a volte hanno ghette per proteggere i tubi della forcella dall'abrasione e dalla corrosione.
Una versione più moderna (e più costosa) della forcella telescopica convenzionale è la forcella invertita o "USD" (capovolta).
La sospensione anteriore telelever brevettata da BMW sembra a prima vista come una forcella telescopica convenzionale, ma i tubi della forcella non contengono né molle né smorzamento. Invece, un braccio oscillante e un monoammortizzatore entrobordo svolgono i compiti di sospensione e le forcelle servono per localizzare la ruota anteriore e controllare lo sterzo.
Storia
Le prime motociclette di produzione con forcelle telescopiche a smorzamento idraulico furono le tedesche BMW R12 e R17 nel 1935. Tuttavia, le forcelle telescopiche non smorzate furono utilizzate su biciclette prodotte dalla Scott Motorcycle Company dall'inizio della produzione nel 1908 e la danese Nimbus le usò dal 1934 su.
Design
Le forcelle telescopiche convenzionali hanno invariabilmente una coppia di tubi della forcella , o "candelieri", nella parte superiore, fissati a un albero triplo (chiamato anche triplo morsetto o giogo), e i cursori sono nella parte inferiore, attaccati al perno della ruota anteriore .
All'interno della maggior parte dei tubi ci sono molle, olio per forcella e aria, che creano un ammortizzatore . Alcune forcelle consentono di aggiungere aria pressurizzata attraverso una valvola nella parte superiore della forcella per irrigidire la sospensione. Le forcelle di qualità hanno un tubo dell'aria flessibile tra i due steli per bilanciare la pressione dell'aria in entrambe le forcelle. I moderni tubi forcella hanno un metodo che impiega una vite per comprimere la molla della forcella per aumentare o diminuire il precarico della molla.
Smorzamento
Le forcelle a cartuccia forniscono uno smorzamento regressivo . Le cartucce autonome all'interno delle forcelle contengono orifizi a molla che regolano il flusso dell'olio della forcella. Le molle resistono a basse forze e quindi forniscono alti tassi di smorzamento. Forze maggiori comprimono le molle, consentendo un maggiore flusso d'olio e un minore smorzamento. Pertanto la forcella è più rigida quando risponde a piccoli urti, ma si ammorbidisce quando si incontrano quelli più grandi.
La maggior parte delle forcelle moderne sono anche sospese su molle e controllano il movimento della forcella tramite smorzamento tramite valvole regolabili per controllare il movimento controllando il flusso dell'olio forcella. Più grande è l'orifizio, più libero è il flusso e meno smorzata è la forcella. Un selettore in cima alla forcella impegna la dimensione del foro o la valvola desiderata e il corrispondente tasso di smorzamento in compressione, mentre di solito il tubo inferiore ha un meccanismo per controllare lo smorzamento in estensione (estensione).
Lo smorzamento a singola azione è attualmente in produzione, in modo tale che la compressione si verifichi in un tubo della forcella mentre il suo tubo partner controlla lo smorzamento in estensione. Questo perché l'olio che controlla lo smorzamento in ogni tubo, quindi, deve controllare un solo senso di smorzamento ed è quindi meno aerato da esso lavorando in entrambi i sensi, e sviluppa meno calore durante il lavoro, il che provoca una variazione dello spessore del l'olio, influenzando negativamente la velocità di smorzamento.
Sottosopra
Su alcune moderne moto sportive e sulla maggior parte delle moto fuoristrada, questo sistema è invertito, con "cursori" completi di gruppo molla / ammortizzatore in alto, agganciati alla forcella, mentre i candelieri sono in basso. Questo viene fatto (1) per ridurre il peso non sospeso avendo i componenti più pesanti sospesi, e (2) per migliorare la resistenza e la rigidità dell'assieme avendo i forti "cursori" di grande diametro bloccati nei gioghi. Il sistema invertito è indicato come un fork upside-down , o "USD" in breve. Uno svantaggio del design USD è che l'intero serbatoio dell'olio di smorzamento si trova sopra la guarnizione del cursore, quindi in caso di perdita l'olio fuoriesce, rendendo inefficace lo smorzamento.
Triplo albero
Un albero triplo ("morsetto triplo" (USA) o "giogo" (Regno Unito)) collega i tubi della forcella al telaio tramite cuscinetti del cannotto di sterzo, che consentono al gruppo forcella di ruotare da un lato all'altro e quindi sterzare la motocicletta. La maggior parte delle biciclette ha alberi tripli superiori e inferiori, fornendo due solidi punti di bloccaggio che mantengono paralleli i tubi della forcella mentre collegano anche le forcelle al telaio tramite i cuscinetti del cannotto di sterzo.
Con la tendenza ad impiegare steli della forcella con smorzamento ad azione singola, i tripli alberi della forcella devono essere rinforzati più di quando le forcelle condividevano entrambi i ruoli di smorzamento, perché si fa affidamento sulla rigidità dei tripli alberi per distribuire le forze all'interno delle forche senza flessione.
La forcella BMW Telever ha un solo albero triplo, che consente ai suoi foderi della forcella di essere più lunghi di quelli delle forcelle telescopiche. Ciò a sua volta consente una maggiore sovrapposizione dei cursori sui tubi portanti, che migliora la rigidità e aiuta a ridurre la flessibilità.