Grados en las motos (rake & trail)

Eremita

FH SUPPORTER
Antes de nada comentar que no puedo darle al enter para poder parrafar el texto, osea que iré poniendo los párrafos y fotos en diferentes post para poder ir haciéndolo más leíble. Pero todo irá seguido.
 
Esto es una traducción muy libre de un articulo interesante y sencillo de entender sobre le tema de los grados en la pipa de dirección de la moto. Antes de nada voy a utilizar unas fotos realizadas con un aparato de última generación, y que os recomiendo que hagáis para ver como funciona el poner grados en una moto.
 
Elemento de ultimísima generación de ingeniería para explicar el efecto de los grados .... un cortador de pizza. Pillar uno y hacer la prueba para ver los efectos de las inclinaciones. Si poneis el mango en una posición totalmente perpendicular al suelo, veréis que tendréis que ejercer fuerza para que ruede y como es normal nosotros tendremos que dirigir la maniobra en su totalidad para que ruede en la dirección deseada.
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En cambio, si le damos una ligera inclinación, podremos comprobar como la fuerza a realizar será menos y la rueda tenderá a ir hacia la misma dirección en la que está inclinado el mango.
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Una vez que entendemos esto, podremos entender mucho mejor la explicación que nos dan los creadores de Rake and Trail 101 donde explican de maravilla como calcular los grados que deseamos ponerles ala moto y si conviene hacerlo para una conducción segura. La traducción es muy libre, pero intentando ser lo más fiel posible. Si alguien encuentra algún error en ella que lo comente.
 
Rakeand Trail 101
Rake es un término utilizado para describir la relaciónangular entre el eje de la dirección de la moto y una línea vertical imaginariase deja caer desde la línea central del cuello del bastidor (pipa de dirección)al suelo. Una moto con cero grados de inclinación, tiene un vástago (o tallo)que es perpendicular al suelo o en otras palabras va directamente hacia arribay hacia abajo.

Tal disposición no funciona bien porque cuando se aplica unafuerza de empuje al eje de la rueda, esta tiene una tendencia a realizar unseguimiento a lo largo de un recorrido que es exactamente opuesta a ladirección de la fuerza aplicada. Si la fuerza viene directamente desde arriba de la rueda(desde la vertical), simplemente querrá girar en torno a un punto milimétrico en elsuelo, ubicado directamente debajo de la fuerza que se aplica y acabará dandovueltas sobre su eje vertical sin ir a ninguna parte. Como se ve en la figura1
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Sin embargo, si cambiamos el ángulo de la fuerza que viene directamentedesde arriba y también cambiamos ligeramente la inclinación, la rueda va aquerer seguir a lo largo de una línea imaginaria frente a la fuerza que seaplica, y se rodará a lo largo de una línea recta desde un punto de seguimientoque se encuentra directamente debajo de eje vertical a un punto imaginario frente a la línea de fuerzacomo se muestra en la figura 2
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Depende de la cantidad de fuerza que se aplique, + ó - menos presión sobre el ángulo de la fuerza con respecto a la línea de tierra, seconvierte en una mejora para que la rueda sigua adelante en una línea recta. Sila fuerza se reduce sin embargo o el ángulo de ataque se vuelve máspronunciado, la rueda tendrá una tendencia a iniciar un giro alrededor de sueje vertical opuesto al que la fuerza degravedad hace hacia abajo eventualmente intentando superar las fuerzasangulares como se ilustra en la Figura 3
Figura212_zps99f009bd.png

 
Esta es la razón de que su moto se vuelve inestable avelocidades muy bajas.
A medida que la fuerza motriz se reduce, la gravedad se harácargo y terminará tratando de equilibrar el conjunto de la rueda en un lugarpuntual directamente debajo de la superficie de contacto de los neumáticos.
Lo contrario también es válido, y como la velocidad aumentael ángulo de la fuerza también aumenta a medida que se supera la gravedad,independientemente del ángulo del eje de dirección. Avelocidades muy altas, como se puede ver en las salinas, por ejemplo, esteángulo puede llegar a ser casi paralelo a la superficie de la carretera pero larueda se vuelve muy inestable. Para superar este fenómeno todas lasmotocicletas y bicicletas, para el caso, se han construido con un mecanismopara mantener las fuerzas aplicadas a la rueda delantera en un ángulo de ataqueque proporciona una maniobrabilidad a baja velocidad relativamente buena, a lavez que proporciona estabilidad a altavelocidad. Este mecanismo se llama la barra de dirección ángulo de inclinación.(osease el rake, esto es mio no de la traducción)
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La compensación e inclinando la cabeza de dirección detrásde la rueda delantera de la moto obliga a hacer un seguimiento a lo largo deuna línea relativamente recta, incluso si usted está empujando a lo largo de ellade forma manual. Sin esta inclinación de la rueda delantera solo querría darvueltas sobre su propio eje al ejercer una fuerza.
Casi todos los vehículos de dos ruedas de motor tienen enel eje de dirección un ángulo de ataque quese encuentra entre veinticuatro ytreinta y cinco grados, medidos en relación a una línea imaginariaperfectamente perpendicular al suelo.

Motos modificadas, bobbers y choppers pueden tener de cinco a diez grados más, y algunos choppersextremos tienen ángulos de inclinación de cincuenta grados.
Como regla general , un ángulo de inclinación menor favorecelas maniobras a baja velocidad y los ángulos mayores irán mejor a altavelocidad de crucero a costa de perder la agilidad de manejo de baja velocidad,pero se advierte que esto es de carácter muy general, ya que hay otros factoresefecto de la manipulación tales como la ubicación del centro de motos, de lagravedad, el peso de las motos, la velocidad de desplazamiento, tamaño de losneumáticos, la composición del pavimento, las tasas de amortiguación, rígido oSoftail, la longitud de tenedor, e incluso el tipo de horquillas que estéplaneando ejecutar.
Dado que esta guía está dirigida a las chopper bikes sinembargo tenemos que decir con sinceridad que la pipa de dirección más allá delos ángulos de los valores normales se realiza exclusivamente por el bien delas apariencias, excepto para las bicicletas de arrastre (drag bikes =dragster) que están destinados a ir en una sola dirección. Para verte bien (estéticamente)vas a tener que sacrificar un poco de agilidad de manejo. Cuánto quierassacrificar depende de lo que deseas buscar.
Las ilustraciones siguientes representan un solo cuadro concuatro diferentes grados de ángulo de inclinación, para mostrar visualmenteel impacto que tiene la cantidad de rake que tiene en el cuello dela pipa de dirección de cualquier moto. En orden descendente, los dibujosmuestran 30, 35, 40 y 45 grados de ángulos de incidencia sobre el bastidor delmismo. (Lo que quiere decir es los grados de la pipa de dirección)
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Por lo general las motos tiene unángulo de ataque de 30 grados, y pueden dar la vuelta a baja velocidad dentro de un círculo que temga un radio de cinco metros, pero en el extremoopuesto del espectro la motocon el ángulo de inclinación de 45 grados necesita otrosseis pies de espacio para hacer un giro de 180 grados. Si bien esto suena a mucha diferencia en eltráfico apretado o estacionamientosituaciones puede significar ladiferencia entre hacer un simplegiro o lo que el conductor ha de realizar en torno a una maniobra de martillo.

El término "ruta" (trail) se utiliza para describir una variable que afecta en gran medida las características de manejo de las motos y de hecho eltrail es mucho más importanteen el rastrillo para determinar qué tal es la relación entre la estética y lacombinación de geometría de lahorquilla al manejar en lacarretera.

Trail se expresa como la distancia medida horizontalmente a lo largo del nivel del suelo entre un punto que se encuentra directamente debajo del eje de las ruedas y una línea imaginaria extendida a través, y enel mismo ángulo que el eje de ladirección como se muestra en lageometría hipotética de la Figura5 a continuación.
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En este ejemplo en particular, que representa una situación en la geometría Stock bastante convencionaldel trail, y es de 3 pulgadas y el ángulo de inclinación del cuello es de treinta grados y la moto estádiseñada para manejar razonablemente bien en ambas velocidades bajas y altas. Si dejamos todas las demás acciones y simplemente la inclinación de la pipa a unoscuarenta grados y añadimosunas horquillas extendidaspara mantener el nivel de trama la distancia del trail subea 9 pulgadas como se ve en la Figura 6.
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Ahora tenemos una moto que es muy estable a velocidades muy altas, tal vez incluso demasiado estable, con característicasde manejo lento, mientras que abajas velocidades que requiere unaatención constante a los manillares para mantenerlo recto y el radio de giro se ha incrementado significativamente.

La mayoría de los expertos están de acuerdo en que lo ideal es mantener un trail entre 2,0 a 4,5 pulgadas, independientementedel ángulo de ataque, pero en miopinión, esta generalización esmucho más amplia y es que este rango dimensional debeser tratado sólo como un punto departida que se utiliza en eldesarrollo de la geometría de la parte delantera. Hay muchasmotos por ahí con las medicionesde trail de más de cinco centímetros que aún manejanbastante bien en todas las velocidadesy por el contrario hay bicicletaspor ahí con poca o ninguna trail que también se encargan también. Observé la Springerde un diseñador que puso su termianción en casi cero de trail y que se manejamagníficamente.

Cuando se está fabricando una motobastante grandes cuellos y horquillas telescópicas es extremadamente difícil de mantener el rake dentro de las mediciones razonablessin tener que recurrir a lo que se llama “tijas concomisión” (tijas con grados) de que en efecto mover eleje de la ruedadelantera hacia delante reduciendode ese modo la pista al tiempo dejandoel ángulo del cuello intacto. Estos árbolesestán típicamente disponibles con3, 5 y 7 grados de inclinacióny están destinadosa ser utilizados exclusivamente en chasis de modificados quetienen ángulos de inclinación del cuello en el rango de37 grados ymayores.

Las tijas con grados son relativosbarato y algunas personas las han utilizado en un intento de reducción de costos para obtener el aspecto chopper con comisión en unmarco de valores que de locontrario puede conducir aconsecuencias desastrosas y elpiloto puede terminar con lo quese llama 'trail negativo ", donde la línea de ángulo de la potencia extendida es en realidad detrás del punto del eje vertical de la rueda extendida como se muestra en la Figura 7.
Figura216_zps19361f58.png

 
Esta es una situación extremadamente peligrosa en la que la moto parece ser perfectamente manipulada a bajas velocidades como cuando se encuentran habitualmente en el tráfico urbano, pero al aumentar la velocidad del ciclo se hace más y más inestable, y es completamente normal que ante alguna irregularidad de la calzada el piloto acabe lanzado a la zanja.

A menos que el constructor cree deliberadamente una situación de trail negativo con tijas con comisión (con grados) que rara vez se ven en la horquilla de configuraciones frontales telescópicas o Springer, pero muy a menudo se ve en cuadros con horquillas viga instalados incorrectamente que hablaremos en otra sección.

Toda la teoría de la inclinación y de la geometría rastro cuando su aplicación a las motos reales y no sólo cálculos matemáticos es complicado por decir lo menos, y la gran mayoría de los datos disponibles para el diseñador y constructor es en gran medida empírico, sino que los datos sugiere que se puede alterar la ruta bastante significativamente antes de que los efectos de un cambio son perceptibles para el conductor. Porejemplo un aumento o una disminución de hasta 1,5 pulgadas en rastro hace muy poco cambio perceptible en las características de manejo de cualquier trama dada y, de hecho, incluso los cambios de ángulo de inclinación de sus existencias a tanto como cinco grados en cualquier dirección tienen poco impacto en
manejo general.

Por ejemplo, el cambio de la pipa de 30 a 35 grados sólo cambios de trail por unpoco más de 1 pulgada en el Big Twin de promedio. Al pasar de 30 a 40 grados cambios sendero de 3,3 pulgadas, pero si la corona tenedor desplazamiento se incrementa en una pulgada el cambio efectivo en la pista sólo es de 2 pulgadas, que es en el ámbito de la gestión y el manejo de motos en general, y no sufrirá casi
tanto como los defensores anti-chopper quieren de hacernos creer.

Enresumen, entonces es mi opinión que si usted realmente quiere dar grados a suviaje y luego hacer algo grande-tiempo y no perder el tiempo con los pequeñoscambios que tienen muy poco impacto visual pero habiendo dicho que yo tambiénno creo que hay mucho queganar de un punto de vista apariencia mediante el uso de ángulos de inclinaciónde más de cuarenta grados, cuarenta y dos grados como máximo. Entrecuarenta y cuarenta y cinco grados o más, la ingeniería se vuelve mucho máscomplicado de lo que probablemente no vale la pena a menos que usted estáconstruyendo motos de exhibición.
 
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La forma más barata y más simple para alterar el mapa del chasis es utilizar tijas con diferentes dimensiones de compensación (grados).

El offset es la distancia medida entre el cuello eje de línea central de dirección y el eje de los tubos de la horquilla, como se muestra en laFigura 8 a continuación lo que representa una abrazaderasuperior hipotética visto desdearriba.
Figura217_zps93e1137b.png


 
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A menos que la moto tiene una condición de trail negativo, el aumento del offset disminuirá trail a la vez que disminuye el desplazamiento y aumentará el trail. Lo contrario es cierto si usted está tratando de corregir una situaciónde trail negativo. La Figura 9 ilustra el desplazamiento tiene efecto en un ciclo típico cuando se ve de perfil,donde el aumento de los movimientos de desplazamiento del eje de la rueda delantera hacia delante con respecto a la línea de eje extendida del cuello de la dirección.
Figura218_zpsfbc2ddfe.png
 
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Otro método utilizado para disminuir el trail es utilizar horquillas que tienen el eje de la rueda de desplazamiento mas adelantada que el eje de la rueda como se ve en muchas motos de carreras. El sistema de horquillas Springer son otro buen ejemplo de la compensación del eje de la rueda y en los años sesenta y principios de los setenta que estaríamos corriendo saltadores con los rockeros de largo de 12 pulgadas en un intento de mantener un trail razonable en motos extendidas y de inclinación radical. FIN.
 
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