MZ ES 250 – znany nam wszystkim dwusuw z wahaczem pchanym.

WFM Osa z roku 1966 oraz jej przednie zawieszenie. Widelec sztywny odgięty jest do przodu, a do jego końców zamocowany jest wahacz wleczony.

Przedni wahacz i mocowanie koła w WFM Osa.

Wahacz w skuterze Čezeta. Elementem sprężystym jest blok gumowy.

Motocykl żużlowy i przednie zawieszenie wykorzystujące wahacz pchany. Z przodu widoczny jest amortyzator tłumiący skoki zawieszenia, a z tyłu sztywnego widelca – gumowe elementy sprężyste.

Zmodyfikowane zawieszenie Cantilever w motocyklu Yamaha serii IT.

Zawieszenie Cantilever w motocyklu Yamaha serii DT MX. Siła ściskająca amortyzator przenoszona jest z wahacza przez system dźwigni.

W latach 50. XX wieku w przednim zawieszeniu powszechnie montowano wahacze pchane. Widelec w tym rozwiązaniu był mocno odgięty do tyłu, a na jego końcu zamocowany był wahacz pchany. Długość wahacza i odgięcie widelca zostały tak dobrane, aby między osią koła a przedłużeniem górnej osi widelca można było zamontować element sprężysty wraz z elementem tłumiącym. Takie rozwiązanie było efektem wytwarzania sprężyn śrubowych z amortyzatorami teleskopowymi, które były zintegrowane ze sobą. Zawieszenie na widelcu teleskopowym znanym praktycznie do dziś zaczęto stosować w latach 60. XX wieku. Trudno powiedzieć, który producent zastosował je jako pierwszy, ponieważ miało ono kilka wersji. Angielski Scott zastosował takie zawieszenie w swoich motocyklach już w 1909 roku, jednak nie miało ono tłumienia. W 1911 roku wynalazek ten opatentował Joseph Merkel i zastosował ten rodzaj zawieszenia w swoim motocyklu „Flying Merkel”. Podobne zawieszenie stosował duński Nimbus Model C jeszcze w 1934 roku, mimo że już w 1929 roku firma Monroe opracowała teleskop hydrauliczny dwustronnego działania.

Jakie były rozwiązania?

W przednim zawieszeniu możemy rozróżnić zasadniczo dwa rodzaje wahaczy: pchane i wleczone. Różnią się od siebie miejscem punktu obrotu wahacza. W wahaczach wleczonych punkt ten znajduje się przed osią koła, natomiast w wahaczach pchanych – za osią koła. Dobrym przykładem wahacza wleczonego jest ten stosowany w skuterze Osa. Zaczepiony jest on obrotowo na sztywnym widelcu odgiętym do przodu w stosunku do osi główki ramy.

Z kolei wahacz pchany stosowany był m.in. w MZ-kach. W tym przypadku wahacz zamocowany był na sztywnym widelcu odgiętym do tyłu względem główki ramy. Tego typu konstrukcje były spotykane też w skuterach typu „Čezeta” produkowanych w czeskiej fabryce ČZ. W tym przypadku elementem sprężystym były dwa bloki gumy zamocowane na ramionach po obu stronach wahacza. Drugą stroną bloki opierały się o sztywną podporę widelca przedniego. Elementem tłumiącym były amortyzatory zamontowane na wahaczu.

Wadą wahacza pchanego było to, że dość często zdarzały się konstrukcje, których geometria nie była przystosowana do masy motocykla. Skutkowało to tym, że przy hamowaniu przednim hamulcem kierowca miał wrażenie wypychania kierownicy do góry, a podczas najechania na wypukłość kierownica nurkowała. Były to wrażenia odwrotne do tych spotykanych podczas jazdy motocyklami z zawieszeniem przednim wykonanym w postaci widelca amortyzowanego. Efekt podnoszenia kierownicy przy hamowaniu był wynikiem momentu działającego na pokrywę hamulca. Moment ten był przenoszony na wahacz, co skutkowało jego obrotem w kierunku obrotów koła, a w rezultacie podniesieniem punktu zaczepienia wahacza i wypchnięciem do góry widelca oraz całego przodu motocykla. Odwrotne zjawisko następowało przy najechaniu na przeszkodę: koło, unosząc się do góry, powodowało „wciąganie” widelca w dół. Efekt ten dałoby się zlikwidować, odpowiednio modyfikując długości poszczególnych dźwigni w konstrukcji zawieszenia.

Wahacze pchane stosowane są powszechnie w motocyklach żużlowych. Ich zaletą jest w tym przypadku niska waga, nieosiągalna przy użyciu widelców teleskopowych. Motocykl żużlowy ponadto nie potrzebuje dużego skoku zawieszenia przedniego, więc wahacz pchany z gumowymi elementami sprężystymi stanowi idealne rozwiązanie. Zmieniając liczbę gumowych elementów sprężystych, można praktycznie dowolnie regulować sprężystość zawieszenia, a jeden element tłumiący doskonale sprawdza się na torze.

Zawieszenie tylne

Nieco bardziej skomplikowana jest konstrukcja tylnego zawieszenia wykorzystującego wahacze. Najprostszy jest wahacz wleczony wyposażony w dwa elementy sprężyste i amortyzujące. Tego typu rozwiązanie było stosowane praktycznie w każdym motocyklu, ale z czasem zostało zastąpione wahaczem wleczonym z amortyzatorem centralnym. Wraz z nim pojawiły się różnorodne rozwiązania w zakresie zamocowania amortyzatora i elementu sprężystego względem samego wahacza i ramy motocykla, tak aby uzyskać odpowiednią siłę tłumienia i sprężystości, a także zachować duży skok zawieszenia. Dzięki zastosowaniu metody dźwigni skok koła wynoszący kilkanaście centymetrów realizowany jest z użyciem amortyzatora o skoku kilku centymetrów, ale o znacznie większej sile sprężystości i tłumienia niż ta występująca bezpośrednio w osi tylnego koła.

Z czasem zaczęto dość poważnie walczyć o masę. To zmusiło konstruktorów do zastanowienia się, co można zdemontować w motocyklu, aby nadal był on użyteczny. Okazało się, że tylne elementy resorujące i tłumiące są dość mocno przewymiarowane, więc spokojnie można je zastąpić jednym komponentem. Przeszkodą trudną do pokonania w latach 80. XX wieku okazała się sztywność wahacza oraz ramy, więc trzeba było pomyśleć nad centralnym umieszczeniem amortyzatora. Taki patent zgłosiła Yamaha, wypuszczając model DT MX z amortyzatorem położonym pod górną rurą ramy nad silnikiem. Zawieszenie to wymagało modyfikacji i ramy, i samego wahacza, jednak ten kierunek się przyjął i od tej pory praktycznie wszyscy producenci poszli tą drogą. W tym rozwiązaniu amortyzator ściskany był przy ruchu wahacza przez przenoszący siły system dźwigni i orczyka. W zmodyfikowanym zawieszeniu dostępnym w modelach IT Yamaha zrezygnowała już z dźwigni i orczyków, a skorzystała z progresywnej charakterystyki amortyzatorów i sprężyn produkcji DeCarbon i zaczęła przenosić siły z wahacza bezpośrednio na nie. To zaś pociągnęło za sobą dalszą oszczędność na wadze i uproszczenie konstrukcji.