هندسه شلی زنجیر موتور؛ چرا دوشاخ عقب غیرهم‌محور به لقی در حالت سکون نیاز دارد؟

به‌محض اینکه وزن راکب روی زین موتور می‌نشیند، هندسه کل سامانه انتقال قدرت دگرگون می‌شود. با فشرده شدن کمک‌فنر عقب، دوشاخ به سمت بالا می‌چرخد و زنجیر چرخ بلافاصله بسیار سفت‌تر از وضعیتی می‌شود که موتور روی جک بغل پارک بود.

این سفت شدن زنجیر به این دلیل رخ می‌دهد که خورشیدی جلو و محور چرخش دوشاخ عقب روی یک مرکز مشترک قرار ندارند؛ مهندسان این ساختار را محور غیرهم‌مرکز می‌نامند که استاندارد فراگیر تمام موتورسیکلت‌های شهری و آفرود امروزی است.

از آنجا که این دو محور با فاصله از یکدیگر نصب شده‌اند، چرخ عقب در مسیری قوسی حرکت می‌کند که با جمع شدن سیستم تعلیق، فاصله آن از انجین بیشتر می‌شود؛ بنابراین زنجیر باید فاصله‌ای را پوشش دهد که در زمان حرکت مدام تغییر طول می‌دهد.[2]

نقطه اوج کشش کجاست؟

فاصله میان خورشیدی جلو و چرخ‌دنده عقب زمانی به نقطه اوج خود می‌رسد که سه قطعه کلیدی در امتداد یک خط مستقیم قرار بگیرند: مرکز خورشیدی جلو، محور لولای دوشاخ عقب و محور چرخ عقب.

در لحظه وقوع این هم‌راستایی، چرخ عقب در دورترین فاصله فیزیکی ممکن نسبت به انجین قرار دارد. فشرده‌تر شدن بیشتر تعلیق چرخ را دوباره کمی نزدیک‌تر می‌کند، اما زنجیر پیش از هر چیز باید توان تحمل این کشش حداکثری را داشته باشد.[2]

تونی فول، مهندس باسابقه شاسی، در کتاب مرجع خود درباره فرمان‌پذیری موتور یادآور می‌شود: «اگر زنجیر شلی و لقی لازم را برای تطبیق با این هم‌راستایی نداشته باشد، کل فشار کششی مستقیماً به بلبرینگ شفت خروجی گیربکس منتقل می‌شود».

دقیقاً به همین دلیل است که زنجیری که در حالت پارک کاملاً تنظیم و سفت به نظر می‌رسد، روی یک دست‌انداز ناگهان قفل می‌کند؛ لقی اولیه زنجیر یک خطای مجاز یا سهل‌انگاری نیست، بلکه پیش‌شرط کارکرد طبیعی تعلیق است.[3]

محاسبه هندسی افزایش فاصله

در یک موتورسیکلت اسپرت استاندارد، خورشیدی جلو تقریباً ۴۵ میلی‌متر جلوتر از لولای دوشاخ عقب جای گرفته است و طول خود دوشاخ از محل لولا تا محور چرخ حدود ۵۸۰ میلی‌متر است.[2]

وقتی سیستم تعلیق تا نقطه هم‌راستایی فشرده می‌شود، همان اختلاف فاصله ۴۵ میلی‌متری محور چرخ را به سمت بیرون هل می‌دهد و مسیر عبور زنجیر در مقایسه با حالت استراحت روی جک، حدود ۱۴٫۲ میلی‌متر طولانی‌تر می‌شود.[3]

دفترچه‌های راهنمای هوندا معمولاً لقی مجازی بین ۲۵ تا ۳۵ میلی‌متر را در حالت سکون برای موتورهای خیابانی تعیین می‌کنند؛ این افزایش طول هندسی ۱۴٫۲ میلی‌متری دقیقاً در لحظه فشرده شدن کمک‌فنر، نزدیک به نیمی از این بازه لقی را می‌بلعد.[1][3]

خطر پنهان زنجیر بیش‌ازحد سفت

بسیاری از مالکان تازه‌کار در سرویس‌های دوره‌ای گمان می‌کنند شل بودن زنجیر یک ایراد است و با کشیدن محور عقب به سمت عقب آن را سفت می‌کنند، به این امید خام که انتقال نیرو نرم‌تر و بی‌نقص‌تر شود.

هنگامی که موتوری با چنین زنجیر بیش‌ازحد سفتی به مانع یا دست‌انداز برخورد می‌کند، تعلیق می‌خواهد جمع شود اما با مهار فولادی زنجیر قفل می‌شود؛ در این حالت زنجیر شبیه یک تسمه مهار صلب عمل کرده و مانع از کارکرد کمک‌فنر می‌شود.

نیروی حاصل از این برخورد تنها باعث کشیدگی پیوندهای زنجیر نمی‌شود، بلکه ضربه‌ای خردکننده به شفت خروجی گیربکس وارد می‌سازد که می‌تواند بلبرینگ‌های داخلی انجین را خرد کند یا حتی پوسته کارتر را بشکند.

چرا از محور هم‌مرکز استفاده نمی‌شود؟

طراحی هم‌محور سازوکاری است که در آن خورشیدی جلو دقیقاً روی همان محور لولای دوشاخ عقب سوار می‌شود؛ ب‌ام‌و در برخی مدل‌ها این ایده را آزموده است و چنین ساختاری تغییرات کشش زنجیر را به‌کلی حذف می‌کند.

با این حال، سیستم‌های هم‌محور نیازمند مهندسی پیچیده، سنگین و پرهزینه‌ای هستند تا بتوان دوشاخ را در اطراف خورشیدیِ در حال چرخش جاسازی کرد؛ افزون بر این، این طرح ویژگی پادنشست (آنتی‌اسکوات) را از بین می‌برد، درحالی‌که این ویژگی برای جلوگیری از خوابیدن انتهای موتور هنگام شتاب‌گیری ضروری است.

در سیستم‌های متداول غیرهم‌محور، وقتی گاز می‌دهید، کشش زنجیر چرخ عقب را به جلو و پایین می‌کشد؛ این نیروی مکانیکی اثر انتقال وزن به عقب را خنثی کرده و با حفظ هندسه فرمان، پایداری موتور را در شتاب‌گیری حفظ می‌کند.

تنظیم دقیق و اصولی شلی زنجیر

از آنجا که میزان کشش با باز و بسته شدن تعلیق دگرگون می‌شود، سازندگان نحوه اندازه‌گیری لقی را تحت شرایطی کاملاً مشخص اعلام می‌کنند: عموماً در حالتی که موتور روی جک بغل، بدون بار و سرنشین، و در دنده خلاص قرار دارد.[1]

در این وضعیت، راکب باید لایه پایینی زنجیر را درست در میانه فاصله دو خورشیدی به سمت بالا فشار دهد و دامنه جابه‌جایی عمودی را اندازه بگیرد؛ در یک موتور خیابانی استاندارد، این بازی مجاز حدود ۳۰ میلی‌متر است.[1]

موتورهای تریل و کراس به لقی بسیار بیشتری نیاز دارند که گاهی از ۵۰ میلی‌متر فراتر می‌رود؛ کورس بلند کمک‌فنر در این موتورها سبب می‌شود دوشاخ قوس حرکتی بسیار بزرگ‌تری بزند و فاصله بین دو چرخ‌دنده در حالت سکون و هم‌راستایی اختلاف فاحشی داشته باشد.

یک زنجیر با تنظیم اصولی، در حالت پارک موتور همواره کمی آویزان و شل به نظر می‌رسد؛ این افتادگی دقیقاً همان فضای حرکتی حیاتی است که شاسی برای هضم ناهمواری‌های جاده به آن نیاز دارد.[3]