مكونات الدراجات النارية

تُصمَّم وتُصنَّع وتُجمَّع مكونات وأنظمة الدراجات النارية لإنتاج طرازات ذات أداء وشكل وتكلفة مرغوبة، مع إمكانية تخصيصها أيضًا. فيما يلي عرض لأهم مكونات الدراجات النارية الحديثة.

يشمل هيكل الدراجة النارية الإطار ونظام التعليق، بالإضافة إلى الشوكات الأمامية للمركبة. ^{[ 1 ]}

تعليق

تتميز التصاميم الحديثة بربط عجلتي الدراجة النارية بالهيكل عن طريق نظام تعليق، ومع ذلك فإن الدراجات النارية من طراز " تشوبر " غالباً ما تختار التخلي عن نظام التعليق الخلفي، باستخدام إطار صلب.

عادةً ما يكون نظام التعليق الأمامي مُدمجًا في الشوكة الأمامية ، وقد يتكون من أنابيب تلسكوبية تُسمى أنابيب الشوكة ، تحتوي على نظام التعليق في داخلها، أو من وصلات متعددة القضبان تُدمج نظام التعليق خارجيًا. يوجد نوع آخر من أنظمة التعليق الأمامي يُعرف بنظام إيرلز، وهو شائع الاستخدام في الدراجات النارية المخصصة للطرق الوعرة. ^{[ 3 ]}

يدعم نظام التعليق الخلفي ذراع التأرجح ، المتصل بالإطار عبر مسمار محور ذراع التأرجح ، والذي يحمل محور العجلة الخلفية. ويمكن أن يتكون نظام التعليق الخلفي من عدة ترتيبات لامتصاص الصدمات.

• ممتصات صدمات مزدوجة، موضوعة في أقصى طرفي ذراع التأرجح
• نظام التعليق الأحادي التقليدي، والذي يوضع في مقدمة ذراع التأرجح، فوق مسمار محور ذراع التأرجح
• نظام التعليق من نوع سوفتيل ، حيث يتم تركيب ممتصات الصدمات أفقيًا أمام ذراع التأرجح، أسفل مسمار محور ذراع التأرجح وتعمل في وضع التمدد.

جميع الدراجات النارية المتوفرة تجارياً تقريباً تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي التقليدية التي تعمل بالبنزين ، ولكن بعض الطرازات الصغيرة من نوع الدراجات البخارية تستخدم محركاً كهربائياً ، وهناك عدد قليل جداً من طرازات الديزل (على سبيل المثال، نسخة USMC M1030 M1 من دراجة كاواساكي KLR650 ودراجة Track T-800CDI المنتجة في هولندا).

تتراوح سعة محركات الدراجات النارية من أقل من 50 سم مكعب ( سنتيمتر مكعب )، والتي توجد عادة في العديد من الدراجات البخارية الصغيرة، إلى 5735  سم مكعب، وهو محرك شيفروليه V8 ، والذي تستخدمه شركة Boss Hoss حاليًا في دراجتها النارية ذات الطراز الكروزر.

صُنعت الدراجات النارية في الغالب، وإن لم يكن حصراً، بمحركات تتراوح بين أسطوانة واحدة وأربع أسطوانات ، وقد جرّب المصممون تقريباً كل تصميم ممكن. أكثر تكوينات المحركات شيوعاً اليوم هي المحرك أحادي الأسطوانة وثنائي الأسطوانات ، ومحرك V-twin ، ومحرك بوكسر (المحرك ثنائي الأسطوانات المتقابل )، ومحرك ثلاثي الأسطوانات ومحرك رباعي الأسطوانات . وصل عدد من التصاميم الأخرى إلى مرحلة الإنتاج الضخم، بما في ذلك محرك V-4 ، والمحرك ذو الست أسطوانات المسطحة ، والمحرك ذو الأربع أسطوانات المسطحة ، والمحرك ذو الست أسطوانات المتتالية ، ومحرك وانكل . تظهر أحياناً محركات غريبة، مثل محرك المكبس الشعاعي ، في الدراجات النارية المصممة حسب الطلب، على الرغم من أن شركتي ميغولا وريدروب قد بدأتا بإنتاج دراجات نارية بمحركات شعاعية.

تتميز المحركات ذات عدد الأسطوانات الأكبر لنفس سعة المحرك بسلاسة قيادة أفضل. أما المحركات ذات عدد الأسطوانات الأقل فهي أرخص وأخف وزنًا وأسهل صيانة. تعتمد الدراجات النارية المبردة بالسوائل على مشعاع تبريد يُعدّ الوسيلة الأساسية لتشتيت الحرارة. ويتم تدوير سائل التبريد أو الزيت باستمرار بين هذا المشعاع والأسطوانة أثناء تشغيل المحرك. بينما تعتمد الدراجات النارية المبردة بالهواء على تدفق الهواء عبر زعانف على رأس أسطوانة المكبس و/أو علبة المحرك لتشتيت الحرارة. تتميز الدراجات النارية المبردة بالسوائل بإمكانية توليد قوة أكبر عند سعة معينة، ودقة تصنيع أعلى، وعمر تشغيلي أطول، في حين أن الدراجات النارية المبردة بالهواء قد تكون أرخص سعرًا وأقل تعقيدًا ميكانيكيًا وأخف وزنًا.

يتمدد وينكمش المحرك المبرد بالهواء مع اتساع نطاق درجة حرارته، مما يتطلب دقة أكبر في التصنيع، ويؤدي إلى تقصير عمره. ويكون نطاق درجة حرارة المحرك ثنائي الأشواط المبرد بالهواء أكثر تطرفًا، وعمر مكوناته أقصر بكثير من نظيره في المحرك رباعي الأشواط المبرد بالهواء.

في الدراجات النارية، تتمتع محركات الشوطين ببعض المزايا مقارنةً بمحركات الأشواط الأربعة المكافئة : فهي أخف وزنًا، وأبسط ميكانيكيًا، وتنتج طاقة أكبر عند التشغيل في نطاق دورات المحرك العالية. لكن محركات الأشواط الأربعة أنظف وأكثر موثوقية، وتوفر الطاقة على نطاق أوسع بكثير من سرعات المحرك. في الدول المتقدمة، تُعد الدراجات النارية ثنائية الأشواط نادرة، لأنه -بالإضافة إلى الأسباب المذكورة أعلاه- تعديلها لتلبية معايير الانبعاثات الحالية مكلف للغاية. جميع محركات الشوطين الحديثة تقريبًا أحادية الأسطوانة، ومبردة بالسوائل، وسعتها أقل من 600 سم مكعب.

في نوفمبر 2006، أعلنت شركة EVA Products BV Holland الهولندية أن دراجتها النارية التي تعمل بالديزل ، Track T-800CDI، قد دخلت مرحلة الإنتاج. ^{[ 5 ]} تستخدم Track T-800CDI محرك ديزل ثلاثي الأسطوانات من دايملر كرايسلر بسعة 800 سم مكعب. وكانت شركات مصنعة أخرى، بما في ذلك رويال إنفيلد ، تنتج دراجات نارية تعمل بالديزل منذ ثمانينيات القرن الماضي على الأقل. ^{[ 6 ]} كما تعمل شركة Intelligent Energy، وهي شركة إنجليزية متخصصة في الوقود البديل، على تطوير دراجة نارية تعمل بخلايا وقود هيدروجينية قابلة للفصل ، وتطلق عليها اسم "مركبة محايدة الانبعاثات" ( ENV ). ^{[ 7 ]} وتشير التقارير إلى أن هذه المركبة قادرة على الحفاظ على سرعة 80 كم/ساعة دون إصدار أي ضوضاء تقريبًا، ويمكنها العمل لمدة تصل إلى أربع ساعات دون الحاجة إلى إعادة التزود بالوقود. 

معظم الدراجات النارية مزودة بناقل حركة يدوي متسلسل يتم تغيير تروسه بواسطة دواسة قدم. بعض الدراجات النارية (وخاصة الصغيرة منها)، والعديد من الدراجات البخارية، تستخدم إما ناقل حركة متغير باستمرار ، أو ناقل حركة أوتوماتيكي هيدروليكي . كما تُستخدم نواقل الحركة شبه الأوتوماتيكية ؛ حيث لا يزال السائق بحاجة إلى إدخال قدمه لتغيير التروس، ولكن نظام القابض يتم التحكم فيه وتشغيله تلقائيًا. توجد هذه الأنظمة في الغالب في الدراجات الترابية الصغيرة (مثل الدراجات الصغيرة ، كدراجات الحفر )، والدراجات ذات الهيكل السفلي ، والعديد من الدراجات البخارية القديمة ، وأنواع أخرى متنوعة من الدراجات النارية.

يمكن تشغيل أو إيقاف طاقة المحرك من خلال القابض ، وهو عادةً عبارة عن مجموعة من الصفائح المكدسة بشكل متناوب، إحداها مسننة من الداخل إلى المحرك والأخرى مسننة من الخارج إلى عمود إدخال ناقل الحركة.

يتم نقل الطاقة من علبة التروس إلى العجلة الخلفية بطرق مختلفة.

تستخدم الدراجات النارية ذات نظام نقل الحركة بالسلسلة تروسًا وسلسلة بكرات ، مما يتطلب التشحيم والتعديل لمراعاة التمدد الناتج عن الاحتكاك. قد يتناثر المُشحِّم من السلسلة سريعة الدوران، مما يؤدي إلى تراكم الأوساخ والغبار. تتلف السلاسل مع مرور الوقت، وقد يكون التآكل المفرط للتروس الأمامية والخلفية خطيرًا. في نظام نقل الحركة بالسلسلة، تُنقل الطاقة إلى العجلة الخلفية عبر نظام امتصاص الصدمات . تعاني أنظمة نقل الحركة التقليدية بالسلسلة والبكرات من احتمالية حدوث اهتزازات، حيث يتغير نصف قطر الدوران الفعال لمجموعة السلسلة والتروس باستمرار أثناء الدوران ("الحركة الوترية"). إذا دار ترس القيادة بسرعة ثابتة، فسيتعين على السلسلة (وترس القيادة) التسارع والتباطؤ باستمرار. تُزود معظم الدراجات النارية ذات نظام نقل الحركة بالسلسلة بمحور عجلة خلفية مزود بجلبة مطاطية للتخلص من مشكلة الاهتزاز هذه. كما تُستخدم أنظمة نقل الحركة بالحزام والعمود .

تزييت السلسلة

قد تحتوي الدراجات النارية ذات الميزانية المحدودة على سلسلة قيادة مغلقة بالكامل، لكن هذا نادر في الدراجات النارية الأكبر حجمًا، باستثناء دراجات نورتون الدوارة . ولمنع التآكل السريع للسلسلة والتروس، جرت العادة على استخدام مادة تشحيم لاصقة مركبة من البترول أو الجرافيت أو السيليكون، تُرشّ في بخاخ. كما يقوم العديد من الدراجين بتركيب أجهزة تشحيم إضافية للسلسلة لتوفير إمداد منتظم من الزيت للسلسلة عند الترس الخلفي. ^{[ 8 ]} تختلف هذه الأجهزة في درجة تطورها، لكنها جميعًا تُطيل عمر السلسلة بشكل ملحوظ. توقفت عادة تشحيم السلسلة بغمرها في علبة من الشحم الساخن في أوائل السبعينيات، عندما أصبحت معظم السلاسل مزودة بحلقات مطاطية دائرية. كانت دراجة سوزوكي RE5 الأصلية لعام 1975 مزودة بجهاز تشحيم خلفي للسلسلة، لكن طراز 1976 كان مزودًا بسلسلة مغلقة، وتم حذف جهاز التشحيم الخاص بها لعدم ضرورته.

لا يزال نظام نقل الحركة بالحزام عرضة للتمدد، ولكنه يعمل بهدوء ونظافة وكفاءة عالية. يُستخدم الحزام المسنن بكثرة، إلا أنه ليس بنفس متانة السلسلة عند تعرضه لقوة حصانية عالية. كما لا يُمكن تعديل طوله أو تغيير نسب نقل الحركة النهائية بسهولة كما هو الحال مع السلاسل، ولا يُمكنه الالتفاف بإحكام حولها، ويتطلب بكرات أكبر من بكرات تروس السلسلة للحصول على نسبة نقل حركة نهائية فعالة. يتطلب استبدال حزام نقل الحركة عادةً فك ذراع التأرجح، لأن الأحزمة لا يُمكن فصلها كما هو الحال مع السلسلة ذات الوصلة الرئيسية .

عادةً ما يكون نظام نقل الحركة عبر عمود مغلقًا بالكامل؛ والدليل المرئي هو أنبوب يمتد من الجزء الخلفي من ناقل الحركة إلى غطاء ناقل الحركة على العجلة الخلفية. داخل غطاء ناقل الحركة، يتعشق ترس مخروطي على العمود مع آخر على حامل العجلة. يتميز هذا التصميم بتفوقه من حيث الضوضاء والنظافة، وهو عمليًا لا يحتاج إلى صيانة، باستثناء تغيير الزيت من حين لآخر. كما أنه الأكثر متانة، وعادةً ما يدوم طوال عمر الدراجة النارية. مع ذلك، تُعد مجموعات التروس الإضافية مصدرًا لفقدان الطاقة وزيادة الوزن. وقد تكون الدراجة النارية المزودة بنظام نقل الحركة عبر عمود عرضةً لتأثير العمود .

تستخدم جميع دراجات السباق عالية الأداء تقريبًا نظام نقل الحركة بالسلسلة لأنه الأكثر كفاءة ميكانيكيًا في نقل الطاقة إلى العجلة الخلفية.

تُصنع حواف العجلات عادةً من الفولاذ أو الألومنيوم (عادةً بأسلاك فولاذية ومحور من الألومنيوم) أو من الألومنيوم المصبوب أو المُشَكَّل آليًا من نوع المغنيسيوم . كما تُستخدم أقراص المغنيسيوم المصبوبة ، المُنتَجة بعملية التشكيل الساخن أحادية الخطوة من سبائك المغنيسيوم ZK60 وMA-14، في العديد من عجلات الدراجات النارية.

في الماضي، كانت الدراجات النارية تستخدم عجلات سلكية مصنوعة من مكونات منفصلة ، ​​ولكن باستثناء دراجات الطرق الوعرة ، أصبحت العجلات الموحدة أكثر شيوعًا الآن. غالبًا ما تستخدم دراجات السباق عالية الأداء عجلات من ألياف الكربون ، لكن تكلفة هذه العجلات باهظة للغاية بحيث لا يمكن استخدامها بشكل عام.

تستخدم الدراجات النارية في الغالب إطارات هوائية . مع ذلك، في بعض الحالات التي تكثر فيها الثقوب (كما في بعض سباقات التحمل )، تُملأ الإطارات بمادة مانعة للثقب. يتوفر كلا النوعين من الإطارات بتشكيلات متعددة. أهم ما يُميز أي إطار هو مساحة التلامس ، وهي المساحة الصغيرة التي تلامس سطح الطريق أثناء القيادة. توجد إطارات مصممة خصيصًا للدراجات الترابية، والدراجات السياحية، والدراجات الرياضية، ودراجات الرحلات.

تتميز إطارات الدراجات الترابية بنقوش عميقة وواسعة لتوفير أقصى قدر من التماسك على الأوساخ الرخوة أو الطين أو الحصى؛ وتميل هذه الإطارات إلى أن تكون أقل استقرارًا وأكثر ضوضاءً على الأسطح المعبدة.

صُممت الإطارات الرياضية أو إطارات الأداء العالي لتوفير أقصى قدر من التماسك للاستخدام على الطرق المعبدة، ولكنها تميل إلى التآكل بشكل أسرع.

تُصنع إطارات الرحلات عادةً من مركب مطاطي أكثر صلابة لزيادة متانتها، وقد تدوم لفترة أطول، ولكنها توفر تماسكًا أقل مقارنةً بالإطارات الرياضية عند درجات حرارة التشغيل المثلى . توفر إطارات الرحلات عادةً تماسكًا أفضل في درجات الحرارة المنخفضة، وقد تكون أكثر ملاءمة للقيادة في الظروف الباردة أو الشتوية حيث قد لا تصل الإطارات الرياضية إلى درجة حرارة التشغيل المثلى.

صُممت إطارات الدراجات النارية السياحية والرياضية لتحقيق توازن بين التماسك والمتانة. وتتميز هذه الإطارات عادةً بجدران جانبية أقوى لأنها تُستخدم عادةً في الدراجات النارية الأثقل وزنًا.

توفر إطارات رياضة السيارات أو إطارات السباق أعلى مستويات التماسك. ونظرًا لارتفاع درجات الحرارة التي تعمل عندها هذه الإطارات عادةً، فإن استخدامها خارج بيئة السباق غير آمن، حيث لا تصل هذه الإطارات عادةً إلى درجة حرارتها المثلى، مما يؤدي إلى تماسك أقل من المستوى الأمثل. في سباقات السيارات، يتم تسخين الإطارات مسبقًا وفقًا لنوع الاستخدام والظروف باستخدام أجهزة تسخين الإطارات.

تحتوي الدراجة النارية عادةً على فرامل مستقلة ، واحدة للعجلة الأمامية والأخرى للعجلة الخلفية. مع ذلك، تحتوي بعض الطرازات على "فرامل متصلة" حيث يمكن استخدام كلتا الفرامل في آن واحد باستخدام وحدة تحكم واحدة.

تُعدّ المكابح الأمامية عمومًا أكثر فعالية من المكابح الخلفية: إذ يأتي ما يقارب ثلثي قوة الكبح من المكابح الأمامية، ويعود ذلك أساسًا إلى أن انتقال الوزن يكون أكثر وضوحًا مقارنةً بالمركبات الأطول أو الأقصر، نظرًا لقصر قاعدة عجلات الدراجة النارية مقارنةً بارتفاع مركز ثقلها. وقد يؤدي ذلك إلى انخفاض مقدمة الدراجة عند الكبح .

تتنوع أنظمة الفرامل بين الفرامل الأسطوانية والفرامل القرصية ، وتُعدّ الفرامل القرصية أكثر شيوعًا في الدراجات النارية الكبيرة والحديثة والفاخرة نظرًا لقدرتها الفائقة على التوقف، خاصةً في الظروف الرطبة. وتتوفر العديد من قطع غيار ما بعد البيع لتحسين أداء الفرامل لمعظم الدراجات النارية، بما في ذلك وسادات الفرامل ذات التركيبات المختلفة وخراطيم الفرامل المضفرة بالفولاذ.

استبدلت شركة هارلي ديفيدسون فرامل الأسطوانة بفرامل القرص في طرازات بيج توين بدءًا من عام 1972، وفي طرازات سبورتستر بدءًا من عام 1973.

في عام 1981، قدمت شركة بي إم دبليو نظام منع انغلاق المكابح (ABS) في إحدى دراجاتها النارية. ومنذ ذلك الحين، تبنت شركات تصنيع أخرى هذه التقنية. يوجد نظام ABS عادةً في الدراجات النارية ذات  سعة محرك 500 سم مكعب أو أكبر، على الرغم من أنه متوفر أيضًا في الدراجات البخارية الصغيرة التي تصل سعتها إلى 49  سم مكعب.

تحتوي معظم الدراجات النارية المخصصة للطرق على لوحة عدادات ، تتكون عادةً من عداد السرعة وعداد المسافة وعداد دورات المحرك .

أصبحت مؤشرات الوقود أكثر شيوعًا، ولكن تقليديًا، يُستخدم خزان احتياطي مع صنبور وقود جانبي يسمح للسائق بالتحويل إلى مصدر وقود احتياطي عند نفاد الوقود الرئيسي. في الواقع، لا يوجد خزان احتياطي منفصل: فمدخل صنبور الوقود عبارة عن أنبوبين، أحدهما يمتد داخل خزان الوقود أعلى من الآخر. عندما لا يغطي الوقود الأنبوب الأطول، يفقد المحرك قوته/يتقطع، فيقوم السائق بتحويل صنبور الوقود إلى وضع "الاحتياطي"، الذي يُفعّل الأنبوب الأقصر. عادةً ما يتعلم سائقو الدراجات النارية التي تفتقر إلى مؤشر الوقود (معظم الدراجات قبل السنوات القليلة الماضية) المسافة التي يمكنهم قطعها بخزان وقود ممتلئ، ثم يستخدمون عداد الرحلات، إن وُجد، لتحديد متى يجب عليهم إعادة تعبئة الخزان.

لا ينبغي أن تحتوي دراجة السباق أو آلة السباق على أضواء أو مؤشرات لأن وزن الدراجة يجب أن يكون أقل.

بسبب قوانين السلامة والمركبات، تحتوي جميع الدراجات النارية غير المخصصة للسباقات على نظام إضاءة يتضمن مصابيح أمامية للضوء المنخفض والعالي، ومؤشرات الفرامل، ومصابيح التشغيل، ومؤشرات الانعطاف. تتنوع أنظمة الإضاءة بين المصابيح المتوهجة، والمصابيح التي تعمل بالغاز مع مصابيح الهالوجين أو الأرجون، وفي السنوات الأخيرة، مصابيح LED. يعمل نظام الإضاءة دائمًا عند تشغيل المحرك. عادةً ما يتم وضع وحدة التحكم في الضوء المنخفض والعالي، ووحدة التحكم في إشارات الانعطاف، في لوحة تحكم سهلة الاستخدام بجوار مقابض اليد. يتم تشغيل ضوء الفرامل عند الضغط على الفرامل الأمامية أو الخلفية، وذلك باستخدام نقاط تلامس زنبركية بالقرب من ذراع الفرامل الأمامية أو دواسة الفرامل الخلفية. يستخدم نظام الإضاءة صندوق فيوزات بسيط لفصل مكوناته، وهو موصول ببطارية. كما تتضمن بعض الدراجات السياحية الكبيرة مصابيح تشغيل أو مصابيح إضافية للزينة لزيادة وضوحها للسائقين الآخرين ليلًا. وقد أضاف بعض المصنّعين تأثيرًا ضوئيًا متقطعًا للمصابيح الأمامية لتنبيه السائقين الآخرين إلى وجود دراجة نارية قادمة. نسبة كبيرة من حوادث الدراجات النارية تحدث لأن السائقين الآخرين لا يرون الدراجات النارية في حركة المرور.

مفتاح التشغيل، أو مفتاح بدء التشغيل، هو مفتاح رئيسي في نظام التحكم بالمركبة، يُفعّل الأنظمة الكهربائية الرئيسية فيها. في المركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي، يُزوّد ​​هذا المفتاح ملف التشغيل ومكونات نظام الإشعال (بما في ذلك وحدة التحكم الإلكترونية وملف الإشعال) بالطاقة، وغالبًا ما يُستخدم مع مفتاح بدء التشغيل لتشغيل محرك بدء التشغيل.

• ديناميكيات الدراجات الهوائية والنارية
• تأثير العمود

• كيف تعمل الدراجات النارية؟ بقلم بيل هاريس
• مسرد مصطلحات الدراجات النارية - تعريفات مصطلحات الدراجات النارية