Велосипеды и мотоциклы - это самые удобные средства передвижения. Велосипед нам позволяет совершать неторопливые поездки, используя всего лиш силу мышц. А мотоцикл это уже высокоскоростное транспортное средство с силовым приводом.
Cамое древнее из изображений двухколесного транспортного средства возможно увидеть на одном из окон церкви в Сток Поджес, Англия. На витраже, которое выполнено в 1642 году, изображен человек, который приводит в движение самый примитивный велосипед. Больше никаких иных сведений об этой машине обнаружено не было. Первые велосипеды промышленного производства появились в 1790-х гг.
Эволюция велосипеда
Более удачным из первых велосипедов был так называемый селерифер, который переименовали позднее в велосифер. Эта машина была построена в 1791 году графом де Сивраком (Франция) и была прозвана «Деревянной лошадкой». Велосипедист садился на велосипед верхом, и отталкиваясь ногами от земли вел, но при необходимости повернуть в сторону, он был вынужден остановиться, так как механизм управления отсутствовал.
Велосипед уже с управляемым передним колесом появился только в 1817 г. и был назван дрезиной его изобретателем, германским бароном фон Дрез де Зауэрбруном. Он состоял из деревянной рамы и двух снабженных спицами колес с железным бандажом.
В 1861 г. парижане Пьер и Эрнест Мишо предложили свою модель велосипеда «игрушечная лошадка». Особенностью которой были педали на коленчатых валах, установленные на переднем колесе. В 18б0-х годах стали использовать колеса с проволочными спицами и резиновыми шинами; скорость передвижения возросла, и на велосипедах начали устанавливать поначалу простенькие тормоза.
Пенни-фартинг
К 1870-м годам велосипед приобрел форму, которую стали называть «высокой» или «обычной». В Англии он был также известен под названием «пенни-фартинг», так как переднее колесо было значительно больше заднего, что сразу же вспоминались пенни и фартинг - две монеты, которые были на то время. Рама этой машины состояла из металлической трубы, соединявшей рулевой механизм, расположенный над передним колесом, с вилкой, несущей заднее колесо.
Большинство моделей обычного велосипеда приводились в движение с помощью педалей, непосредственно связанных с передним колесом, но в модели, появившейся в 1879 г., для передачи движения переднему колесу впервые была использована цепь. К 1885 г. обычный велосипед окончательно усовершенствовался, у него появились тормоза на колесах и твердые резиновые шины. Многочисленные аксессуары включали фонари и сумки, ремни, а также звонки и свистки.
Безопасный велосипед
Современные велосипеды, в основу которых положена «безопасная» конструкция, были разработаны в 1870-х гг. Колеса примерно одинакового размера были снабжены спицами и резиновыми шинами, а заднее колесо приводилось в движение с помощью цепной передачи. К 1895 г. безопасный велосипед уже имел пневматические (заполненные воздухом) шины и ромбовидную раму, за исключением моделей для женщин, где верхняя труба была опущена, чтобы освободить место для платья велосипедистки.
В современных велосипедах массового производства рамы обычно изготовляются из высококачественных легких труб из легированной стали, ободья и ступицы колес - из стали и сплавов, спицы - из стальной проволоки. Педали и коленчатые валы устанавливаются на короткой оси, проходящей через нижнюю часть рамы. На этой же оси крепится звездочка, которая с помощью стальной цепи соединяется с ведущим цепным колесом, установленным на ступице заднего колеса. Это цепное колесо включает механизм свободного хода, который позволяет велосипедисту спускаться с горы, не вращая педали.
Переключение скоростей
Многие велосипеды снабжены зубчатыми передачами. Использование пониженной передачи позволяет с меньшей силой нажимать на педали при подъеме, верхняя передача обеспечивает высокую скорость при умеренных усилиях. Кроме того, у некоторых велосипедов имеется коробка передач, вмонтированная в ступицу заднего колеса. Это миниатюрная разновидность системы, применяемой во многих автомобилях. Переключение скорости достигается с помощью различных комбинаций зубчатых колес внутри ступицы.
Другой разновидностью используемых в велосипедах систем переключения скоростей является сбрасывающий механизм. На заднем колесе устанавливаются звездочки различных размеров, и, когда в этом возникает необходимость, цепь перемещается с одной звездочки на другую. Когда, например, выбирается высокая передача, цепь располагается на самой маленькой звездочке. В результате один оборот педалей приводит к относительно большому числу оборотов заднего колеса, обеспечивая более высокую скорость.
Хотя многие современные машины все еще напоминают безопасный велосипед позапрошлого столетия, есть и такие, в основу которых положен велосипед Моултона с небольшими колесами, появившийся в 1962 г. У этих машин диаметр колес не превышает 35-50 см, в отличие от обычных моделей, где он равен 60-70 см. Их рама имеет F- образную форму, при этом верхняя поперечина в ней отсутствует, что делает велосипед пригодным для мужчин и женщин. Высота седла и руля может регулироваться в широком диапазоне.
Первые мотоциклы
Мотоцикл по происхождению - это велосипед, у которого установлен бензиновый двигатель. Первый мотоцикл был изготовлен в Германии Готлибом Даймлером в 1885 г. , но для их производства необходимо было время. Поначалу эти машины ужасно ломались, так как при езде по плохим дорогам велосипедная рама, к которой был прикреплен тяжелый двигатель, быстро выходила из строя. Но в начале ХХ века все были увлечены в состязании в скорости, что привело к очень быстрому совершенствованию конструкции мотоцикла. Рамы стали делать более прочными и тяжелыми, к передним вилкам крепили хорошие пружины и седло опустили ниже, это все обеспечивало более плавную езду.
Поначалу двигатель с колесами соединялся при помощи V-образных ремней, которые были направляны шкивами, но с 1900 года были введены сцепление, приводная цепь и коробка передач. Ездок при помощи коробки передач мог использовать энергию двигателя самым наилучшим образом. В свою очередь с помощью сцепления стало возможно подключать и отключать двигатель, когда это было необходимо. Более эффективной оказалась передача крутящего момента заднему колесу вместо кожаных ремней с помощью цепи, так как цепь проходила по звездочкам и, соответственно, не могла соскользнуть.
Другим усовершенствованием явился стартер. До этого мотоцикл необходимо было толкать, для того чтобы запустить двигатель.
В 1920-30х годах первое место принадлежало Британии по производству хорошо сконструированных мотоциклов. Затем с ней начала успешно соперничать Италия и Германия. В последнее время Япония стала основным производителем мотоциклов.
Современные мотоциклы
Рамы мотоциклов обычно изготовляются из стальных труб, снизу рамы располагаются 2 трубы, к которым и крепится двигатель. Оба колеса снабжаются хорошими амортизаторами, это делается для большего удобства мотоциклиста и для повышения устойчивости мотоцикла.
В качестве двигателей для мотоциклов используются (двух-, трех и четырех-)цилиндровые бензиновые двигатели, объем у которых составляет от 50 см3 до 1200 см3 и более. В основном, это четырехтактные двигатели, каждый цилиндр которого обеспечивает мощность 1 раз за каждые 2 оборота двигателя. На более дешевых моделях можно обнаружить двухтактные двигатели, каждый цилиндр которых обеспечивает мощность при обороте двигателя. Двигатель может охлаждаться при помощи воздуха или воды. Обычно для соединения коробки передач с колесами используют приводную цепь, но бывает что в достаточно дорогих мотоциклах может использоваться вместо нее приводной вал.
Некоторые мотоциклы приводятся в движение роторно-поршневыми двигателями. Несколько небольших моделей с электрическим приводом были выпущены специально для городов.
Тормоза
Мотоциклы оборудуются барабанными или дисковыми тормозами, а иногда устанавливается дисковый тормоз на переднем колесе, а на заднем - барабанный. В последнем случае две тормозные колодки крепятся к ступице колеса, они покрытые очень жаростойким материалом, тормозные колодки при включении тормоза надавливают на поверхность тормозного барабана. Дисковый тормоз состоит из стального диска, который устанавливается на ступице колеса. При включении тормоза колодки тормозные начинают давить на обе стороны диска. Барабанные тормоза приводятся в действие тормозной тягой сзади и тросом спереди. В основном дисковые тормоза имеют гидравлический привод.
Ручное и ножное управление
С помощью рычага включается передний тормоз, который установленный с правой стороны руля, а задний - с помощью ножной педали, которая обычно располагается с правой стороны мотоцикла. Для того чтобы переключить передачу служит рычаг, который располагается с левой стороны руля. В большинстве машин переключение передач осуществляется при помощи ножной педали, которая находится с левой стороны.
Поворотный рычаг используется для регулирования скорости двигателя, он располагается с правой стороны руля, при помощи кабеля он соединяется с дроссельной заслонкой карбюратора, там топливо смешивается с воздухом.
Выключатели электрических фонарей, как правило устанавливаются на руле. В основном мотоциклы имеют 2 стойки - одна стойка с опорой для парковки, а другая - центральная стойка, на которою поднимаются колеса над землей для того чтобы например выполнить работы по техобслуживанию.
Специальные конструкции
Большая популярность мотогонок по разным пересеченным местностям привела к появлению новых спортивных мотоциклов, которые были предназначены для бездорожья. Они отличаются более низкими передаточными отношениями, увеличенным дорожным просветом, а также глубоко шипованными шинами.
Гоночным мотоциклам для снижения аэродинамического сопротивления придается более обтекаемая форма. Обтекаемые мотоциклы с 2-мя двигателями и полным ограждением водителя могут достигают скорости более 400 км/ч.