Все велосипедные вилки делятся на две категории – жесткие (ригидные) и амортизационные. Оговоримся сразу – в автомобилях амортизатором называют устройство, гасящее колебания, но в случае велосипеда амортизатором называют совокупность пружины и демпфера - устройства, которое гасит колебания пружины.

Жесткие вилки устанавливаются на велосипеды, предназначенные для езды в основном по асфальтовым дорогам, - шоссейные, разделочные, триатлонные,  младшие модели прогулочных велосипедов.

Преимуществами такой вилки является то, что она не поглощает энергию при педалировании. При вкручивании не приходится тратить лишние силы на раскачку вилки, как это происходит с амортизационной вилкой.

Но жесткость вилки во многих случаях также и минус. Такая вилка весьма некомфортна для ездока. Дешевые модели стальных или алюминиевых вилок полностью передают вибрации от дорожного покрытия на руль, что способствует быстрой усталости рук ездока. Это в меньшей степени заметно на карбоновых шоссейных вилках, материал и форма которых довольно успешно поглощают вибрации.  При езде же по дороге с неровным покрытием с жесткой вилкой страдает управляемость, так как колесо может подскакивать на неровностях и терять контакт с дорогой или наоборот, передавать сильные удары на руль, что чревато падением.

Исходя из перечисленных выше недостатков  жестких вилок, на внедорожных велосипедах их не используют, а используют амортизационные вилки различных конструкций.

Амортизационная вилка состоит из штока, ног, короны, в которую запрессованы шток и ноги, штанов (как правило, объединяют в себе собственно штаны, гориллу и дропауты), пружины и демпфера, находящихся внутри ног, а также регуляторов, сальников, башингов и прочих мелких частей. Также у вилки может быть две короны, тогда одна из корон соединяет верх удлиненных ног и верх штока.  

Устройство амортизационной вилки на примере Fox Vanila R 125

Амортизационные вилки различаются типом демпфера и пружины,  конструкцией, ходом, наличием различных регулировок, а также другими, менее значительными параметрами.

Рассмотрим для начала типы демпферов и пружин.

В современных вилках используются демпферы в основном двух типов – эластомерные и масляные. Также иногда встречается газовый (воздушный) демпфер.

Эластомерный демпфер назвать  собственно демпфером можно с натяжкой, так как у эластомера весьма слабо отличается сопротивление ходу пружины в прямом и обратном направлениях. Эластомер в вилке служит больше для защиты ее от пробоя.

Пружинно-эластомерная вилка (далее эластомерная) устроена следующим образом – в одной или двух ногах находятся винтовые пружины внутри которых размещены цилиндры из резины (называемой эластомером ради красивого слова J ). Сверху пружина может поджиматься регулятором предварительной нагрузки.

Такие вилки довольно дешевы и устанавливаются на велосипеды низкой ценовой категории. Примеры – начальные вилки RST и SRSuntour. Ждать хорошей работы от такой вилки не приходится, живет она тоже не слишком долго (иногда приходит в неработоспособное состояние уже через один-два сезона).

Более совершенны вилки, у которых дополнительно к эластомеру имеется картридж блокировки. Несмотря на то, что такие вилки все равно считаются эластомерными , картридж блокировки является упрощенным масляным демпфером. Устроены эти вилки подобно эластомерным, но в одной из ног размещается картридж блокировки.

Такие вилки могут довольно неплохо работать и используются на подавляющем большинстве велосипедов ценовой категории 15-25тр. Представитель – RS Dart3 (очень популярна у производителей). Живут такие вилки в зависимости от аккуратности обращения от сезона до многих лет.

Пружинно-масляные вилки (далее пружинные) имеют стальную пружину и масляный демпфер. Эластомер они иногда тоже содержат, но исключительно для защиты от пробоя в конце хода. Масляный демпфер работает следующим образом – при прямом ходе масло проходит через отверстия большого диаметра в поршне,  двигающемся вместе с движением вилки, а при обратном ходе закрываются клапаны и масло идет через отверстия малого диаметра, что приводит к увеличению сопротивления хода поршня и, соответственно, гашению энергии сжатой пружины.

Масляный демпфер может быть двух типов – закрытого (представляет собой неразборный картридж) и открытого (открытая масляная ванна). По принципу действия они не отличаются.

В одной из ног этих вилок расположена стальная пружина с регулятором нагрузки, в другой ноге находится масляный демпфер с регуляторами.

Вилки этой конструкции очень распространены как на велосипедах среднего уровня, так и на экстремальных велосипедах для аллмаунтин , фрирайда и даунхила. В экстремальных дисциплинах применение пружинных вилок обусловлено линейной характеристикой сжатия стальной пружины, что позволяет вилке более чутко реагировать на любые неровности.

Представители  из средней ценовой категории – Manitou Axel. Представители из высокой ценовой категории – Fox Vanila.

В воздушно-масляных вилках  (далее воздушные) используются газовые или воздушные пружины, представляющие собой в общем случае цилиндр с поршнем, заполненный воздухом под давлением. При прямом ходе вилки поршень давит на воздух и сжимает его. При обратном ходе, воздух, расширяясь, давит на поршень обратно. От стальной пружины такая конструкция отличается меньшим весом и нелинейной характеристикой сжатия. Пробить такую вилку практически невозможно.

Часто в дополнение к основной камере (позитивной) используются негативные камеры, которые создают преднагрузку на поршень, для облегчения страгивания вилки. Обычно негативные камеры используются в вилках RockShox.

Демпфер в воздушной вилке работает аналогично демпферу в пружинной вилке.

Представители - Marzocchi Marathon Corsa, RockShox Reba из средней ценовой категории. Fox F100, RockShox Sid из верхней ценовой категории.

Газовый демпфер работает по принципу масляного, но вместо масла он заполнен воздухом или другим газом. Применяется намного реже масляного, так как выше требования к уплотнениям и сложнее настроить его работу.

Ход вилки в основном определяется  ее назначением.

Вилки с ходом 50-70мм используются только на городских,  прогулочных и специализированных туристических велосипедах. На таких велосипедах обычно используются эластомерные вилки. Вилки с ходом 80-100мм применяются на кросскантрийных велосипедах. На дешевых велосипедах используются эластомерные, а на более дорогих воздушные вилки. Вилки с ходом 120-180мм применяются на широком спектре велосипедов для экстремальных дисциплин, таких как аллмаунтин, фрирайд, даунхил. Используются как воздушные вилки, так и пружинные вилки высокой ценовой категории.

Вилки с ходом более 180мм обычно выполняются двухкоронными и применяются в даунхиле.

Регулировка амортизационных вилок.

Основная регулировка вилки – жесткость пружины. Она подбирается такой, чтобы в неподвижном состоянии вилка проседала  под весом ездока на 15-20% хода. Эта величина называется сэг и является довольно важной для работы вилки. Если сэг будет маленьким, вилка перестанет обрабатывать мелкие неровности, то есть станет слишком жесткой. При большом же сэге велика вероятность пробоя вилки.

В пружинных вилках в небольших пределах жесткость настраивается с помощью регулятора преднагрузки (Preload). Этот регулятор фактически сжимает пружину. Чем сильнее закручен регулятор, тем жестче становится вилка.  Регулировка преднагрузки, как уже сказано, регулирует жесткость в небольших пределах. Если необходимо перенастроить вилку под другого ездока, сильно отличающегося весом, приходится заменять пружину. Как правило, пружины разной жесткости доступны только для вилок среднего ценового диапазона и выше, дешевую эластомерную вилку точно подогнать под ездока невозможно.

В воздушных вилках жесткость пружины регулируется изменением давления воздуха в рабочей камере, это производится с помощью специального насоса высокого давления.

Вторая по значимости регулировка вилки это скорость отскока (rebound) – определяет, с какой скоростью вилка распрямится после сжатия.  Чем выше скорость отскока, тем больше энергии удара передастся на руль, но тем скорее вилка будет готова встретить новое препятствие. Чем ниже скорость отскока, тем более плавно вилка реагирует на неровности, но на расколбасе есть вероятность, что вилка не успеет отработать препятствие. Часто на эластомерных вилках возможность отрегулировать отскок отсутствует.

На более дорогих вилках также встречаются дополнительные настройки.

Блокировка – блокирует ход вилки, превращая ее в жесткую. Встречается на всех типах вилок, начиная с эластомерок с гидравлическим картриджем. Наличие зависит от разновидностей конкретных моделей вилок.

Усилие пробоя блокировки – дешевые вилки блокируются полностью, при этом при сильном ударе возможна поломка блокирующего картриджа. Поэтому на дорогих вилках имеется регулировка усилия пробоя блокировки, то есть можно выставить, при каком усилии блокировка отключится.

Компрессия – отвечает за скорость сжатия вилки, то есть действие противоположное отскоку. Часто разделяют низкоскоростную и высокоскоростную компрессию, что позволяет вилке по-разному реагировать на разные типы препятствий и меньше раскачиваться при педалировании.

Регулятор хода – позволяет изменять ход вилки. Данная регулировка может быть плавной у пружинных вилок и ступенчатой у воздушных. Например, RockShox  Tora регулируется плавно от 90 до 130мм (технология RockShox U-Turn), RockShox  Reba в версии U-Turn регулируется ступенчато по5 ммот 90 до 130мм (RockShox  Air U-Turn) , Fox TALAS 32 имеет три положения – 100, 120, 140мм (TALAS  Travel Adjust Linear Air Spring).

Обслуживание вилки и возможные неисправности.

Амортизационная вилка является одной из самых сложных частей велосипеда и требует к себе внимания. Попавший на сальники песок и грязь постепенно проникнет под них и начнет разрушать скользящее покрытие ног и сами сальники. При дальнейшем загрязнении внутренностей вилки грязь попадает на башинги (направляющие кольца) и разрушает их, что приводит к люфту или наоборот заклиниванию вилки.

Поэтому после каждой поездки необходимо чистой тряпкой удалить грязь с зеркала ног и сальников, после этого по возможности смазать ноги силиконовой смазкой. Использовать обычное масло на ногах категорически нельзя, так как его наличие на зеркале ног и сальниках приведет к быстрому налипанию пыли и песка.

Раз в два-три сезона  желательно произвести полное техобслуживание  (ТО) вилки в мастерской. Если же вилка эксплуатируется в грязных условиях или зимой, то ТО необходимо производить чаще.  ТО включает, как правило, переборку вилки, очистку сальников, уплотнителей и башингов, закладку новой смазки и заливку нового масла в демпфер (в случае открытой масляной ванны). При необходимости также меняются сальники и башинги.

Основные неисправности вилки уже были названы выше, это люфт или заклинивание, вызванные попаданием грязи внутрь. Остальные неисправности встречаются крайне редко, это различные утечки жидкости из демпфера, вызванные выходом из строя уплотнителей демпфера, утечки воздуха из воздушной пружины через поврежденный клапан или уплотнители, поломки регуляторов.