Los componentes y sistemas de una motocicleta se diseñan, fabrican y ensamblan para producir modelos de motocicletas con el rendimiento, la estética y el costo deseados. A continuación se presentan los componentes clave de las motocicletas modernas.
El chasis de una motocicleta incluye el marco y la suspensión, junto con las horquillas delanteras, del vehículo. [1]
El cuadro suele estar hecho de puntales de aluminio o acero (o aleación ) soldados, y la suspensión trasera es un componente integral del diseño. En algunos cuadros personalizados muy caros se utilizan fibra de carbono , titanio y magnesio .
El cuadro incluye el tubo de dirección que sostiene la horquilla delantera y le permite girar. Algunas motocicletas incluyen el motor como elemento de soporte de carga ; esto se ha utilizado a lo largo de la historia de las motocicletas, pero ahora se está volviendo más común.
El chasis con aceite en el bastidor (OIF), en el que el aceite lubricante se almacena en el bastidor de la motocicleta, se utilizó en las motocicletas Vincent de la década de 1950 y, durante un tiempo, en la década de 1970, en algunas motocicletas británicas NVT . En su momento, fue muy impopular y, en general, se consideró una mala idea. Hoy en día, se utiliza en algunas " thumpers " (motores monocilíndricos de cuatro tiempos) que suelen tener lubricación por cárter seco y requieren un tanque de aceite externo. Desde entonces, también ha ganado cierto prestigio en el mundo de las motocicletas personalizadas modernas debido al ahorro de espacio que puede permitir y la referencia a una era anterior. [2]
Las motocicletas Buell emplearon un diseño similar con el aceite almacenado en el basculante y el combustible almacenado en el bastidor.
Los diseños modernos tienen las dos ruedas de una motocicleta conectadas al chasis mediante un sistema de suspensión, sin embargo las motocicletas estilo " chopper " a menudo optan por prescindir de la suspensión trasera y utilizar un marco rígido.
La suspensión delantera suele estar integrada en la horquilla delantera y puede constar de tubos telescópicos llamados tubos de horquilla que contienen la suspensión en su interior o de algún tipo de articulación multibarra que incorpora la suspensión en el exterior. Existe otro tipo de sistema de suspensión delantera, el tipo Earles, que se utiliza mucho en motocicletas todoterreno. [3]
La suspensión trasera soporta el basculante , que se fija al chasis mediante el perno de pivote del basculante y sujeta el eje de la rueda trasera. La suspensión trasera puede constar de varios tipos de amortiguadores:
Un tanque de combustible (también llamado tanque de gasolina o tanque de gas) es un contenedor seguro para líquidos inflamables. Si bien cualquier tanque de almacenamiento de combustible puede recibir ese nombre, el término se aplica generalmente a la parte de un sistema de motor en el que se almacena el combustible y se impulsa (bomba de combustible) o se libera (gas presurizado) hacia un motor.
La horquilla de una motocicleta es la parte de la misma que sostiene la rueda delantera y permite dirigirla. Para el manejo, la horquilla delantera es la parte más importante de una motocicleta. La combinación de inclinación y avance determina la estabilidad de la motocicleta.
La horquilla de una motocicleta consta de varios componentes. Los árboles triples (también conocidos como yugos) sostienen los tubos de la horquilla (que contienen los resortes de la horquilla) y están sujetos al cuello del cuadro por el tubo de dirección. En la parte inferior de los tubos de la horquilla se encuentran las patas inferiores, a menudo denominadas deslizadores. Los deslizadores albergan los conjuntos de amortiguación, que varían según la marca y el tipo de horquilla. El eje delantero está ubicado perpendicularmente y se acopla a los deslizadores. [4] Los manillares están sujetos al árbol triple superior y permiten al conductor dirigir la motocicleta.
Casi todas las motocicletas disponibles comercialmente son impulsadas por motores de combustión interna de gasolina convencionales , pero algunos modelos pequeños tipo scooter utilizan un motor eléctrico y existe una cantidad muy pequeña de modelos diésel (por ejemplo, la versión USMC M1030 M1 de la Kawasaki KLR650 y la Track T-800CDI de producción holandesa).
Los motores de motocicletas varían desde menos de 50 cc ( centímetros cúbicos ), comúnmente encontrados en muchos scooters pequeños, hasta 5735 cc, un motor Chevrolet V8 , actualmente utilizado por Boss Hoss en su motocicleta estilo cruiser.
Las motocicletas se han producido principalmente, aunque no exclusivamente, con uno a cuatro cilindros , y los diseñadores han probado prácticamente todos los diseños imaginables. Las configuraciones de motor más comunes hoy en día son el monocilíndrico y bicilíndrico , el bicilíndrico en V , el bicilíndrico opuesto (o bóxer ) y el triple en línea y el cuatro en línea . Varios otros diseños han llegado a la producción en masa, incluido el V-4 , el de 6 cilindros planos , el de 4 cilindros planos , el de 6 cilindros en línea y el motor Wankel . Los motores exóticos, como un motor de pistón radial , a veces aparecen en motocicletas construidas a medida, aunque dos empresas, Megola y Redrup, pusieron en producción motocicletas con motor radial.
Los motores con más cilindros para la misma cilindrada se conducen con más suavidad. Los motores con menos cilindros son más baratos, más ligeros y más fáciles de mantener. Las motocicletas refrigeradas por líquido tienen un radiador , que es la principal forma de disipar el calor. El refrigerante o aceite circula constantemente entre este radiador y el cilindro cuando el motor está en marcha. Las motocicletas refrigeradas por aire dependen del aire que pasa a través de las aletas de la culata del pistón y/o del cárter del motor para dispersar el calor. Las motocicletas refrigeradas por líquido tienen el potencial de ofrecer mayor potencia para una cilindrada determinada, tolerancias más estrictas y una vida útil más larga, mientras que las motocicletas refrigeradas por aire son potencialmente más baratas de comprar, menos complejas mecánicamente y son más ligeras.
Un motor refrigerado por aire se contrae y se expande con su rango de temperatura más amplio, lo que requiere tolerancias más flexibles y reduce la vida útil del motor. El rango de temperatura de un motor de dos tiempos refrigerado por aire es aún más extremo y la vida útil de los componentes es incluso más corta que en un motor de cuatro tiempos refrigerado por aire.
En el caso de las motocicletas, los motores de dos tiempos tienen algunas ventajas sobre los motores equivalentes de cuatro tiempos : son más ligeros, mecánicamente mucho más sencillos y producen más potencia cuando funcionan en la banda de potencia de altas revoluciones. Pero los motores de cuatro tiempos son más limpios, más fiables y ofrecen potencia en un rango mucho más amplio de revoluciones. En los países desarrollados, las motos de carretera de dos tiempos son escasas porque, además de las razones mencionadas, modificarlas para cumplir con las normas de emisiones actuales es prohibitivamente caro. Casi todos los motores de dos tiempos modernos son monocilíndricos, refrigerados por líquido y de menos de 600 cc.
En noviembre de 2006, la empresa holandesa EVA Products BV Holland anunció que su motocicleta diésel , la Track T-800CDI, alcanzó el estado de producción. [5] La Track T-800CDI utiliza un motor diésel Daimler Chrysler de tres cilindros de 800 cc. Otros fabricantes, incluida Royal Enfield , habían estado produciendo motocicletas con motor diésel desde al menos la década de 1980. [6] Además, Intelligent Energy, una empresa inglesa de combustibles alternativos, está desarrollando una motocicleta impulsada por una celda de combustible de hidrógeno desmontable , a la que llama Vehículo Neutral de Emisiones ( ENV ). [7] Según los informes, el vehículo puede mantener velocidades de 80 km/h sin hacer prácticamente ningún ruido, y puede funcionar hasta cuatro horas sin repostar.
La mayoría de las motocicletas tienen una transmisión manual secuencial que se activa con una palanca de pie. Algunas motocicletas (en su mayoría más pequeñas) y muchos scooters utilizan una transmisión variable continua o una transmisión automática hidráulica . También se utilizan transmisiones semiautomáticas ; en las que aún se requiere la intervención del conductor para cambiar de marcha, pero el sistema de embrague se controla y opera automáticamente. Estos sistemas se encuentran principalmente en motos de cross más pequeñas (por ejemplo, minimotos ; como las pit bikes ), motos de cross Underbones , muchos ciclomotores y scooters más antiguos y varios otros tipos de motocicletas.
La potencia del motor se puede activar o interrumpir a través del embrague , normalmente una disposición de placas apiladas de forma alternada, una engranada en el interior hacia el motor y la siguiente engranada en el exterior hacia el eje de entrada de la transmisión.
La transferencia de potencia desde la caja de cambios a la rueda trasera se logra mediante diferentes métodos.
La transmisión por cadena utiliza ruedas dentadas y una cadena de rodillos , que requiere tanto lubricación como ajuste para el alargamiento (estiramiento) que se produce por el desgaste. El lubricante está sujeto a ser expulsado de la cadena en rápido movimiento y da como resultado la acumulación de suciedad y mugre. Las cadenas se deterioran y el desgaste excesivo de las ruedas dentadas delanteras y traseras puede ser peligroso. En una transmisión por cadena, la potencia se transmite a la rueda trasera a través de una transmisión por amortiguación . Las transmisiones por cadena de rodillos convencionales sufren el potencial de vibración, ya que el radio de acción efectivo en una combinación de cadena y rueda dentada cambia constantemente durante la revolución ("acción de cuerda"). Si una rueda dentada motriz gira a RPM constantes, entonces la cadena (y la rueda dentada impulsada) deben acelerar y desacelerar constantemente. La mayoría de las motocicletas impulsadas por cadena están equipadas con un cubo de rueda trasera con buje de goma para eliminar este problema de vibración. También se utilizan transmisión por correa y transmisión por eje .
Las motos de bajo presupuesto pueden tener una cadena de transmisión totalmente cerrada, pero esto es poco común en las motos más grandes, una excepción son las motos rotativas Norton . Para evitar el desgaste rápido de la cadena y los piñones, es habitual aplicar un lubricante de cadena compuesto a base de petróleo, grafito o silicona mediante un aerosol. Muchos motociclistas también instalan engrasadores de cadena del mercado de accesorios para suministrar un suministro regular de aceite a la cadena en el piñón trasero. [8] Estos engrasadores de cadena varían en sofisticación, pero todos aumentan significativamente la vida útil de la cadena. La costumbre de lubricar sumergiendo la cadena en una lata de grasa caliente cesó a principios de la década de 1970, una vez que la mayoría de las cadenas tenían juntas tóricas de goma. El Suzuki RE5 original de 1975 venía con un engrasador de cadena trasera, pero el modelo de 1976 tenía una cadena sellada y su engrasador se eliminó por "innecesario".
Una transmisión por correa también está sujeta a estiramiento, pero funciona de manera muy silenciosa, limpia y eficiente. Con frecuencia se utiliza una correa dentada . Sin embargo, no son tan duraderas cuando se las somete a una gran potencia como una cadena. No se puede alterar la longitud ni cambiar las relaciones de transmisión final tan fácilmente como en el caso de las cadenas. Tampoco pueden enrollarse tan estrechamente alrededor de las cadenas y requieren poleas más grandes en comparación con los piñones de cadena para obtener una relación de transmisión final efectiva. Para reemplazar una correa de transmisión, generalmente es necesario quitar el basculante, ya que las correas no se pueden dividir como se puede hacer con una cadena con un eslabón maestro .
Una transmisión por eje suele estar completamente cerrada; la señal visual es un tubo que se extiende desde la parte trasera de la transmisión hasta una carcasa de campana en la rueda trasera. Dentro de la carcasa de campana, un engranaje cónico en el eje se acopla con otro en el soporte de la rueda. Esta disposición es superior en términos de ruido y limpieza y prácticamente no requiere mantenimiento, con la excepción de cambios ocasionales de líquido. Son los más duraderos y suelen durar toda la vida útil de la motocicleta. Sin embargo, los juegos de engranajes adicionales son una fuente de pérdida de potencia y peso adicional. Una motocicleta equipada con eje también puede ser susceptible al efecto eje .
Prácticamente todas las motocicletas de carreras de alto rendimiento utilizan transmisión por cadena porque es la forma mecánicamente más eficiente de transmitir potencia a la rueda trasera.
Las llantas suelen ser de acero o aluminio (generalmente con radios de acero y buje de aluminio) o de aluminio fundido o mecanizado . Los discos de magnesio fundido , producidos mediante forjado en caliente en un solo paso a partir de aleaciones de magnesio ZK60 y MA-14, también se utilizan para muchas ruedas de motocicletas.
En un tiempo, las motocicletas usaban ruedas de alambre construidas a partir de componentes separados , pero, a excepción de las motos de cross , ahora son más comunes las ruedas de una sola pieza. Las motocicletas de carreras de alto rendimiento a menudo usan ruedas de fibra de carbono , pero el costo de estas ruedas es prohibitivamente alto para el uso general.
Las motocicletas utilizan principalmente neumáticos . Sin embargo, en algunos casos en los que los pinchazos son habituales (algunas enduros ), los neumáticos se rellenan con una espuma para neumáticos que es imperforable. Ambos tipos de neumáticos vienen en muchas configuraciones. La característica más importante de cualquier neumático es la zona de contacto , la pequeña área que está en contacto con la superficie de la carretera mientras se conduce. Hay neumáticos diseñados para motos de cross, motos de turismo, motos deportivas y motos cruiser.
Los neumáticos de las motos de cross tienen bandas de rodadura profundas y con protuberancias para un máximo agarre en tierra suelta, barro o grava; estos neumáticos tienden a ser menos estables y más ruidosos en superficies pavimentadas.
Los neumáticos deportivos o de alto rendimiento están diseñados para proporcionar el máximo agarre para el uso en la calle en superficies pavimentadas, pero tienden a desgastarse más rápido.
Los neumáticos de turismo suelen estar fabricados con un compuesto de caucho más duro para una mayor durabilidad. Pueden durar más, pero tienden a proporcionar un agarre menor en comparación con los neumáticos deportivos a temperaturas de funcionamiento óptimas . Los neumáticos de turismo suelen ofrecer más agarre a temperaturas más bajas y pueden ser más adecuados para conducir en condiciones de frío o invierno, donde un neumático deportivo puede no alcanzar nunca su temperatura de funcionamiento óptima.
Los neumáticos para turismo y crucero están diseñados para lograr un equilibrio entre agarre y durabilidad. Suelen tener flancos más fuertes, ya que suelen instalarse en máquinas más pesadas.
Los neumáticos para competición o deportes de motor ofrecen los niveles más altos de agarre. Debido a las altas temperaturas a las que suelen funcionar estos neumáticos, su uso fuera de un entorno de competición no es seguro, ya que normalmente estos neumáticos no alcanzan su temperatura óptima, lo que proporciona un agarre inferior al óptimo. En situaciones de competición, normalmente los neumáticos se calientan con antelación en función de la aplicación y las condiciones mediante el uso de calentadores de neumáticos.
En general, en una motocicleta hay dos frenos independientes : uno en la rueda delantera y otro en la trasera. Sin embargo, algunos modelos tienen "frenos vinculados", por lo que ambos pueden aplicarse al mismo tiempo utilizando un solo control.
Los frenos delanteros suelen ser mucho más eficaces que los traseros: aproximadamente dos tercios de la potencia de frenado provienen del freno delantero, principalmente como resultado de que la transferencia de peso es mucho más pronunciada en comparación con los vehículos más largos o bajos, debido a la corta distancia entre ejes de la motocicleta en relación con la altura de su centro de masa. Esto puede provocar que los frenos se hunda .
Los frenos pueden ser de tambor o de disco ; los frenos de disco son más comunes en las motocicletas grandes, modernas o más caras por su poder de frenado muy superior, especialmente en condiciones húmedas. Hay muchas piezas de repuesto disponibles para la mayoría de las motocicletas que mejoran el rendimiento de los frenos, incluidas pastillas de freno de distintos compuestos y conductos de freno trenzados de acero.
Harley-Davidson reemplazó los frenos de tambor por frenos de disco en los modelos Big Twin a partir de 1972, y en los modelos Sportster a partir de 1973.
En 1981, BMW introdujo un sistema de frenos antibloqueo (ABS) en las motocicletas. Desde entonces, otros fabricantes también han adoptado esta tecnología. El ABS se encuentra normalmente en motocicletas con una cilindrada de 500 cc o superior, aunque también está disponible en ciclomotores de hasta 49 cc.
La mayoría de las motocicletas de carretera tienen un panel de instrumentos , que generalmente consta de velocímetro , odómetro y tacómetro .
Los indicadores de combustible son cada vez más comunes, pero tradicionalmente se utiliza un tanque de reserva con un grifo de gasolina en el costado de la motocicleta que permite al conductor cambiar a un suministro de combustible de reserva cuando se agota el suministro principal de combustible. En realidad, no hay un tanque de reserva separado: la entrada del grifo tiene dos tubos, uno que se extiende más arriba en el tanque de combustible que el otro. Cuando el combustible ya no cubre el tubo más largo, el motor perderá potencia/chisporroteará y el conductor cambiará el grifo a la configuración de "reserva", que accede al tubo más corto. Los conductores cuyas motos carecen de un indicador de combustible (la mayoría de las máquinas anteriores a los últimos años) generalmente aprenden qué tan lejos pueden ir con un tanque de combustible lleno y luego usan un cuentakilómetros parcial, si está disponible, para determinar cuándo deben rellenar el tanque.
No debería haber luces ni indicadores en una bicicleta o máquina de carreras porque la bicicleta debería pesar menos.
Debido a las leyes de seguridad y de vehículos, cualquier motocicleta que no sea para carreras tendrá algún grado de sistema de iluminación que consta de faros delanteros de luz baja y alta, luces de freno y de marcha e intermitentes. La iluminación puede variar desde lámparas de filamento incandescente, lámparas cargadas con gas con bombillas halógenas o llenas de gas argón y, en los últimos años, LED. El sistema de iluminación siempre funcionará si el encendido está en la posición ON. El controlador de luz baja y alta y los controles de señal de giro generalmente se colocan en un grupo de instrumentos de fácil manejo y acceso junto a las empuñaduras. La luz de freno se activa cuando se aplican los frenos delanteros o traseros mediante el uso de contactos cargados por resorte cerca de la palanca del freno delantero o el pedal del freno trasero. El sistema de iluminación utiliza una caja de fusibles simple para separar los componentes del sistema y está conectado a una batería. Algunas motos de turismo grandes también incorporan el uso de luces de marcha o luces decorativas auxiliares para hacerlas más visibles para otros conductores por la noche. Algunos fabricantes han agregado un efecto estroboscópico a los faros delanteros para que otros conductores sean más conscientes de la motocicleta que se aproxima. Un gran porcentaje de accidentes de motocicleta ocurren porque otros conductores no ven las motocicletas en el tráfico.
Un interruptor de encendido, interruptor de arranque o interruptor de arranque es un interruptor de llave en el sistema de control de un vehículo de motor que activa los principales sistemas eléctricos del vehículo. En vehículos impulsados por motores de combustión interna, el interruptor proporciona energía al solenoide de arranque y a los componentes del sistema de encendido (incluida la unidad de control del motor y la bobina de encendido), y con frecuencia se combina con el interruptor de arranque que activa el motor de arranque.