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摩托车的车架看上去只是几支杆件焊接在一起,比较简单,实际上它的设计涉及多方面的考虑。车架如同人体的骨骼,必须要有足够的强度和刚度,而且在重量、造型等方面也有相应的要求。
车架要有足够的强度。它要承受发动机、其它部件及乘员的重量,限制装配件的移动,并影响其运动性能。不同使用对象的摩托车车架强度是不一样的,例如街车就比越野车的强度要低。
车架要有足够的刚度。所谓刚度就指抵抗变形的能力。与四轮汽车相比,两轮摩托车具有更大范围的运动自由度,急剧转弯,行驶凹凸不平山路等等。车架刚度低,当车辆受到冲击时车架容易变形;但车架刚度过大会在某种范围内影响系统弹性,从而影响乘员的感觉。
车架的结构尺寸要符合要求。车架有些部分是十分关键的,影响摩托车运行的平稳性。设计师在设计车架要考虑到车辆的敏捷但又不宜太灵活,要稳定但又不宜太沉重。例如转向轴头,涉及到前叉倾角、车轮拖曳距、偏置距、两轮轴矩等尺寸问题。前叉倾角大,转向时方向把手移动的角度也就小;拖曳距大,前轮回中的扭力也就越大,车子也就觉得越稳定。所以美式摩托车车型虽然较大,但由于前叉角度较大,行驶起来十分平稳。但拖曳距越大转向就越重手,因此一般轻型摩托车的拖曳距在85毫米-120毫米之间。
摩托车在行驶中所产生的转向力、离心力及车子的颠簸,都会促使转向轴头向侧扭,为抵抗这种侧向扭力,车架常使用粗大的管梁和加强杆,从发动机两侧伸廷至转向轴头位置焊接。
车架重量要轻,从材料上看多用高强度钢材,这种钢材含有钛、铌、钒等微量元素。现在有些车辆巳应用铝合金车架或者钛合金车架。减轻摩托车本身的重量,等于增加了发动机的功率。
目前摩托车车架的形式主要分成三大类:主梁结构式车架、菱型式车架和托架式车架。主梁结构式车架又称脊骨型车架,是用一根或两根主梁做脊骨的车架,这种车架应用比较广泛。菱型式车架形似钻石状,因此车架又称钻石式车架,这种车架属于空间结构形式,发动机横置在钻石形内,作为车架的一个支承点,能增强车架的强度和刚度,道路竞赛摩托车应用较多。托架式车架形似摇篮,又称摇蓝式车架,也属空间结构形式,发动机安装在摇蓝形中,由于发动机下面有钢管支承,对发动机能起保护作用,所以许多越野车用此类车架。