Двигатель скутера — устройство Карбюратор скутера — устройство, настройка Коленчатый вал скутера Редуктор скутера — устройство Сцепление скутера — устройство, настройка Вариатор скутера — устройство Устройство цепного привода скутера Электрика скутера Тормозная система скутера Коммутатор, — электронное зажигание скутера Ограничители скорости скутера
Разбег по радиусу
Более корректной формулировкой для технической характеристики трансмиссии скутера была бы следующая: «автоматическая бесступенчатая». На самом деле, речь идет о таком типе трансмиссии как клиноременный вариатор, который появился довольно давно, но в силу своих особенностей наибольшее развитие получил именно на скутерной технике, а также на снегоходах.
Устройство такой трансмиссии куда проще классической ручной коробки переключения передач, и уж тем более пресловутых «автоматов», которыми оснащают автомобили (кстати, некоторые представители четырехколесного мира также имеют вариатор, но иной, нежели на скутерах). Понять, как работает вариатор, очень просто, если вспомнить систему изменения передаточных отношений на велосипедах: несколько звездочек спереди, несколько сзади, а соединены они цепью.
Правда, никаких звездочек у клиноременного вариатора нет, зато есть два шкива V-об-разного сечения, состоящие из двух конусовидных половин. Эти половинки, именуемые щеками, могут приближаться или отдаляться друг от друга. Соединяет шкивы гибкий ремень вариатора, имеющий в сечении форму равнобедренной трапеции. В зависимости от положения щек шкивов относительно друг друга ремень в шкиве вариатора может находиться либо ближе к оси шкива (внутри), либо же ближе к внешней кромке шкива (снаружи). Чем ближе к оси шкива находится ремень, тем меньше радиус, по которому ходит ремень, или, как принято говорить, рабочий радиус шкива вариатора. Теперь представим в действии систему из двух шкивов и ремня. Если «рабочие радиусы» у каждого из шкивов одинаковы, то при вращении одного другой будет вращаться точно с такой же скоростью. Если же мы будем вращать шкив, рабочий радиус которого больше, то другой (радиус которого меньше) будет вращаться быстрее. Здесь в пору снова вспомнить «велосипедные звездочки»,просто в вариаторе большей звездочке соответствует больший рабочий радиус шкива, а меньшей звездочке — меньший радиус.
Устройство и характеристики вариатора скутера
Вариатор – это один из самых важных узлов скутера. Он представляет собой механическую бесступенчатую трансмиссию. Это одновременно и сложный и простой узел. Задача вариатора состоит в том, что бы заменить большую и не удобную коробку передач. Благодаря этой детали намного упростилась конструкция скутера, и водителю стало легче им управлять. Далеко не последняя задача вариатора – передавать крутящий момент на колесо с максимальной эффективностью. С виду это довольно незатейливый механизм, но для того, что бы его настроить потребуется максимум внимания и умения. Чтобы грамотно его настроить, нужно не забыть о следующих факторах: вес и размер роликов, диаметр шкивов, их амплитудность, длина и ширина ремня, жесткость пружины торкдрайвера, жесткость пружин сцепления и так далее.
Существует много видов различных вариаторов, но в скутерах устанавливают, как правило, клиноременные, которых в свою очередь имеется два: автоклиноременные и механические.
Устройство клиноременного вариатора следующее: два раздвижных шкива и соединяющий их клиновой ремень. Две конусных поверхности, которые образуют шкив, называются «щеки», между ними есть определенный зазор. Шкив, который вращается двигателем, называется ведущим, а тот с которого осуществляется отбор мощности – ведомым. Ведущий шкив закреплен на левой шейке коленвала, а ведомый соединяется с редуктором заднего колеса через механизм сцепления. Когда частота вращения коленчатого вала изменяется, муфта вариатора меняет расстояние между щеками шкива.
Клиноременной вариатор
Клиноременной вариатор состоит из: 1 — неподвижной щеки ведущего шкива, 2 — клинового ремня, 3 — подвижной щеки ведущего шкива, 4 — пластины с направляющими грузиков, 5 — грузики, 6 — неподвижная щека ведомого шкива, 7 — подвижная щека ведомого шкива, 8 — пружина, 9 — центробежное сцепление. Благодаря тому, что на скутерах установлены клиноременные вариаторы, управлять ими достаточно просто даже людям, которые никогда не сидели за рулем мототехники.
Вариатор скутера можно отнести к механическим типам трансмиссий. Если говорить понятным языкам, то вариатор способен обеспечить оптимальное передаточное число трансмиссии в какой-то определенный момент времени. Не дорогие скутера оснащены механическими вариаторами, их работа осуществляется за счет роликов. Такое решение зарекомендовало себя не с лучшей стороны. Сила трения и температура оказывают негативное влияние. Дорогие брендовые модели оснащают вариаторами, которые управляются бортовым компьютером. Для того, чтобы увеличить возможности из стандартного вариатора механического типа по максимуму, устанавливают ролики, которые нужно подобрать по весу, а лучше купить готовые набор и таким образом увеличится мощность скутера и работать он будет более ровно.
Вариатор тесно связан с работой сцепления. Если что-то одно будет работать неправильно, но это отразиться на работе другого.
Есть несколько параметров, по которым можно определить правильную работу вариатора и по ним можно судить о его хорошей настройке. Первый – ремень не должен проскакивать в шкивах. Проскальзывание должно быть минимальное. В противном случае это может повредить трансмиссии, детали будут изнашиваться намного быстрее. Как можно определить, что проскальзывание имеет место? Вы будете видеть, что ваш скутер «ревет, пытается ехать, но ему это не удается». Так же причиной проскальзывания может быть большой износ. Второй – обороты двигателя должны быть постоянными. Еще на заводе вариатор скутера настраивают оптимально при помощи специальных грузиков. Некоторые любители экспериментов меняют их на более легкие, что бы увеличить разгон, но делать этого не следует, иначе можно потерять не только в скорости разгона, но и в максимальной скорости вообще. Заводская настройка вариатора считается идеальной, и менять ее не рекомендуется, можно только ухудшить положение. Наиболее оптимальная настройка позволяет обеспечить ровный разгон без всяких провалов и главное – в нужной зоне оборотов.
Вариации на ручку
Итак, с общими принципами изменения передаточного отношения все должно быть ясно, теперь самое время приступить к механизму этого изменения, то есть как заставить шкивы вариатора скутера сдвигаться и раздвигаться именно тогда, когда это требуется. Для этого сразу оговоримся, что в скутерном вариаторе принято выделять ведущий
шкив (находится на коленвалу) и
ведомый
(находится на валу сцепления). В недрах ведущего шкива находятся специальные грузики цилиндрической формы (иногда также называемые роликами). Эти облитые пластиком металлические втулки помещены в специальные канавки, в которых они могут двигаться в радиальном направлении. Если перемещать грузики в ведущем шкиве от центра наружу, то они неизбежно будут сдвигать щеки шкива вместе. На самом деле, разумеется, движется лишь одна щека шкива вариатора, но это не принципиально. При вращении шкива грузики под действием центробежной силы стремятся наружу и, сдвигая щеки шкива, выталкивают наружу ремень. Чем быстрее вращается шкив, тем сильнее центробежная сила, действующая на грузики, и тем дальше наружу сжимающиеся щеки шкива вытолкнут ремень. Ведомый шкив не имеет грузиков, зато имеет большую пружину, которая постоянно стремится сжать его щеки вместе и вытолкнуть ремень наружу. Как и ведущий шкив, ведомый имеет лишь одну подвижную часть — внешнюю (именуемую в иностранной литературе torque driver). Именно торкдрайвер движется либо наружу, преодолевая сопротивление пружины и давая возможность ремню «провалиться» внутрь шкива, либо, наоборот, внутрь, ближе к зафиксированной части шкива. Таким образом,изменение рабочих радиусов шкивов вариатора скутера происходит всегда синхронно. Когда в ведущем шкиве ремень выходит наружу, то в ведомом, преодолевая сопротивление пружины, ремень, наоборот, продвигается внутрь, ближе к оси шкива вариатора.
Для более полного понимания процесса посмотрим,как ведет себя вариатор скутера при разных режимах работы двигателя. На холостом ходу частота вращения ведущего шкива вариатора минимальна. На грузики хоть и действует определенная центробежная сила, ее недостаточно, чтобы вывести ремень наружу. Ведь для этого требуется преодолеть сопротивление большой пружины ведомого шкива! Но вот газ открыт, обороты коленвала подскакивают, и теперь центробежной силы, действующей на грузики, уже достаточно, чтобы вытолкнуть ремень вариатора в ведущем шкиве чуть наружу.
Муфта ведущего шкива: крышка; направляющая пластина; корпус муфты; ролики.
Передаточное отношение меняется. Скорость вращения ведомого шкива вариатора значительно увеличивается, что заставляет сработать центробежное сцепление. Скутер трогается с места. Обороты двигателя выходят на свой рабочий уровень, тем временем ремень продолжает продвигаться все дальше и дальше наружу в ведущем шкиве вариатора, а в ведомом — глубже. То есть обороты остаются неизменными, а передаточное отношение постепенно меняется, заставляя скутер ехать все быстрее и быстрее. В этом, кстати, скрывается одно из больших достоинств вариатора — разгон происходит при постоянных оборотах, поэтому можно настроить всю систему так, что на протяжении разгона двигатель будет работать со своей максимальной мощностью (например, на механической коробке передач достичь такого нереально). Наконец, ремень достигает своего максимального конструктивного радиуса в ведущем шкиве вариатора, и минимального — в ведомом. Однако, как правило, удается разогнаться еще немного быстрее, но уже за счет увеличения оборотов двигателя скутера, а не за счет трансмиссии.
Когда газ закрывается во время движения, какое-то время происходит торможение скутера двигателем, пока не выключится центробежное сцепление. Как только оно выключается, под действием большой пружины ведомого шкива ремень принимает свое исходное положение, как при работе на холостом ходу скутера. Но как правило, сцепление скутера выключается только при почти полной остановке (10 — 25 км/ч).
Кстати, о сцеплении скутера. Устройство это, хоть и выполняет самостоятельные функции, очень тесно связано с самим вариатором скутера: при неправильной работе сцепления не будет правильно работать и вариатор, и наоборот. Скутерное центробежное сцепление — это почти всегда три колодки типа тормозных на барабанном тормозе, которые под действием центробежной силы выходят наружу и зацепляются с барабаном сцепления. Сам узел сцепления закреплен на ведомом шкиве вариатора и вращается, а вот барабан сцепления — на валу, который посредством несложного редуктора передает момент на заднее колесо. Таким образом, чтобы заставить скутер ехать,надо заставить крутиться барабан сцепления. Происходит это, как только ведомый шкив вариатора скутера наберет достаточную скорость вращения, чтобы центробежная сила стала достаточно велика, и колодки могли преодолеть силу упругости пружин сцепления, препятствующих их свободному движению наружу. Эти же пружинки и «выключат» сцепление, сжав колодки вместе, когда скорость вращения ведомого шкива упадет ниже критического для срабатывания сцепления уровня. Как видим, система проста. И действует практически безупречно, сводя управление силовым агрегатом к выкручиванию ручки «газа» (отсюда, кстати, пошло название одного популярного скутерного журнала: Twist’n’go — «Крути и езжай!»). Что не в последнюю очередь определило нынешнюю волну популярности скутеров.
На этом видео вариатор в действии. Показано как нельзя лучше.
Устройство и принцип работы вариатора скутера
Что такое вариатор? Вариатор – это механическая бесступенчатая передача. Он используется для плавного изменения частоты вращения ведомого вала. В основном на всех типах мотороллеров установлен клиноременный вариатор. Он состоит из ведущего шкива, ведомого и клиновидного ремня и работает только в зависимости от количества оборотов двигателя, не реагируя на нагрузки (например при подъеме в гору, нагрузка на заднее колесо увеличивается, а передаточное число остается неизменным), что является одним из его недостатков.
Начнем с самого простого. Почему клиновидный ремень? Из рисунка слева видно, что ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и «вклинивается» в шкив только своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним.
Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива (ведущий шкив вращается коленвалом) таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше и дальше от центра шкива. Ведомый же шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе и ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя — тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число от коленвала к заднему колесу. Этот процесс хорошо виден на этих рисунках:
Двигатель не запущен.
Малые обороты двигателя.
Средние обороты двигателя.
Максимальные обороты двигателя.
На рисунках показаны также положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя.
Как устроен ведущий центробежный шкив вариатора? Довольно просто! Разберемся в его конструкции, показанной на рисунке:
Ведущий центробежный шкив вариатора.
1 — неподвижная щека шкива, жестко прикрученная к цапфе (хвостику) коленчатого вала 5 болтом 8 с шайбой 6. Клиновидный ремень 2 размещен между щеками 1 и 3. Щека 3 устроена так, что свободно перемещается на валу 5. Перемещают ее ролики 4 которые упираются в упорную и неподвижную щеку 9. Под воздействием центробежной силы, ролики 4 расходятся от центра вала 5, тем самым сдвигая щеку 3 ближе к щеке 1 и выталкивая ремень 2 дальше от вала 5. Положения роликов 4 и щеки 3 на разных оборотах двигателя Вы уже видели на четырех рисунках выше.
Теперь немного о ведомом шкиве (рисунок ниже).
Ведомый шкив.
От ведущего шкива он отличается тем, что у него нет роликов, вместо них пружина (смотрите рисунок справа). В тот момент когда на ведущем шкиве щеки сближаются, выталкивая при этом ремень, на ведомом шкиве щеки (а именно двигается щека 5 по валу 7, щека 6 установлена жестко и неподвижна) наоборот, расходятся, сжимая пружину 3, и ремень опускается глубже, что опять таки видно на режимах работы двигателя выше на четырех рисунках. Благодаря пружине 3 клиновидный ремень всегда натянут, и натяжение его пропорционально увеличивается с увеличением оборотов. Это в свою очередь позволяет не проскальзывать ремню на более высоких оборотах, на которых нагрузка больше чем на более низких.
Существуют также более простые модели мотороллеров у которых отсутствует вариатор на ведущем валу. Вместо него установлен простой шкив и передаточное число от него к ведомому фиксированное на всех оборотах двигателя. Такие модели больше 50 км/ч. не развивают и «тупо» набирают обороты с места. Ведомый же шкив у них такой же как и у вариаторных — под пружиной и служит только для натяжения ремня. Единственный плюс такого устройства — ремень служит дольше.
Дальше вступает в работу автоматическое сцепление, которое находится в сборе с ведомым шкивом.
Удачи!
Источникwww.moto.com.ua
