Polityka prywatności - poznaj szczegóły » [ X ]
PODZIEL SIĘ


OCEŃ
5.0

Napęd pierwotny/sprzęgło: Napędź się mocno

Napęd pierwotny i sprzęgło przenoszą moment obrotowy z wału korbowego do skrzyni biegów. Temu zadaniu można podołać tylko za pomocą wyrafinowanych sztuczek.

Napęd pierwotny/ sprzęgło

Przed boomem motocyklowym z początku lat 70. często stosowano łańcuchy rolkowe typu duplex czy triplex, które instalowano bezpośrednio między wałem korbowym a sprzęgłem. To rozwiązanie nie było idealne: czasem w oleju lądowała odpryśnięta rolka. Mimo to łańcuch ma kilka zalet – dobre tłumienie własne, można go szybko wymienić, a przy tym naprawa nie rujnuje kieszeni.

Inny napęd pierwotny to koła z prostymi zębami. To rozwiązanie obniża prędkość obrotową, równocześnie zwiększając wartość momentu obrotowego. Dzisiaj mają go prawie wszystkie silniki jedno- i dwucylindrowe. Żeby w przypadku niewielkich średnic kół zębatych nie nadwerężać powierzchni zębów, czasami stosuje się napędy pierwotne z zębami skośnymi. Zalety takiego rozwiązania to cichsza praca i przy takiej samej wielkości możliwość przeniesienia większego momentu obrotowego niż w przypadku konstrukcji z zębami prostymi. Wadą natomiast jest to, że podczas przekazywania siły na skośne powierzchnie boczne zębów powstają siły wzdłużne, przez co w takich silnikach wał korbowy i wałek sprzęgłowy muszą przejmować siły osiowe, które prowadzą do niewielkich strat spowodowanych tarciem oraz zmuszają do zastosowania bardziej skomplikowanych łożysk.

Ponieważ produkcja zębatek ze skośnymi zębami jest droższa, obecnie używa się napędów przeważnie o większych wymiarach i prostym zazębieniu. Cichszą pracę zapewniają dwuczęściowe koła. Redukują one prawie do zera luz między zębami, czyli odległość między dwoma współpracującymi zębami, i to niezależnie od okoliczności – nieważne, czy silnik jest zimny, czy gorący, czy motocykl przyspiesza, czy hamuje.

Kierunki obrotu

W czasie prac nad pierwszym seryjnym rzędowym silnikiem czterocylindrowym trzeba było pogodzić dużą szerokość jednostki napędowej ze względnie wąską pięciobiegową kłową skrzynią biegów. Teraz bowiem przeniesienie napędu z wału korbowego na sprzęgło nie było już takie proste. Kierunek obrotu kręcącego się z reguły do przodu wału korbowego trzeba ponownie zmienić na wyjściu ze skrzyni biegów na obroty w kierunku jazdy. Aby to osiągnąć, wał korbowy połączono łańcuchem z dodatkowym wałkiem pośrednim. Prostszym rozwiązaniem jest zamontowanie na wale napędowym koła zębatego. W ten sposób zmniejszyła się liczba części przenoszących napęd, a zwiększyła się ich trwałość.

W zwartym i lekkim napędzie ze skrzynią biegów z dwoma wałkami kierunek obrotu musi zostać zmieniony tylko raz: wał korbowy obraca się do przodu, wałek sprzęgłowy do tyłu, wałek zdawczy/ zębatka łańcucha napędowego znów do przodu. Nie ma więc co się dziwić, że ta zasada, którą Kawa zastosowała w 1972 r. w legendarnym 900 Z1, na stałe zadomowiła się w wielocylindrowych rzędówkach.

JEDNOTARCZOWE SPRZĘGŁO SUCHE. Bardzo podobny system do stosowanego w sprzęgłach samochodowych. Występuje m.in. w bokserach BMW (ale już nie w nowym GS-ie) i silnikach Moto Guzzi. TŁUMIKI DRGAŃ SKRĘTNYCH w koszu sprzęgła za pomocą sprężyn (strzałka) tłumią szarpania wywołane nagłymi wzrostami momentu obrotowego.
NAPĘD PIERWOTNY Z ZĘBAMI SKOŚNYMI jest cichy i przenosi duży moment obrotowy, ponieważ jednocześnie współpracuje kilka par zębów. Siły wzdłużne (czerwona strzałka) powodują stratę mocy. ŁAŃCUCH ROLKOWY zachowuje kierunek obrotu napędu pierwotnego (kolor czerwony), musi być on zamieniany przez zastosowanie skomplikowanej skrzyni biegów z trzema wałkami. ŁAŃCUCH DUPLEX był stosowany w wielu maszynach aż do lat 60. Zaleta: prosta wymiana łańcucha, która była konieczna także przez niską jakość materiałów i wykonania.
NAPĘD PIERWOTNY Z PROSTYMI ZĘBAMI nie powoduje powstawania sił wzdłużnych i jest łatwy w produkcji. Ponieważ współpracuje tylko jedna para zębów, są one mocniej obciążane i bardziej hałasują. ŁAŃCUCH przenosi napęd do wałka pośredniego ze zintegrowanym tłumikiem drgań skrętnych (kolor czerwony), co zapewnia miękkie przekazywanie mocy. NAPĘD PIERWOTNY Z KOŁAMI ZĘBATYMI mają prawie wszystkie nowoczesne czterocylindrowe silniki
rzędowe. Na wale umieszczono koło zębate, które przenosi moment bezpośrednio na sprzęgło.
SPRĘŻYNY ŚRUBOWE w większości sprzęgieł ściskają cały zestaw składający się z tarcz ciernych i przekładek. W zależności od momentu obrotowego, różne mogą być ich grubość oraz napięcie. SPRĘŻYNY TALERZOWE ściskają tarcze sprzęgła. Dzięki odpowiedniej konstrukcji, wymagają mniejszej siły do obsługi przy takiej samej sile docisku jak w przypadku sprężyn śrubowych. TARCZE CIERNE SPRZĘGŁA trzeba tak zaznaczyć przed demontażem, żebyś był w stanie złożyć je dokładnie w tych samych pozycjach, a zabieraki równomiernie przylegały do kosza sprzęgła.

Coraz popularniejsze są tłumiki drgań skrętnych w kole zębatym kosza sprzęgłowego (zdjęcie na str. 95 – czerwone sprężyny). W tym przypadku kosz sprzęgłowy składa się z dwóch elementów połączonych sprężynami. Łagodzą one wszystkie mocniejsze szarpnięcia, które powstają wskutek nagłego i mocnego wzrostu momentu obrotowego. Dlatego napęd pierwotny i koła zębate skrzyni biegów wytrzymują wiele tysięcy kilometrów.

antyhopping czyni cuda
RUCH SPRĘŻYNY AMORTYZATORA TYLNEGO KOŁA jest inny podczas hamowania i podczas redukcji biegów. Bez sprzęgła antyhoppingowego (kolor czerwony) tylne koło, wykonujące 16 drgań na sekundę, traci kontakt z nawierzchnią. Dzięki sprzęgłu antyhoppingowemu (kolor niebieski) koło czysto pokonuje nierówności i ma wystarczającą przyczepność podczas wchodzenia w zakręt.
ANTYHOPPING NIE DZIAŁA. Sprzęgło antyhoppingowe nie działa, gdy silnik napędza tylne koło, czyli podczas przyspieszania. Obie części piasty są ze sobą ściśnięte (płutki sprzęgła są również ściśnięte), a na tylne koło jest przekazywany maksymalny moment z silnika. Stalowe kulki widoczne na zdjęciu zmniejszają tarcie i gwarantują płynną pracę układu.
ANTYHOPPING DZIAŁA. Jeśli moment hamujący silnika jest duży (np. gdy podczas jazdy gwałtownie zamkniesz gaz), obie części piasty rozsuwają się, automatycznie zmniejszając docisk płytek w sprzęgle. Następuje lekki uślizg sprzęgła, a tylne koło nie odrywa się od nawierzchni

Trudny moment

I po co tyle zachodu? Ponieważ moment obrotowy silnika nie ma łagodnego przebiegu, tworzy wykres składający się z ostrych wzniesień i spadków, napęd pierwotny wraz ze sprzęgłem muszą złagodzić mordercze dla materiału skoki wartości przenoszonych sił. Najłagodniej z układem przeniesienia napędu obchodzą się silniki czterocylindrowe. V-dwójki napędzające Ducati czy KTM-y dużo mocniej obciążają koła zębate i sprzęgło. Przyczyna ekstremalnego obciążenia: o ile w czterocylindrowcu moment obrotowy jest równomiernie przekazywany do układu napędowego po każdej połowie obrotu wału korbowego (co 180O), o tyle dwucylindrowiec obciąża układ zdecydowanie bardziej, by potem z powodu wymiany ładunku (ssanie i sprężanie) ostro wyhamować, a z następnym suwem pracy od nowa dać mocnego kopa. Taka praca silnika powoduje bardzo duże obciążenia w układzie napędowym, zwłaszcza w dolnym i środkowym zakresie obrotów.

Lepiej nie podskakuj

Właśnie te wahania siły obrotowej są przyczyną innego problemu, który występuje szczególnie w motocyklach sportowych: podskakiwanie tylnego koła podczas redukcji biegów i równoczesnego hamowania. Sprzęgła antyhoppingowe redukują zbyt wysoki moment hamujący silnika, co zapewnia stały kontakt tylnego koła z nawierzchnią. Dzięki temu możesz czysto i bezpiecznie wejść w zakręt.

Jak to działa? Gdy hamowanie silnikiem jest bardzo duże, prosty układ mechaniczny powoduje zmniejszenie siły docisku płytek sprzęgłowych. W takiej sytuacji następuje lekki poślizg sprzęgła, mimo że silnik przenosi jeszcze na tylne koło siłę hamującą. Sprzęgło antyhoppingowe zapobiega blokowaniu tylnego koła. W zależności od budowy silnika i odpowiedniego momentu hamującego sprzęgło może mieć różne charakterystyki – łagodniejszą lub ostrzejszą.

Układy antyhoppingowe mogą być stosowane zarówno w sprzęgłach mokrych, jak i suchych. Przy czym najpopu- larniejsze jest sprzęgło w kąpieli olejowej (mokre), które nawet z maszyn sportowych wyparło hałasujące sprzęgło suche.

Zalety sprzęgła mokrego: lepsza dozowalność, lepsze chłodzenie i tym samym trudniej je przegrzać/spalić podczas ostrego ruszania. Tarcze cierne są najczęściej wykonane z materiału organicznego, który jest wprawdzie wrażliwszy na działanie wysokich temperatur niż spiek metaliczny, za to mniej niszczy stalowe przekładki.

Dzięki temu, że kosz sprzęgła jest umieszczony wysoko nad poziomem oleju, nowoczesne silniki sportowe nie wykazują już strat spowodowanych uderzeniem w powierzchnię oleju ruchomych elementów. Aby sprzęgło działało poprawnie, luz między każdą z płytek powinien wynosić od 0,2 do 0,3 mm. Często między tarczami ciernymi umieszcza się dodatkowe cienkie sprężyny talerzowe, które mają zapobiegać sklejaniu się sprzęgła olejem.

Mniej popularnymi rozwiązaniami są jedno- lub dwutarczowe sprzęgła suche, które stosuje się na przykład w bokserach BMW (oprócz najnowszej, dochładzanej cieczą wersji) i dwucylindrowych silnikach Moto Guzzi, starych V2 Ducati oraz w sporcie (np. maszyna Suzuki mająca od przyszłego roku startować w MotoGP).

zobacz galerię

Komentarze

 
 

Wypełnij to pole:

  • avatar
    zgłoś
    Napęd pierwotny i sprzęgło przenoszą moment obrotowy z wału korbowego do skrzyni biegów. Temu zadaniu można podołać tylko za pomocą wyrafinowanych sztuczek.
    Zobacz artykuł
    ~Motocykl Online, 2014-09-22 12:56:04
ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij