Polityka prywatności - poznaj szczegóły » [ X ]
PODZIEL SIĘ


OCEŃ
2.5

Napęd wtórny: łańcuch i wał

Chwile, gdy silnik przekazuje na tylne koło maksymalny moment obrotowy, są dużym wyzwaniem dla układu napędowego. Zadanie jest tym trudniejsze, że moc przenoszona z silnika wpływa też na pracę tylnego zawieszenia.   

Napęd wtórny: Łańcuch i wał

Wbijasz jedynkę i kręcisz aż do odcinki. Przednie koło BMW S 1000 RR odrywa się od asfaltu, a silnik błyskawicznie przelatuje przez cały zakres obrotowy. Na krótką chwilę łańcuch napędzający tylne koło jest rozciągany z siłą bliską jego zerwania. Jest ona tym większa, że sumują się tu przełożenia pojawiające się między wałem korbowym a zębatką zdawczą, powodując potężny wzrost momentu obrotowego. Gdy na wale korbowym silnik rozwija ok. 115 Nm, przełożenia na sprzęgle (1:1,65) oraz w skrzyni biegów na pierwszym biegu (1:2,64) zwiększają maksymalny moment obrotowy (z czysto matematycznego punktu widzenia) do około 501 Nm. Jeśli od tego wyniku odejmiemy około 4% strat wynikających z tarcia (w łożyskach i na przełożeniu kół zębatych), moment obrotowy na wałku zdawczym skrzyni biegów wyniesie 480 Nm.

Przy seryjnej zębatce z 17 zębami (realna średnica 92 mm) łańcuchem szarpie wtedy siła ok. 10 480 Nm, a bardziej obrazowo: 1060 kg. A przecież sworznie łączące ogniwa łańcucha mają średnicę zaledwie nieco ponad 5 mm! Więcej – łańcuchy wyczynowe dają sobie radę z dynamiczną siłą rozciągającą przekraczającą granicę 3500 kg. Obciążenie łańcucha wzrasta też podczas jazdy po dziurach oraz na skutek twardej zmiany biegów. Dlatego margines bezpieczeństwa ustawiono tu na niespotykanym nigdzie indziej poziomie 300%.

Niewidzialna sprężyna

Przyłożona do zębatki tylnego koła siła powoduje nie tylko jego napęd, ale także oddziałuje na sposób pracy tylnego zawieszenia. Zwróć uwagę, że podczas dynamicznego przyspieszania układ sił powoduje, że tył motocykla unosi się, a amortyzator lub amortyzatory są rozciągane. Więcej o tym, jak pracuje zawieszenie, znajdziesz w ramce po lewej.

Mimo wypełnienia ogniw smarem, nieosłonięty niczym łańcuch wymaga dodatkowego smarowania rolek i ogniw.

Wał dla wygodnych

Dla tych, którzy nie lubią babrać się z puszką smaru (musisz o nim pamiętać co 300-500 km), wymyślono maszyny napędzane wałem. Ten rodzaj napędu jest długowieczny, praktycznie bezobsługowy i do tego czysty. Moc na tylne koło przenosi przekładnia kątowa ze stożkowymi kołami zębatymi pracującymi w kąpieli olejowej.

Mimo wszystkich zalet napędu wałem, ciągle to łańcuch jest dużo popularniejszy, i to z dwóch powodów: po pierwsze, żadne inne rozwiązanie nie przebije go pod względem masy, a – po drugie – kosztów produkcji. Przy czym straty z powodu tarcia wynoszą tu 5-7%, a jeśli to zaniedbasz, mogą przekroczyć 10%. Wał, mimo niewątpliwych zalet, nie jest jednak idealny. Masa i koszty produkcji to jedna strona medalu, a mocniejsze reakcje na zmianę obciążenia i większa masa nieresorowana przy tylnym kole – druga. Straty mocy wynoszą tu 7-10%.

Proste wahacze jednoramienne z wałem umieszczonym wewnątrz ramienia, jakie spotyka się w starych beemkach i Moto Guzzi, to już przeszłość. Dzisiaj niemal całkowicie wyeliminowano bardzo wyraźną w tych konstrukcjach reakcję na zmianę obciążenia. Przed laty podczas przyspieszania tył motocykla mocno się podnosił, by podczas zamknięcia gazu tak samo gwałtownie opaść.

Długie ramię wahacza

Konstrukcję trzeba było tak zmienić, żeby reakcje były mniejsze, a motocykl bardziej stabilny. Żeby zrezygnować ze skomplikowanej konstrukcji wahacza, niepożądanie dużą reakcję na zmianę obciążenia osłabiono przez zastosowanie bardzo długiego ramienia wahacza, takiego jakie mają Yamaha FJR 1300 czy XTZ 1200 Super Ténéré.  

 

Napęd wałem w BMW z drążkiem reakcyjnym (Paralever). Biegnący w ramieniu wahacza (1) wał (2) oddziałuje momentem obrotowym (3), który jest przejmowany przez tylną obudowę (4) napędu i przekazywany za pomocą drążka reakcyjnego (5) na ramę. Dzięki temu wahacz zachowuje się jak przy napędzie łańcuchem (efekt ciągnięcia łańcuchem).

 

łańcuch i zawieszenie, czyli co dzieje się, gdy latasz na gumie

Pionowa składowa siły rozciągającej łańcuch, działająca między zębatką zdawczą a tylnym kołem łańcuchowym, wywiera pewną siłę na oś wahacza. Zależy ona od ustawienia osi obu kół zębatych.

Siła działająca w punkcie styku opony z jezdnią działa równolegle do jezdni na oś koła, poprzez wahacz i jego oś, na ramę motocykla. W zależności od kąta pochylenia wahacza w punkcie jego obrotu działa siła wypadkowa skierowana w kierunku pionowym. Jeżeli punkt obrotu wahacza znajduje się wyżej niż oś koła, siła napędowa unosi tył pojazdu. I na odwrót.

Trzecim czynnikiem jest tak zwana dynamiczna zmiana obciążenia, a ściślej biorąc jej działanie. W zależności od rozstawu kół i wysokości, na której znajduje się środek ciężkości, obciążenie przesuwa się przy przyspieszaniu z przedniego na tylne koło. W efekcie dodatkowego obciążenia tył siada. W zależności od wielkości i kierunku trzech wymienionych sił, motocykl przy przyspieszaniu przysiada albo unosi się.

Z reguły siła napędowa przy odpowiednio ustawionym wahaczu zapobiega przysiadaniu tyłu maszyny. Zalety takiego ustawienia: geometria zawieszenia zmienia się nieznacznie, amortyzator zostaje odciążony i nie dobija mimo znacznie zwiększonego obciążenia koła (przy wheelie jest to 100% ogólnej masy). Inna rzecz, że działa to tylko przy wystarczająco dużej różnicy położenia osi koła i osi obrotu wahacza. We współczesnych motocyklach sportowych, w których całkowity skok tylnego koła to ok. 120-130 mm, wyżej wspomniana różnica przy obciążeniu kierowcą i standardowym ustawieniu zawieszenia wynosi 80-90 mm.

Jeżeli konstrukcyjnie przewidziano mniejszą różnicę wysokości w ustawieniu osi koła oraz punktu obrotu osi wahacza, wartości te podczas pracy zawieszenia zbliżają się do zera. Wtedy odpowiednio mniejsze jest zapobiegające nurkowaniu działanie siły napędowej. Jeżeli punkt obrotu wahacza powędruje niżej, siła napędowa może nawet wspomagać ugięcie zawieszenia. W takich sytuacjach zawieszenie w czasie przyspieszania jest ściskane i może nawet dobić. Tył motocykla jest poddawany dodatkowemu dociążeniu, zmienia się geometria motocykla, co sprawia, że staje się on mniej poręczny.

Jeżeli w motocyklu wyczynowym za mocno uniesie się tył w celu poprawienia poręczności i przesunięcia obciążenia, może się zdarzyć, że przy przyspieszaniu amortyzator tylnego koła odbije aż do oporu. Efekty: na nierównej nawierzchni może zostać gwałtownie zerwana przyczepność, gdyż został wykorzystany cały skok amortyzatora. Zmiana statycznego obciążenia kół przez opuszczanie lub podnoszenie tyłu jest znikomo mała.

Wahacz w pełnym odbiciu. Duży kąt pochylenia wahacza alfa (a = wysokość osi wahacza, b = wysokość osi koła). Siła wypadkowa składająca się z dynamicznej zmiany obciążenia Fdyn, siły napięcia łańcucha Fk i siły napędowej Fz zmniejszają nurkowanie.
Przy bardziej poziomo ustawionym wahaczu i małym kątem alfa zapobiegające nurkowaniu działanie zawieszenia jest znacznie mniejsze z powodu niewielkiego wpływu siły napędowej.

 

łańcuchowe ABC

Wielu traktuje łańcuch jako zło konieczne, bo dbanie o niego jest nieco upierdliwe. Niemniej warto rzucić okiem na jego konstrukcję, bo diabelnie ciężką robotę wykonuje z niebywałą niezawodnością – przynajmniej od momentu wprowadzenia łańcucha typu O-ring. Pierwszym seryjnym motocyklem z takim łańcuchem było Kawasaki Z 900 (połowa lat 70.). Do tego czasu superbike’i o mocy prawie 100 KM wykańczały łańcuchy już po przejechaniu 5000-6000 km. Jeśli nie wymieniłeś zestawu napędowego na czas, mogłeś dostać w plecy łańcuchem własnego motocykla. Zerwanie się łańcucha i jego zablokowanie jest niebezpieczne. W dzisiejszych motocyklach zdarza się to jednak rzadko.

W łańcuchu funkcję nośną spełniają sworznie i tuleje. Przenoszą one siłę na ogniwa wewnętrzne i zewnętrzne, zanim dojdzie do kontaktu swobodnie obracającej się rolki z kołami zębatymi, zamieniającej siłę liniową w ruch obrotowy kół. Przy pierwszym kontakcie ze szczytem zęba rolka prześlizguje się przez wprasowaną na stałe tulejkę i dzięki lekkiemu ruchowi obrotowemu chroni powierzchnię zębatki i koła łańcuchowego. I tu sprawdza się stare przysłowie: jak nie posmarujesz, to nie pojedziesz.

Nie warto smarować boków łańcucha, bo tylko go upaćkasz, a do tego ułatwisz osiadanie kurzu i piasku. Jeśli po deszczu na ogniwach pojawi się rdzawy nalot, lekko przesmaruj łańcuch olejem zawierającym MoS2 (Motul, Liqui Moly, Fuchs lub coś podobnego). Zostaw go na kilka godzin, żeby odparował.

Do przesmarowania łańcucha wystarczy jakieś sześć obrotów tylnego koła. Podczas jednego obrotu przechodzi około jedna trzecia ze 110–120 rolek. Następnie, w zależności od smaru, odstaw motocykl na kilkanaście minut, by odparowały substancje lotne. Pamiętaj, aby od czasu do czasu zdjąć osłonę zębatki i pozbyć się warstwy brudu, który się do niej przykleił (zdjęcie na dole).

Podczas sprawdzania napięcia łańcucha zwróć uwagę, czy podczas kręcenia tylnym kołem luz się nie zmienia w jakimś miejscu (czy łańcuch nie jest przeciągnięty). Jeśli tak, masz dwa wyjścia: droższe i lepsze, czyli wymiana zestawu, albo tańsze i bardziej prowizoryczne – ustawienie luzu w najbardziej napiętej pozycji.   

Komentarze

 
 

Wypełnij to pole:

ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij