Motocykl poleca:

Technika - napęd

Poleć ten artykuł:

Co to takiego napęd pierwotny, czyli w jaki sposób obroty wału korbowego są przenoszone do skrzyni biegów i w czym koła zębate są lepsze od łańcucha rolkowego.
technika-naped-pierwotny-05.jpg

Co to takiego napęd pierwotny, czyli w jaki sposób obroty wału korbowego są przenoszone do skrzyni biegów i w czym koła zębate są lepsze od łańcucha rolkowego. Tekst Werner Koch, zdjęcia Bilski, BMW, fact, archiwum

Wbrew pozorom, to nie wzbudzające strach 200 koni mocy, którymi dysponują dzisiejsze superbike’i, najmocniej dają się we znaki mechanizmowi przenoszącemu napęd z silnika na tylne koło. Donośnie brzmiące dwucylindrowce Dukatów czy Harleyów-Davidsonów znacznie mocniej atakują zęby w przekładniach, szarpią sprzęgłem i skręcają wałki skrzyni biegów. Dla każdego inżyniera zajmującego się silnikami wyzwaniem jest zaprojektowanie wytrzymałego, a mimo to lekkiego mechanizmu przeniesienia napędu, w którym – co wszak znacznie utrudnia zadanie – siły tarcia mają być jak najmniejsze.

W silniku czterocylindrowym moment obrotowy, który powstaje podczas suwu spalania, działa równomiernie na mechanizm napędowy po każdej połowie obrotu wału korbowego (180O). Natomiast w dwucylindrowcu siły działające na mechanizm korbowy mają niemal dwukrotnie większą wartość, aby potem z powodu wymiany gazów (ssanie i sprężanie) mocno wyhamować. Podczas suwu pracy cała historia od nowa nabiera rozpędu. Taka nierównomierna praca silnika dwucylindrowego powoduje niezwykle duże obciążenia w całym mechanizmie przeniesienia napędu, co jest szczególnie dobrze wyczuwalne w dolnym i środkowym zakresie obrotów.

Problem: kawałki rolek w oleju
Przy konstruowaniu napędu pierwotnego, czyli tego, który obniża prędkość obrotową i zwiększa moment obrotowy silnika, producenci i inżynierowie przez długie lata poruszali się dwiema drogami.

Przed boomem motocyklowym, który miał miejsce na początku lat 70. dwudziestego wieku, często stosowano podwójne, a nawet potrójne łańcuchy rolkowe, które były zamontowane bezpośrednio między wałem korbowym a sprzęgłem. Te pracujące w oleju przekładnie nie były całkiem bezawaryjne (czasem można było znaleźć w oleju odłupane kawałki rolek), miały jednak tę zaletę, że dobrze tłumiły drgania, były tanie w produkcji, a zużyte można było szybko wymienić.


 
Moment obrotowy wału korbowego jest przenoszony z małego koła zębatego  (czerwona strzałka pokazuje kierunek obrotu) na duże, które kręci się w odwrotnym kierunku (niebieska strzałka). Prędkość  obrotowa jest redukowana o połowę, natomiast moment  obrotowy zwiększa się  dwukrotnie. Kierunek obrotu wału korbowego i wałka  zdawczego skrzyni biegów (zielona strzałka) są takie same.
W przypadku kół zębatych o skośnych zębach, na skutek momentu obrotowego silnika
(zielona strzałka), powstają siły osiowe (czerwona strzałka), które oddziałują na wał korbowy i wałek sprzęgłowy.
Podwójne łańcuchy rolkowe mają jeszcze tylko silniki Harleya-Davidsona, klasyki i oldtimery. Duże odległości między zębatkami wymagają użycia szyny prowadzącej lub napinającej.

Ratunek: dwuczęściowe koła zębate
Innym stosowanym wówczas rozwiązaniem był napęd za pomocą prostych, ale wytrzymałych kół zębatych, które w prawie wszystkich produkowanych w Japonii silnikach jedno- lub dwucylindrowych są stosowane do dzisiaj. Aby przy małych średnicach kół nie obciążać powierzchni zębów ponad miarę, przez długi czas montowano napędy pierwotne o skośnych zębach. Zaletą takiego rozwiązania jest to, że przekładnie pracują ciszej i przy takiej samej wielkości mogą przenieść większy moment obrotowy niż konstrukcje z prostymi zębami. Ale podczas pracy na skośnych powierzchniach zębów wzdłuż osi kół powstają siły, które obciążają wał korbowy i wałki przekładni. A to wymusza stosowanie innych łożysk. Oprócz tego wzrastają opory tarcia. Na dodatek produkcja kół o zębach skośnych jest droższa.

Dlatego obecnie przeważnie stosuje się koła zębate o większych wymiarach i o prostych zębach. Wady tego rozwiązania – w postaci większego hałasu i silniejszych drgań – są często kompensowane przez prosty trik polegający na zastosowaniu dwuczęściowych kół. Mają one zredukować prawie do zera luz między powierzchniami zębów, i to niezależnie od okoliczności – nieważne, czy silnik jest zimny, czy gorący, czy motocykl ostro przyspiesza, czy hamuje silnikiem. Jeśli niektórym silnikom dolega świszczący dźwięk wydobywający się z obudowy sprzęgła, oznacza to, że niezbyt dokładnie dopasowano powierzchnie zębów.

Szeroki wał i wąska skrzynia
Konstruując pierwszy nowoczesny czterocylindrowy silnik Hondy CB 750 Four (1968 rok), inżynierowie musieli znaleźć rozwiązanie, które pogodziłoby dużą szerokość wału korbowego ze względnie wąską pięciobiegową kłową skrzynią biegów. Bo teraz przeniesienie napędu z wału korbowego na sprzęgło nie było już takie proste. Honda postawiła przy tym na dwa łańcuchy rolkowe, które przenosiły moment ze środka wału korbowego i napędzały sprzęgło. Aby zmienić kierunek obrotu kręcącego się do przodu wału korbowego na obroty w kierunku jazdy, trzeba było zastosować skomplikowaną konstrukcyjnie skrzynię biegów z trzema wałkami.

Tagi: napęd | zespół napędowy | napęd pierwotny

Oceń artykuł:

3.0

Motocykl OnlinePorady dla motocyklistów

Porady dla motocyklistów Porady dla motocyklistów Porady dla motocyklistów Porady dla motocyklistów
ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij