ЧЕМ ЗАМЕНИТЬ ШЕСТЕРНИ?Мотоциклисты со стажем хорошо помнят машины 30-х годов. Владелец 250-кубового мотоцикла испытывал законное чувство гордости за 12 сил, заключенных в его цилиндре. Еще три-четыре года назад кроссовые «чезеты» того же класса с мотором в 26 л. с. были только у фирменных гонщиков. А сегодня обычные серийные машины имеют 20 — 2 2 л. с. Короче, мощность мотоциклетных двигателей, точнее—литровая мощность, растет, образно выражаясь, не по дням, а по часам. Не будем говорить о том, какими средствами это достигается. У нас другая тема. Дело в том, что, как это обычно бывает в технике, наступает предел, когда росту мощности начинает сопутствовать нежелательное явление — сужается рабочий диапазон двигателя по числу оборотов. Что это значит? Чтобы наиболее полно использовать его мощность — для быстрого разгона мотоцикла или при езде по плохим дорогам, у же необходима многоступенчатая трансмиссия. А она, в свою очередь, создает трудности для водителя, поскольку требует почти беспрерывного переключения передач. Девятиступенчатая коробка вызвала, как известно, серьезное неудовольствие даже такого аса, как многократный чемпион мира Хейлвуд. Для «среднего» ж е мотоциклиста, которому, кстати, часто приходится проводить за рулем без перерыва больше времени, чем «кольцевику», и пяти передач много. Конструкторы видят выход в применении бесступенчатых трансмиссий, где передаточное число меняется плавно и автоматически в зависимости от нагрузки и числа оборотов двигателя. Пока для мотоциклов (и других двухколесных машин) удалось создать лишь одну надежно действующую систему — клиноременную бесступенчатую передачу (вариатор), которая нашла применение на мопедах и легких мотоциклах (классов 50 — 7 5 см 3 ). Советские специалисты ведут поиск конструкций бесступенчатой коробки передач, пригодных в первую очередь для более мощных мотоциклов классов 3 175—350 см . Они используют известные принципы и выдвигают новые идеи и конструктивные решения. Сразу оговоримся. Речь пойдет об опытных образцах, работа над которыми определила конкретные направления, но не дала еще во всех случаях практических результатов. Поиск есть поиск, и, естественно, на пути его встают трудные препятствия. На рис. 1 представлена разработанная на Ковровском заводе схема двигателя класса 175 см3с бесступенчатой коробкой передач, смонтированных в общ ем картере. Коробка способна передавать мощность 17 л. с. и крутящий мо мент на входном валу 5 кгм. Она выполнена в виде фрикционного тороидносферического вариатора с двумя противоположными роликами. От коленчатого вала 1 через сцепление 11 и шестерни 12 и7 вращение передается левой чашке 6 трансмиссии, а через ролики 2, за счет сил трения, — правой чашке 3 вариатора, на оси которой расположена ведущая звездочка 4 цепной главной передачи. О си роликов 2 свободно вращаются в специальных обоймах 5. Бесступенчатое регулирование скорости вращения ведущей звездочки достигается изменением положения осей i3 обойм 5 при помощи рычага управления 14. Синхронный поворот обоих роликов 2 обеспечивается зубчатыми секторами 15, жестко сидящими на осях 13. Бесступенчатая коробка прекращает передачу вращения, когда рычаг управления 14 находится в крайнем положении и ролики 2 выходят из контакта с левой чашкой 6. Двигатель заводится от рычага 9 кикстартера через муфту 10 и установочный палец 8. Рассмотренная трансмиссия дает возможность осуществить прямую передачу, движение накатом, торможение двигателем на всем диапазоне регулирования, переход от наката к тяге двигателем на ходу, отключение коробки передач (установка нейтрали). Передаточное число изменяется бесступенчато, но не автоматически. Схема, как видим, принципиально работоспособна. Но конструкция страдает существенным недостатком: интенсивно изнашиваются контактные поверхности роликов и чашек. Если же для уменьшения износа поместить их в масло, то, чтобы избежать проскальзывания, потребуется с большей силой прижимать ролики к чашкам. Тогда значительно возрастут нагрузки на валы и подшипники, а это поведет к увеличению их размеров и т. д. Тем же Ковровским заводом совместно с Московским институтом граждан-Р ис . 1. Схема двигателя с бесступенчатой фрикционной тороидно-сферической коробкой передач: 1 — коленчатый вал; 2 — фрикционный ролик; 3 — правая чашка; 4 — звездочка главной передачи: 5 — обойма; 6 — левая чашка; 7 и 12 — шестерни моторной передачи; 8палец; 9 — рычаг кик-стартера; 10 — муфта; 11 — сцепление: 13 — ось обоймы; 14 — рычаг управления; 15 — зубчатый сектор. Р ис . 2. Схема гидромеханического (а) и механического (б) вариаторов: 1 — кольцевой тор; 2 — планшайба с разводными роликами. Р ис . 3. Двигатель с автоматической фрикционной многодисковой коробкой передач: 1 — диафрагменная пружина; 2 — выходной вал трансмиссии; 3 — редуктор; 4 — ось обоймы: 5 — обойма; 6 — ведомые диски; 7 — ведущие диски; 8 — первичный вал: 9 — барабан.18 с кой авиации такжесконструированыиизготовлены опытные образцы двигате3 лей (175 см ) д орожного мотоцикла, и меющихгидромеханическуюи механич ескую бесступенчатые коробки передач. П ринцип их действия разработан советскими специалистами. На « е го выд ано авторское свидетельство. Г идромеханический вариатор ( р ис . 2а) представляет собой пару, с остоящую из гибкогокольцевого тора 1, заполненн огожидкостью ( в едомый элемент), и планшайбы 2сразводными пальцами ( в едущий элемент). Регулируется пере даточное число изменением диаметра вращения разводных пальцев содно временным перемещением оси планшайбы. Разновидностью этой конструкции является механический вариатор (рис. 26). К ольцевойторвнем заменен наборомроликов (игл), у ложенных на амортизационной подкладке. Вместо круглых пальцев ведущего элемента используются зубчатые. П ри работе зуб ведущ его элемента внедряется в среду ро ликов, передавая крутящий момент. У этих вариаторов тоже есть слабое место — к ольцевойтор (ролики), в ер нее его материал. Он долженвыдер живать без разрушения часто повтор яющееся смятие пальцами при плю совых и минусовых температурах. Пока подобрать такой материал не удалось. И жевскиемотоциклостроители создали целуюсерию двигателей с автоматическими инерционными, фрикционн ымиигидравлическими бесступенчат ымикоробками передач для мотоцик лов « И Ж - Ю питер » . С реди них особый интерес представляет конструкциядви гателя с бесступенчатой фрикционной многодисковой коробкой передач (рис. 3). Эта трансмиссия работает следующ имобразом . От коленчатого вала двигателя через шестерни вращение пере дается на первичный вал 8многодиско в оготрансформатора . На валу распо л ожен пакет конических дисков 7, находящихся в контакте сдисками6 барабана 9. От барабана через понижаю щий редуктор3вращение передается выходному валу 2с ведущей звездоч кой главной передачи. О бойма5мо ж ет совершать качательное движениев вертикальной плоскости вокруг оси 4, благодаря чему связанные с ней диски6 входят в контакт сдисками7 на перем енном плече. В зависимости от величины плеча и изменяется крутящиймо мент. Управляется коробка левой рук ояткой руля через два троса, маховик изубчатую передачу. Д ля предварительного поджатия дисков служит диафрагменная пружина 1. Передача обеспечивает жесткую связь двигателя сведущимколесомвпрямомиобратном направлениях во всем диапазоне регулирования. Двигаться накатом можно при выключенном сцеплении. На Тульском заводе, в ыпускающем мотороллеры, спроектирован и изготовлен опытный двигатель \с гидромехани ческой коробкой передач (рис. 4) для перспективного мотороллера. Мощность тульского двигателя — 17 л. с. М акси мальный крутящиймомент 2,5 кгм при 4000 об / м ин . В качестве преобразова теля крутящего момента используется комплексный гидротрансформатор, в ключенныйвобщийкартер двигателя. Здесь крутящиймомент от коленчат ого вала передается на насосное коле со 6гидротрансформатора . Турбинное колесо 5гидротрансформаторазакреп лено на валу 1, являющемся одновре менно первичным валом двухступенчатой коробкипередач . От ее вторично г о вала 2крутящиймоментцепьюпере дается на ведущее колесо мотороллера . Реактивный момент , воспринимаемый реакторами 3и4в режиме трансформации, передается посредствомролико вых муфт свободного хода на неподвиж ное основание трансформатора . Как ив автомобильных гидропередачах, при работе врежимегидромуфтыреакторы под действием кольцевого потока жид кости вращаются вместе с « а сосомитурбиной . Рабочее давление вгидро -Поиски, идеи, разработкитрансформаторе поддерживается шестеренчатым насосомиклапаномизбы т очного давления. Г идротрансформатор работает совместно с двухступенчатой механической коробкой передач, и мею щ ей педальное переключение . К оробки этого типа довольно широкоприменяются на автомобилях. О сновной их недостаток, о собеннорезкопрояв ляющийся при использовании на менеемощных мотоциклетных двигателях, — более низкий (по сравнению с механич ескимикоробками ) коэффициент по л езного действия. Своеобразную конструкцию создал ВНИИМотопром . Здесь спроектировани изготовлен двигатель, с набженныйкли ноременным вариатором с постоянным межцентровым расстоянием идвумяраздвижнымишкивами (рис. 5) для мо педа типа «Рига». Схема его работы аналогична описанной вжурнале (1969, № 4). Из рассмотренных вариантов бесступенчатых коробок передач наиболее перспективными являются фрикционная многодисковая и гидромеханическая трансмиссия для мотоцикловимоторол леров, к линоременная — для мопедов . Поэтому Ижевскийи Тульский заводы , а также ВНИИМотопром продолжают работу по доводке двигателей для мо тоцикла, м отороллераи мопеда с бесступенчатой трансмиссией. Недалеко время , к огда бесступенчатые коробки передач начнут наступление ивмотоциклостроении . Р. БЕСЧАСТНОВ, кандидат технических наукг. КовровР ис . 4. Двигатель с гидромеханической коробкой передач: 1—первичный вал; 2 — вторичный вал; ЗиЛ — реакторы; 5 — турбинное колесо; 6 — насосное колесо.19
