Как устроена кпп мотоцикла
Коробка передач
Она предназначена для изменения тяговых усилий на заднем колесе мотоцикла при постоянных оборотах коленчатого вала двигателя.
На мотоциклах устанавливаются коробки передач с двумя (рис. 54, а) и тремя валами (рис. 54, б) с шестернями постоянного и периодического зацепления. С двумя валами коробки передач применяются на мотоциклах с карданной передачей (К-750, М-61, М-62 и др.), с тремя валами на мотоциклах с цепной задней передачей. При шестернях постоянного зацепления передачи включаются с помощью кулачковых, зубчатых и других муфт.
Первичный вал в коробках передач непосредственно соединяется через сцепление с коленчатым валом. Вал, соединенный через заднюю передачу с колесом, называется вторичным валом. Третий вал является промежуточным и изготовлен вместе с шестернями. Муфта включения, установленная на шлицах вала, вращается вместе с валом, и ее можно перемещать в осевом направлении. Муфта служит для включения передач и установки нейтрального положения шестерен. В коробке передач находятся механизм переключения передач и пусковой механизм.
Принцип работы коробки передач основан на попеременном введении в зацепление различных пар шестерен с неодинаковым числом зубьев.
Каждое сочетание зацепления шестерен коробки передач называется ступенью или передачей. Число ступеней (передач) зависит от конструкции мотоцикла. Коробки бывают двух-, трех-, четырехступенчатые и т. д.
При ручном переключении передач вал переключения через систему тяг перемещают рукой с помощью рычага. Ножной привод механизма переключения непосредственно поворачивает копирный вал или поводок переключения.
При наличии селектора, служащего избирателем передач, для включения передачи нужно только переместить педаль из нейтрального положения вверх или вниз до упора.
Пусковой механизм перепускного типа преимущественно используется на мотоциклах с двухтактными двигателями. Его работа осуществляется следующим образом. При нажатии на педаль зубчатый сектор (см. рис. 57), установленный в крышке картера коробки передач, входит в зацепление с храповой (пусковой) шестерней, прижатой пружиной своими торцовыми храповыми зубьями к храповику. Пусковая шестерня свободно надета на вал коробки передач, а храповик соединен с ним. При перемещении педали вниз зубчатый сектор поднимается и через пусковую шестерню и храповик поворачивает коленчатый вал двигателя.
При отпускании педали зубчатый сектор под воздействием спиральной пружины возвращается в прежнее положение и заставляет шестерню вращаться в обратную сторону. При этом в пусковой шестерне срабатывает храповик, и зубчатый сектор, поворачивая шестерню в обратном направлении, возвращается в исходное положение, выходя из зацепления с ней.
Пусковой механизм с собачкой и шестерней с внутренним зацеплением храповых зубьев (рис. 58) работает следующим образом. При нажатии на педаль собачка, установленная на оси, под действием толкателя входит в зацепление с храповыми зубьями пусковой шестерни и поворачивает ее.
Коробка передач на мотоциклах с двухтактными двигателями монтируется в одном блоке с двигателем. На мотоциклах ИЖ-Ю, ИЖ-П коробки передач одинаковой конструкции и различаются между собой только устройством механизмов переключения. Коробки передач имеют четыре передачи и одно нейтральное положение (рис. 59). Первичный вал пустотелый и выполнен заодно с шестерней первой передачи. Одним концом он насажен на шариковый подшипник, а другим входит внутрь вторичного вала и вращается в двух бронзовых втулках. На первичном валу находится шестерня второй передачи с кулачками на торце. На шлицах вала установлены скользящая шестерня и каретка второй и четвертой передач с двусторонними кулачками.
Вторичный вал также пустотельный и выполнен заодно с основной шестерней вала, на его конце крепится ведущая звездочка задней цепной передачи.
Промежуточный вал со шлицованой поверхностью опирается на шарикоподшипники. На нем свободно насажены шестерни первой и третьей передач. Основная шестерня жестко соединена с валом и имеет постоянное зацепление с шестерней вторичного вала. Скользящая шестерня-каретка второй передачи с двусторонними кулачками может перемещаться вдоль оси вала.
На мотоциклах К-750, М-62 коробка передач монтируется в отдельном блоке, крепящемся с помощью шпилек к картеру двигателя.
Коробка передач мотоцикла М-62 отличается только конструкциями муфт переключения, вторичного вала и его шестерен. Муфты применены зубчатые (с мелкими шлицами).
Перед заливкой свежей смазки необходимо промыть картер коробки. Для этого после слива старой смазки заливают машинное масло до установленного уровня и дают двигателю поработать около 5 минут. После его остановки промывочное масло сливается и заливается свежее.
Основные неисправности коробки передач могут быть следующими:
Передачи не включаются или включаются с трудом. Этот дефект является следствием нарушения работы сцепления, деформации сектора переключения, поломки пружины переключателя и погнутости вилки переключения передач.
Произвольное выключение передачи на ходу может происходить от плохой фиксации передачи из-за ослабления или поломки пружины шарика фиксатора, а также увеличения лунки на секторе. При износе кулачков муфты включения передач или зубьев шестерен передача также выключается.
Нарушение регулировки механизма ножного переключения передач на мотоциклах М-62, К-750 приводит к ненормальной работе ножного и ручного механизмов переключения.
При переключении передач педалью сектор переключения может либо не доходить до фиксирующей лунки и шарика либо переходить их. Передачи при этом не включаются или выключаются произвольно на ходу.
Рычагом ручного переключения передачи включаются при этом нормально. Указанная неисправность устраняется с помощью двух регулировочных винтов с контргайками, расположенных сверху и снизу отсека картера коробки передач, в котором находится механизм селектора.
Передачи не включаются ножной педалью также при поломке собачек переключения, их пружин и зубчатого сектора.
Педаль ножного переключения передач не возвращается в исходное положение при поломке возвратной пружины.
Шум в коробке передач при ее работе имеет место в случае отсутствия масла в коробке передач или сильного износа шестерен.
4.1 Устройство и работа трансмиссии
Трансмиссия (силовая передача) мотоцикла служит для передачи крутящего момента от двигателя на ведущее колесо. В нее входят (рис. 4.1): первичная (моторная) передача, сцепление, коробка передач, вторичная (задняя) передача и пусковой механизм.
Рис. 4.1 Виды трансмиссии: а —цепная; б — карданная; в — с клиноременным вариатором;
г — мотоцикла с приводом на колесо бокового прицепа; д — грузового мотороллера;
1 — коленчатый вал; 2 — первичная (моторная) передача; 3 — сцепление;
4 – коробка передач; 5 — вторичная (задняя) передача цепью; 6 — вторичная передача карданом;
7 — задний мост; 8 — колесо; 9 — клиноременный вариатор; 10 — центробежное автоматическое сцепление;
11— несимметричный цилиндрический дифференциал; 12 — колесная передача;
13 — редуктор с передачей заднего хода; 14 — симметричный конический дифференциал;
15 – полуоси с карданными шарнирами.
Первичная передача обеспечивает передачу крутящего момента от коленчатого вала к сцеплению: она отсутствует в конструкциях со сцеплением, непосредственно установленным на коленчатом валу, когда он расположен продольно. Первичная передача бывает двух видов: цепная и шестеренная и работает в масляной ванне (рис. 4.2). Особого обслуживания или регулировок узел не требует.
Рис. 4.2 Первичная (моторная) передача: а — цепная; б — шестеренная; 1— ведущая звездочка на коленчатом валу: 2 — цепь; 3 — ведомая звездочка [корзина сцепления): 4 — ведущая шестерня на коленчатом валу; 5 – ведомая шестерня (корзина сцепления).
Сцепление служит для плавного соединения двигателя с трансмиссией (при троганьи с места) и кратковременного разъединения при переключении передач. В работе сцепления используются силы трения между одним или несколькими ведущими и ведомыми дисками.
Сцепления делятся на сухие (рис. 4.3) и «мокрые» (работающие в масляной ванне — рис. 4.4), а также различаются по числу ведомых дисков. Обычно одно- и двухдисковые сцепления выполняют сухими, многодисковые — работают в масляной ванне, чаще всего общей с коробкой передач. Сцепление состоит из ведущих и ведомых дисков, пружин и механизма привода. У сухих одно- и двухдисковых сцеплений ведущие диски связаны непосредственно с маховиком: у многодисковых они расположены в кожухе (корзине) сцепления, приводимом во вращение первичной передачей. Для повышения трения между дисками рабочие поверхности одной из групп дисков покрывают специальным фрикционным материалом. Нередко пакет дисков одного вида изготавливают целиком из высокопрочной пластмассы.
Рис 4.3 Сухое двухдисковое сцепление («Урал», «Днепр»): 1 — маховик; 2 — ведущие диски;
3 — ведомые диски; 4 — шток; 5 — выжимной подшипник; 6 — трос выжима сцепления; 7— рычаг; 8 — пружины.
Рис 4.4 Детали «мокрого» многодискового сцепления:
1 — пружина; 2 — нажимной диск; 3 — регулировочный винт; 4 — шарик; 5 — ведущие диски (пластмассовые);
6 — ведомые диски; 7 — внутренний барабан (ведомый): 8 — корзина сцепления; 9 — шток; 10 — вал привода выключения сцепления
При включенном сцеплении ведущие и ведомые диски прижаты друг к другу пружинами, и крутящий момент передается от коленчатого вала (первичной передачи) через сцепление к коробке передач. Водитель, нажимая рычаг выключения сцепления на руле, воздействует на привод (механический тросовый или гидравлический), который перемещает шток или подшипник выключения сцепления (выжимной подшипник); последний, в свою очередь, преодолевая усилие пружин, разъединяет ведущие и ведомые диски. Трение между ними ослабевает (диски пробуксовывают), и передача крутящего момента прерывается.
Сцеплением большинства мотоциклов водитель управляет вручную, нажимая или отпуская рычаг на левой рукоятке руля. У некоторых мотоциклов («Иж-Юпитер», «Иж-Юнкер», «Днепр», «Ява») сцепление выключается при переключении передач автоматически (рис. 4.5).
Рис 4.5 Механический привод сцепления с автоматом («Ява 350/640»): 1 — рычаг на руле; 2 — трос; 3 — регулировочный упор; 4 — регулировочный винт автомата сцепления; 5 — рычаг, приводимый тросом; 6 — кулачок автомата
Встречаются автоматические сцепления, у которых рычаг сцепления на руле отсутствует, а соединение двигателя с трансмиссией осуществляет центробежный автомат (рис. 4.6). Задающим параметром в таких конструкциях является частота вращения коленчатого вала двигателя. Автоматические сцепления широко применяются на мопедах и скутерах, часто в сочетании с клиноременным вариатором.
Рис 4.6 Центробежное сцепление: 1 — пружина; 2 — прижимной башмак с грузиком; 3 — основание (ведущий диск); 4 — барабан сцепления
Коробка передач (КП) служит для изменения крутящего момента в зависимости от скорости движения мотоцикла и нагрузки на двигатель. Кроме того, КП имеет одно или два нейтральных положения («нейтрали»), при которых мотоцикл стоит на месте при работающем двигателе или движется по инерции. Коробки передач мотоциклов с колясками, а также трех- и четырехколесных мотоциклов могут иметь передачу заднего хода.
Вал, на который передается крутящий момент от сцепления, называют первичным, передающий крутящий момент вторичной передаче вторичным. По конструкции различают двух и трехвальные КП (рис. 4.7). В КП некоторых мотоциклов с коляской имеется передача заднего хода. Передаточное отношение ступеней КП определяется числом зубьев шестерен, вхдящих в зацепление.
Рис 4.7. Принципиальная схема двухвальной (а) и трехвальной (б) коробки передач: 1 — первичный вал; 2 — вторичный вал; 3 — подвижная муфта; 4 — промежуточный вал
Механизм КП расположен в общем картере с двигателем или в от дельном корпусе. Помимо валов с расположенными на них шестернями (подвижными и неподвижными), в состав КП входят подвижные в осевом направлении муфты включения, вилки переключения и сам механизм переключения. Вилки переключения входят в кольцевые проточки подвижных шестерен или муфт. Перемещение вилок осуществляет механизм переключения, которым водитель управляет и ногой, нажимая рычаг с левой стороны мотоцикла.
Распространены механизмы переключения с кулисой и червячным валом (рис. 4.8). Обе эти разновидности преобразуют вращательное движение вала, на котором закреплен рычаг переключения передач, в поступательное движение вилок в строго определенном порядке.
Рис 4.8. Механизмы переключения передач: а с колирным валом («Иж-Юпитер»);
б — с поворотной кулисой («Сова»); в шариковый: 1 — рычаг переключения передач; 2 — вал переключения передач; 3 — вилки переключения передач; 4 —копирный вал; 5 — поворотный сектор, свободно сиднщии на оси рычаг а переключения передач; 6 — по водок анкера, закрепленный на оси рычага переключения передач; 7 — анкер; 8 — ось рычага переключения передач; 9 — поворотный диск-кулиса; 10 — собачки; 11— стержень; 12 — возвратная пружина; 13 — опорная пластина; 14 — фиксатор включения передач; 15 — шарики, фиксирующие шестерни; 16 — шестерни, свободно вращающиеся на валу; 17 — шток включения передач
Некоторые мотоциклы (в основном скутеры) в качестве КП в составе трансмиссии имеют клиноременный вариатор (рис. 4.9). Он обеспечивает автоматическое бесступенчатое изменение передаточного отношения трансмиссии. Состоит такой узел из ведущего и ведомого раздвижных конусных шкивов и соединяющего их клинового ремня. Изменение передаточного отношения осуществляет центробежный регулятор. По мере роста частоты вращения коленчатого вала грузы регулятора расходятся под действием центробежных сил, сдвигая при этом половины ведущего шкива. Ремень трапециевидного сечения перемещается на ведущем шкиве в сторону большего диаметра контакта, а на ведомом — в сторону меньшего. Половинки ведомого шкива сдвигает пружина.
Рис. 4.9. Клиноременный вариатор: а — устройство; б — положение ремня при низких (I) и высоких (II) частотах вращения коленчатого вала; 1 — раздвижной ведущий шкив; 2 — раздвижной ведомый шкив. 3 — клиновой ремень: 4 — грузики; 5 — пружина
Пусковой механизм предназначен для пуска двигателя; он может быть с механическим ножным приводом (кик-стартер) или электрическим (электростартер). Мотоциклы могут оснащаться как одним, так и обоими видами пускового механизма одновременно.
Кик-стартер передает усилие ноги водителя, нажимающего рычаг, к соединенному с ним зубчатому сектору и затем на храповую шестерню корзины сцепления (рис. 4.10) или специальную шестерню в коробке передач.
Рис 4.10 Ножной пусковой механизм («Сова»): 1 — рычаг кик-стартера; 2 — вал кик-стартера; 3 — корзина сцепления; 4 — спиральная возвратная пружина рычага кик-стартера; 5 — зубчатый сектор; 6 — торцевые зубья храповой шестерни; 7 — храповая шестерня
Электростартер передает вращение от ротора к обгонной муфте (более подробно работа электростартера описана в подразд. 3.2), и далее на какой-либо элемент, связанный с коленчатым валом: маховик (рис. 4.11), ротор генератора или корзину сцепления. Нередко устанавливают промежуточный редуктор (часто планетарный — см. рис. 3.29), понижающий требуемый крутящий момент (а значит, и габариты) электростартера, или цепную передачу (рис. 4.12).
Передача крутящего момента от КП на колесо у мотоциклов осуществляется тремя видами передач: цепной, карданной и (реже) зубчато-ременной (рис. 4.13).
Рис 4.11. Электростартер мотоцикла «Урал-Волк»: 1 – электростартер; 2 – маховик с венцом; 3 – коробка передач; 4 – рычаг кик-стартера
Рис 4.12 Система электропуска с цепным приводом («Хонда-125»):
1 — электростартер; 2 — цепная передача; 3 — муфта свободного хода; 4 — ротор генератора
Рис 4.13 Вторичная (задняя) передача: а— цепная; б — карданная («Урал». «Днепр»); в — ременная («Харлей-Дэвидсон», «BMB-F650CS»); 1 — ведущая звездочка; 2 — цепь; 3 — ведомая звездочка (на колесе); 4 — упругая муфта; 5 — вилка со шлицевой посадкой на карданном валу; 6 — карданный вал; 7— карданный шарнир; 8 — мост (конический редуктор); 9 — ведомый шкив (на колесе); 10 — ремень
Как переключать передачи на мотоцикле?
Наличие умений езды на мотоцикле, а также качественная мотоэкипировка – залог уверенной и безопасной езды. Поэтому сегодня мы разберем базовые умения грамотно переключать скорости на мотоцикле. Происходит процесс смены передачи в последовательном режиме: при наборе скорости – от низа к верху, при снижении – от верха к низу. Эта особенность заставляет понервничать начинающих байкеров, поскольку вызывает определенные трудности. Тяжелее всего тем водителям, кто перманентно пересаживается с машины на мотоцикл или наоборот.
В управлении мотоциклом, как и в любой другой сфере, необходим опыт. Конечно, приходит он со временем, и переключение передач уже осуществляется на интуитивном уровне, схема попросту закрепляется в “подкорке”. Новички же делают массу ошибок на этапе обучения езде на “двухколесном железном коне”. Одна из первых особенностей, которую они порой не учитывают, – переключение нельзя делать до той поры, пока двигатель не достигает шестидесяти – семидесяти пяти процентов от максимально возможного количества оборотов.
В противном случае, все это может привести к тому, что:
Для смены скорости на ходу необходимо отпустить ручку акселератора, одновременно выжав сцепление. Затем переместить рычажок переключения кверху или книзу и спокойно приотпустить сцепление, одновременно потихоньку прибавляя газ.
Факторы, влияющие на смену скоростей
Оперативность переключения передач зависит от ряда факторов, среди которых и удобство расположения рычажка сцепления. На него надо надавливать всеми свободными пальцами, поэтому короткие ручки ставить не рекомендуется. Как правило, для эффективной смены передач есть ряд трудностей. Среди них, к примеру, уклон рычага и его большой подъем. Из-за такого расположения новички еле-еле дотягиваются до него.
На старт!
Подавляющая масса новоиспеченных байкеров испытывают некоторые сложности с плавным стартом с места. Дабы избежать проблем, необходимо выучить наизусть следующую последовательность выполнения “трогания”:
Как правило, отрыв от точки старта происходит в районе трех тысяч оборотов. Успех грамотного старта – в плавном наращивании оборотов двигателя при ровном спуске сцепления.
Перемещение рычага скоростей
Переключение передач надо осуществлять достаточно резко, чтобы не происходило слишком резкого повышения числа оборотов двигателя. Оптимальным считается рост в полторы тысячи оборотов. Если же переключение осуществляется медленно, в таком случае ручку акселератора необходимо закрывать. Повышение передачи следует делать на повышенных оборотах, на пониженных придется “перегазовывать”.
Некоторые модели мотоциклов имеют возможность менять скорости без нажатия сцепления. Причем, делать это можно на любых оборотах. Такой способ подразумевает под собой понижение “устремления” на небольшой интервал ручкой акселератора. Параллельно происходит повышение передачи. Конечно, для того, чтобы безошибочно производить подобные манипуляции, необходим опыт, но он довольно быстро нарабатывается при упорном старании научиться правильно переключать передачи.
Типичные ошибки
Практически все новички-мотоциклисты неправильно сидят за рулем своего “железного коня”: полностью выпрямив руки или слегка отклонившись назад. Дело в том, что при резком отпускании сцепления и одновременном нажатии на рычаг акселератора, может произойти резкий рывок, в результате которого водитель попросту упадет с транспортного средства.
Сбрасывать газ надо до того, как будет выжато сцепление. Мотор вызывает рычащие звуки, усиливая рев. Некоторые пугаются этого, считая, что происходит какая-то поломка и полностью бросают акселератор. В результате, байк “глохнет”, из-за того, что двигатель “стопорит” приводящие механизмы.
Выжимание сцепления с запозданием
В момент снижения оборотов медлительность с выжимом сцепления не нужна. Скорость может упасть в считанные мгновения, причем так резко, что придется начинать разгон вновь, чтобы добраться до нужной передачи.
Разрушая стереотипы
Вокруг процесса переключения скорости на мотоцикле ходит бесчисленное множество всевозможных “поверий”, у которых нет никакого практического обоснования. Так, бытует мнение, что оперативность смены передач влияет на изнашивание сцепления. Также некоторые считают, что притормаживать разрешается при помощи “коробки”, что менять скорости надо лишь на повышенных оборотах и так далее.
На самом деле, просто нужно один раз и навсегда выучить весь процесс старта и дальнейшей смены скоростей. Это обезопасит водителя от утраты контроля над транспортным средством и позволит избежать нештатной ситуации. Безусловно, азы управления необходимо получать поодаль от магистралей и большой концентрации людей и машин. При этом строго запрещается ездить на мотоцикле без шлема. Ведь как показывает статистика, почти ни один новичок-байкер не обходится без падений, пока обучается езде на “двухколесном железном коне”.