что такое кпп на мопеде
Трансмиссия
Всем моторизованным двухколесным транспортным средствам необходимо устройство для передачи мощности от двигателя к заднему колесу. Эту функцию выполняет «силовая передача’ или «трансмиссия». Существуют трансмиссии двух основных видов: механическая и автоматическая: они отличаются отводимым водителю уровнем допустимого вмешательства и управления. Механическая трансмиссия используется на всех современных серийных мотоциклах, а в прошлом использовалась на некоторых мопедах. Автоматическая трансмиссия, в основном, встречается на мопедах и скутерах, хотя существуют примеры использования автоматических коробок передач на серийных мотоциклах ( Honda DN-01 ).
В трансмиссиях всех типов, и механических, и автоматических, присутствуют передняя передача, сцепление, коробка передач и главная передача, хотя в зависимости от типа машины их форма может видоизмениться. В механической трансмиссии традиционной схемы передняя передача передает мощность от коленчатого вала через сцепление к коробке передач. Сцепление используется для соединения и разъединения двигателя с коробкой передач, таким образом позволяя двигателю работать, когда машина остается неподвижной. Коробка передач допускает выбор различных передаточных чисел для достижения максимальных показателей в пределах диапазона частот вращения двигателя, его мощности и крутящего момента. Главная передача передает мощность от коробки передач к заднему колесу.
Трансмиссия любого типа предназначена для обеспечения работы двигателя в пределах узкого диапазона частот вращения (измеряемых в оборотах в минуту), при том самой машине обеспечивается относительно широкий диапазон скоростей движения. Потому что,несмотря на возможность функционирования двигателя в достаточно широком диапазоне частот вращения, наиболее эффективная работа достигается только в узком промежутке этого диапазона. Для обеспечения широкого диапазона скоростей движения, при работе двигателя в узкой полосе частот вращения, требуются различные передаточные отношения между двигателем и задним колесом. В наиболее упрощенном виде работа одно- скоростной автоматической трансмиссии скутера не представляет особой сложности, в то время как на больших машинах применяются гораздо более сложные и изощренные системы. Многое зависит от предназначения рассматриваемой машины и ожидаемых от нее характеристик. От скутера небольшого объема требуется просто перемещать водителя на короткие дистанции с умеренными скоростями, быть дешевым при покупке и эксплуатации: следовательно, сложная схема трансмиссии на требуется. На больших машинах необходимый диапазон скоростей движения, расстояний, которые они покрывают, и массы перевозимого груза гораздо больше, это требует применения коробки передач, обладающей множеством передаточных чисел.
Содержание
Почему необходима коробка передач? [ ]
Принцип действия зубчатой передачи довольно прост. Он может использоваться для изменения скорости вращения вала до требуемого в данный момент значения. Например, если вал вращается с частотой 2000 оборотов в минуту, а ее требуется понизить вдвое, то необходимо установить на валу ведущую шестерню и соединить ее с ведомой, расположенной на другом смежном валу. Если число зубьев ведущей шестерни соответствует половине зубьев ведомой, то каждым двум оборотам ведущей шестерни будет соответствовать один оборот ведомой, и вал, не котором она закреплена, будет вращаться со скоростью вдвое меньшей скорости ведущего вала.
Если применить это к трансмиссии мотоцикла, то необходимо уделить внимание другому фактору. Требуемая скорость движения задается не только изменением частоты вращения двигателя посредством зубчатой передачи, она также определяется количеством рабочих ходов, происходящих за каждый оборот заднего колеса. Таким образом, на низшей (1-й) передаче количество рабочих ходов на каждый оборот заднего колеса будет больше, а следовательно, мощность окажется выше, чем при более высоких передачах. Это необходимо для того, чтобы машина смогла преодолеть инерцию при начале движения, что можно проверить, если попытаться начать движение на высокой передаче.
Как мы видим, необходимость использования коробки передач вызвана характеристиками двигателя внутреннего сгорания. Возьмем воображаемый двигатель: получение полезной мощности возможно в относительно узком диапазоне частот от 2000 до 8000 оборотов в минуту. Прежде всего, необходимо понизить это число оборотов до таких частот вращения, которые обеспечивали бы заднему колесу нормальную скорость движения. Требуемое число оборотов зависит от наружного диаметра колеса, непосредственных элементов коробки передач и мощности двигателя.
Например, если рассматривать односкоростной скутер, то можно обнаружить, что суммарное передаточное число составит около 15.00:1. Это означает, что каждым 15 оборотам двигателя будет соответствовать один оборот заднего колеса. Такое соотношение необходимо выбирать после того, как определен диаметр колеса с учетом наилучшего использования полезной мощности. Если передаточное отношение окажется слишком высоким, то машине будет невозможно тронуться с места. Однако если оно будет слишком низким, машина начнет быстро разгоняться. но ее максимальная скорость ограничится максимальной скоростью двигателя. На двигателе большего объема и мощности можно применять более высокие передаточные числа коробки передач для достижения большей максимальной скорости, но по прежнему остается проблема начала движения. Даже несмотря на то, что мощность двигателя возрастает, диапазон ее ограничен, это заставляет добавлять промежуточные шестерни для увеличения общего передаточного числа. Между шестернями должен присутствовать некий интервал так, чтобы достигнув высоких оборотов на одной передаче, после включения следующей передачи частота вращения двигателя опускалась до нижней границы мощностного диапазона.
Необходима возможность выбора постоянных передаточных отношений, которые ступенчато изменяют степень понижения частоты вращения. На большинстве машин используются четыре, пять или шесть передач. Такое число передач обеспечивает компромисс между идеальным интервалом передаточных отношений и потребностью частого переключения передач. Вообразите, как утомительно выглядело бы переключение десяти передач! Важно фактическое время, затрачиваемое на каждое переключение, в течение которого ускорение у машины отсутствует. Вероятно, такая машине проиграла бы машине с меньшим количеством передач в обшей динамике разгона. Число передач также связано с назначением мотоцикла. Например, на спортивных двухтактных двигателях с очень узким мощностным диапазоном (около 2000 оборотов в минуту], за пределами которого полезная мощность отсутствует, для использования полезной мощности нужно, чтобы двигатель работал в пределах этого диапазона. Для обеспечения этого и достижения максимально возможной скорости необходимо, чтобы количество передач было больше.
Что такое кпп на мопеде
Сообщение Плюмбум » 05 янв 2007, 07:05
Сообщение Трабл » 05 янв 2007, 07:58
Из той же серии «Мудаки и их дети».
Сообщение Плюмбум » 05 янв 2007, 09:31
Трабл писал(а): Из той же серии «Мудаки и их дети».
Сообщение Трабл » 05 янв 2007, 09:48
3. На мотоциклах с тросовым выжимом не делают т.к. конструкция коробки в большистве случаев унифицирована (см. выше)
4. Наличие полуавтомата делает более тяжелым ход лапки, и усложняет процедуру регулировки сцепления.
Сообщение Плюмбум » 05 янв 2007, 09:57
Сообщение м.Смит » 05 янв 2007, 18:40
Сообщение Docent » 05 янв 2007, 21:39
Херня для выжима сцепления внутри коробки называется кулиса.
На яве, иже и днепре по крайней мере у меня все нормально работало. Единственно на днепре очень туговато из-за тугово сцепления (до сих пор вспоминаю как с порванным тросом ехал домой))))
И еще японец преспокойно переключается без выжима сцепления абсолютно не нанося повреждений муфтам за счет самой конструкции коробки. А почему японцы не ставят на свои аппараты полуавтоматы. Да очень просто. Это не защита от дурака а элементарная установившеяся и устоявшаяся конструкция. И плюс к тому полуавтомат увеличивает габариты узла а иностранцы этого не любят.
Сообщение Плюмбум » 10 янв 2007, 19:11
Такая «фишка», стоит на творении Соичиро Хонды скутерета Honda Super Cub занесена в книгу рекордов Гинесса. Более 35000000 штук было продано скутеретт Honda Super Cub.
На чоппере я думаю такая хрень тоже могла бы нормально работать.
Сообщение VAGA » 10 янв 2007, 21:02
Сообщение Мастер » 20 янв 2007, 18:13
Сообщение Мастер » 20 янв 2007, 18:14
Сообщение Плюмбум » 22 янв 2007, 05:05
Сообщение Doom » 24 янв 2007, 23:05
Вслед за новым туристическим FJR от Yamaha, итальянская Aprilia показала свой нэйкед с возможностью автоматического переключения передач.
Если автомобилисты уже почти целый век наслаждаются возможностью полениться, и не дергать ручку коробки передач, мотоциклистам все еще приходилось топтать лапку. Лишь только скутеры могли предоставить возможность отдохнуть в пробке. Но не всех устраивает дизайн и управляемость скутеров. А настроить скутерный вариатор для динамичных и сверхмощных мотоциклов толком не удавалось. Гидротрансформаторные же коробки (как у большинства автомобилей) слишком громоздки и тяжелы. Moto Guzzi, выпустившая в свое время подобный мотоцикл, не смогла заинтересовать достаточное количество покупателей. Продержавшись несколько лет, проект автоматической коробки окончательно заглох.
И вот, похоже, мотопроизводители нашли новое решение проблемы. Механическая коробка передач, приводящаяся сервоприводами достаточно компактна, легка и проста в обслуживании. При этом новая электроника переключает ступени достаточно быстро, что бы это не раздражало ездока.
Aprilia NA 850 Mana первый шаг итальянцев в области автоматизации процесса переключения коробки передач. 7-ступенчатая легкая и надежная трансмиссия не должна вызвать каких либо нареканий не только у спокойных водителей, но и у отъявленных сорвиголов. И залогом тому – проработанное взаимодействие всех систем, руководствующееся одной из трех карт памяти, управляющей электронными мозгами мотоцикла. Так, если вам некуда спешить, и впереди длинная автострада, можно включить туристический режим. При этом передачи будут переключаться немного раньше, экономя топливо. Если идет дождь, включите режим дождя, и электроника мотоцикла будет стараться избежать ненужной пробуксовки на разгоне. Если же вам захочется прохватить по горным серпантинам, то ваш выбор – спортивный режим, максимальная отдача мотора вам обеспечена, а коробка переключится только в красной зоне. Либо, если вам самому хочется управлять системой, можно переключится на секвентальный режим, и управлять коробкой с помощью переключателя на руле или традиционной лапкой.
Еще одной интересной особенностью мотоцикла является его бензобак. Если точнее, бензобак как раз совершенно нормальный, но расположен он под седлом. А вот на его месте сделана специальная ниша, предназначенная для хранения шлема, либо другого небольшого багажа.
МОЙ МОТОЦИКЛ
Уровень развития мотоциклетной мототехники в наши дни таков, что мощностью в 100 лошадиных сил и более трудно удивить. Но одно дело такую мощность развить, а другое — довести до ведущего колеса, желательно ничего не потеряв по дороге (точнее, потеряв как можно меньше). Вторая задача, между прочим, ничуть не проще первой. И для реализации этих задач существует совокупность устройств, получивших общее название трансмиссия (от английского «transmission» — передача).
В современном понимании к трансмиссии относят сцепление, моторную передачу, коробку передач и главную передачу. Мы постараемся рассмотреть каждое из этих устройств отдельно и достаточно подробно, как они того заслуживают.
Чтобы понять, для чего необходима такая сложная цепочка передающих механизмов и поверить, что она и впрямь необходима, начнем с самого простого «нулевого» варианта,в котором трансмиссии нет вообще. Примером можно назвать мотоцикл «Мегола» которые выпускал Фридрих Коккерель с 1919 по 1925 года. У него не было ни сцепления ни коробки передач.
Ну или еще и паровоз.
Причем тут паровоз? спросите вы! Да все просто — понятно ваше удивление, особенно, если учесть, что многие и паровоз видели только в кино.
На рисунке показаны зависимости момента и мощности на колесе от скорости движения для мотоцикла с максимальной скоростью 120 км/ч и четырехступенчатой коробкой передач. А не напоминает ли эта характеристика начало статьи и отвлеченный. казалось бы, разговор о паровозах? Внимательно взглянув на графики, мы увидим нечто похожее на «паровозную» гиперболу. С увеличением числа передач мы все ближе и ближе будем приближаться к эталону. В конце пятидесятых — начале шестидесятых именно по этому пути и шли. В результате на спортивных мотоциклах того времени можно было встретить даже четырнадцатиступенчатые конструкции.
Знакомство с эволюцией конструкций передач мощности начнем с первого мотоцикла с бензиновым двигателем «Рейтваген» Готлиба Даймлера.
Его трансмиссия состояла из двух шкивов и плоского ремня,перемещая который водитель мог выбирать одну из двух передач. В качестве сцепления использовался ролик, натягивающий ремень. Конструкция не очень удобная, ведь дли перемены передач приходилось останавливать мотоцикл, но для 1885 года весьма прогрессивная. Главная передача также присутствовала в виде пары цилиндрических шестерен внутреннего зацепления.
Далее некоторое время мы не встретим на мотоциклах ни коробок передач, ни сцепления. Но если в силу значительной гибкости характеристики двигателя начала века без коробки передач можно было как-то обойтись, то без сцепления ездить было просто неудобно, ведь для остановки приходилось глушить двигатель. В связи с этим, в начале века все чаще появляются мотоциклы, оборудованные механизмом сцепления. Как правило, это все тот же прижимной ролик, меняющий натяжение приводного ремня задней передачи. На отдельных образцах начинает появляться сцепление в виде дисковой муфты, похожей на сцепления современных мотоциклов.
Наступил год 1907, примечательный тем, что на острове Мэн были впервые проведены гонки «Турист Трофи». Профиль маршрута прохождения гонок характеризовался большим числом подъемов и спусков, а перепад высот составлял около 450 метров. В таких условиях езда на одной передаче становилась затруднительной, если не невозможной. К тому же скорости мотоциклов постоянно росли, и скоростного диапазона двигателя просто не хватало. Этот факт подстегнул конструкторов к внедрению еще одного элемента трансмиссии.
Теперь становится понятным, почему на всех современных мотоциклах и мопедах в той или иной форме присутствует устройство изменения передаточного отношения, или коробка передач, говоря общепринятыми терминами.
Итак: трансмиссия представляет собой ряд узлов и агрегатов для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущему колесу или колесам.
По характеру связи между двигателем и ведущим колесом, а также по способу преобразования крутящего момента трансмиссии делятся на механические, гидромеханические, ги-дрообьемные и электрические. На мотоциклах широкое применение нашли механические трансмиссии, которые, в свою очередь, делятся на автоматические и механизмы с принудительным переключением. В пашей беседе разговор пойдет о механических трансмиссиях с принудительным переключением, как о наиболее распространенных в мире мотоциклов.
Как и все в жизни, трансмиссия представляет собой своеобразную энергетическую цепочку: коленчатый вал — моторная передача — сцепление — коробка передач — главная передача — заднее колесо.
На современных мотоциклах с поперечным расположением двигателя в раме повсеместно распространены моторные передачи либо цепью, либо парой шестерен. Но если двигатель расположен продольно, как на «БМВ» и «Урале», можно вообше обойтись без нее. Правда, обороты коробки передач повысятся, но эта проблема решается увеличением передаточного отношений главной передачи.
Рассмотрим достоинства и недостатки таких технических решений. Моторная передача служит для привода сцепления, а за ним и коробки передач. Из соображений долговечности низкая частота вращения всегда лучше, чем высокая, поэтому наличие понижающей моторной передачи благоприятно сказывается на работе всей системы в целом. В принципе, передача цепью имеет ряд преимуществ по сравнению с цилиндрической зубчатой парой. Прежде всего, наличие цепи несколько сглаживает неравномерность вращения коленчатого вала, то есть способствует мягкости работы. Но при повышении частоты вращения передача цилиндрической парой работает лучше, а так как многие современные двигатели имеют максимальную частоту вращения 9000 об/мин и более, то и зубчатая моторная передача с прямыми зубьями также получила повсеместное распространение.
Прямозубая передача имеет перед косозубой единственное преимущество в том, что она не нагружает вал, а за ним и подшипники в осевом направлении.
Достоинство же косозубой в повышенной нагрузочной способности. Достигается это тем, что при косых зубьях большее их число одновременно находится в зацеплении.
Для уменьшения поперечных габаритов отбор мощности на многоцилиндровых двигателях производится обычно с одной из внутренних шатунных шеек.
Исключение из общепринятых принципов проектирования, как всегда, составляет фирма «Харлей Дэвидсон», вернувшаяся во времена начала века. Спецификой мотоциклов фирмы является отдельное расположение в раме двигателя и коробки передач. А в качестве моторной передачи установлен ремень! С той лишь разницей, что ремень не простой, а зубчатый, сочетающий в себе все достоинства ременного привода (эластичность, бесшумность, простоту), но лишенный такого недостатка, как проскальзывание. Усилен он к тому же высокопрочным материалом — кевларом.
Далее по логической цепочке идет сцепление. Я думаю, нет необходимости кого-либо убеждать в полезности сцепления, которое позволяет не только соединять и разъединять двигатель с силовой передачей, но и дает возможность сделать это плавно. без ударов и рывков. В принципе можно подумать, а возможно ли установить сцепление в другом месте.
На мотоциклах применяются фрикционные дисковые сцепления. По количеству дисков, снабженных фрикционными накладками, сцепления делятся на однодисковые, двухдисковые и многодисковые. Также различают сухие сцепления и сцепления. работающие в масляной ванне.
Сухое двухдисковое сцепление мотоцикла «Днепр»
Сцепление на Юнкере многодисковое в масляной ванне
От чего же зависит выбор того или иного типа? Прежде всего это определяется обшей компоновкой мотоцикла.
Но не следует сбрасывать со счетов, что в момент переключения передач (при выключенном сцеплении) ударная нагрузка на зубья шестерен тем больше, чем больше момент инерции ведомых деталей сцепления и чем больше частота вращения. Отсюда следует, что ведомые детали должны обладать минимальным моментом инерциии и сцепление нужно размешать на деталях, вращающихся с меньшей частотой.
При поперечном расположении коленчатого вала коробка передач чаще всего имеет с двигателем общий картер. Соответственно присутствует масляная ванна, в которой работает сцепление. Сухое сцепление характеризует более четкая работа при его выключении (сравните легкость переключения передач, например. «ИЖа» и «Днепра»). Но, с другой стороны, сцепление, работающее в масляной ванне, имеет лучшие условия для охлаждения.
На некоторых мотоциклах с продольным расположением коленчатого вала коробка передач выполнена отдельно от двигателя и используется сцепление сухое одно- и двухдисковое, — ведь при такой схеме нет жесткого ограничения по габаритам.
Число дисков определяется рядом параметров, главные из которых — передаваемый крутящий момент и конструктивные параметры самого механизма. Но если на величину момента при выборе сцепления мы повлиять никак не можем, то конструктивные параметры самой муфты можно менять в широких пределах габаритных ограничений.
«А что за конструктивные параметры.» — спросит читатель. Для ответа на этот вопрос задумаемся, — а от чего же зависит величина передаваемого через какую-либо муфту момента? Так как наше сцепление фрикционное, максимальный момент, который можно передать, равен моменту трения. создаваемого между дисками, но с обратным знаком. Знак в данном случае нас не интересует, а разобраться, от чего же зависит момент трения, было бы интересно. Всякий момент равен произведению силы на плечо се приложения. Следовательно, чем больше диаметр муфты, тем меньше дисков требуется, то же самое можно сказать и о количестве пружин. Но уменьшать число пружин нам невыгодно, так как может возникнуть перекос дисков. Значит. можно поставить пружины меньшей жесткости, что снизит усилие на рычаге привода.
На мотоциклах некоторых зарубежных фирм нашло применение так называемое антиблокировочное сцепление. Смысл применения его в следующем: при торможении двигателем, особенно на пониженных передачах, на детали трансмиссии действуют значительные ударные нагрузки. На двигателях большой кубатуры они могут вызвать не только блокировку колеса, но и способны (если на ста километрах в час включить первую передачу) вывести из строя детали трансмиссии.
Принцип действия его заключается в том, что при передаче момента от двигателя к заднему колесу (режим ускорения) задействованы все диски сцепления, а в режиме торможения двигателем (момент передается от заднего колеса к двигателю) работает только половина дисков и при значительных нагрузках возникает проскальзывание сцепления. Достигается такой эффект за счет применения обгонной муфты, работающей с половиной дисков сцепления.
По характеру привода сцепление может быть с автоматическим, ручным или с совмещенным с коробкой передач механизмом выключения.
В конце пятидесятых годов специалистами чехословацкого завода «Ява» было спроектировано и подготовлено к выпуску первое в мире сцепление с автоматическим выключением. Конструкция оказалась настолько удачной. что ей сразу же воспользовалась фирма «Хонда», применив ее на своих легких мотоциклах. Это послужило причиной конфликта между заводом «Ява» и «Хондой». После судебного разбирательства мотоциклетный гигант все же приобрел патент на автоматическое сцепление и успешно применяет его до сих пор. На мотоциклах «Ява» широкое распространение такая конструкция не получила по причине очень высоких требований к точности изготовления и регулировки, что сразу повышало стоимость мотоцикла.
Принцип действия автоматического сцепления упрощенно можно описать так:
Главными элементами его являются три центробежных груза, качающиеся на рычажках, закрепленных на ведущем барабане; при повышении частоты вращения под действием центробежных сил грузики отбрасываются от оси вращения и активизируется довольно сложный механизм, который сжимает диски. При понижении частоты вращения все происходит в обратном порядке. Недостатки такого механизма проявляются при движении по плохим дорогам, но в таком случае предусмотрен ручной привод выключения сцепления.
Стремлением повысить надежность системы привода сцепления объясняется появление на ряде мотоциклов, в том числе и отечественных, механизмов выключения с комбинированным приводом: с одной стороны применен классический ручной привод с рычагом на руле, а с другой сторона; при переключении передач включается в работу так называемой «полуавтоматический механизм выключения сцеплении»‘. Такая схема полюбилась отечественным мотоциклистам после появления «Яв» на советском рынке. Сей факт подстегнул наши мотозаводы, и примерно в одно время подобные конструкции появились на «Днепре» и «Иж-Юнитере». Правда, по удобству пользования они сильно отличались от «явского»— и далеко не в лучшую сторону.
В заключение скажем несколько слов о материале, из которого изготавливаются сами диски. Ведущие диски, как правило, металлические, а ведомые должны быть изготовлены из материала с хорошими фрикционными свойствами, термо- и маслостойкого. В первых конструкциях дисковых муфт применялись металлические диски с пробковыми вставками. Естественно, что при повышении мощности двигателей и появлении различных синтетических материалов предпочтение было отдано последним. А диск сцепления современного мотоцикла вообще является ярким примером высоких технологий. В основе своей он металлический, а сверху покрыт фрикционным материалом, причем толщина его составляет один-два миллиметра. На некоторых кроссовых мотоциклах в настоящее время устанавливаются диски из композитных материалов. Особенностью таких конструкций является необходимость прогрева сцепления, то есть первые сотни метров после старта гоншик едет фактически с пробуксовкой сцепления. Но этот недостаток с лихвой компенсируется рядом достоинств. В отечественной практике такие технологии практически не применяются, но наши умельцы приспособились и могут изготовить диски из фанеры и даже ездить с ними.
На этой оптимистичной ноте мы закончим разговор о сцеплении, а рассказ о коробках передач вы прочтете в следующей статье………..