Принцип работы вариатора квадроцикла
Что же такое вариатор? Вариатор — это передача, которая относится к механическим бесступенчатым. Используется вариатор для того, чтобы можно было очень плавно изменить частоту вращения ведомого вала в мотоцикле. Стоит отметить, что на большинстве моделей скутеров устанавливается клиноременный вариатор. Выглядит он, как соединение шкива, ведомого и клиновидного ремня. Работает вариатор в зависимости от количества оборотов, которые совершает двигатель.
Если посмотреть на ремень в разрезе, то можно понять почему его называют клиновидным. В разрезе он имеет вид трапеции и вклинивается в шкив исключительно боковыми поверхностями. Даже если поверхности будут со временем изнашиваться, то ремень только еще больше будет погружаться в шкив и сцепка с ним по прежнему будет оставаться крепкой и надежной.
Ведущий шкив, как все знают, вращается при помощи коленвала таким образом, что его щеки начинают плавно сжиматься и выталкивать ремень все дальше от центра шкива. Ведомый шкив в свою очередь начинает разжиматься и тогда ремень приближается к его центру. Стоит отметить, что чем больше оборотов делает двигатель, тем больше сжиматься и разжиматься будет ведущий шкив.
Ведомый же шкив отличается от ведущего тем, что у него нет специальных роликов. Вместо этого встроена небольшая пружина. В то время когда на ведущем шкиве щеки сближаются, то на ведомом они наоборот — разжимаются и тем самым сдавливают пружину. После этого клиновидный ремень будет еще глубже уходить в шкив. Стоит отметить, что только благодаря пружине клиновидный ремень будет всегда оставаться натянутым и это натяжение будет возрастать с увеличением количества оборота двигателя.
Также можно найти и более простые модели скутеров или мотоциклов, в устройстве которых вообще не предназначен вариатор. Вместо вариатора устанавливается самый обычный шкив и передаточное число от него переходит к ведомому. Стоит отметить, что в таких вариантах передаточное число есть фиксированным на совершенно всех оборотах двигателя. Подобные модели скутеров не едут более 50 километров в час и очень медленно набирают скорость.
Хотелось бы сказать, что единственным плюсом такого вида простого вариатора есть то, что ремень служит несколько дольше, чем у других вариаторах. После того, как вариатор начинает работать на всю свою мощность в работу вступает автоматическое сцепление, ведь именно оно находится в сборе с ведомым шкивом.
Коробка передач на квадроцикле
Квадроцикл, как и любая авто- и мототехника, может работать на автоматической трансмиссии или вариаторе, а ранее можно было найти модели и с механической КПП. Первая чаще всего встречается на технике Honda. Вторым же комплектуются квадроциклы RM, Kawasaki, CFMOTO, Yamaha. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, поэтому перед покупкой техники важно учитывать и этот момент.
Особенности механики, автомата и вариатора
МКПП в первых квадроциклах была такая же, как у стандартного мотоцикла — позволяла лучше понимать момент переключения скоростей в зависимости от темпа езды, имела 4 «передних» передачи, нейтраль и задний ход. Как итог такие модели были мощными и проходимыми. Кроме того, механика позволяла точно и плавно входить в повороты.
Помимо простой и надежной конструкции, такая коробка передач на квадроцикле обладала:
- небольшим весом;
- компактностью;
- КПД выше среднего.
Кроме того, само переключение скоростей лучше контролировалось пилотом, хоть и немного сложнее. Движение было аналогичным другому транспорту с МКПП, единственное — при заезде на возвышенность требовалось одновременно зажать тормоз и сцепление. В остальном механика обеспечивала динамичную и уверенную эксплуатацию модели класса ATV.
Правда, квадроциклы с такой коробкой передач больше подходили гонщикам и ценителям мощности, а сегодня практически не встречаются. Примером могут служить немногочисленные представители, например YAMAHA YFM700R SE Raptor. Приоритет сместился, в частности, на автоматическую КПП. Она распространена на некоторых утилитарниках, является основной в технике Honda, в частности серии TRX Red, и требует только выбора между высокой и низкой передачей. Нюанс — на относительно большой скорости мощность заметно падает, и наоборот. Поэтому автомат лучше выбирать для начинающих райдеров и детей. И хоть он может выдерживать довольно высокие нагрузки, при поломке придется сразу же обращаться в сервис. Устранение неполадки своими силами тут невозможно.
Встречается и еще один вид коробки передач — вариатор. Его ставят и на туристические, и на рабочие, и на спортивные модели, например CFMOTO CFORCE 400L EPS и СFORCE 1000 EPS, YAMAHA Grizzly 700 SE. Он легок в эксплуатации, а вместо обычного сцепления комплектуется центробежным автоматическим. Но в этом есть и сложность — перед каждым переключением режима важно полностью остановиться, выжать тормоз и снизить до холостых обороты двигателя. В целом вариатор простой и дешевый, но боится работы под чрезмерной нагрузкой. Поэтому регулярно повреждает ремень, что требует его замены — иначе дальше ехать нельзя. Плюс в том, что сменить его нетрудно своими силами. Главное — иметь с собой запасной.
Как переключать передачи на квадроцикле
Прежние модели с МКПП для регулирования передач имели ручной рычаг на руле справа и ножной – слева. Переключать режим можно было так же, как на мотоцикле, выжимая сцепление. Скорость менялась с учетом показателей на тахометре, сложности дороги, веса багажа и особенностей самого квадроцикла.
Вариатор и автомат не требуют выжимания сцепления, а ручной рычаг сбоку от водителя позволяет поставить повышенную или пониженную скорость в зависимости от сложности маршрута. Если планируется продолжительная остановка, лучше включить нейтраль. А сама техника никуда случайно не укатится, если поставить ручной тормоз или передачу Р.
Во всех случаях поначалу сложно понять, когда же переключаться. Как вариант, можно ориентироваться на ощущения: квадроцикл дергается, вибрирует и плохо разгоняется — идем вниз, двигатель «ревет» — нам нужно вверх. Другой способ — следить за спидометром. Так, первая передача актуальна на скорости до 20 км/ч, вторая — в диапазоне 20–40 км/ч и далее с таким же интервалом.
Нюансы работы коробки передач на квадроцикле
Если рассматривать механику, то здесь главным компонентом являлся редуктор, который передавал силу от второго вала со шкивом на промежуточный третий, и затем на 4-й с креплением на нем колеса. Все детали находились внутри защитного кожуха, а постоянное наличие масла в системе позволяло избежать ее поломки и последующего ремонта. Но из-за сложности механизма она постепенно уступила место более простой и легкой в обслуживании вариаторной трансмиссии.
Конструкция вариатора состоит из двух шкивов с натянутым между ними ремнем. Он вращается по малому и большому радиусу при изменении оборотов мотора. При работе запчастей происходит почти то же самое, что и при перемещении валов в МКПП. Однако надежность в разы выше, за счет чего этот тип КПП и получил такое распространение.
Как правильно производить обслуживание вариатора квадроцикла?
Квадроциклы, оснащенные вариатором, довольно удобны в эксплуатации, а также неприхотливы в плане регулярного технического обслуживания и ремонта. За счет правильного и своевременного ухода за таким мототранспортом удастся значительно снизить скорость износа различных функциональных компонентов. Поэтому купить квадроцикл — значит не просто превратиться в наездника, а стать заботливым хозяином для своего железного коня.
Принцип работы вариатора квадроцикла заключается в регулировке скорости движения транспортного средства в зависимости от частоты оборотов его движка. Коленвал отвечает за вращение ведущего шкива, а крутящий момент от него транспортируется к ведомому за счет наличия специального ремня с зубьями. Центробежная сила растет под воздействием увеличения количества оборотов двигателя.
Обслуживание вариатора на квадроцикле
Говоря об уходе за вариатором квадроцикла, стоит начать с его очистки от скопившихся в процессе эксплуатации мототехники загрязнений. Райдеру необходимо время от времени следить за текущим состоянием ремня и других механизмов, особенно, если мотобайк используется в экстремальных условиях, регулярно контактируя с жидкостью, песком и грязью.
Мусор, попадающий внутрь вариатора, мешает его стабильной и исправной работе, а также вызывает преждевременный износ компонентов. Неплохим решением будет регулярно промывать механизм струей воды из шланга. Однако, если в вариаторе застряла засохшая глина, то его все же придется разобрать, очистив все элементы вручную.
Обслуживание ремня вариатора
Ремень вариатора квадроцикла наиболее подвержен износу, а потому время от времени все же придется производить его полную замену. При особо бережной эксплуатации транспортного средства запаса прочности нового ремня должно хватить на 4000 — 8000 км пробега.
Узнать, нуждается ли ремень вариатора квадроцикла в замене, можно при визуальном осмотре этого компонента. Необходимо поменять его на новый, если:
- ширина максимально приблизилась к минимальному показателю, который указан в пользовательском руководстве по эксплуатации;
- на поверхности образовались внушительные трещины;
- стерлись зубья;
- наблюдается дым или ощущается отчетливый запах жженой резины;
- корд отслаивается.
Замена ремня вариатора выполняется довольно просто и быстро, с этой задачей под силу справиться даже начинающему райдеру. Использование качественных и надежных ремней от именитых производителей значительно продлит срок службы и самого вариатора.
Замена вариатора на квадроцикле
Если вариатор квадроцикла вышел из строя и нуждается в замене, то начать следует с процедуры его демонтажа. Крышка данного компонента мототехники закреплена внушительным количеством болтов, которые желательно сначала ослабить вручную, а после — открутить при помощи шуруповерта.
Чтобы не перепутать болты местами (они разной длинны), лучше всего снимать их вместе с крышкой вариатора. Не лишним будет смазать скрепляющие компоненты специальным маслом, чтобы предотвратить их закисание и ржавление.
Поскольку теперь доступ к вариатору открыт, можно начинать его снимать. Для этого необходимо выкрутить гайку, которая удерживает шкив. Для первого раза это довольно трудоемкая задача. Лучше всего для данной цели подойдет ударный гайковерт. После демонтажа старого вариатора можно смело устанавливать новый, не забыв нанести достаточное количество смазочного материала на все основные функциональные компоненты. Это позволит значительно продлить срок службы деталей.
Сборка вариатора осуществляется следующим образом:
- диск вставляется до самого упора;
- выполняется фиксация на валу;
- монтируется шайба;
- плотно закручивается гайка.
Затягивать гайку необходимо с использованием динамометрического ключа. Данный процесс необходимо выполнять предельно тщательно, иначе она может раскрутиться в процессе движения квадроцикла.
Регулировка вариатора
Если настройка вариатора квадроцикла будет выполнена неправильно, то это сразу негативным образом отразится на тяге и мощности двигателя транспортного средства. При этом расход горючего в процессе эксплуатации мототехники также значительно повышается.
Как правило, вариатор состоит из следующих элементов:
- ведущий и ведомый шкивы;
- болт;
- ремень;
- грузик и блок для него;
- слайдер;
- шайба.
Перед тем, как перейти к регулировке вариатора, необходимо осмотреть его компоненты на предмет износа. Иногда требуется всего лишь заменить ремень на новый.
Частота обслуживания вариатора квадроцикла напрямую зависит от того, в каких условиях эксплуатируется мототехника. Рекомендуется основательно осматривать его не реже одного раза в год, или же спустя каждые 2 000 км пробега. Разумеется, если квадроцикл попал в воду, то обслуживание вариатора следует выполнить незамедлительно.
Как устроены вариатор и центробежное сцепление
○ Вы можете купить скутер Sym в нашем магазине выбрав удобный способ оплаты: наличными курьеру, картой, в кредит, рассрочка.
Он используется для плавного изменения частоты вращения ведомого вала. В основном на всех типах мотороллеров установлен клиноременный вариатор. Он состоит из ведущего шкива, ведомого и клиновидного ремня и работает только в зависимости от количества оборотов двигателя, не реагируя на нагрузки (например при подъеме в гору, нагрузка на заднее колесо увеличивается, а передаточное число остается неизменным), что является одним из его недостатков.
Начнем с самого простого. Почему клиновидный ремень? Из рисунка видно, что ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и «вклинивается» в шкив только своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним.
Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива (ведущий шкив вращается коленвалом) таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше и дальше от центра шкива. Ведомый же шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе и ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя — тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число от коленвала к заднему колесу. Этот процесс хорошо виден на этих рисунках:
Двигатель не запущен:
Малые обороты двигателя:
Средние обороты двигателя:
Максимальные обороты двигателя:
На рисунках показаны также положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя.
Как устроен ведущий центробежный шкив вариатора? Довольно просто!
Разберемся в его конструкции, показанной на рисунке:
1 — неподвижная щека шкива, жестко прикрученная к цапфе (хвостику) коленчатого вала 5 болтом 8 с шайбой 6. Клиновидный ремень 2 размещен между щеками 1 и 3. Щека 3 устроена так, что свободно перемещается на валу 5. Перемещают ее ролики 4 которые упираются в упорную и неподвижную щеку 9. Под воздействием центробежной силы, ролики 4 расходятся от центра вала 5, тем самым сдвигая щеку 3 ближе к щеке 1 и выталкивая ремень 2 дальше от вала 5. Положения роликов 4 и щеки 3 на разных оборотах двигателя Вы уже видели на четырех рисунках выше.
Теперь немного о ведомом шкиве (рисунок ниже).
От ведущего шкива он отличается тем, что у него нет роликов, вместо них пружина (смотрите рисунок справа). В тот момент когда на ведущем шкиве щеки сближаются, выталкивая при этом ремень, на ведомом шкиве щеки (а именно двигается щека 5 по валу 7, щека 6 установлена жестко и неподвижна) наоборот, расходятся, сжимая пружину 3, и ремень опускается глубже, что опять таки видно на режимах работы двигателя выше на четырех рисунках. Благодаря пружине 3 клиновидный ремень всегда натянут, и натяжение его пропорционально увеличивается с увеличением оборотов. Это в свою очередь позволяет не проскальзывать ремню на более высоких оборотах, на которых нагрузка больше чем на более низких.
Существуют также более простые модели мотороллеров у которых отсутствует вариатор на ведущем валу. Вместо него установлен простой шкив и передаточное число от него к ведомому фиксированное на всех оборотах двигателя. Такие модели больше 50 км/ч. не развивают и «тупо» набирают обороты с места. Ведомый же шкив у них такой же как и у вариаторных — под пружиной и служит только для натяжения ремня. Единственный плюс такого устройства — ремень служит дольше.
Дальше вступает в работу автоматическое сцепление, которое находится в сборе с ведомым шкивом.
Что такое центробежное автоматическое сцепление? Это механическое устройство, которое автоматически, при определенных оборотах двигателя, с помощью центробежных сил соединяет вторичный вал вариатора с редуктором. Оно используется для плавного троганья мотороллера с места без каких либо ручек и педалей. Такое сцепление установлено в основном на всех типах мотороллеров, где установлен клиноременный вариатор.
Рассмотрим принцип работы автоматического центробежного сцепления с помощью рисунка:
Вторичный вал клиноременного вариатора 2 (далее просто вал вариатора) установлен на первичном валу редуктора 4 (далее просто вал редуктора) на подшипниках 8, и благодаря этому два вала вращаются независимо друг от друга в тот момент когда мотороллер не заведен или работает на холостых оборотах.
На валу вариатора установлена пластина 2 к которой крепятся колодки 3 (с помощью втулок 7) с приклеенными к ним асбестовыми накладками 5. Колодки прижимаются под действием пружин 6 в направлении к центру вала вариатора. При определенных оборотах двигателя, под воздействием центробежных сил, пружины разжимаются и колодки 3 начинают двигаться в направлении, указанном стрелками с буквой С. При этом накладки 5 плавно прижимаются к диску 1, который жестко прикручен к валу редуктора 4, вал редуктора соединяется с валом вариатора и они начинают вращаться синхронно.
Как же получается так, что мотороллер плавно трогается с места? Очень просто. На оборотах двигателя, при которых мотороллер только начинает трогаться с места, сила С показанная стрелками на рисунке еще не велика, поэтому колодки проскальзывают (трутся) по диску 1, и он начинает вращаться, но еще с меньшей скоростью чем вал вариатора. С увеличением оборотов, когда эта сила возрастает, проскальзывание плавно уменьшается и наступает момент, когда колодки 3 с накладками 5 прижимаются так сильно, что сцепляются жестко и обороты вторичного вала вариатора 2 беспрепятственно передаются редуктору 4 и становятся равными.
Дальше вступает в работу редуктор, но об этом уже другая статья.