Передача тяги на колесо - цепь, ремень и кардан
Передачи тяги на колесо обычно уделяют не слишком много внимания. Всю славу забирает двигатель, источник тяги, зовущей вперёд, и звука, вызывающего улыбку на вашем лице. Но задумайтесь-ка: если тягу с двигателя не передавать на колесо, вы никуда не поедете.
Вот почему сегодня мы поговорим о конечной передаче тяги на колесо и о трёх её видах: цепи, ремне и кардане.
Цепь мотоцикла
Цепь
Цепь - наиболее типичный вид привода на ведущее колесо мотоцикла, но хотя прототип приводной цепи можно увидеть ещё в зарисовках великого Леонардо да Винчи, первые мотоциклы оснащались не цепью, а ремнём.
Ремень
Ременная передача
Первые ремни изготавливались из наиболее прочного из доступных материалов - кожи. Однако, по современным меркам кожаный ремень годится только для одежды: он проскальзывает, протирается, теряет зацеп и рвётся, поэтому в первой половине 20 века от ремней практически полностью отказались в пользу цепей и карданов. Но ремни снова в моде: материалы и технологии производства приводных ремней сделали в 70-80х годах огромный скачок благодаря повсеместной индустриализации, потребовавшей дешёвых и надёжных приводов для станков, насосов, силовых механизмов, и химическая промышленность создала новые волокна и полимеры, организовала их в композиты и придала этим композитам форму для максимально надёжной работы. А следом за станками и тракторами ремни вернулись и на мотоциклы.
Преимущества ремня
Чаще всего они используются на круизёрах, но BMW, Buell и производитель электроциклов Zero ставят ремни на спортбайки ради их выраженных преимуществ над цепью. Для начала, ремни не нуждаются в смазке, поэтому они чище. Также они тише, дольше служат, и - за вычетом обычного визуального осмотра - практически не требуют никакого обслуживания. Ну и не забудем о приводных ремнях скутеров, некоторые из которых по кубатуре, массе и мощности превышают вполне "взрослые" мотоциклы. Клиновидные ремни не только обеспечивают передачу тяги с коленвала на колесо, но и обуславливают работу самой автоматической непрерывной трансмиссии: принцип плавного изменения передаточного числа вариатора опирается на то, что приводной ремень долго сохраняет габаритные размеры, не вытягиваясь и не изнашиваясь.
Если ремни так хороши, почему же их не ставят на другие типы мотоциклов?
Есть несколько причин. Сегодняшние синхронные (зубчатые) ремни столь же прочны, как и цепи, и лишь немногим шире, но они не могут работать на малых радиусах, поэтому для них приходится применять зубчатые шкивы большого диаметра (то, что в случае с цепью называется звёздами), и если ведущий шкив сделать хотя бы в полтора раза большего размера, чем обычную переднюю звезду, то ведомый шкив (задняя "звезда") получается просто колоссальным. А замена ремня обычно требует снятия всего заднего маятника.
Кардан
Похоже, что кардан - идеальный вариант передачи тяги на колесо? Да, те, у кого мотоцикл на кардане, так и думают. Кстати, карданы с 1923 года применяются на мотоциклах BMW.
Кардан
Исторически карданная передача применяется преимущественно по причине её долговечности и минимальных требований к обслуживанию, - рассказал менеджер по связям с общественностью североамериканского офиса BMW Рой Ольермюллер.
Плюсы и миинусы кардана
Карданы практически не нуждаются в обслуживании, невосприимчивы к агрессивным факторам внешней среды и - за вычетом всякого рода сбоев - служат весь срок службы мотоцикла. Это всё неслабые плюсы, но есть и минусы: карданы дороги, тяжелы и отнимают больше мощности, чем другие варианты конечной передачи. И если производитель не готов применять пару дорогих и ещё больше отнимающих мощность конических передач, то кардан подойдёт к двигателю с продольным коленвалом. Плюс, не будем забывать об эффекте кардана, возникающем на резком открытии газа - задняя подвеска разжимается и зад мотоцикла поднимается, а не прижимается к земле, как на мотоциклах с цепью или ремнём. Но продуманная конструкция передачи и маятника практически нивелирует этот эффект.
Цепи и звёзды
И вот так мы приходим к роликовой цепи - наиболее часто применяемом типа передачи тяги на колесо. Как и с любыми вещами в массовом производстве, важным фактором является цена передачи, а цепи и звёзды дёшевы.
Ещё они компактны, довольно надёжны, легко заменяются, удобны для управления передаточным числом и максимально эффективны в плане передачи мощности. Да, цепи нуждаются в регулярной очистке и смазке, причём иногда незапланированной, поэтому в дорогу приходится брать некоторое количество багажа для работы с цепью.
Они довольно быстро изнашиваются в сравнении с ремнём или карданом, но идеального варианта не существует и все типы передачи тяги на колесо - это компромиссы.
По своей сути цепь - это последовательность маленьких подшипников, соединённых между собой пластинами, организованными в четыре ряда - два внутренних и два внешних.
Сальниковая цепь
Сальниковая цепь
Бессальниковые цепи десятилетиями были нормой, но их было сложно поддерживать в смазанном состоянии, а значит, они подвержены быстрому износу в случае загрязнения, требовали более частой подтяжки и замены. Затем кому-то пришла в голову гениальная идея смазать цепь раз и навсегда и загерметизировать смазку. Так родилась сальниковая цепь. На сальниковых цепях смазка набита в трущиеся части под давлением или вакуумом при сборке цепи, а затем между внешними и внутренними пластинами на ось устанавливается резиновый сальник, запирающий смазку во втулке и предотвращающий попадание в неё грязи и воды. Сальниковые цепи обычно служат значительно дольше бессальниковых.
Растяжение цепи
Вы наверняка слышали о том, что у кого-то старая цепь "растянулась". Но на самом деле цепи не растягиваются, а увеличение их длины происходит в результате износа и истончения осей и втулок. Небольшое увеличение зазора втулки в каждом звене цепи в итоге приводит ко вполне ощутимому изменению её общей длины и расстояний между звеньями. С износом цепи её ролики, то есть внешние части втулок, которые контактируют со звездой, распределяют нагрузку неравномерно и начинают изнашивать её зубья, придавая им загнутую форму. С учётом того, что цепь работает примерно на одной шестой предела выносливости, намного более вероятно срезание всех зубов со звёзд, чем разрыв цепи от износа. Довольно часто изношенные звёзды можно увидеть прикреплёнными к стене над верстаком у мотомехаников как пример недальновидного отношения к мотоциклу.
К счастью, цепь и звёзды подают недвусмысленные сигналы об износе, включая шумную работу, дёрганую передачу тяги, вибрацию. Хотите узнать, насколько ваша цепь изношена? Читайте чуть ниже.
Смазка цепи
Поскольку большинство важных частей цепи смазаны с завода и герметичны, нет нужды топить сальниковую цепь в смазке. Всё, что действительно нужно при обслуживании цепи - это нанести немного смазки на ролики (которые, кстати, не вращаются - поэтому само слово "ролики" не совсем корректно) для поддержания сальников в хорошем состоянии. При нанесении смазки из баллона держите трубочку так, чтобы смазка попадала между внешними и внутренними пластинами цепи на внутренней части цепи. Тогда центробежная сила распределит смазку по всему сальнику. Наносить смазку на внешнюю часть цепи на задней звезде можно, но не слишком эффективно. О том - чем смазывать цепь мотоцикла, буду писать в другой раз - хочется попробовать разные варианты и есть несколько "подопечных". Напишите в комментариях свои варианты смазки и почему именно ей смазываете свои цепи.
Определяем износ цепи
Независимо от того, с какой тщательностью вы чистите и смазываете цепь, она вместе со звёздами рано или поздно износится. Проще всего определить их износ - это посмотреть на заднюю звезду, потому что её жизнь щадит меньше всего. Симметричны ли зубцы или скорее похожи на загнутые акульи зубы? Во втором случае это явный признак того, что финальная передача скоро потребует замены.
Ещё один простой тест - это попробовать оттянуть цепь от задней звезды на середине облегающей звезду части цепи. Если при отведении цепи под звеньями возникает видимая глазом щель - цепь удлинилась и требует замены.
И, наконец, износ можно просто замерить. Поставьте мотоцикл на передачу и попросите помощника перекатить его так, чтобы нижняя часть цепи натянулась. Теперь измерьте расстояние между шестнадцатью последовательными втулками. Если оно больше 256,5 мм, то цепь вытянулась больше, чем на 1%, допускаемый нормативами производителей (это верно для наиболее типичных 520, 525 и 530 цепей). Всегда заменяйте цепь вместе со звёздами, потому что изношенные компоненты приведут к ускоренному износу нового.
Надо помнить что износ цепи и "растяжение" цепи это разные вещи, растяжение цепи проверяется на конкретном мотоцикле по мануалу - разные модели мотоциклов имеют разное отметку на маятнике и разное расстояние от данной отметки до "отведенной" цепи.