Мотоцикл приспосабливается к дороге

Мотоцикл легко движется по хорошей асфальтированной дороге. Ровно гудит двигатель, с большой скоростью убегают назад окружающие предметы. Но вот кончилось шоссе, впереди проселок, покрытый песком. Мотоцикл съезжает с асфальта, и сразу же за его колесами протянулась глубокая колея. Двигатель завыл, послышались хлопки, а затем наступила тишина. Двигатель отказался от работы. В чем дело?

На песчаной дороге резко возросло сопротивление. У двигателя не хватило мощности преодолеть глубокий песок. Как же быть?

Когда мотоцикл попал на плохую дорогу, мотоциклисту надо было снизить скорость движения и повысить тяговое усилие мотоцикла. На меньшей скорости мотоцикл мог бы преодолеть возросшее сопротивление дороги. В силовой передаче мотоцикла имеется коробка передач (рис. 66).

Рис. 66. Простейшие коробки передач.

Она позволяет снизить скорость движения, не снижая оборотов коленчатого вала. Только при этом двигатель будет располагать достаточной мощностью, чтобы преодолеть сопротивление плохой дороги. Она позволяет увеличивать тяговое усилие на ведущем колесе мотоцикла, когда он попадает в тяжелые дорожные условия. Это главная задача коробки передач.

Иногда надо, чтобы двигатель работал, а усилия не передавались бы на колеса. Держать все время руку на рычаге сцепления неудобно. И в этом случае затруднение позволяет решить коробка передач. Коробка передач имеет приспособление, с помощью которого можно прервать передачу усилий даже тогда, когда сцепление включено. Это второе назначение коробки передач.

Каким же образом коробка передач способна увеличивать и уменьшать тяговые усилия? Представьте себе пару шестерен, находящихся в зацеплении. Одна шестерня имеет 20 зубьев, другая — 40. Шестерни надеты на валики. Когда большая шестерня сделает один оборот, малая шестерня успеет повернуться два раза. Говорят, что между шестернями существует передаточное отношение. В данном случае оно равно 1:2. Легко можно подсчитать и передаточное число: надо число зубьев ведомой шестерни разделить на число зубьев ведущей.

Вращая малую шестерню с большой скоростью, мы обеспечили вращение большой шестерни с меньшей скоростью, но зато усилий на большой шестерне будет больше, чем на малой.

Рис. 67. Передаточное отношение.

Коробка передач мотоцикла представляет собой набор шестерен и валиков, установленных в картере. Вводя в зацепление различные пары шестерен, можно добиться изменения скорости их вращения, а также развиваемых усилий.

Коробка передач большинства наших мотоциклов трехступенчатая, т. е. имеет три передачи.

Коробка передач мотоцикла К-55 имеет первичный (ведущий), вторичный (ведомый) и промежуточный валы (рис. 68).

Рис. 68. Детали коробки передач мотоциклов М-1-М и К-55.

На валах расположены шесть шестерен. Все шестерни постоянно попарно зацеплены. Когда двигатель работает на месте, вращается одна пара шестерен и усилие на заднее колесо не передается. Но, если вы включаете какую-нибудь передачу, например первую, в зацепление входит еще пара шестерен, т. е. работают обе пары.

На ведущем валу, связанном с механизмом сцепления, расположена шестерня, которая может перемещаться вдоль вала на шлицах. На ведомом наглухо насажена одна шестерня, а на промежуточном — три шестерни. Одна из них находится в постоянном зацеплении с шестерней ведомого вала.

Когда сцепление включено, ведущий вал коробки передач вращается, но усилие от него никуда не передается — мотоцикл стоит на месте. Шестерни коробки передач находятся в нейтральном положении. Но если шестерню, сидящую на ведущем валу, и подвижную шестерню промежуточного вала, находящуюся в постоянном зацеплении с ней, подвинуть влево, шестерня промежуточного вала, сидящая на шлицах, войдет в зацепление с шестерней, свободно насаженной на промежуточный вал. Теперь промежуточный вал вращается, а вместе с ним вращается и ведомый вал. От промежуточного вала вращение передастся на шестерню ведомого вала. Усилие от двигателя передается на колесо. В этом случае вращение происходит с самой малой скоростью, но зато на ведущее колесо передается наибольшее тяговое усилие. Это включена первая передача. Когда мотоцикл попадает в тяжелую дорожную обстановку, обычно включают первую передачу. Если ввести в зацепление другую пару шестерен, получится вторая передача. На второй передаче тяговое усилие будет меньше, но скорость движения увеличится.

Шестерня ведомого вала на торцовой части имеет кулачки. Стоит только среднюю шестерню ведущего вала подвинуть вправо, как она своими кулачками войдет во впадины между кулачков шестерни ведомого вала. Теперь вращение от ведущего вала будет прямо передаваться на ведомый вал. Промежуточный вал будет вращаться вхолостую. Такое зацепление дает высшую, или прямую, передачу.

На прямой передаче мотоцикл имеет самое малое тяговое усилие, но он может развить самую большую скорость. Надо сказать, что мотоциклисту больше всего приходится пользоваться прямой передачей (рис. 69).

Рис. 69. Прямая передача у мотоциклов М-1-М и К-55.

Коробке передач приходится работать в очень тяжелых условиях. Зубья ее шестерен подвергаются большим нагрузкам. Вот почему шестерни и валики изготовляются из очень прочной стали и термически обрабатываются.

Коробка передач мотоцикла М-72 устроена несколько иначе (рис. 70).

Рис. 70. Коробка передач мотоцикла М-72.

Она позволяет получить четыре передачи. В алюминиевом картере помещены два валика: ведущий и ведомый, с шестернями и механизмом переключения. Первичный (ведущий) вал коробки передач получает вращение от двигателя. На нем насажены шестерни первой, второй, третьей и четвертой передач. Внутри вала проходит шток механизма выключения. Шестерни первой, второй и третьей передач сделаны заодно с валом, а шестерня четвертой передачи насажена на вал и удерживается на нем шпонкой. Ведомый вал имеет четыре свободно вращающиеся на втулках шестерни. Все они постоянно зацеплены соответствующими шестернями ведущего вала.

Когда шестерни передвигаются, чтобы войти в зацепление, происходит шум — зуб попадает на зуб. От этого усиливается их износ. Другое дело, если шестерни постоянно зацеплены, — тогда их не надо передвигать, а поэтому никакого шума не будет. Работает двигатель, движутся все шестерни, и только ведомый вал стоит на одном месте, так как его шестерни находятся на втулках и с ним не связаны.

Чтобы мотоцикл начал двигаться, надо заставить вращаться ведомый вал вместе с его шестернями. Для этого служат муфты включения передач, насаженные на шлицах ведомого вала, между шестернями третьей и четвертой и шестернями первой и второй передач. Муфты включения вращаются вместе с ведомым валом. Муфты могут передвигаться вдоль вала.

Для включения первой передачи надо муфту подвинуть вправо. Ее кулачки войдут в боковые окна шестерни первой передачи. Теперь эта шестерня будет как бы заклинена на ведомом валу. Усилие здесь передается следующим образом: ведущий вал — шестерня первой передачи — шестерня первой передачи ведомого вала — муфта включения — ведомый вал. Размеры шестерен первой передачи подобраны так, что получаются наибольшие тяговые усилия. Вторую передачу можно получить, передвинув муфту влево. Ее кулачки войдут в окна шестерни второй передачи. Теперь усилия передаются так: ведущий вал — шестерня второй передачи ведущего вала — шестерня второй передачи ведомого вала — муфта ведомого вала — ведомый вал.