Анатомия сцепления мотоцикла: Вот как оно работает
Автомобильное и мотоциклетное дисковое сцепление работают по одному и тому же принципу: основа работы механизма – использование силы трения скольжения для передачи крутящего момента на ведущие колеса. Тем не менее, с точки зрения реализации механизма действия, мотоциклетные системы в значительной части отличаются от автомобильных аналогов, как минимум своими размерами и меньшим весом, а также рядом параметров.
Как работает сцепление мотоцикла
Используем ли мы ногу или руку для того чтобы привести его в действие, все мы прекрасно знаем, что, когда мы включаем сцепление, двигатель нашего мотоцикла получает возможность передавать мощность на трансмиссию и в конечном счете отправлять ее на заднее колесо.
Возможно для многих людей, даже тех, кто считает себя байкером и владеет мотоциклом, все что происходит внутри продолговатой металлической коробочки, установленной с боку от мотора по ходу движения мотоцикла, остается загадкой. Сегодня на одну тайну будет меньше, и мы вместе изучим основы работы механизма и посмотрим из каких деталей он состоит, на примере мотоцикла Harley-Davison VL 1933 года выпуска. Почему мы взяли именно эту модель, а не какой-нибудь Урал М-72? Просто, считаем, что Харлей, действительно крайне красив, да и принцип сцепления у всех мотоциклов, практически у всех, за последние лет 100 не изменился.
Harley-Davison VL 1930-х годов
Впрочем, отличие в управлении сцеплением, здесь все же есть: американская машина 30-х годов использует механизм сцепления, управляемый ногой, а не современный аналог, перенесенный на руль, в остальном принципы не изменились.
Из чего состоит сцепление мотоцикла?
Диски сцепления
Сердцем механизма сцепления является набор чередующихся пластин. Число дисков варьируется, но на главную суть дела количество фрикционов из волокон и стали не влияет. Диски с фрикционной поверхностью, закрепленной по обеим сторонам металлической плиты, в прошлом были асбестовыми, но в наше время их делают из органических смол.
Цель этих дисков, как не сложно догадаться одна – создание трения о стальные пластины, которые поочередно установлены между первыми.
На фотографии ниже представлены диски сцепления мотоцикла в разобранном виде. Пластины с закрепленным фрикционным слоем «отмечены» наличием «ключа» (специальные металлические выступы) с наружной стороны, стальные пластины имеют «ключ» внутри.
После того, как пластины скреплены вместе, их помещают между ведомым и нажимным дисками.
На модели мотоцикла VL, нажимной (ведущий) диск, имеет форму цилиндра, который прикреплен к стальным пластинам. Следует также отметить три штифта, которые удерживают ведущий и ведущий диски вместе, когда дисковое сцепление собрано воедино.
В собранном состоянии, фрикционные и стальные пластины уложены на ведущий диск в чередующемся порядке, начиная с диска с фрикционным покрытием. Стальные пластины сцепления зафиксированы на нажимном диске посредством тех самых «ключей», размещенных с внутренней стороны, что позволяет им вращаться им совместно, как единый блок.
Также, обратите внимание на то, что шпоночные пазы на ведущем диске выполнены в форме шлицов, которые позволяют стальным дискам двигаться вверх и вниз, в то время как фрикционные диски «плавают» между первыми.
Пакет дисков сцепления
После того, как ведомый диск установлен на пакет пластин, они скрепляются подпружиненными болтами. Болты проходят через диски сцепления, прикручиваясь тремя специальными гайками с обратной стороны.
Такая конструкция выравнивает элементы сцепления, а также позволяет фрикционным элементам двигаться между ведомым и нажимным дисками.
Пружины сцепления обеспечивают прижатие и инициируемое им трение между дисками с фрикционным покрытием и стальными пластинами, передавая крутящий момент от двигателя, дальше на трансмиссию.
Когда сцепление включено (педаль или ручка сцепления отпущены), давление, создаваемое пружинами достаточно удержания дисков без смещения. Важно также отметить, что диски, на которые нанесен асбест ни к чему не прикреплены, поэтому, без этого трения, создаваемого выжимными пружинами, диски могли бы прокручиваться относительно стали, что приводило бы к пробуксовке и «подгоранию» сцепления.
Отсюда вытекает следующий логичный вывод, до которого по незнанию или пренебрежению забывают некоторые неопытные кастомайзеры: если вы увеличиваете мощность/крутящий момент двигателя, вам необходимо использовать более мощные пружины, которые не позволят дискам проскальзывать относительно друг друга.
Также, по мере износа дисков с фрикционным покрытием, направляющие болты нажимных пружин сцепления можно подтянуть, чтобы восстановить прижимную силу до требуемых значений. Блок в сборе называется – пакетом дисков сцепления.
Корзина сцепления мотоцикла
Последний важный компонент сцепления, точно также как в автомобиле – корзина сцепления, которая, как следует из названия, соединяет компоненты пакета дисков сцепления.
На внутренней стороне корзины сцепления сделаны пазы, которые совпадают с «ключами» на внешних сторонах дисков с фрикционным составом. При помощи них, пластины фиксируются в корзине, но при этом они позволяют дискам двигаться вверх и вниз, точно также, как шлицы на ведущем диске позволяют перемещаться стальным дискам.
На внешней стороне корзины сцепления расположены зубья шестерни, которая обычно соединена с двигателем цепью или ремнем (это не та цепь, что идет на колеса, а более короткий ее аналог). В данном конкретном примере, на корзине сцепления есть две шестерни, так как для подключения к двигателю используется двухрядная цепь.
Принцип работы мотоциклетного сцепления
Итак, теперь у нас есть сцепление в сборе, где стальные пластины зацеплены на ведущем диске, фрикционные пластины прикреплены к корзине сцепления, и все это вращается через цепь, одним из концов которой прикрепленной к двигателю.
Все это дело монтируется на роликовых подшипниках, которые установлены на первичном валу коробки передач. Первичный вал имеет шпоночный паз, который фиксирует на нем диск. Это положение сцепления типично, когда рукоятка или педаль сцепления отпущены и сцепление включено. Когда вся система зафиксирована вместе, двигатель поворачивает корзину сцепления, которая поворачивает пакет дисков сцепления внутри него, проворачивая главный вал на трансмиссии.
Для отключения сцепления, диски должны быть отделены друг от друга. В виду того что диски с фрикционным покрытием закреплены на корзине сцепления, а стальные диски смонтированы с ведущим диском, если диски разжаты, то корзина сцепления будет продолжать вращение, в то время как стальные пластины, нажимной и ведомый диски окажутся неподвижными.
Как только ведомый диск перестанет вращаться, главный вал также остановит движение, поток мощность от двигателя к трансмиссии прекратиться.
Для реализации этого на модели VL установлен стержень, который проходит через главный вал, известный как главная тяга сцепления. На стороне сцепления коробки передач он прикреплен к трехлапчатой приводной пластине, лапки которой проходят через прорези в приводном диске и прижимаются к выжимному диску.
Сзади, на стороне кикстартера, тяга сцепления установлена на выжимном подшипнике сцепления, который установлен напротив вилки выжимного подшипника, к верхней части которой прикреплен рычаг выключения сцепления.
Рукоятка отпуска муфты фактически делает работу по отключению сцепления. Когда рычаг движется назад к заднему колесу, он поворачивает вилку выключения сцепления, которая тянет тяговый стержень сцепления через главный вал. Это, в свою очередь, прижимает приводную пластину к нажимному диску, отодвигая его от ведомого диска, снижая давление пружин на внутренних пластинах сцепления. Когда давление пружин ослабевает, пропадает и сила трения.
На следующем фото вы можете увидеть, как при перемещении рычага выключения сцепления назад, тяговый стержень сцепления выходит наружу. Расстояние, на которое он отодвигается небольшое, но достаточное, чтобы разъединить диски.
Вот так вся эта система работает.
Удивительно, насколько сложной может быть система сцепления. Даже на такой старой модели, как Harley-Davidson VL, которая была спроектирована более 80 лет назад, было проделано множество инженерных работ, без которых данная деталь просто не смогла бы работать надлежащим образом.
Если у вас когда-либо возникали проблемы со сцеплением на вашем мотоцикле, этот небольшой экскурс должен дать вам некоторое представление о том, насколько сложным может быть успешное диагностирование проблемы, особенно на машинах с большим пробегом. В следующий раз, когда вы потянете рычаг сцепления, просто уделите минутку, чтобы рассмотреть все операции, необходимые для отключения двигателя от передачи, чтобы вы смогли переключать передачи. Вы будете удивлены слаженной работе машинерии.
Для тех, кто ничего до этого не знал о работе системы сцепления на мотоцикле, надеемся, рассказ был увлекательным.
