Доверять ли автомату?

[LISA]

Одни утверждают, что это воплощение техпрогресса и зов светлого будущего. Другие ворчат: этак скоро разучимся ко рту ложку подносить... Снова всех раздирает вопрос эпохи: доверять ли автомату?

(...)

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ СКУТЕРЫ
Другое место нашлось. Во второй половине 30-х годов США охватил скутерный бум. Десятки компаний бросились клепать смешные машинки, напоминающие табуретки на крохотных колесиках, и во всех использовались либо моторчики Cushman Husky, либо его клоны. Созданный в 20-е годы для «малой механизации» - всяких газонокосилок и бензопил - этот нижнеклапанный двигатель был оборудован автоматическим сцеплением, гениальным в своей простоте. К внутреннему барабану за один край крепятся колодки (примерно такие же, как в барабанном тормозе), второй край которых соединен с ним через пружины. При вращении внутреннего барабана под действием центробежной силы колодки расходятся и прижимаются к внешнему барабану, передавая ему момент. Система настолько эффективна, что пережила многие годы, и мы найдем ее внутри любого современного скутера.

Самое смешное в том, что создатели первых скутеров «не просекли фишку» и заставляли производителей моторов заменять такое сцепление на обычное, с принудительным выключением. Но вскоре дошло, что промахнулись, и к началу 40-х годов центробежное сцепление стало обычной принадлежностью скутера. Компания Salsbury шагнула дальше: в 1937 году представила скутер не только с автоматическим сцеплением, но и с клиноременным вариатором.

Устройство и принцип действия этого узла столько раз описаны в «Мото», что не станем сейчас на нем застревать. Чтобы освежить в памяти эту механику, посмотрите на схемы. Отмечу лишь, что в нашем представлении слова «вариатор» и «автомат» синонимы, но это не совсем так. Существуют и неавтоматические вариаторы, причем на мотоциклах их использовали еще до первой мировой войны - например, на британском Rudge Multi. Водитель изменял передаточное отношение при помощи рычага, связанного с ведущим шкивом, а многосложная система тяг одновременно сдвигала-раздвигала ведомый шкив. (История делает виток, и сейчас принудительное управление вариатором вновь входит в моду.)

Есть у вариатора еще одно достоинство. Давайте посмотрим, как его называют по-английски: Continously Variable Transmission, то есть «трансмиссия с непрерывным изменением (передаточного отношения)». В обычной трансмиссии поток мощности прерывается при переключениях передач, у вариатора он непрерывен. Для колесной машины это, может быть, не так уж и важно, а для гусеничной... С точки зрения проходимости гусеница незаменима, но для ее перематывания требуется такое усилие, что стоит включить нейтраль - и машина останавливается. Трактору это по барабану, а быстроходному снегоходу - обид: но. Вот почему чуть забегу вперед и отмечу, что в силу своей «непрерывности» вариатор - едва ли не единственный тип трансмиссии для снегоходов.

Однако вернемся к теме повествования... Вторую мировую войну пережили не многие американские производители скутеров, но выжившие вцепились в вариатор мертвой хваткой. Можно сказать, что этот узел стал отличительной чертой американской школы скутеростроения. Напомню, когда уже в 60-е годы свой скутер построил Harley-Davidson, то его создатели с гордостью предъявили миру вариатор (попутно замечу, что еще и пластиковую облицовку - это плюс! - в дизайне а-ля большой холодильник... Скажете - минус?.. Ну это как посмотреть! Взгляните, как выглядят некоторые ультрамодные скутеры).

МОПЕДУ - ВАРИАТОР, СКУТЕРУ - ГИДРО
А вот в Европе 40-50-х годов вариатор на скутере (впрочем, здесь правильнее использовать принятый тогда термин «мотороллер») не прижился. Видимо, подсознательно европейцы жаждут от 2-колесной машины спортивности (Боже, они и на мотороллерах гонялись - участвовали в «Шестидневке FIM» и ставили рекорды скорости!) и ради динамики готовы лишний раз дрыгнуть ножкой (или ручкой: с легкой руки - пардон за каламбур - создателя Vespa Коррадино д'Асканио на многих мотороллерах переключали скорости вращающейся левой рукояткой руля). Так что европейские скутеры той героической эпохи с вариатором - птица редкая: это немецкий DKW Hobby (и его лицензионные копии) и британский Triumph Tina.

Зато французы-мопедисты в 50-е годы приняли эту схему на ура. Рекламы запестрели фразами типа «мопед, который думает за вас сам»... Кстати, конструкторам пришлось решать непростую задачу: ведь мопед запускается с ходу велосипедными педалями, а центробежное сцепление передает момент только в одну сторону. Пришлось изобрести систему с двумя центробежными сцеплениями: второе передавало момент на коленвал от заднего колеса. И

Интересно, что ведомый шкив вариатора у мопедов французской школы нераздвижной: когда ремень переходит на большой радиус ведущего шкива, для компенсации изменяется расстояние междушкивами. Для этого двигатель подвешен к раме за верхнюю точку крепления, а снизу подпружинен. Конструкторы Peugeot поначалу сделали по-своему - разработали «порошковое» сцепление. В нем внутренний волнообразный диск и наружный барабан входили в сцепление друг с другом посредством металлического порошка: при вращении его отбрасывало к периферии.

Шкивы вариатора заставляли сжиматься не традиционные грузики, а металлическая дробь... Но вскоре поняли: нечего выпендриваться - и восприняли «общефранцузскую схему». Среднеевропейская конструкторская школа (Германия-Австрия-Бенилюкс-Чехия) пошла по другому пути. Ее столпы разработали ступенчатую автоматическую КП: высшие передачи включались дополнительными центробежными сцеплениями, отрегулированными на более высокие обороты, а при этом низшие передачи отключались муфтами свободного хода.

В Италии, которая после войны превратилась в страну мотороллеров, конструкторы компании Ducati решили создать самый роскошный скутер. Модель Cruiser 1952 года оснастили гидротрансформатором. Чем это устройство отличается от уже известной нам гидромуфты? Наличием третьего, реакторного колеса: в нем особым образом спрофилированные лопасти, изменяя направление потока жидкости, вновь устремляют его от турбинного к насосному колесу. Понятное дело, скорость потока замедляется в силу возросшего сопротивления, однако величина крутящего момента возрастает. Следовательно, изменяется передаточное отношение. На высоких скоростях, когда такая помощь становится помехой, реакторное колесо специальной муфтой блокируется и вращается вместе с насосным - и передаточное число становится равным единице. Трансмиссия такого типа потому называется гидродинамической, потому что крутящий момент в ней передается за счет кинетической энергии потока жидкости. Существует и другой тип -гидростатическая трансмиссия. В ней момент передается за счет давления жидкости. Самый распространенный тип такой передачи - ряд поршней, закрепленных на подвижной шайбе и входящих в «обойму» цилиндров. Перекашивая шайбу, при ее вращении удается изменять передаваемый момент. Подобные устройства встроены и в колеса, только в них они служат не насосами, а гидромоторами. Такая трансмиссия широко используется в строительной и сельскохозяйственной технике. Что сразу заставляет заподозрить: за малые размеры и массу гидростатическую трансмиссию не похвалишь. К тому же высокое давление в системе заставляет прибегать к сложным, а значит, и дорогим уплотнениям. Эти изъяны решил преодолеть итальянский инженер Бадалини: он объединил гидронасос и гидромотор в одном таком же компактном корпусе, в каком помещается и традиционная мотоциклетная КП. Вот что интересно: Бадалини разрабатывал этот агрегат для итальянской MV Agusta, но на серийной мототехнике итальянцы эту систему так и не применили. Зато патент купили японцы из Honda и в начале 60-х применили конструкцию в скутерах Honda Juno. Да и вообще гидротрансмиссии в ту пору полюбились японским конструкторам. Правда, в Yamaha и Fuji отдали предпочтение более привычному гидротрансформатору. Если сложные и дорогие Yamaha SCI и Honda Juno не имели успеха у покупателей, то Fuji Superflow (в котором для удешевления вообще отказались от коробки передач) выпускался в больших количествах и даже экспортировался в США.

Современный скутерный клиноременный вариатор:
а - ведущий шкив;
б - ведомый шкив;
в - клиновой ремень;
г - центробежное сцепление.


Salsbury - роскошный американский скутер 40-х годов.


Центробежное сцепление Peugeot:
а - наружный барабан;
б - внутренний диск;
в - металлический порошок.


DKW Hobby - редкий для 50-х годов европейский скутер с вариатором


Поскольку конструкторы DKW Hobby не решились отказаться от цепной главной передачи, компоновка машины получилась своеобразной.


Двухступенчатая автоматическая коробка передач мопеда Jawa 210 Automatic:
а - первичное центробежное сцепление;
б - центробежное сцепление второй (прямой) передачи;
в - шестерни первой передачи; г - муфта свободного хода; д - звездочка главной передачи.


Трансмиссия мотороллера Ducati Cruiser: на высоких оборотах грузы «б» под действием центробежной силы замыкают муфту сцепления «в», заставляющего реакторное колесо гидротрансформатора «а» вращаться совместно с насосным. При этом потери минимальны, а передаточное число равно единице.


Оборудованный гидротрансформатором мотороллер Ducati Cruiser, 1952 год.


Honda Juno M85 1962 года - первый скутер с гидростатической трансмиссией.


Fuji Rabbit Superflow 1968 года - мотороллер с гидротрансформатором. Сейчас компания Fuji Heavy Industries выпускает автомобили Sutaaru, а тогда была одним из крупнейших в мире производителей скутеров.


Схема гидростатической трансмиссии по патенту Бадалини:
а - входной вал;
б - шайба гидронасоса;
в - поршни гидронасоса;
г - поршни гидромотора;
д - шайба гидромотора;
е - выходной вал.




Статью подготовила Lisa специально для Proscooters.ru .Материалы взяты с сайта http://motoplanet.com.ua/