„Wyskakiwanie biegów” to problem występujący najczęściej w motocyklach zużytych lub brutalnie eksploatowanych. Jaka jest przyczyna powstawania tego zjawiska i jak poradzić sobie z naprawą takiego uszkodzenia?
Pod względem budowy wewnętrznej motocyklowe skrzynie biegów dzielimy na dwuwałkowe i trójwałkowe. W skrzyniach dwuwałkowych napęd od silnika podawany jest na wałek główny (wejściowy) i przenoszony za pośrednictwem pary współpracujących kół zębatych na wałek zdawczy (wyjściowy). Takie rozwiązanie stosowane jest w większości współczesnych motocykli.
Skrzynie trójwałkowe charakteryzują się tym, że wejście i wyjście napędu leży zazwyczaj w jednej osi. Na biegu bezpośrednim w przeniesieniu napędu nie bierze udziału wałek pośredni, a jedynie wałki główny i zdawczy, które są wówczas zblokowane ze sobą, a przełożenie skrzyni biegów wynosi wówczas 1 : 1. Na pozostałych biegach napęd przenoszony jest za pośrednictwem dwóch par kół zębatych, najpierw z wałka głównego na wałek pośredni, a następnie z wałka pośredniego na wałek zdawczy. Takie rozwiązanie stosowane jest między innymi w polskim motocyklu Junak M10 i w starszych motocyklach, gdzie założenia konstrukcyjne wymagały umieszczenia łańcucha sprzęgłowego i łańcucha napędowego po tej samej stronie motocykla.
Motocykle ciężkie, wyposażone we wsteczny bieg posiadają dodatkowe koło zębate odwracające kierunek obrotów wałka zdawczego, umieszczone zazwyczaj na osobnym wałku.
Współczesne skrzynie biegów
Skrzynie biegów we współczesnych motocyklach są konstrukcjami dwuwałkowymi z kołami zębatymi o stałym zazębieniu. Skrzynie trójwałkowe, popularne w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku, nie są już powszechnie stosowane. W większości motocykli zmiana biegów odbywa się za pomocą dźwigni nożnej. Najpopularniejszym mechanizmem jest układ wodzikowy, przesuwający przesuwki lub koła zębate stale zazębione z wałkami. Sterowanie wodzikami odbywa się przeważnie za pośrednictwem pazurkowo-kołkowego mechanizmu zmieniacza osadzonego na wałku sterowania wodzików. Innym, rzadziej i dawniej stosowanym sposobem jest system z klinem lub trzpieniem przesuwnym współdziałającym z kulkami blokującymi stale zazębione ze sobą koła zębate.
Włączanie biegów odbywa się przy udziale sprzęgieł kłowych, a niekiedy sprzęgieł wielowypustowych. Skrzynia biegów współczesnego motocykla jest zazwyczaj zblokowana z silnikiem we wspólnej obudowie i smarowana wspólnym obiegiem oleju. Wspólna obudowa skłania do minimalizacji wymiarów skrzyni, a małe wymiary wymuszają precyzję wykonania. To sprawia, że skrzynie biegów są wrażliwe na zużycie, a powstające luzy mogą powodować ich nieprawidłowe działanie.
Przyczyny awarii
Głębokie zużycie lub brutalna eksploatacja to najpowszechniejsze przyczyny awarii skrzyni biegów. Na skutek zużycia najczęściej powstają luzy pomiędzy kołami zębatymi i wałkami, na których się one obracają. Niebezpieczne luzy mogą wystąpić także między kołami przesuwnymi i wodzikami na skutek wytarcia „łapek” wodzików oraz między ściankami ścieżek na wałku sterowania wodzików i kamieniami przesuwającymi się w tych ścieżkach.
Brutalna zmiana biegów skutkuje zazwyczaj wygięciem wodzika i jego późniejszym nieprecyzyjnym działaniem. Przy silnym wygięciu wodzika może dojść do włączenia biegu, zanim poprzedni bieg zostanie wyłączony. Włączenie dwóch biegów jednocześnie powoduje rozerwanie obudowy skrzyni lub wyłamanie zębów jednego lub większej liczby kół zębatych. Wygięcie wodzika będzie powodowało również niecałkowite zazębienie sprzęgła kłowego po przeciwnej stronie wodzika, a to zwiększa obciążenia na współpracujących powierzchniach i powoduje takie uszkodzenie części, że siły działające na powierzchnie kłów samoczynnie rozłączają zazębienie. Skutkuje to „wypadaniem biegu”.
Awaria skrzyni biegów polegająca na „wypadaniu biegu” może być skutkiem niefachowej naprawy lub niedbałego montażu po naprawie. Ciasne upakowanie kół zębatych na wałkach skrzyni biegów wymaga bardzo precyzyjnego dystansowania skrzyni. Jakiekolwiek nadmierne luzy i przesunięcia wałków względem siebie i względem obudowy mogą być przyczyną nieprecyzyjnego działania dźwigni zmiany biegów, trudności z włączeniem biegu, wypadania biegów, a nawet tendencji do włączania dwóch biegów jednocześnie. Najważniejszą rolę w prawidłowym ustawieniu wałków względem siebie, wodzików i względem obudowy pełnią półpierścienie ustalające osadzone w rowkach łożysk i w rowkach wykonanych w osadach łożysk. Występują one jedynie w blokach dzielonych w płaszczyźnie poziomej i są typowe dla współczesnych motocyklowych silników produkcji japońskiej. Zastosowanie tych pierścieni uniemożliwia poosiowe przesunięcia łożysk i wałków, na przykład w momencie zmiany biegów. Zaniedbanie związane z zagubieniem tych półpierścieni podczas rozbiórki skrzyni i ponowne zamontowanie łożysk bez półpierścieni spowoduje nieprecyzyjne działanie mechanizmu zmiany biegów i wypadanie biegów. Obecność półpierścieni ustalających położenie łożysk w obudowie skrzyni biegów stwarza pewne utrudnienia remontowe, gdyż nie jest możliwa wymiana łożyska skrzyni bez rozpołowienia silnika.
Jak to naprawić?
Naprawa „wyskakującego biegu” we współczesnym motocyklu ze skrzynią biegów zblokowaną z silnikiem i blokiem silnika dzielonym w płaszczyźnie poziomej zawsze rozpoczyna się wymontowaniem i rozpołowieniem silnika. Na szczęście nie jest w tym wypadku potrzebne odkręcanie głowicy i bloku cylindrów, gdyż konstrukcja współczesnych silników motocyklowych pozwala na rozpołowienie bloku przy pozostawieniu dokręconej głowicy. Należy poddać wnikliwej weryfikacji wszystkie elementy odpowiedzialne za pracę skrzyni na „wypadającym” biegu, a więc oba koła zębate przenoszące napęd na danym biegu, wpusty koła blokującego dany bieg, luz pomiędzy wodzikiem i kołem blokującym, stan samego wodzika, a w szczególności zużycie powierzchni trących, luz wodzika na wałku wodzików i luz kołka prowadzącego wodzik w ścieżce wałka sterującego pracą wodzików. Jeżeli tu nie odkryjemy nieprawidłowości, to należy jeszcze sprawdzić mechanizm wybieraka biegów, który na skutek luzu lub zużycia może powodować bardzo płytkie zazębienie „wyskakującego” biegu.
Oczywiście najlepszym sposobem naprawy jest wymiana zużytych części na nowe. Prostowanie skrzywionych wodzików jest ryzykowne, gdyż powstające przy okazji mikropęknięcia w wysoko utwardzonym materiale mogą spowodować pęknięcie wodzika. Równie ryzykowne jest wtórne szlifowanie powierzchni wpustowych, powodujące zmniejszenie wytrzymałości kół zębatych.
Rafał Dmowski
Komentarze (0)