Motocykle

– działanie i regulacja. Większość współczesnych skuterów jest wyposażona w pasowe przekładnie bezstopniowe.

Taka przekładnia składa się z klinowego pasa napędowego współpracującego z kołami pasowymi o zmiennej średnicy. Jedno z tych kół jest kołem pasowym biernym, a drugie jest kołem pasowym czynnym, czyli aktywnie zmieniającym średnicę roboczą pod wpływem działania siły odśrodkowej. Kluczowym elementem skuterowej przekładni bezstopniowej jest multiwariator, czyli czynne koło pasowe. Mechanizm multiwariatora powoduje płynną zmianę średnicy koła pasowego przy zmianie jego prędkości obrotowej. Ponieważ multiwariator jest zazwyczaj montowany na wale korbowym silnika, skonstruowany jest tak, że wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego wzrasta średnica koła pasowego multiwariatora. Ponieważ pas napędowy nie rozciąga się, drugie koło pasowe, które odbiera napęd i przekazuje dalej na sprzęgło odśrodkowe, przekładnię i tylne koło, musi zmniejszać swoją średnicę. Jest to koło pasowe bierne. Bieżnie biernego koła pasowego ściskane są dość silną sprężyną przeciwdziałającą zmniejszaniu średnicy, na której pracuje pas.

Gdy silnik nie pracuje lub rozwija niewielką moc przy wolnych obrotach, koło pasowe połączone z multiwariatorem ma najmniejszą średnicę, a drugie koło pasowe ma wówczas średnicę największą, czyli przełożenie pomiędzy silnikiem a tylnym kołem jest największe. Takie przełożenie w przekładni bezstopniowej utrzymuje się, gdy skuter rusza i jedzie powoli. Wraz ze wzrostem obrotów wału korbowego wzrasta średnica koła pasowego połączonego z multiwariatorem. Przy maksymalnych obrotach silnika średnica koła pasowego połączonego z multiwariatorem jest największa, a średnica koła pasowego odbierającego napęd jest najmniejsza i wówczas mamy najmniejsze przełożenie pomiędzy silnikiem a tylnym kołem (skuter jedzie szybko). Multiwariator wykorzystuje w swym działaniu siłę odśrodkową, która jest wykorzystywana do zwiększania średnicy koła pasowego. Najpopularniejsze są multiwariatory rolkowe, ale w sporcie wykorzystywane są także multiwariatory dźwigniowe, które są zazwyczaj droższe, ale nie posiadają wad mechanizmów rolkowych. Wady i zalety obydwu typów multiwariatorów omówimy później. Teraz skupmy uwagę na działaniu najpopularniejszego multiwariatora rolkowego.

Multiwariator rolkowy składa się z dwóch tarcz. Wierzchnia tarcza jest dość płaska, a wewnętrzna jest mocno wgłębiona. Zazwyczaj obie tarcze mają bieżnie dla rolek. Rolki składają się z rdzenia i powłoki odpornej na ścieranie. Wewnętrzna tarcza multiwariatora połączona jest sztywno z jedną połówką koła pasowego i może przesuwać się pomiędzy tarczą zewnętrzną i drugą połówką koła pasowego. Połówki koła pasowego mogą być rozpierane dodatkowo niezbyt silną sprężyną, ale główną siłę zapewniającą rozpieranie połówek koła pasowego multiwariatora zapewnia sprężyna ściskająca połówki koła pasowego biernego. Siła odśrodkowa działająca na rolki powoduje przetaczanie ich w bieżniach w kierunku zewnętrznej średnicy tarcz multiwariatora. Jednocześnie pokonywany jest opór sprężyny i ściskane są połówki koła pasowego połączonego z multiwariatorem, a więc średnica tego koła wzrasta. Działanie multiwariatora, czyli jego reakcje na zmianę obrotów wału korbowego, zależne są głównie od ciężaru rolek i siły sprężyny współdziałającej z kołem pasowym biernym. Fabryczne rolki mają ciężar dochodzący do 8 gramów, a rolki proponowane przez firmy tuningowe mają ciężar nawet około 2 gramów. Oczywiście, im lżejsze rolki, tym późniejsza będzie reakcja multiwariatora na wzrost prędkości obrotowej wału korbowego, czyli mówiąc prościej, lekkie rolki sprzyjają wkręcaniu się silnika na wysokie obroty i sprzyjają też pracy na wysokich obrotach w całym zakresie prędkości.

Fabrycznie nie montuje się lekkich rolek, ale jeżeli zwiększymy obroty osiągane przez silnik za sprawą zabiegów tuningowych, to warto te wysokie obroty wykorzystać tak, aby silnik pracował najczęściej w przedziale pomiędzy obrotami mocy maksymalnej i maksymalnego momentu obrotowego. Niestety, właściwy ciężar rolek trudno dobrać i można to osiągnąć jedynie metodą prób i błędów, czyli montując zestawy rolek o różnej masie i wykonując jazdy próbne. Masa rolek musi być dobrana do masy obciążającej skuter, czyli w wypadku skutera sportowego do masy kierowcy. Oczywiście zamontowanie rolek zbyt lekkich sprawi, że skuter nie będzie osiągał maksymalnej prędkości, gdyż koło pasowe połączone z multiwariatorem nie osiągnie maksymalnej średnicy. Jeżeli rolki będą zbyt ciężkie, to koło pasowe połączone z multiwariatorem osiągnie swoją maksymalną średnicę, zanim silnik osiągnie obroty zbliżone do obrotów mocy maksymalnej, a wówczas skuter także nie osiągnie maksymalnej prędkości, gdyż silnik zostanie zduszony zbyt wysokim przełożeniem. Takie same zasady dotyczą doboru ciężarków w multiwariatorach dźwigniowych.
Największą wadą multiwariatorów rolkowych jest duża siła tarcia występująca pomiędzy rolkami i ich bieżniami. Tarcie powoduje dość szybkie zużywanie powierzchni rolek, a mocno zużyte rolki mają tendencję do blokowania się w bieżniach i powodują oporne działanie multiwariatora. Jego praca nie przebiega już tak płynnie. Te wady nie występują w multiwariatorach dźwigniowych, gdzie tarcie występuje głównie na osiach dźwigni. Multiwariatory dźwigniowe zazwyczaj są nieco cięższe, a ich konstrukcja jest bardziej skomplikowana. Nie występują tam jednak kłopoty związane z blokowaniem rolek w bieżniach, a co z tego wynika, automatyczna przekładnia skutera wyposażonego w multiwariator dźwigniowy zazwyczaj bardzo płynnie zwiększa i zmniejsza przełożenie bez denerwujących szarpnięć i nagłych zmian obrotów silnika.

Dobranie ciężaru rolek lub ciężarków to końcowa faza strojenia przekładni bezstopniowej. Na początku należy dostosować siłę sprężyny koła pasowego biernego do masy przewożonej na skuterze (kierowca plus pasażer, plus bagaż). Pamiętajmy, że zbyt słaba sprężyna będzie powodowała poślizg pasa klinowego i spowoduje jego przyspieszone zużycie, a ponadto przekładnia ze ślizgającym się pasem nie będzie efektywnie przenosić napędu z wału korbowego na koło. Kolejnym krokiem będzie dopasowanie sprężynek sprzęgła odśrodkowego do preferencji użytkownika, stylu jazdy i charakterystyki silnika. Oczywiście dla użytkownika jeżdżącego skuterem po zakupy odpowiednie będą dość delikatne sprężynki sprzęgłowe, które spowodują włączanie sprzęgła (przenoszenie napędu) już przy stosunkowo niskich obrotach wału korbowego. Wówczas skuter rusza niezbyt zrywnie, ale cicho i płynnie. Użytkownikowi o zacięciu sportowym zamontujemy silniejsze sprężynki sprzęgłowe, które spowodują włączanie sprzęgła dopiero przy obrotach maksymalnego momentu obrotowego. Skuter będzie ruszał zrywnie, ale z pewną zwłoką od „otwarcia gazu”.

Zespołem, w który ingerujemy dość rzadko, jest przekładnia końcowa. Jest to kaskada kół zębatych powodująca obniżenie prędkości obrotowej, dostosowując ją do średnicy koła napędowego. Teoretycznie można by pokusić się o wymianę par kół zębatych, aby zmienić przełożenie w pełnym zakresie obrotów. W praktyce robi się to sporadycznie i tylko w skuterach sportowych, gdyż dużo łatwiej i taniej jest wpływać na sumaryczne przełożenie, zmieniając średnicę opony.

Rafał Dmowski