Вариатор – это одна из основных составляющих трансмиссии скутера. Основная задача, которая стоит перед вариатором, это обеспечение необходимого режима скорости. Как правило, одним из самых популярных вариаторов считается клиноременный. Качество работы вариатора на прямую зависит от количества оборотов двигателя. Принцип работы вариаторы очень прост, особенно в сравнении с механической коробкой передач. К тому же, в случае поломки ремонтные работы обходятся в разы дешевле по сравнению с ручной коробкой передач.
Устройство и принцип работы
Основополагающими элементами считаются два шкива и соответственно ремень. Разрезанный ремень имеет трапециевидную форму. Название ремня (клиноременный) исходит от принципа его работы. Переход ремня на максимальный радиус подобный клину. Во время расхода шкивов, соответственно радиус становится меньшим, скутер теряет скорость.
Основным условием стабильной работы вариатора является его плотность на шкивах, отсутствие проскальзывания. Опытные пользователи данного рода техники утверждают, что 100%-го отсутствия проскальзывания не избежать. Но, необходимо максимально его минимизировать. В случае сильного проскальзывания, работа всей трансмиссии под угрозой. Поломок и замены деталей не избежать. К тому же, КПД значительно снижается. Ярким примером проскальзывания являются выбывшие обороты двигателя на самом старте (двигатель как бы работает, но движение техники не значительное).
Также проскальзывание ремня на прямую зависит от пружины шкива. Если она потеряла свою жесткость, необходимо ее заменить. Кроме этого, нестабильная, ухудшенная работа может быть из-за износа самого ремня.
Качественные ремни именитых от 6000 км.
Как ещё определить правильную работу вариатора? – во время начала движения обороты двигателя одинаковы до начала самого разгона. На максимальном отжиме ручки газа, обороты двигателя должны примерно соответствовать мощности двигателя. «Народные» мастера иногда проделывают некоторые «переделки», чтобы динамические качества скутера возросли. Также, чтобы ускорить скутер, есть вариант с полной заменой вариатора. К примеру, можно купить спортивный вариатор на скутер 50 или 150 кубов.
Вариатор скутера – стоит ли в нем ковыряться?
Зачем, вообще, нужен вариатор на скутере? Ни одно приличное транспортное средство, а скутер именно «приличное», не может обойтись без устройства, которое бы меняло соотношение оборотов двигателя и оборотов ведущего колеса. Иначе, машина не вытягивала бы под горку, не могла бы плавно тронуться с места и даже разогнаться. Обороты двигателя регулируются «газом», но при этом изменяются не только обороты, но и мощность. А иногда большая мощность, которая достигается на полных оборотах двигателя, требуется и на малой скорости.
У автомобилей таким агрегатом является коробка передач – механическая или автоматическая. Трогается на первой передаче, разгоняется на второй, на третьей и последующих уже едет в соответствии с заданным скоростным режимом. Так вот, вариатор на скутере – это, доходчиво говоря, коробка передач, только бесступенчатая, основанная на другом принципе действия. В ней изменение оборотов двигателя и оборотов колеса изменяется не скачками, а плавно, в автоматическом режиме. Но суть, функциональное значение те же самые.
Вариаторы бывают разных видов, но самый распространенный – механический клиноременной. Принцип его работы легко себе представить, посмотрев на велосипед с шимановской системой переключения скоростей. На педалях и на ведущем колесе установлены звездочки разных диаметров, цепь переключается велосипедистом с одной звездочки на другую. В результате можно, один раз прокрутив педали, пять раз прокрутить колесо, а можно, сделать соотношение оборотов и один к одному.
Тоже самое происходит в вариаторе. Только там не цепь, а ремень, и не пирамидка из звездочек на ведомом и ведущем вале, а валы с непостоянным диаметром по длине. Ремень, сдвигаясь по горизонтали, захватывает то больший, то меньший диаметры этих валов, плавно «переключая скорости». Этот сдвиг осуществляют специальные грузики под действием центробежной силы, раскручиваясь, они и сдвигают ремень. Ремень должен быть правильно натянут, плотно прилегать в валам. Но не следует его и натягивать слишком туго, двигателю придется тратить лишнюю мощность на то, чтобы передать вращение на колесо. Если ремень ослаблен, он будет пробуксовывать и изнашиваться. Во всем следует придерживаться золотого правила середины.
Обычно, регулировка вариатора в полном объеме произведена еще на заводе. По большому счету лезть внутрь не имеет смысла. Лучше, чем это сделали специалисты, самому не сделать. Но человеку свойственно желать добиться совершенства. Ему может показаться, что скутер ездит «не так», именно, из-за неправильно настроенного вариатора. Такое, и правда, случается. Ремень мог износиться или растянуться, могла ослабнуть центральная пружина. Такие вещи имеют свои симптомы, за которыми надо проследить. Стоит заметить, что при разгоне двигатель дает большие обороты, а скутер разгоняется слабо или рывками, то, скорее всего, дело в вариаторе. Разгон должен быть плавным и соответствовать оборотам двигателя. Стоит снять с вариатора крышку и посмотреть на то, как натянут и как стоит ремень.
На ведущем валу – со стороны двигателя, он должен захватывать минимально возможный диаметр, а со стороны ведущего колеса – максимально большой. Тогда и крутящий момент на колесе получится максимальный. Скутер легко тронется с места. Такое же положение ремень должен занимать и при холостых оборотах. При этом ремень должен плотно прилегать, не проскальзывать. Основная настройка сводится к правильному натяжению ремня. Если он растянут или изношен, его следует заменить на новый. При этом лучше не экспериментировать с ремнями, предназначенными для других моделей вариаторов. Имеет значение на только длина, но и ширина, толщина. Слишком широкий ремень, сдвигаясь, раньше времени упрется и не даст достичь оптимального соотношение между оборотами двигателя и вращением колеса.
Неправильная работа вариатора также может быть обусловлена изношенностью роликов, о которых говорилось выше. Если они стали угловатыми, то их тоже следует заменить. И опять же, не пытаться поставить их от другой модели. Каждый вариатор рассчитан на определенный тип и вес роликов. Так что в случае, если с ремнем и роликами все в порядке, то лучше обратиться за помощью к более опытному в ремонтах скутеристу или же к профессионалу.
Вариации на ручку
Итак, с общими принципами изменения передаточного отношения все должно быть ясно, теперь самое время приступить к механизму этого изменения, то есть как заставить шкивы вариатора скутера сдвигаться и раздвигаться именно тогда, когда это требуется. Для этого сразу оговоримся, что в скутерном вариаторе принято выделять ведущий
шкив (находится на коленвалу) и
ведомый
(находится на валу сцепления). В недрах ведущего шкива находятся специальные грузики цилиндрической формы (иногда также называемые роликами). Эти облитые пластиком металлические втулки помещены в специальные канавки, в которых они могут двигаться в радиальном направлении. Если перемещать грузики в ведущем шкиве от центра наружу, то они неизбежно будут сдвигать щеки шкива вместе. На самом деле, разумеется, движется лишь одна щека шкива вариатора, но это не принципиально. При вращении шкива грузики под действием центробежной силы стремятся наружу и, сдвигая щеки шкива, выталкивают наружу ремень. Чем быстрее вращается шкив, тем сильнее центробежная сила, действующая на грузики, и тем дальше наружу сжимающиеся щеки шкива вытолкнут ремень. Ведомый шкив не имеет грузиков, зато имеет большую пружину, которая постоянно стремится сжать его щеки вместе и вытолкнуть ремень наружу. Как и ведущий шкив, ведомый имеет лишь одну подвижную часть — внешнюю (именуемую в иностранной литературе torque driver). Именно торкдрайвер движется либо наружу, преодолевая сопротивление пружины и давая возможность ремню «провалиться» внутрь шкива, либо, наоборот, внутрь, ближе к зафиксированной части шкива. Таким образом,изменение рабочих радиусов шкивов вариатора скутера происходит всегда синхронно. Когда в ведущем шкиве ремень выходит наружу, то в ведомом, преодолевая сопротивление пружины, ремень, наоборот, продвигается внутрь, ближе к оси шкива вариатора.
Для более полного понимания процесса посмотрим,как ведет себя вариатор скутера при разных режимах работы двигателя. На холостом ходу частота вращения ведущего шкива вариатора минимальна. На грузики хоть и действует определенная центробежная сила, ее недостаточно, чтобы вывести ремень наружу. Ведь для этого требуется преодолеть сопротивление большой пружины ведомого шкива! Но вот газ открыт, обороты коленвала подскакивают, и теперь центробежной силы, действующей на грузики, уже достаточно, чтобы вытолкнуть ремень вариатора в ведущем шкиве чуть наружу.
Муфта ведущего шкива: крышка; направляющая пластина; корпус муфты; ролики.
Передаточное отношение меняется. Скорость вращения ведомого шкива вариатора значительно увеличивается, что заставляет сработать центробежное сцепление. Скутер трогается с места. Обороты двигателя выходят на свой рабочий уровень, тем временем ремень продолжает продвигаться все дальше и дальше наружу в ведущем шкиве вариатора, а в ведомом — глубже. То есть обороты остаются неизменными, а передаточное отношение постепенно меняется, заставляя скутер ехать все быстрее и быстрее. В этом, кстати, скрывается одно из больших достоинств вариатора — разгон происходит при постоянных оборотах, поэтому можно настроить всю систему так, что на протяжении разгона двигатель будет работать со своей максимальной мощностью (например, на механической коробке передач достичь такого нереально). Наконец, ремень достигает своего максимального конструктивного радиуса в ведущем шкиве вариатора, и минимального — в ведомом. Однако, как правило, удается разогнаться еще немного быстрее, но уже за счет увеличения оборотов двигателя скутера, а не за счет трансмиссии.
Когда газ закрывается во время движения, какое-то время происходит торможение скутера двигателем, пока не выключится центробежное сцепление. Как только оно выключается, под действием большой пружины ведомого шкива ремень принимает свое исходное положение, как при работе на холостом ходу скутера. Но как правило, сцепление скутера выключается только при почти полной остановке (10 — 25 км/ч).
Кстати, о сцеплении скутера. Устройство это, хоть и выполняет самостоятельные функции, очень тесно связано с самим вариатором скутера: при неправильной работе сцепления не будет правильно работать и вариатор, и наоборот. Скутерное центробежное сцепление — это почти всегда три колодки типа тормозных на барабанном тормозе, которые под действием центробежной силы выходят наружу и зацепляются с барабаном сцепления. Сам узел сцепления закреплен на ведомом шкиве вариатора и вращается, а вот барабан сцепления — на валу, который посредством несложного редуктора передает момент на заднее колесо. Таким образом, чтобы заставить скутер ехать,надо заставить крутиться барабан сцепления. Происходит это, как только ведомый шкив вариатора скутера наберет достаточную скорость вращения, чтобы центробежная сила стала достаточно велика, и колодки могли преодолеть силу упругости пружин сцепления, препятствующих их свободному движению наружу. Эти же пружинки и «выключат» сцепление, сжав колодки вместе, когда скорость вращения ведомого шкива упадет ниже критического для срабатывания сцепления уровня. Как видим, система проста. И действует практически безупречно, сводя управление силовым агрегатом к выкручиванию ручки «газа» (отсюда, кстати, пошло название одного популярного скутерного журнала: Twist’n’go — «Крути и езжай!»). Что не в последнюю очередь определило нынешнюю волну популярности скутеров.
На этом видео вариатор в действии. Показано как нельзя лучше.
