Мотоциклетная трансмиссия — это трансмиссия , созданная специально для мотоциклов . Они также могут использоваться на других легких транспортных средствах, таких как трехколесные мотоциклы и квадроциклы , картинги , внедорожные багги, авторикши , газонокосилки и другие коммунальные транспортные средства, микроавтомобили и даже некоторые сверхлегкие гоночные автомобили.
Большинство двухколесных транспортных средств с механической коробкой передач используют последовательную коробку передач . Большинство мотоциклов (кроме скутеров) переключают передачи (которых у них все больше пять или шесть) ножным рычагом переключения передач. На типичном мотоцикле можно напрямую выбрать первую или вторую передачу из нейтрального положения, но доступ к более высоким передачам возможен только по порядку — невозможно переключиться со второй передачи на четвертую, не переключившись через третью передачу. Пятиступенчатая конфигурация этой конфигурации будет известна как «одна вниз, четыре вверх» из-за расположения передач по отношению к нейтральному положению, хотя некоторые мотоциклетные коробки передач и/или механизмы переключения передач можно поменять местами, чтобы можно было использовать схему переключения «одна вверх, четыре вниз». Нейтраль находится «на расстоянии половины щелчка» от первой и второй передач, поэтому переключение между двумя передачами можно выполнить одним движением.
Полностью автоматические трансмиссии гораздо менее распространены на мотоциклах, чем механические, и в основном встречаются только на мотороллерах , мопедах , скутерах , минибайках и некоторых кастомных круизерах и экзотических спортивных мотоциклах . Типы включают: гидравлическую автоматическую трансмиссию , бесступенчатую трансмиссию и автоматическую трансмиссию с двойным сцеплением . [1]
Полуавтоматические трансмиссии на мотоциклах также называются трансмиссиями с автоматическим сцеплением или иногда ручными трансмиссиями без сцепления. Они функционируют так же, как и обычный полностью ручной мотоцикл с последовательной коробкой передач , за исключением того, что они используют полностью автоматическую систему сцепления или иногда гидротрансформатор , но все еще требуют участия водителя для ручного переключения передач. Они гораздо менее распространены, чем мотоциклы с обычными ручными трансмиссиями, обычно используют центробежное сцепление и в основном встречаются на небольших мотоциклах, таких как минибайки , мотоциклы с подножкой (step-thru) (например, Honda Super Cub ), небольшие мотоциклы для бездорожья (например, питбайки ) и различные (в основном старые) мопеды и мотороллеры . Полуавтоматические трансмиссии часто ошибочно называют «автоматическими» трансмиссиями, что верно лишь отчасти, но не полностью, поскольку для переключения передач все еще требуется участие водителя, и эти трансмиссии не будут автоматически переключать передачи сами по себе.
Другие применения полуавтоматических трансмиссий на мотоциклах включают в себя спортивно-туристический мотоцикл Yamaha FJR1300AE с автоматической системой сцепления YCCS , линейку 2- и 3-скоростных полуавтоматических трансмиссий Hondamatic от Honda , использовавшихся на различных мотоциклах в 1970-х и 1980-х годах, и трехколесный мотоцикл BRP Can-Am Spyder Roadster с его линейкой трансмиссий SE5 и SE6 . Некоторые высокопроизводительные спортивные мотоциклы также используют систему переключения передач с триггером, установленным на руле, лепестком, переключателем или кнопкой, и автоматически управляемой системой сцепления. [2] [3] [4] [5]
Квикшифтеры — это электронные устройства, которые позволяют переключать передачи без сцепления (и обычно переключать передачи вниз) на высокопроизводительных мотоциклах со стандартной механической коробкой передач. ЭБУ работает совместно с датчиком и микроконтроллером ( ЦП ), чтобы на мгновение отключить зажигание и/или впрыск топлива, чтобы водитель мог переключать передачи. [6] Двунаправленные квикшифтеры технически считаются полуавтоматическими, поскольку приведение в действие сцепления вообще не требуется, однако однонаправленные квикшифтеры, такие как те, что используются в 2016 Kawasaki Ninja ZX-10R и Ninja H2/R , работают только при переключении передач вверх, и водителю по-прежнему приходится вручную приводить в действие сцепление и нажимать на дроссель при переключении вниз, так что в этом смысле они не являются на самом деле полуавтоматическими.
Вес самых больших туристических мотоциклов (иногда превышающий 360 кг или 800 фунтов) иногда таков, что они не могут эффективно толкаться назад сидящим водителем, и они оснащены задней передачей в качестве стандарта. В некоторых случаях, включая Honda Gold Wing и BMW K1200LT , это на самом деле не задняя передача, а функция стартера, которая при реверсе выполняет ту же функцию. Чтобы избежать случайного срабатывания, задняя передача часто включается с помощью совершенно отдельного переключателя управления — например, тумблера на головке топливного бака — когда главный переключатель передач находится в нейтральном положении.
Раньше (до Второй мировой войны) было распространено ручное переключение передач с помощью рычага, расположенного сбоку от топливного бака (над ногой водителя). Британские и многие другие мотоциклы после Второй мировой войны использовали рычаг справа (тормоз слева), но сегодня переключение передач стандартно осуществляется с помощью ножного рычага слева.
Традиционные скутеры (например, Vespa ) по-прежнему имеют ручное переключение передач с помощью поворотной рукоятки на левой стороне руля, с со-вращающимся рычагом сцепления. Современные скутеры часто оснащались бесступенчатой трансмиссией с управлением дроссельной заслонкой , таким образом заслужив термин «крути и иди» .
Мотоциклы Underbone и миниатюрные мотоциклы часто имеют ножной рычаг переключения передач с тремя-пятью скоростями, но сцепление автоматическое (обычно центробежное). Этот тип трансмиссии без сцепления (без ручного сцепления) по-прежнему требует ручного переключения передач водителем, и система обычно известна как полуавтоматическая трансмиссия .
Сцепление в трансмиссии мотоцикла с ручным переключением передач обычно представляет собой набор пластин, установленных поочередно, одна из которых зацеплена с двигателем изнутри, а другая — с входным валом трансмиссии снаружи . Независимо от того, мокрые ли они (вращающиеся в моторном масле) или сухие, пластины сжимаются пружинами, вызывая трение между пластинами до тех пор, пока они не начнут вращаться как единое целое, приводя в действие трансмиссию напрямую. Рычаг на руле использует механическое преимущество через трос или гидравлическое устройство для освобождения пружины(пружин) сцепления, позволяя двигателю свободно вращаться относительно трансмиссии.
Автоматические и полуавтоматические трансмиссии обычно используют центробежное сцепление , которое работает по-разному. На холостом ходу двигатель отсоединяется от входного вала коробки передач, что позволяет и ему, и мотоциклу свободно вращаться (в отличие от автоматических систем с гидротрансформатором, при правильно отрегулированном центробежном сцеплении нет «холостого хода»). По мере открытия дроссельной заслонки и увеличения оборотов двигателя противовесы, прикрепленные к подвижным внутренним поверхностям трения (соединенным с валом двигателя) внутри узла сцепления, постепенно выбрасываются дальше наружу, пока не начнут соприкасаться с внутренней частью внешнего корпуса (соединенного с валом коробки передач) и передавать все большее количество мощности двигателя. Эффективная «точка зацепа» автоматически находится путем равновесия, где мощность, передаваемая через (все еще проскальзывающее) сцепление, равна той, которую может обеспечить двигатель. Это позволяет осуществлять относительно быстрый старт с полностью открытой дроссельной заслонкой (при этом сцепление отрегулировано таким образом, чтобы двигатель вращался на оборотах, близких к максимальному крутящему моменту) без замедления или торможения двигателем, а также обеспечивает более плавный старт и маневры на низкой скорости при более низких настройках дроссельной заслонки и оборотах.
Выше определенной скорости двигателя — когда мотоцикл находится в правильном движении, поэтому входной вал коробки передач также быстро вращается и, таким образом, позволяет двигателю ускоряться дальше за счет проскальзывания сцепления — внешнее давление утяжеленных фрикционных дисков достаточно, чтобы сцепление вошло в режим полной блокировки, так же, как и обычное пластинчатое сцепление с полностью отпущенным рычагом или педалью. После этого проскальзывания сцепления нет, и двигатель заблокирован и предоставляет всю свою доступную мощность трансмиссии; обороты двигателя теперь зависят от скорости движения по дороге и текущего передаточного числа (либо под контролем пользователя в полуавтоматическом режиме, либо в зависимости от скорости движения по дороге (и иногда от положения нагрузки/дроссельной заслонки) в настройке CVT). В типичном CVT передаточное число будет выбрано таким образом, чтобы двигатель мог достичь и поддерживать свою максимальную скорость мощности как можно скорее (или, по крайней мере, при полном газе в системе, частично зависящей от нагрузки), но в полуавтоматическом режиме водитель несет ответственность за этот выбор, и он может ездить весь день на высшей передаче (или первой), если он так предпочитает. Кроме того, когда двигатель вращается достаточно быстро, чтобы заблокировать сцепление, оно останется полностью включенным до тех пор, пока обороты снова не упадут ниже этой критической точки, даже если дроссельная заслонка полностью отпущена. Ниже точки блокировки частичное или полное отпускание дроссельной заслонки может привести к быстрому падению оборотов благодаря обратной связи более низкой скорости двигателя, что означает меньшее давление трения. Этот режим работы, подобный переключению, может привести к определенному характерному поведению центробежного сцепления-автомата, например, к возможности быстрого свободного хода под уклон с места, при этом торможение двигателем срабатывает только при кратковременном повороте дроссельной заслонки (и не может быть затем отменено без торможения до довольно медленного, зависящего от передачи темпа), и срабатывание блокировки на более низкой скорости с полным по сравнению с минимальным дросселем.
Конструкция Pre-unit , также называемая раздельной конструкцией, представляет собой архитектуру двигателя мотоцикла, в которой двигатель и коробка передач являются отдельными корпусами. В конструкции unit двигатель и коробка передач имеют один общий корпус.
Во многих современных конструкциях двигатель расположен перед коробкой передач. От звездочки с одной стороны коленчатого вала цепь или звездочка, непосредственно установленная на сцеплении, приводит в действие сцепление, которое часто можно найти за большой круглой крышкой с одной стороны коробки передач. Сцепление соединено с входным валом коробки передач. Для мотоциклов с цепным приводом выходной вал коробки передач обычно соединен со звездочкой, которая приводит в движение цепь конечного привода.
Большинство современных механических коробок передач мотоциклов имеют шестерни «постоянного зацепления», которые всегда соединены, но могут свободно вращаться на валу, пока не будут заблокированы зубчатым скользящим хомутом или « собачьей муфтой ». Поскольку шестерни всегда вращаются и к ним можно получить доступ только последовательно, синхронизация обычно не требуется. Для экономии места оба вала могут содержать смесь фиксированных и свободно вращающихся шестерен, при этом некоторые шестерни встроены в скользящие части.