Принцип работы вариатора на скутере

В общем, картина работы этой части скутера выглядит так: на ведомом шкиве прикреплен узел сцепления, который совершает вращательное движение. А сам барабан сцепления размещен на валу, через двухступенчатый упрощенный редуктор передает оборотный момент к заднему колесу скутера. Поэтому если вы хотите чтобы ваш скутер поехал, необходимо придать оборотов барабану сцепления.

Вариатор скутера — устройство и принцип действия
Бывает, что после многочисленных поездок по отечественным дорогам ваш «железный пони» нуждается в небольшом ремонте. Тогда и хозяин начинает ломать себе голову над тем, где же взять запчасти к любимцу, ведь долго обходиться без этого замечательного средства передвижения невозможно, особенно тем, кто к нему привык. В помощь хозяину скутера приходят сервисы ТО, интернет-магазины и рынки.

Чтобы понять принцип работы вариатора, можно представить себе механику изменения передаточных отношений в обычных двухколесных велосипедах. Их вариатор выглядит как некоторое число звездочек спереди, которые соединяются цепью. Эта картина слегка обобщена, ведь звездочек у клиноременного вариатора попросту не найти, так как вместо них располагаются два шкива.

Вариатор скутера одновременно выполняет несколько важных задач. В таком легком и небольшом средстве передвижения он заменяет объемную коробку передач и значительно упрощает конструкцию скутера. Более того, водитель практически не участвует в процессе передачи крутящего момента к колесу.

Часто мастера начинают выдумывать новые способы усовершенствования вариатора скутера, но, как правило, получается только хуже. Необходимо помнить, что заводские настройки – это наиболее оптимальный вариант для хорошей работы вашего скутера. Идеальной настройкой принято считать ту, при которой вариатор скутера обеспечивает равномерный разгон, а этого добиться не так и просто.

Вариатор скутера имеет в своем составе V-образного шкивы. Каждый из них имеет две половинки, похожие на конусы, которые то приближаются, то отдалятся одна к другой. Шкивы соединяются через гибкий ремень с сечением, которое по форме напоминает равнобедренную трапецию.

Одно известно однозначно, что лишь при хорошо настроенном вариаторе вы сможете плавно менять скорость своего движения. Это сохранит ваш скутер и поможет более комфортно пользоваться им.

Если вы новичок в общении с техникой и владеете этим средством передвижения совсем недавно, то попытаться настроить вариатор скутера можно, но лучше все же попросить более знающих мастеров, чтобы потом не возникло неприятных сюрпризов на дороге.

Если детальнее рассмотреть сцепление скутера, то это устройство нельзя считать автономным, так как оно прямо и непосредственно связано с устройством вариатора скутера. Если одна из этих систем механизма будет работать неправильно, то собьется и работа второго.

Если описать словесно всю конструкцию, как соединены вариатор скутера, барабан сцепления и колодки, то получится большая словесная путаница, распутать которую будет сложно даже бывалому механику.

В общем, картина работы этой части скутера выглядит так: на ведомом шкиве прикреплен узел сцепления, который совершает вращательное движение. А сам барабан сцепления размещен на валу, через двухступенчатый упрощенный редуктор передает оборотный момент к заднему колесу скутера. Поэтому если вы хотите чтобы ваш скутер поехал, необходимо придать оборотов барабану сцепления.

Скутер поедет только тогда, когда у ведомого шкива вариатора будет необходимая скорость вращения. Это нужно для преодоления колодками силы упругости, которые присущи пружинам сцепления. Как видите, система запуска скутера довольно простая.

Шкивы и пасс вариатора – это тоже не исключение. Помните, что хорошо настроенный вариатор скутера – это важная ступень к вашему безопасному передвижению по дороге.

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).

Вариации на ручку

Муфта ведущего шкива:

крышка;
направляющая пластина;
корпус муфты;
ролики.

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).

На этом видео вариатор в действии. Показано как нельзя лучше.

Двигатель не запущен.

Начнем с самого простого. Почему клиновидный ремень? Из рисунка слева видно, что ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и «вклинивается» в шкив только своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним.

Двигатель не запущен.

Малые обороты двигателя.

Средние обороты двигателя.

Максимальные обороты двигателя.

На рисунках показаны также положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя.

Как устроен ведущий центробежный шкив вариатора? Довольно просто!
Разберемся в его конструкции, показанной на рисунке:

Ведущий центробежный шкив вариатора.

Теперь немного о ведомом шкиве (рисунок ниже).

Существуют также более простые модели мотороллеров у которых отсутствует вариатор на ведущем валу. Вместо него установлен простой шкив и передаточное число от него к ведомому фиксированное на всех оборотах двигателя. Такие модели больше 50 км/ч. не развивают и «тупо» набирают обороты с места. Ведомый же шкив у них такой же как и у вариаторных — под пружиной и служит только для натяжения ремня. Единственный плюс такого устройства — ремень служит дольше.

Дальше вступает в работу автоматическое сцепление, которое находится в сборе с ведомым шкивом.

Принцип действия вариатора впервые описал никто иной, как Леонардо да Винчи. Впрочем, это не все, благодаря чему он стал знаменит, хотя за вариатор ему искреннее спасибо! 😉

Многие владельцы скутеров, обладающие уже достаточным опытом их эксплуатации, имеют весьма смутное представление об устройстве вариатора. А между тем, знать принцип работы вариатора, необходимо каждому скутеристу.
Впрочем, принципиальная схема вариатора весьма проста и практически идентична как для автомобиля, так и для скутера. Попробуем в ней хотя бы бегло разобраться..

Вариатор скутера.

Еще на этапе покупки скутера, читая его описание на ценнике в магазине, мы видим такую фразу «безступенчатый вариатор». Означает это то, что на скутеры, в отличие от большинства автомобилей, устанавливают не классическую коробку передач, а вариатор (в некотором роде коробку автомат), что избавляет водителя о необходимости дергать рычаг кпп.

Принцип действия вариатора впервые описал никто иной, как Леонардо да Винчи. Впрочем, это не все, благодаря чему он стал знаменит, хотя за вариатор ему искреннее спасибо! 😉

В вариаторе скутера нет фиксированных передач, как в автомобилях. Там есть одна длинная.. Точнее, в вариаторе заложено передач много, но изменение передаточного числа происходит плавно и без рывков, благодаря чему, скутер ускоряется ровно и быстро.

Клиноременная передача.

Принцип действия вариатора скутера, хорошо виден в следующем видеоролике.

Составные части вариатора — два раздвижных шкифа и прилегающий к ним ремень, имеющий в разрезе форму правильной трапеции. Если части шкифа сдвигаются, то они выгоняют ремень на максимальный радиус, как клин. Именно из этого принципа действия вариатора, передача была названа клиноременная.

Если же наоборот, половинки (щеки) вариатора раздвинуть, ремень пройдет на меньший радиус, соответственно передаточное число станет меньше.

Чем выше становятся обороты двигателя скутера, тем сильнее сжимается основной ( ведущий ) шкив и сильнее размыкается ведомый, меняя этим передаточное число и соответственно усилие, прилагаемое к заднему колесу.

Также выделяют литые и составные вариаторы. Инженеры разработали множество типов конструкций этих деталей, однако наиболее часто в скутерах используются именно клиноременные вариаторы.

Поскольку клиноременной вариатор — это наиболее часто используемая конструкция, которая устанавливается на скутер, устройство вариатора этого типа будет описано далее.

Вариатор скутера, устройство которого может немного отличаться в разных моделях мототранспорта, — намного проще, чем стандартная ручная или автоматическая коробка передач. Его замена и ремонт обойдутся намного дешевле, по сравнению с классическими МКПП и АКПП. Кроме этого, водитель при управлении скутером с вариатором практически не участвует в переключении скоростей, поскольку работа вариатора зависит от количества оборотов самого двигателя.

Так вот, есть такая штука, называется вариатор. Грубо говоря — это бесступенчатая автоматическая коробка передач. Ставится практически во все скутеры, тем самым позволяя им при относительно малой мощности показывать достаточно высокие динамические характеристики. Сравните ходовые качества какого-нибудь советского мопеда, и современного скутера-полтоса.

. и вообще немного о жизни Матроскина.

Похоже, некоторыми последними сообщениями я у многих вызвал вопрос: «О чём это он вообще?» 🙂

Так вот, есть такая штука, называется вариатор. Грубо говоря — это бесступенчатая автоматическая коробка передач. Ставится практически во все скутеры, тем самым позволяя им при относительно малой мощности показывать достаточно высокие динамические характеристики. Сравните ходовые качества какого-нибудь советского мопеда, и современного скутера-полтоса.

Вариатор действует на таком же принципе. Только вместо цепи — ремень, а вместо звёздочек — конусные шкивы («щёки»).

Вот видео с описанием принципа действия автомобильного вариатора:

На скутере всё работает ещё проще:

При увеличении оборотов две конусные щеки начинают сжиматься, выталкивая ремень на внешний радиус, тем самым изменяя передаточное отношение. Вот и весь секрет «автоматической коробки» скутера.

Задний вариатор на скутер обеспечивает простую, но весомую функцию – это по сути центробежное сцепление, что обеспечивает плавность набора скорости при старте с места. Задний вариатор на скутер состоит из:

1. Передний и задний вариатор скутера.

Каждый владелец “железного коня” однажды или того чаще встречается с необходимостью заменить передний вариатор скутера. Некоторые решают заменить имеющийся передний вариатор из-за неполадок, другие хотят улучшить имеющиеся показатели и заменяет его на модель новее, добавляют тюнинг или вовсе покупают спортивный вариатор.

Наиболее часто встречаются клиноременные передние вариаторы, которые состоят из:

Задний вариатор на скутер обеспечивает простую, но весомую функцию – это по сути центробежное сцепление, что обеспечивает плавность набора скорости при старте с места. Задний вариатор на скутер состоит из:

Вариатор на скутер может прослужить больше года, при нормальном обслуживании этого транспортного узла. Перед началом сезона стоит разбирать и осматривать на наличие дефектов и неисправностей. Даже для небольшого тюнинга вариатора следует научиться самостоятельно его разбирать и собирать в первоначальный вид. Но несмотря на долговечность данной детали вашего транспорта – полная замена вариатора скутера все же должна производится по необходимости.

Любая неисправность вариатора – повод к его переборке. А проявляются они по-разному. Расставим их от первых признаков болезни до ее запущенных случаев. Если динамика аппарата вдруг заметно улучшилась, но упала максималка, это может свидетельствовать о стершемся ремне или начале износа грузиков (роликов).

Если не обращать внимания на необычную резвость, со временем появятся рывки. Это означает, что ролики уже сильно истерты (наметившаяся проплешина увеличивает износ в геометрической прогрессии). При ослаблении центральной пружины ведомого шкива (она не только «оседает», но нередко и «раскручивается» под действием вращающих моментов) или пружин колодок центробежного сцепления или износе их накладок появляется задумчивость в разгоне.

Четвертый такт, выпуск. По инерции коленвал продолжает свое вращение (для равномерности вращения на коленвале установлены грузы — щеки коленвала), поршень идет наверх. Одновременно открывается выпускной клапан, и отработавшие газы выходят в выхлопную трубу. При достижениии поршнем ВМТ, выпускной клапан закрывается.

Изобретатель 4-тактного двигателя внутреннего сгорания (как впрочем, и двухтактного) немец Николаус Август Отто (1832-1891). Поэтому ДВС иногда называют двигателем Отто.

Из соображений экономичности, все больше скутеров оснащается четырехтактными двигателями. Хотя эти моторы при одинаковом объеме цилиндра уступают по мощности двухтактным, они обладают своими преимуществами:

-экономичность расхода топлива

-четырехтактный двигатель работает тише и устойчивей.

Итак, перейдем к описанию устройства и работы четырехтактного двигателя скутера.

На коленвале установлена ведущая звездочка, обеспечивающая (через цепь) вращение распределительного вала, находящегося в головке цилиндра. Этот вал определяет, когда должен быть открыт или закрыт один из двух клапанов (клапаны впуска и выпуска), в зависимости от положения поршня. На распредвале находятся кулачки, которые задействуют коромысла клапанов. (на схеме изображен распределительный вал)

Клуб любителей четырехтактных скутеров — все о китайских скутерах: ремонт скутера, тюнинг китайских скутеров, запчасти для четырехтактных скутеров, усройство вариатора скутера, карбюратора скутера и других узлов китайского скутера.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания изучают в школе, но я все же опишу его.

Первый такт, впуск. Поршень идет вниз, клапан впуска открывается, и топливная смесь поступает из карбюратора в цилиндр. Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается.

Клуб любителей четырехтактных скутеров — все о китайских скутерах: ремонт скутера, тюнинг китайских скутеров, запчасти для четырехтактных скутеров, усройство вариатора скутера, карбюратора скутера и других узлов китайского скутера.

Второй такт, сжатие. Поршень идет вверх, топливная смесь сжимается. Кокда поршень находится в нескольких миллиметрах от верхней мертвой точки (ВМТ), свеча воспламеняет топливо, сжатое поршнем.

Клуб любителей четырехтактных скутеров — все о китайских скутерах: ремонт скутера, тюнинг китайских скутеров, запчасти для четырехтактных скутеров, усройство вариатора скутера, карбюратора скутера и других узлов китайского скутера.

Третий такт, рабочий ход (расширение). После воспламенения горючего оно сгорает, горячие газы быстро расширяются, толкая поршень вниз (оба клапана закрыты).

Клуб любителей четырехтактных скутеров — все о китайских скутерах: ремонт скутера, тюнинг китайских скутеров, запчасти для четырехтактных скутеров, усройство вариатора скутера, карбюратора скутера и других узлов китайского скутера.

Четвертый такт, выпуск. По инерции коленвал продолжает свое вращение (для равномерности вращения на коленвале установлены грузы — щеки коленвала), поршень идет наверх. Одновременно открывается выпускной клапан, и отработавшие газы выходят в выхлопную трубу. При достижениии поршнем ВМТ, выпускной клапан закрывается.

Клуб любителей четырехтактных скутеров — все о китайских скутерах: ремонт скутера, тюнинг китайских скутеров, запчасти для четырехтактных скутеров, усройство вариатора скутера, карбюратора скутера и других узлов китайского скутера.

Далее повторяются все четыре такта.

Хотелось бы еще коротко описать принцип работы двухтактного двигателя, для сравнения. Как следует из названия, этот мотор имеет только два такта.

Первый такт. Поршень идет вверх, сжимая топливную смесь в камере сгорания. Происходит воспламенение смеси (не достигая ВМТ). Когда поршень находится в ВМТ, впускные окна в стенке цилиндра открыты, благодаря этому топливная смесь поступает в кривошипную камеру (из-за разницы давления, в камере оно ниже)

Вот это анимированая модель двухтактного двигателя, на ней же показан принцип работы резонатора, который возвращает топливную смесь обратно в цилиндр. В четырехтакном же двигателе выпускной канал закрывается клапаном, поэтому установка тюнингового глушителя, рассчитаного на двухтакники, ничего (кроме шума) не принесет.

Второй такт, рабочий ход. Расширяющиеся газы толкают поршень вниз. Когда он находится внизу, он открывает выпускные и впускные (здесь — окно канала, связывающего кривошипную камеру и цилиндр) окна. Так как газы выходят в сторону меньшего сопротивления, т.е. в выхлопную трубу, их место занимает топливная смесь, поступающая из кривошипной камеры, где смесь находится под давлением.

Плата сцепления обычно не доставляет проблем владельцу. Случаи ее разрушения очень редки и, в основном, связаны с заводским производственным браком.

По своей конструкции центробежное сцепление скутера, устанавливаемое на большинство моделей, гениально. И как все гениальное — просто.
В связи с этим оно отличается высокой надежностью, простотой обслуживания и ремонта.

Конструкция центробежного сцепления.

1. Барабан сцепления (колокол).
2. Первичный вал с платой и конусом ведомого шкива.
3. Колодка сцепления.
4. Вторичный вал.
5. Фрикционная накладка.
6. Пружина.
7. Втулка.
8. Подшипник.
9. Ремень вариатора.

Принцип работы

Крутящий момент от работающего на холостых оборотах двигателя с ведущего шкива предается на ведомый 2 посредством ремня вариатора 9. Происходит свободное вращение первичного вала вместе с платой сцепления. Так как обороты невелики, то усилие пружин 6 обеспечивает максимальное сдвижение колодок 3, и их контакта с барабаном 1, жестко установленном на вторичном валу 4, не происходит.

Типичные неисправности сцепления

В основном владельцы производят ремонт центробежного сцепления скутера для замены колодок 2 в связи с износившимся фрикционным слоем. Обычно эта неисправность характеризуется необходимостью значительно повышать обороты двигателя для того, чтобы тронуться с места. Если же происходит заклинивание колодок, что достаточно редко, то это сопровождается вращением ведущего колеса на холостых оборотах.

Износ барабана 4 обычно сопровождается появлением на его внутренней поверхности, контактирующей с колодками, концентрических борозд. При их появлении следует произвести проточку и шлифовку барабана, если есть такая возможность. Если же нет, то заменить барабан.

Низкая тяга, плохое движение под уклон, повышенный шум, который производит центробежное сцепление скутера, свидетельствует о выходе из строя подшипников вала. Их необходимо заменить, иначе может произойти заклинивание.

Плата сцепления обычно не доставляет проблем владельцу. Случаи ее разрушения очень редки и, в основном, связаны с заводским производственным браком.

Как видим, благодаря своей простоте, такая трансмиссия надежна и в случае ремонта не требует больших затрат и умения. Нужно просто быть внимательнее к различным проявлениям неисправностей и своевременно их устранять.

Для того чтобы увеличивать или уменьшать расстояние, на котором конусы располагаются друг от друга, применяется механический способ воздействия на один из этих шкивов. При этом второй сжимается специальной пружиной для того, чтобы обеспечить необходимое натяжение ремня.

В процессе эксплуатации современного станочного оборудования необходимо осуществлять регулирование скорости вращения главных технологических элементов в соответствии с потребностью возникающей в ходе обработки деталей или заготовок.

Для того чтобы изменять количество оборотов шпинделя в единицу времени в станочном оборудовании применяются ступенчатые коробки скоростей. В общем и целом ступенчатые коробки скоростей отличаются надежностью, доказанной временем, однако имеют и некоторые недостатки. Одним из них является то, что они не позволяют плавно регулировать количество оборотов, так как имеют фиксированный набор их значений. К тому же, для переключения скоростей необходимо останавливать двигатель станка.

Для обеспечения возможности плавного регулирования количества оборотов шпинделя используются вариаторы, специальные электрические приводы и гидротрансформаторы. Наиболее распространенными из них являются вариаторы.

Эти устройства используются для обеспечения плавного регулирования количества оборотов шпинделя главным образом потому, что они компактны, просты по своей конструкции и имеют высокий коэффициент полезного действия.

В технике вариаторами скорости именуются такие конструкции, которые обеспечивают плавное и бесступенчатое изменение числа оборотов ведомого вала в определенном диапазоне значений при фиксированном числе оборотов вала ведущего. Название этого устройства имеет латинские корни: в переводе на русский язык «variator» означает «изменитель».

В промышленном производстве наиболее широко распространены вариаторы скорости, основу конструкции которых составляют раздвижные шкивы и клиновые ремни. Они отличаются бесшумностью в работе, простотой конструкции, надежностью. К тому же в них не требуется обеспечивать значительное первоначальное натяжение ремня. Регулировка скорости вращения ведомого вала в таких вариаторах в процессе их работы осуществляется достаточно просто.

Система передачи в таких устройствах в большинстве случаев состоит из двух шкивов, которые соединены между собой клиновидным ремнем. При этом каждый из шкивов состоит из двух основных деталей, имеющих коническую поверхность. Они могут раздвигаться и сдвигаться, благодаря чему происходит изменение диаметра.

Для того чтобы увеличивать или уменьшать расстояние, на котором конусы располагаются друг от друга, применяется механический способ воздействия на один из этих шкивов. При этом второй сжимается специальной пружиной для того, чтобы обеспечить необходимое натяжение ремня.

Следует заметить, что кинематических схем конструкций вариаторов существует немало. Основная задача, которую решают эти устройства – бесступенчатое преобразование угловых скоростей, что и является главным преимуществом подобных механизмов.

Вариаторы используются в тех машинах, механизмах и агрегатах, где необходимо изменять передаточное отношение бесступенчато. К таковым относятся мотороллеры, снегоходы, квадроциклы, автомобили, металлорежущие станки, мешалки, конвейеры.

Применение этих устройств позволяет фиксировать скорость вращения и плавно регулировать ее непосредственно на ходу, благодаря чему машины используются более производительно, а эксплуатировать их оказывается удобнее.

А теперь об устройстве. На первичном валу 2 редуктора расположен ведомый шкив вариатора и центробежное сцепление, и на этот же вал передается крутящий момент от них. Далее крутящий момент передается на промежуточный вал с блоком шестерен 3 и затем на вторичный вал 4 на котором находится колесо 5. В картер 1 залито необходимое количество моторного масла для смазывания шестерен.

Что такое редуктор? Редуктор — это комплект шестеренок, заключенных в один общий корпус, который называется картер. Наличие картера позволяет компактно расположить детали передач, защищает детали от механических повреждений и загрязнений, обеспечивает необходимую смазку.

Для чего нужен редуктор? А нужен он для изменения скорости вращения валов, в меньшую или в большую сторону.
Редукторы установлены на всех мотороллерах между вторичным валом автоматического центробежного сцепления и колесом.

На рисунке 1 показана вся трансмиссия мотороллера. Красным обведен картер редуктора 1 с блоком шестерен 2, 3 и 4. Данный редуктор относится к типу зубчатый цилиндрический двухступенчатый, имеет довольно высокое передаточное число и снижает обороты вала 4 с колесом 5 в несколько раз, при этом повышает почти во столько же раз тяговую силу.

А теперь об устройстве. На первичном валу 2 редуктора расположен ведомый шкив вариатора и центробежное сцепление, и на этот же вал передается крутящий момент от них. Далее крутящий момент передается на промежуточный вал с блоком шестерен 3 и затем на вторичный вал 4 на котором находится колесо 5. В картер 1 залито необходимое количество моторного масла для смазывания шестерен.

Существуют также редуктора, которые относится к типу зубчатый цилиндрический одноступенчатый. Принцип построения такого редуктора показан на рисунке 2. В нем, в картере 1 расположены только два вала вместо трех, описанных выше: первичный 2 и вторичный 3. На вторичном валу 3 находится колесо.

Как минимум раз в сезон (а лучше раз в месяц) проверяйте наличие и уровень масла в картере. При отсутствии масла или его малом уровне со стороны редуктора начинает появляться неприятный гул, что приводит к быстрому износу подшипников, втулок и шестерен.