Текст книги "Книга юного мотоциклиста"
Автор книги: Иван Серяков
сообщить о нарушении
Текущая страница: 9 (всего у книги 11 страниц)
Как переключают передачи
Мы уже знаем, что для того, чтобы включить ту или другую передачу, надо передвинуть либо шестерни, либо муфты переключения. Делается это специальным механизмом переключения.
На некоторых мотоциклах (например, К-55, М-1-М) механизм переключения передач приводится в действие только ножной педалью (рис. 71).
Рис. 71. Механизм переключения передач у мотоцикла М-1-М.
Иногда на мотоциклах, кроме педали, есть еще и ручной рычаг (ИЖ-56, М-72).
Механизм переключения передач мотоциклов К-55, М-1-М и К-175 состоит из валика, который связан с педалью, сектора, вилки и кулачка перевода шестерен.
В коробке передач мотоцикла М-72 включение и выключение передачи производятся передвижением той или иной муфты переключения. Муфты имеют пазы, в которые входят вилки переключения. Вилки могут перемещаться, передвигая муфты вдоль ведомого вала коробки передач. Вилки насажены на валик, помещенный в картере коробки передач. Пальцы на концах вилок входят в вырезы сектора переключения. Когда сектор поворачивается, пальцы скользят по фигурным вырезам. Вилки передвигаются, а вместе с ними и муфты.
Сектор переключения сидит на валике. Валик сектора, а следовательно, и сектор можно передвигать с помощью или рычага, или педали.
Педаль соединена поводком с кривошипом. На кривошипе насажены две собачки, между которыми поставлена пружинка. Пружинка все время стремится свести собачки вместе. На валик переключения насажен храповик. Концы собачек могут ходить между зубьями храповика. Когда кривошип повернется, одна из собачек войдет между зубьями храповика и повернет валик, на котором он сидит. Произойдет включение передачи.
Прислушайтесь внимательно, когда происходит включение передач. Вы услышите в коробке слабые щелчки. Это работают фиксаторы.
Иногда мы говорим: «зафиксируйте» – закрепите. Вот и в коробке передач, когда шестерни устанавливаются на какую-нибудь передачу, они фиксируются, закрепляются, чтобы во время хода мотоцикла самопроизвольно сами по себе не вышли бы из зацепления. Опасность самопроизвольного выключения возрастает при увеличении износа шестерен. Фиксатор состоит из шарика и пружинки. Когда включается та или иная передача, шарик фиксатора входит в соответствующую лунку, сделанную на торце сектора переключения. Пружинка при этом крепко удерживает шарик в лунке. Переключить передачу можно только тогда, когда шарик выйдет из лунки. Для этого сектор надо с силой повернуть, что и делает водитель. Шарик сожмет пружинку и выйдет из лунки.
Как пустить двигатель
Мотоцикл готов к работе, мы проверили все механизмы. Можно теперь пускать двигатель. На мотоцикле эту работу выполняет пусковая педаль. Надо заставить вращаться коленчатый вал двигателя и добиться первой вспышки в цилиндре. Как только смесь воспламенится, услуги пускового механизма не понадобятся.
Пустить двигатель можно, если резко нажать ногой на пусковой механизм (рис. 72).
Рис. 72. Пусковой механизм мотоцикла М-72.
Механизмы коробки передач придут во вращение, а от них начнет вращаться коленчатый вал. У мотоцикла М-72 на валу пускового механизма, который помещен в нижней части картера, имеется шестерня, свободно вращающаяся на втулке. Шестерня постоянно зацеплена с шестерней первой передачи ведомого вала коробки передач и соприкасается с шестерней, насаженной на ведущий вал. Если мы повернем эту шестерню, то она повернет ведущий вал, а через сцепление – коленчатый вал двигателя.
Коленчатый вал должен повернуться резко. Для этого, очевидно, надо резко повернуть шестерню пускового механизма. Шестерня пускового механизма имеет на торцовой части скошенные зубья – храповик, в зубья входит собачка. Когда мотоциклист ногой нажимает на педаль пускового рычага, вал пускового механизма поворачивается. Вместе с валом поворачивается и собачка. Собачка, поворачиваясь, упирается в зубья храповика. Усилия от этой шестерни передаются шестерне ведомого вала, а оттуда шестерне ведущего вала, сцеплению и, наконец, коленчатому валу. Так устроен пусковой механизм мотоцикла М-72.
Пусковой механизм мотоцикла К-55 состоит из пусковой педали, вала, зубчатого сектора, шестерни с храповиком и возвратной пружины. Стоит только нажать на педаль, как повернется вал, а вместе с ним и зубчатый сектор. Шестерня с торцовым храповиком повернет ведущий барабан сцепления, который связан с коленчатым валом двигателя при помощи цепи. Двигатель будет пущен в ход.
Как только мы отпустим педаль механизма, возвратная пружина отведет ее в исходное положение. Сектор перестанет зацепляться шестерней, действие механизма прекратится.
Таким образом, усилия от двигателя дошли до коробки передач. Но на этом путь их еще не кончился. Чтобы мотоцикл мог двигаться, они должны еще добраться до ведущего колеса. Как же усилия добираются до ведущего колеса? Существует два способа передачи этих усилий.
Неломающийся вал
Когда мотоцикл мчится по дороге, он встречает много неровностей. Вот на выступ наехало заднее колесо – от удара оно приподнялось. Теперь оно попало в ямку – колесо опустилось.
Представьте себе, что мы соединили бы вторичный валик коробки передач с задним колесом сплошным металлическим стержнем. Тогда заднее колесо при вертикальном перемещении все время поднимало бы или опускало задний конец этого стержня.
Подойдите к стене, в которую одним концом заделан железный прут. Возьмитесь за свободный конец и попробуйте перемещать его то вверх, то вниз. В конце концов, вы либо развалите стену, либо поломаете прут.
То же самое произойдет рано или поздно с нашим стержнем. Очевидно, устанавливать жесткий стержень между задним колесом и коробкой передач для мотоцикла не годится. Нужен такой стержень, который позволил бы передавать усилия от коробки передач на ведущее колесо под некоторым углом и при этом не ломался бы.
Еще в XVI столетии итальянский ученый Кардано предложил такой вал. По имени ученого он был назван карданным валом. В технике он нашел широкое применение. Применен он и на некоторых мотоциклах, в частности на мотоцикле М-72.
Кардан имеет крестовину и две вилки (рис. 73).
Рис. 73. Схема кардана.
Давайте закрепим одну вилку неподвижно и начнем поворачивать другую.
Повернем ее вверх – ушки вилки повернутся на пальцах крестовины. То же самое произойдет, если мы повернем ее вниз, вправо, влево. Сколько бы раз мы ни поворачивали вилку в любые стороны, сломать кардана нам не удастся.
Карданный вал соединен со вторичным валом через эластичную резиновую муфту. Муфта также допускает передачу усилий под некоторым углом. Совместная работа кардана и муфты хорошо обеспечивает передачу усилий на заднее колесо (рис. 74).
Рис. 74. Детали карданной передачи мотоцикла М-72.
Главная передача
Усилия от карданного вала передаются на главную передачу. Главная передача состоит из двух зацепленных друг с другом конических шестерен. Одна из них, ведущая, сделана с хвостовиком. Хвостовик соединен с карданной передачей. Другая шестерня, ведомая, соединена со ступицей колеса. Число зубьев шестерен у мотоцикла М-72 подобрано таким образом, что передаточное число равно 4,62. Это позволяет увеличивать тяговое усилие на ведущем заднем колесе. Шестерни помещаются в алюминиевом картере. Картер имеет два отверстия, закрываемые пробками. Через одно из них заливается, а через другое спускается масло.
Вместе с карданным валом вращается и хвостовик с конической шестерней. Зубья ведущей шестерни захватывают зубья ведомой шестерни, заставляя вращаться вместе с ней и ступицу заднего колеса.
Но назначение главной передачи состоит не только в том, чтобы повысить тяговое усилие. Посмотрите внимательно – ведь вращение коленчатого вала, ведомого вала и колеса происходит совсем в разных плоскостях. Главная передача и «перерабатывает» направление вращения карданной передачи под углом 90°.
Передача цепями
У мотоциклов М-1-М, К-55 и ИЖ-56 и других передача от двигателя на заднее колесо производится цепями. При помощи одной цепи усилие передается от двигателя на ведущий барабан сцепления, а затем при помощи другой – от коробки передач на заднее колесо. Как же устроена эта передача?
На коленчатом валу двигателя имеется зубчатое колесо. И на ведущем барабане сцепления – тоже. На коленчатом валу насажена маленькая шестерня, а на ведущем барабане зубьев гораздо больше. Подбирая размеры шестерен, конструкторы добились, что ведущий вал коробки передач вращается с меньшей скоростью, чем коленчатый вал. Но мы уже знаем, что при таком положении разовьется большое усилие. Однако этого оказалось мало. Шестерня-звездочка, насаженная на вал коробки передач, во много раз меньше ступицы с зубьями заднего колеса (рис. 75).
Рис 75. Цепная передача мотоцикла М-1-М.
Это также позволяет понизить число оборотов и увеличить тяговое усилие мотоцикла.
От звездочки к колесу идет цепь. Цепи бывают втулочные и втулочно-роликовые. Втулочная цепь состоит из пластинок и втулок, скрепленных между собой. Такая цепь проста по устройству, но требует обильной смазки. Применена она на машинах М-1-М, ИЖ-56 и К-55 для передачи усилий от двигателя к сцеплению. Ее называют моторной цепью.
Втулочно-роликовая цепь передает усилия от коробки передач на заднее колесо. Она состоит из наружных и внутренних звеньев. Наружные звенья – это две пластинки, которые соединены между собой осями. Внутренние звенья – также две пластинки, но с запрессованными втулками. На втулках свободно насажены ролики. Наружные и внутренние звенья соединены между собою. Оси наружных звеньев вставляются во втулки соседних звеньев. С обратной стороны на оси надеваются пластинки наружных звеньев. Чтобы разъединить цепь, они снабжаются легкосъемным звеном-замком.
Уход за цепью мотоциклов ИЖ-56 и К-175 гораздо проще, так как она закрыта кожухом.
Глава седьмая
НА ЧЕМ ХОДИТ МОТОЦИКЛ
Для чего нужна ходовая часть
К ходовой части мотоцикла относятся рама, колеса с шинами, передняя вилка и задняя вилка (рис. 76).
Рис. 76. Ходовая часть мотоцикла.
Одни механизмы непосредственно соприкасаются с дорогой, другие служат основанием для двигателя и других агрегатов, а третьи предназначены бороться с тряской, которая возникает при движении мотоцикла.
Рама. Рама мотоцикла работает в тяжелых условиях. Она воспринимает на себя толчки, которые передаются от колес, и поэтому должна быть жесткой, прочной и в то же время иметь небольшой вес (рис. 77).
Рис. 77. Рама мотоцикла М-72.
Лучший материал для изготовления рамы – стальные трубы: и легко, и прочно.
Колесо. Колесо мотоцикла состоит из обода, ступицы и спиц (рис. 78).
Рис. 78. Колесо со спицами.
Обод колеса сделан из стальной ленты специального профиля. Он мягкий и прочный. Тонкие стальные спицы связывают обод со ступицей. Один конец спицы нарезной, на него навертывается ниппель. Другой, вставляемый в ступицу, загнут и имеет утолщение – шляпку. Спицы работают на растяжение. Зачем понадобилось заставить спицы работать на растяжение? Спицы расположены не по радиусу, а наклонно, касательно к втулке. Чтобы разорвать спицы, расположенные таким образом, надо приложить огромную, до 300 килограммов, силу. Спиц в колесе бывает 36–40. Такое колесо очень прочно, но изготовление его сложно.
Значительно проще изготовить колесо, обод которого соединялся бы со ступицей сплошным металлическим диском. Но дисковое колесо обладает большим недостатком. При движении нередко бывает, что сильный ветер дует сбоку. Но он свободно проходит мимо спиц, почти не встречая сопротивления. А дисковые колеса мешают управлению мотоциклом и применяются поэтому на машинах, у которых колеса маленького диаметра, – на мотороллерах.
Рис. 79. Дисковое колесо.
Ступица колеса представляет собой втулку с фланцем. Внутри втулки установлены шариковые или роликовые подшипники. В зависимости от того, как крепится ступица, колеса бывают легкосъемные, как, например, у мотоцикла М-72, и нелегкосъемные.
Чтобы снять колесо мотоцикла М-72, достаточно вывернуть ось. А у мотоцикла К-55 снять заднее колесо гораздо труднее. Для этого надо отсоединить тормозную тягу, разобрать замок цепи и снять цепь, отвернув гайку, вынуть ось.
У некоторых мотоциклов колеса для удобства делаются взаимозаменяемыми. Переднее можно поставить назад, а заднее – вперед. У мотоциклов М-1-М и К-55 колеса нельзя поменять местами, а у мотоцикла М-72 с коляской все колеса взаимозаменяемые.
В джунглях Америки
С древних времен индейцы, селившиеся по берегам Амазонки, делали надрезы на коре каких-то деревьев и добывали белый сок, похожий на молоко. Это были высокие деревья с густой пушистой кроной. В джунглях они никогда не росли зарослями. Они любят одиночество: на одном гектаре едва встретишь три-четыре дерева. Это бразильская гевея. Много трудов приходилось затрачивать, чтобы добыть белый сок гевеи. Но тяжелый труд окупался с лихвой. Добытый сок индейцы обрабатывали – коптили в густом дыму – и получали липкую массу коричневого цвета, которую называли «као-чу» – слезы дерева. Отсюда и произошло название «каучук». Индейцы пропитывали каучуком свою одежду, и тогда она становилась водонепроницаемой. Делали из него обувь, осветительные свечи, жевали.
Лишь в начале XVIII века каучуком стали интересоваться европейцы. В Европу стали ввозить изделия, сделанные из каучука, – обувь, посуду, одежду. Каучук стал находить применение в быту. С появлением автомобилей и мотоциклов потребность в каучуке резко выросла. Плантации гевеи появились на острове Цейлоне и островах Малайского архипелага.
Долгое время наши автомобили и мотоциклы ходили на шинах из каучука, добытого в английских и голландских колониях. Бразильская гевея не растет даже в самых теплых местах нашей страны.
Сотни ученых исследовали растения нашей страны, но напрасно – каучуконосов не находили.
И вдруг после долгих лет поисков было обнаружено, что кок-сагыз, или горный одуванчик, – сильный каучуконос. Вскоре плантации кок-сагыза зазеленели на полях Белоруссии, Украины, средней России. Наша страна получила каучук, выращенный под нашим советским небом.
Однако потребность в каучуке росла так быстро, что натурального каучука не хватало. Шла упорная работа по созданию искусственного синтетического каучука.
В 1926 году Советское правительство объявило международный конкурс на создание синтетического каучука. Победителем в этом конкурсе оказался русский ученый С. В. Лебедев. Он открыл способ производства каучука в заводских условиях. По способу Лебедева, каучук добывался из спирта. Для получения же спирта использовался картофель или древесные опилки. Даже виднейшие ученые не поверили сообщению об открытии способа производства каучука. «Это сплошной вымысел, – говорил известный изобретатель Томас Эдисон. – Мой собственный опыт и опыт других показывает, что вряд ли процесс синтеза каучука вообще когда-либо увенчается успехом». Это было сказано в 1931 году. В 1932 году в СССР был пущен первый завод синтетического каучука.
Как устроена шина
Мотоцикл на своем пути встречает множество препятствий. Его колеса то попадают в ямки, то наезжают на бугры и камни. И каждый раз от этого мотоциклист испытывал бы толчки, если бы не было пневматических шин. Шина служит как бы подушкой между колесом и дорогой. Эта подушка поглощает большую часть толчков. Шина состоит из трех основных частей: покрышки, камеры и прокладки – ободной ленты. На обод надевается резиновая лента, закрывающая концы спиц. Пожалуй, основной частью шины является камера, в которую накачивается воздух. Если еще надеть покрышку на обод, можно сказать, что колесо собрано. Воздух накачивается через вентиль – устройство, пропускающее в камеру воздух (рис. 80).
Рис. 80. Шина и вентиль камеры.
В вентиле расположен золотник. Когда воздух поступает в камеру, золотник открывается и пропускает в нее воздух. Но вот камера накачана полностью. Снят шланг насоса. Воздух немедленно устремляется в вентиль, но путь ему преграждает золотник. Когда воздух начинает давить на золотник, пытаясь уйти наружу, золотник плотно прижимается к отверстию и не дает ему выхода. А как же быть, если надо выпустить воздух из камеры? Сделать это просто. Надо отвернуть колпачок, которым закрывается вентиль, и нажать на золотник. Воздух с шипеньем будет выходить наружу. Но только до тех пор, пока нажимают на золотник. Стоит снять палец с золотника, как под действием пружинки золотник снова закроет отверстие. Так устроен вентиль.
Камера защищена покрышкой. Основа покрышки – каркас – состоит из нескольких слоев прорезиненной ткани. Ткань берется особенная. Она состоит из тонких прижатых друг к другу ниток.
Это основа. Нитки основы соединены тонкими нитками – утком. Нитки утка расположены друг от друга редко и притом не перпендикулярно к основе, а под некоторым углом. Сделано это не случайно: при таком сочетании ниток ткань меньше перетирается. Такая ткань называется кордом.
Непосредственно с дорогой соприкасается протектор. Вы, наверное, не раз обращали внимание на рисунок протектора. На одних покрышках глубокие канавки чередуются с плотными выступами, на других ясно видны продольные кольца, третьи покрыты квадратиками, расположенными в шахматном порядке. Шина должна хорошо сцепляться с дорогой – поэтому при работе в условиях хороших дорог применяют одни покрышки, а на плохих дорогах другие (рис. 81).
Рис. 81. Рисунки протектора.
Между протектором и кордом лежит толстый слой резины. С боков протектор переходит в боковины. Покрышка ложится на обод колеса бортами. Борта состоят из слоев корда, а внутри них имеется сердечник, сделанный из нескольких витков проволоки.
Каждый мотоцикл имеет шину определенного размера. Давление воздуха в шинах надо регулярно проверять. Какое же давление должно быть в шинах?
Основная болезнь шины – проколы. Представьте себе, что вы мчитесь по шоссейной дороге. Вдруг – шипенье. Это колесо наскочило на гвоздь.
Недавно наша шинная промышленность стала выпускать шины, которые не имеют камер. Такие шины состоят только из покрышки. Вентиль вставлен в обод. Это бескамерные шины. В бескамерных шинах покрышки плотно надеваются на обод. Воздух, накачиваемый прямо в покрышку, не проходит наружу. Такая покрышка имеет слой резины, который в случае прокола моментально закрывает отверстие. Такие шины удобны в эксплуатации: их не надо собирать. Пройдет немного лет, и бескамерные шины получат широкое применение как на мотоциклах, так и на автомобилях.
Колесо и дорога
Пневматические шины значительно уменьшили тряску при езде на мотоцикле. Однако одних шин оказалось недостаточно. Между колесами и рамой потребовалось установить дополнительное приспособление, которое способствовало бы уменьшению тряски и сделало бы езду более спокойной.
От чего же, кроме шин, зависит плавность езды? От того, как соединены колеса мотоцикла с рамой, как «подвешены» колеса.
Когда мотоцикл движется по неровной дороге, его колеса, то попадая в ямки, то наезжая на бугорки, опускаются или приподнимаются. Чтобы эти перемещения колес не сказывались на водителе, надо заставить раму и седло, несмотря на перемещения колес, оставаться все время в одном горизонтальном положении. Этого можно добиться, если колеса соединить с рамой не жестко, а упруго.
В мотоциклостроении применяется немало различных конструкций подрессоривания колес. Но в основе их всех лежат свойства пружины. Если колесо, попав на бугорок, и приподнимется, то пружина сожмется и даст возможность ему подняться вверх, не толкая раму. Когда же колесо попадет в ямку, пружина разожмется и колесо получит возможность опуститься на самое дно ямки – рама опять удержится в первоначальном положении. Это и придает плавность движению их.
Подрессоривание колес не только уменьшает тряску и делает езду более спокойной – оно также помогает колесу «держать» дорогу.
Колеса мотоцикла должны все время сцепляться с дорогой. На неровностях колесо потеряет сцепление с дорогой, не будет отталкиваться от нее. Движение мотоцикла замедлится, станет неравномерным. Кроме того, в случае отрыва от дороги переднего направляющего колеса мотоцикл по сути дела теряет управление. Надо учесть, что на больших скоростях отрыв колес от дороги даже на очень короткое время – дело весьма опасное.
Значит, надо иметь такое приспособление, которое всегда стремилось бы держать колесо прижатым к дороге. Таким приспособлением и является рессора-пружина. Она всегда стремится разжаться, а значит, и все время прижимает колесо к дороге. Как же подвешены колеса мотоцикла? Сначала давайте разберемся, как подвешено заднее колесо.
