Мотор для велосипеда с вариатором

Вариатор на велосипед

В последнее время все больше и больше новшеств появляется на рынке потребления. Это же касается и вариаторов на байк. Каждый год появляются новые модели и разновидности этого механизма, созданные специально для определенных видов велосипедов. Учитывая рост интереса к спортивному образу жизни, стоит отметить, что усилия производителей не проходят даром, и их нововведения широко ценятся любителями велоспорта. Хороший велосипед – это не только здоровье и спортивная форма, но и приятные впечатления и удовольствие.

Данные механизмы играют ключевую роль в функционировании велосипедов, именно поэтому так важно знать, какими они бывают, и для чего предназначены. Надежный и качественный механизм сделает использование велосипеда комфортным и легким, в то время, как дешевый и сомнительный по качеству, принесет велосипедисту одни только хлопоты.

История

Первый механизм появился достаточно давно. Первые механические вариаторы появились еще в XIX веке, однако на их внедрение в машиностроение, в автомобили и велосипеды ушло достаточно много времени.

В течение последних ста лет механики и инженеры разрабатывали и совершенствовали данных механизм, чтобы максимально облегчить процесс переключения передач и создать идеальную трансмиссию для велосипеда. Появлялись все новые и новые модели, решавшие одни проблемы, и добавлявшие новые.

В наши дни существует огромное множество разновидностей устройств, имеющих свои преимущества и недостатки. Самая популярная и одна из наиболее надежных разновидностей – планерный механизм, созданный на основе роликов. Массовое производство велосипедов с таким типом устройства было начато в 2006 году, компанией NuVinci, в этом же году модель впервые появилась на рынке в Нидерландах.

Простой по своей конструкции и легкий в использовании, этот механизм быстро получил успех и популярность среди велогонщиков и простых любителей спорта. Сегодня теми или иными механизмом оснащены все велосипеды мира.

Основные особенности

Механизмы бывают разными. Для того, чтобы разобраться, что это такое, и для чего их используют, разберем пример стандартного устройства тракционного типа. Именно их, чаще всего, и используют в конструировании современных моделей велосипедов.

Основная роль механизма – контролировать и упрощать процесс переключения передач, а также контролировать торможение велосипеда. От конструкции этого механизма зависит плавность смены скоростей во время движения, а также комфортность всей поездки.

В таких устройствах, в отличие от тороидальных, также используемых в конструировании велосипедов, при использовании роликового сцепления, задействуется весь механизм, вращающийся момент воздействует на несколько сфер, что во многом упрощает использование двухколесного транспорта.

Еще одна, ключевая, особенность тракционных вариаторов на велосипед – способность различного расположения входящих и выходящих осей – они могут быть расположены в линию или смещены, а также могут располагаться в U-образной конфигурации. Последний вариант расположения вариатора делает трансмиссию очень легкой и удобной в использовании.

Области применения

Вариаторы бывают разными. Для того, чтобы разобраться, что это такое, и для чего их используют, разберем пример стандартного вариатора тракционного типа. Именно их, чаще всего, и используют в конструировании современных моделей велосипедов.

Основная роль вариатора – контролировать и упрощать процесс переключения передач, а также контролировать торможение велосипеда. От конструкции этого механизма зависит плавность смены скоростей во время движения, а также комфортность всей поездки.

  • В таких вариаторах, в отличие от тороидальных, также используемых в конструировании велосипедов, при использовании роликового сцепления, задействуется весь механизм, вращающийся момент воздействует на несколько сфер, что во многом упрощает использование двухколесного транспорта.
Читайте также:  Пежо 3008 мотор от бмв

Еще одна, ключевая, особенность тракционных вариаторов на велосипед – способность различного расположения входящих и выходящих осей – они могут быть расположены в линию или смещены, а также могут располагаться в U-образной конфигурации. Последний вариант расположения вариатора делает трансмиссию очень легкой и удобной в использовании.

Разные вариаторы могут использоваться в разных механизмах. Если говорить о велосипедах, то стоит отметить, что в большинстве новых, современных моделей используются тракционные вариаторы. Тороидальные, как правило, присутствуют в более специфических моделях, скоростных и спортивных велосипедах.

Тракционные вариаторы используются повсеместно, везде, где необходимо механическое переключение передач. Несмотря на то, что существует множество тракционных вариаторов и для автотранспорта, широкое применение он, на данный момент, нашел только среди велосипедов. Тракционные вариаторы чаще всего можно встретить на круизных и городских моделях велосипедов, используемых в повседневной жизни. Гораздо реже – на горных и спортивных моделях. Там, как правило, используются уже упомянутые выше тороидальные вариаторы.

  • Ториадный вариатор для велосипеда повсеместно используется профессиональными спортсменами и любителями езды по пересеченным местностям. Здесь упор делается уже не столько на комфорт перемещения, сколько на мощность и силу трансмиссии, которая должна справляться с колоссальными нагрузками.

В современном мире разрабатываются новые механизмы вариаторов, способные удовлетворить как ценителей комфортной езды по городу, так и любителей приключений и драйва. Ведущие производители прикладывают все усилия для того, чтобы велосипедисты получали качественные и соответствующие их требованиям велосипеды.

Разновидности вариаторов

Разнообразие устройств в вело промышленности поражает и делает честь производителям. Наиболее известная технология механических тракционных механизмов носит название NuVinci. Особенность данной технологии заключатся в том, что в механизме используются вращающиеся шарики. Они располагаются между входными и выходными дисками трансмиссии, обеспечивая плавный и комфортный переход с одной передачи на другую. Такой механизм постоянно находится в движении, что делает его более жизнеспособным и долговечным.

Непрерывную работу такого устройства обеспечивает два фактора: геометрическая конфигурация привода, создающая внутри механизма необходимый баланс при понижении и повышении передачи, и специальная упругогидродинамическая смазка, благодаря наличию которой все появляющиеся дефекты нейтрализуются и способствуют постоянной работе устройства.

Среди наиболее популярных втулок и вариаторов следует выделить следующие модели марки Shimano: Nexus Inter-3, Nexus Inter-7, Nexus Inter-8, Alfine. Марку Sram представляют следующие модели вариаторов: T3, P5, P5 Cargo, S7, i-Motion 3, i-Motion 9. Марка Sturmey Archer представлена трех, пяти и восьмискоростными вариаторами. Марка Rohloff – вариатор Speedhub 500/14.

Выбор подходящего

Правильный выбор подходящей модели устройства играет очень важную роль. Определяющим фактором при выборе вариатора является количество передач. Также, к важным характеристикам можно отнести значение передаточного числа, ведь именно от него зависит тяга и мощность велосипеда. Для велосипедов с большим количеством передач подойдут одни вариаторы, которые свою очередь, будут неприемлемыми для велосипедов с меньшим количеством передач.

  • При выборе велосипеда и вариатора следует помнить о том, что наличие 27 или 30 передач не всегда говорит о бесподобном качестве велосипеда. Стоит отмести привычное мнение о том, что чем больше передач, тем лучше двухколесный транспорт. Иногда вполне достаточно и меньшего количества передач, при котором вариатор работает исправно и на высоком уровне.

Выбирая велосипед, стоит учитывать свои собственные предпочтения, а не ориентироваться на большинство. Если вы велогонщик и любите высокие скорости, подбирать следует соответствующую модель. Если же передвигаетесь вы, по большей части, по городу и асфальтированным дорогам, достаточно будет подобрать подходящую модель из списка городских байков. В любом случае, выбор за вами!

Источник

Мотор для велосипеда с вариатором

Вариаторы для самокатов и велосипедов с мотором.

Скоро в продаже появится вариатор пригодный для постройки самоката, мотоборда или даже вилмана! Давайте вспомним, какие вариаторы бывают.

Читайте также:  Электромобиль с мотором стартера

Вариатор (по-английски CVT, C ontinuously V ariable T ransmission) – это устройство для непрерывного и плавного изменения передаточного числа между двигателем и ведущим колесом.

В этом основное отличие вариатора от коробки передач, где передачи могут переключаться только дискретно, или от редуктора – где неизменное передаточное число.

На сегодня существует три вида вариаторов, применяемых на скутерах или мотосамокатах:

1. Первый (и самый древний) тип производился фирмой Хоффман и называется «Кометой» (официально — Comet Torque-A-Verter). Комета – это ременной преобразователь крутящего момента с плавно изменяющимся диаметром шкивов. Щеки шкивов сдвигаются или раздвигаются в зависимости от оборотов двигателя. На малых оборотах передаточное число равняется приблизительно 3:1, а с увеличением оборотов передаточное чило становится равным 1:1. В некоторых моделях, передаточное число может составлять даже 0.9:1, т.е. выходной вал вариатора вращается быстрее, чем вал двигателя!

Уникальной особенностью Кометы является то, что на малых оборотах щеки приводного шкива сильно разведены – ремень проскальзывает и вариатор работает как сцепление! Когда обороты двигателя начнут расти, щеки шкива сдвинутся и ремень начнет двигаться, передавая движение на ведущее колесо. Вариатор Комета давно используется в мотоциклах, в картине и снегоходах. В промышленных устройствах такие варианты передают мощность до 200 лошадиных сил.

Однако, вариатор Комета не очень подходит для мотосамокатов и велосипедов с мотором. Для этого есть несколько причин: во-первых, они разработаны для использования с двигателями мощностью от 8 л.с. Большинство скутеров и мотовелосипедов имеют двигатели около 2 л.с. и Комета излишне велика для них. Кроме того, 95% эффективность этого вариатора при 8 л.с. падает до 80% при использовании его с двигателем на 2 л.с., и упадет ещё ниже для менее мощных двигателей. Во-вторых, Комета – достаточно дорого стоит даже в пендостане. В-третьих, обычно Комета продается по частям, а не как законченное устройство. Это дает самые большие возможности разработчикам, но требует больших усилий на стадии конструирования. Комета особенно эффективна для использования с мощными двигателями, например, в железнодорожных дрезинах.

2.Следующий вид – вариаторы для минибайков (будем называть их «Китайцами» — по стране, где их обычно производят). Они очень сильно похожи на Комету, но уменьшены под двигатели со сцеплением 78мм, которые обычно используются на мотосамокатах и велосипедах. «Китайцы» — состоят всего из одного предмета, полностью готового к употреблению устройства. Эти вариаторы не приспособлены для полного размыкания щек шкива, ремень в них всегда движется, поэтому они оборудованы стандартным 78мм колокольчиком центробежного сцепления. Посадочные отверстия точно соответствуют двигателю, а для большего удобства внутри расположен понижающий редуктор. Диапазон изменения передаточного отношения такого вариатора находится в диапазоне от 1:2 до 1:1.

Имеется 2 вида этих вариаторов:

А. Более старый вариатор использовался для покетбайка модели Х2, имел понижающий редуктор 1:4. На малых оборотах суммарное передаточное число равнялось 8,75:1, а на максимальных оборотах изменялось до 4:1. В этом вариаторе (его называют Тип-А), выходной вал отстоит в стороне от ведомого шкива вариатора (выходной вал отстоит от двигателя дальше, чем ведомый шкив) – в результате, габаритные размеры этого вариатора больше, чем у второго типа.

Б. Второй вариант (Тип-Б) использован в более новых моделях Х2 и Х7. Редуктор внутри имеет соотношение 3,2:1 – на низких оборотах суммарное передаточное отношение вариатора равно 7:1, а на максимальных оборотах примерно 3.2:1. Выходной вал этого вариатора развернут на 180 градусов относительно ведомого шкива, что делает этот вариатор компактнее, чем вариатор Типа-А.

Читайте также:  Тахометр для лодочного мотора блик

Ниже приведена диаграмма показывающая как работает ремень вариатора. Регулировкой грузов внутри ведущего шкива достигают плавного «переключения передач» при увеличении оборотов. Собственно, исполнительный механизм внутри ведущего шкива и называется «вариатором». Чем более тяжелые грузы используются, тем раньше они начинают двигаться к наружной стороне шкива и высокие обороты достигаются при малых оборотах. При использовании легких грузов, нужны большие обороты двигателя для достижения того же эффекта. Специальные груза для такого тюнинга имеются в продаже – любой каприз за Ваши деньги.

3. Последний из рассматриваемых вариаторов – Nu Vinci. Он совершенно не похож на ранее рассматриваемые ременные вариаторы.

В нем использует металлические шарики для передачи движения на сопряженные поверхности, это дает возможность менять передаточное отношение на 350%. Вариатор встроен в ступицу колеса. Фирма Staton предлагает такую ступицу как часть комплекта, состоящего из двигателя, редуктора 18:1, цепного привода и обгонной муфты (трещетки). Есть возможность менять вручную передаточное отношение редуктора во время движения. Вариатор очень хорош, отлично спроектирован и изготовлен, но, к сожалению, дорогой. Так же, в некоторых странах запрещено использовать привод на мотовелосипедах, в котором больше одной передачи.

Теперь рассмотрим особенности применения вариаторов в велосипедах с мотором. Учитывая не маленькие диаметры колес, обычно применяемые в велосипедах, использование ременных вариаторов требует понижающей передачи между вариатором и осью ведущего колеса.

Что бы получить максимальную скорость 55 км\ч на 26″ колесе и мотором с макс. оборотами 7000 об\мин., суммарное передаточное отношение между двигателем и осью колеса должно быть примерно 18:1. Если планируется использовать вариатор типа-Б (с внутренним редуктором 3,2:1), то нужно сделать между вариатором и осью заднего колеса цепную или ременную передачу с коэффициентом 5,6:1. Очень не желательно делать передаточное отношение 7:1, указанное в некоторых старинных источниках – оно было уместно для низко-оборотистых двигателей, которые сейчас не производят. Учтите так же, что с вариатором необходимо использовать трещётку (обгонную муфту) – он создает много неудобств при попытке тормозить двигателем. Самый распространенный способ приладить трещётку и использовать звездочки «нормального» размера – это применить промежуточный вал: тогда на колесо ставят звездочку на 48 зубов, на промежуточном вале — на обгонной муфте 18 зубов и 36 зубов на втором конце промежуточного вала. На вариаторе должно быть 17 зубцов, в результате получаем:

48/18 * 36/17 * 3.2 = 18.07

что даст нам точно 55 км\час при 7000 об\мин

Но когда мы едем в гору, нам нужна не максимальная скорость, а максимальный момент! Допустим, используется двигатель 139F (аналог двигателя Honda GSX35) с максимумом момента на 5500 об\мин. Как мы помним, максимальное передаточное отношение вариатора составляет 7:1 и внутри вариатора есть редуктор 3.2:1, т.е. в рабочем диапазоне вариатор меняет передаточное отношение от 2.2 до 1. Расчет будет таким:

55 км\ч * 5500об.мин/7000об.мин * 1/2.2 = 19.6 км\ч

Реальный максимальный наклон, на который мог бы заехать велосипед с такой трансмиссией, зависит от веса, который нужно везти.

Всегда помните – лучший тюненг, это поменьше есть и почаще ходить в спортзал!

Я уверен, что ещё не раз Вы услышите о вариаторах и конструкциях с их участием, а пока Вы можете запомнить эту страницу в закладках своего браузера и позже иметь возможность вспомнить и найти её.

Могу порекомендовать прочитать другую статью о самодельной конструкции электросамоката. Вы получите более ёмкое представление о том, какие самоделки делаются энтузиастами сегодня.

Источник

Поделиться с друзьями