Zadaniem układu przeniesienia napędu jest nie tylko proste przekazanie momentu obrotowego z wału korbowego silnika na tylne koło, lecz także stworzenie możliwości doboru odpowiedniego przełożenia pomiędzy silnikiem a kołem napędowym. W skład układu przeniesienia napędu wchodzą: sprzęgło, skrzynia biegów, przekładnia pomiędzy silnikiem a skrzynią biegów oraz między skrzynią biegów a tylnym kołem.

Wstępne przeniesienie napędu

W większości silników motocyklowych na drodze przeniesienia napędu, pomiędzy silnikiem a skrzynią biegów, występuje sprzęgło. Jest ono osadzone najczęściej na wałku wejściowym skrzyni biegów lub na wale korbowym silnika. Przeniesienie napędu z wału korbowego na wałek wejściowy skrzyni biegów realizowane jest z pewnym przełożeniem redukującym liczbę obrotów. Napęd z silnika na skrzynię biegów przenoszony jest następującymi sposobami:

1. Za pośrednictwem przekładni łańcuchowej z łańcuchem ogniwowo‑rolkowym lub ogniwowym bezrolkowym współpracującym z oddalonymi od siebie kołami łańcuchowymi. Takie rozwiązanie przeniesienia napędu stosowane jest zazwyczaj w silnikach motocyklowych o małej mocy, gdzie występuje łańcuch jednorzędowy. Przeniesienie napędu z wału korbowego na wałek skrzyni biegów za pośrednictwem przekładni łańcuchowej z łańcuchem ogniwowo‑rolkowym występuje również w starszych motocyklach większej mocy. Stosowane są tam łańcuchy dwurzędowe i trójrzędowe. W silnikach większej mocy występuje niekiedy urządzenie zwane napinaczem łańcucha sprzęgłowego, za pomocą którego likwidowany jest luz łańcucha sprzęgłowego, powstający w trakcie eksploatacji.

2. Za pośrednictwem kół zębatych o zębach prostych lub skośnych. Rozwiązanie to spotkać można w silnikach o dużej i średniej mocy, a także w niektórych silnikach o małej mocy, gdzie szczególnie ważna jest trwałość mechanizmów przeniesienia napędu. Zaletą takiego rozwiązania jest duża trwałość kół zębatych pracujących w kąpieli olejowej, a wadami hałaśliwość i brak elastyczności. Występuje ono w wielu nowoczesnych motocyklach produkcji japońskiej, a także w Sokole 1000 i Hyosungu GV 250.

3. Za pośrednictwem łańcucha zębatego (szeroki łańcuch zębaty współpracujący z oddalonymi od siebie kołami zębatymi). Rozwiązanie to łączy trwałość kół zębatych i elastyczność łańcucha. Występuje ono we współczesnych silnikach motocyklowych o średniej i dużej mocy, między innymi w motocyklach Yamaha XJ 600.

4. Za pośrednictwem pasa zębatego (szeroki pas zębaty wykonany z wulkanizowanych włókien, współpracuje z kołami pasowymi o zębach prostokątnych lub półkolistych). Rozwiązanie to zapewnia dużą elastyczność połączenia i pozwala na przenoszenie znacznych obciążeń. Stosowane jest w silnikach posiadających duży moment obrotowy przy stosunkowo niskich obrotach silnika i małej liczbie cylindrów. Przeniesienie napędu z silnika na skrzynię biegów za pomocą pasa zębatego stosowane jest chętnie przez firmy i motocyklistów samodzielnie przebudowujących motocykle Harley‑Davidson.

5. Za pośrednictwem pasa klinowego (pas o przekroju klinowym wykonany z wulkanizowanych włókien współpracuje z kołami pasowymi). Rozwiązanie to zapewnia dużą elastyczność, jednak z uwagi na częsty poślizg pasa przy przenoszeniu większych obciążeń i konieczność precyzyjnej regulacji naciągu, występuje ono sporadycznie w starszych silnikach najmniejszej pojemności.

6. Bezpośrednio z czopa wału korbowego na wałek wejściowy skrzynki przekładniowej, jedynie za pośrednictwem sprzęgła. Zazwyczaj jest to sprzęgło suche. Rozwiązanie to nie zapewnia elastyczności, ale znacznie upraszcza konstrukcję motocykla. Elementy elastyczne w układzie przeniesienia napędu, najczęściej w postaci sprężyn śrubowych, umieszczone są przeważnie w tarczach sprzęgłowych.

R18oxDPSbj0tB

Grafika ukazuje część motocykla, w której następuje wstępne przeniesienie napędu za pośrednictwem pasa zębatego i kół pasowych zębatych.

R1DUyhnejGIW6

Na grafice znajduje się trójrzędowy łańcuch wstępnego przeniesienia napędu, przenoszący napęd z wału korbowego na kosz sprzęgła wielotarczowego mokrego.

Końcowe przeniesienie napędu

Napęd ze skrzyni biegów przenoszony jest na tylne koło, będące jedynym kołem napędowym prawie wszystkich produkowanych obecnie motocykli. Sporadycznie spotyka się motocykle z napędem 2WD. Sposób przeniesienia napędu zależny jest od mocy i budowy zespołu napędowego oraz jego umieszczenia w ramie motocykla. Wyróżniamy następujące sposoby przeniesienia napędu na tylne koło motocykla: za pomocą łańcucha, pasa zębatego, kół zębatych, wału napędowego i pasa klinowego oraz pasa napędowego płaskiego. Dwa ostatnie sposoby przeniesienia napędu stosowane były w najstarszych motocyklach.

Pasek zębaty zapewnia dużą elastyczność przeniesienia napędu, a także dość dużą trwałość i niską hałaśliwość. Piszczenie i szum paska zębatego zlikwidować można przez ustawienie właściwego naciągu i stosowanie zalecanych preparatów konserwujących. Największą wadą napędu paskiem zębatym są trudności w określeniu stopnia jego zużycia i wysoka cena napędowego paska zębatego oraz kół pasowych.

Przeniesienie napędu na tylne koło za pośrednictwem kół zębatych występuje w niektórych skuterach i mopedach. Zaletą tego rozwiązania jest duża trwałość kół zębatych pracujących w oleju. Przekładnie tego typu, przy właściwej eksploatacji, przewyższają żywotnością silniki motocyklowe. Wadą jest duży ciężar i dość wysoki koszt produkcji. Taki napęd występuje zazwyczaj w jednośladach posiadających silniki umieszczone w bezpośrednim sąsiedztwie tylnego koła.

Napęd tylnego koła motocyklowego jest najczęściej realizowany za pomocą łańcucha napędowego. Mimo wielu innych sposobów napędu, to właśnie przekładnia łańcuchowa najczęściej występowała i występuje w końcowym przeniesieniu napędu motocykli. Popularność przekładni łańcuchowej można tłumaczyć niską ceną i niezbyt wysokimi oporami wewnętrznymi. Oczywiście opory pracy rosną, gdy przekładnia pracuje w trudnych warunkach i nie jest właściwie serwisowana. Tak powszechne stosowanie przekładni łańcuchowych w końcowym przeniesieniu napędu motocykli może dziwić w kontekście wad, jakie ma ten rodzaj przeniesienia napędu. Największym problemem konstrukcyjnym i serwisowym jest zmiana odległości osi zębatek napędowych podczas ruchu wahacza. Jedynie układy, w których łańcuchowa zębatka zdawcza jest osadzona w osi wahacza, nie ma tego problemu. Konstrukcyjnie jest to zadanie dość trudne, gdyż wahacz musi mieć dzieloną oś lub musi być łożyskowany w bloku silnika. Zmiana odległości zębatek łańcuchowych podczas ruchu wahacza wymusza konieczność zachowania luzu łańcucha napędowego. Luz ten musi mieć wartość wystarczającą do skompensowania różnic w odległości między zębatkami w maksymalnych położeniach wahacza, gdyż inaczej ruch wahacza będzie blokowany napinającym się łańcuchem. Następną wadą łańcucha napędowego jest skłonność do rozciągania w miarę zużycia. Nierównomierne rozciągnięcie łańcucha napędowego jest zjawiskiem bardzo groźnym, którego wystąpienie wymaga wymiany łańcucha wraz z zębatkami. Znacznym ułatwieniem było wprowadzenie łańcuchów uszczelnionych. Obecnie występuje kilka typów uszczelnień międzypłytkowych, które możemy ogólnie podzielić na uszczelnienia o przekroju okrągłym (o‑ring) i uszczelnienia o przekroju krzyżowym (x‑ring). Łańcuchy uszczelnione mają fabrycznie nasmarowane wewnętrzne powierzchnie rolek i sworznie, a uszczelnienia utrzymują ten smar przez cały okres eksploatacji, wymagają one jedynie smarowania powierzchownego.

Zwolennicy zastosowania wałka napędowego, jako najważniejszą zaletę, wymieniają brak konieczności częstego serwisowania. W porównaniu z łańcuchem napędowym, który wymaga smarowania co $400-800\mathrm{km}$ przebiegu, napęd wałkiem wydaje się prawie zupełnie bezobsługowy. Okazuje się jednak, że okresowe smarowanie współczesnego łańcucha o‑ringowego lub x‑ringowego jest bardzo łatwe, w porównaniu z pełnym serwisem końcowego przeniesienia napędu, w którym zastosowano wałek i jedną lub dwie przekładnie kątowe. Przekładnie te, podobnie jak łożyska igiełkowe przegubu krzyżakowego, wymagają smarowania olejem przekładniowym odpornym na wysokie naciski. Wałek napędowy współczesnego motocykla pracuje zwykle wewnątrz ramienia wahacza. Wahacz stanowi osłonę i obudowę wałka napędowego. Umożliwia to umieszczenie przegubu krzyżakowego dokładnie w osi wahacza, co zapewnia optymalną pracę wałka (brak wzdłużnych przemieszczeń wałka na skutek pracy zawieszenia tylnego). Starsze konstrukcje posiadały nieosłonięty wałek napędowy, który pracował poprawnie tylko przy sztywnym zawieszeniu tylnego koła. Zastosowanie wałka napędowego w zawieszeniu suwakowym wymaga zamontowania dwóch przegubów, gdyż wałek wejściowy kątowej przekładni końcowej przemieszcza się równolegle do wałka wyjściowego skrzyni biegów. Mimo to odległość pomiędzy skrzynią biegów i przekładnią końcową zmienia się podczas pracy zawieszenia suwakowego. Podobnie jest w zawieszeniu wahaczowym, gdy wałek napędowy nie pracuje wewnątrz ramienia wahacza.

Elementy elastyczne w układach przeniesienia napędu

W układzie przeniesienia napędu ważne jest zapewnienie pewnej elastyczności połączenia silnika z kołem napędowym. Podnosi to trwałość układu korbowo‑tłokowego, skrzyni biegów, sprzęgła i pozostałych elementów układu przeniesienia napędu oraz wpływa dodatnio na komfort jazdy, eliminując nieprzyjemne szarpnięcia spowodowane pracą silnika na niskich obrotach, gwałtownym przyspieszaniem, nagłym hamowaniem silnikiem i hamowaniem tylnego koła przy włączonym sprzęgle. Elementami zapewniającymi tę elastyczność są łańcuchy sprzęgłowe i napędowe, pasy klinowe i zębate, urządzenia zwane amortyzatorami zrywu i wszelkiego rodzaju amortyzatory gumowe montowane pod łańcuchową zębatką napędową w tylnym kole i jako elastyczny element przegubowy w napędzie za pomocą wału, a także sprężyny montowane w koszach sprzęgieł. Funkcję elementu zapewniającego elastyczność przeniesienia napędu pełni również w pewnym stopniu samo sprzęgło.

RMJbyniDm8DRp

Końcowe przeniesienie napędu za pośrednictwem pasa zębatego współpracującego z zębatymi kołami pasowymi

RH74vVUxVbTGP

Końcowe przeniesienie napędu w skuterze za pomocą kaskady kół zębatych

RTfMwLUrnd82t

Końcowe przeniesienie napędu za pomocą łańcucha ogniwowo‑rolkowego uszczelnionego

R1Jpx9HjhtyfA

Końcowe przeniesienie napędu za pośrednictwem wału napędowego z przegubami

R1F2gP4hIBysp

Przekładnia kątowa stanowiąca element układu końcowego przeniesienia napędu za pośrednictwem wału napędowego

Galeria zdjęć przedstawia poszczególne elementy elastyczne w układach przeniesienia napędu opisane w treści powyżej.

Powrót do spisu treściD13jaKuFOPowrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne

• Animacja 3D Animacja wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych w 3DDGy29YdRUAnimacja 3D Animacja wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych w 3D

• Grafika interaktywna Rodzaje oraz budowa wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowychDahIFgQxtGrafika interaktywna Rodzaje oraz budowa wybranych układów, podzespołów i zespołów pojazdów motocyklowych