Multiwariatory w skuterach i motocyklach

, 17 stycznia 2011, 0:00

Większość współczesnych skuterów posiada przekładnie bezstopniowe. Przekładnia bezstopniowa składa się z pasa napędowego współpracującego z kołami pasowymi o zmiennej średnicy. Kluczowym elementem tej przekładni jest multiwariator. Mechanizm multiwariatora powoduje płynną zmianę średnicy koła pasowego przy zmianie jego prędkości obrotowej. Ponieważ multiwariator jest zazwyczaj montowany na wale korbowym silnika, skonstruowany jest tak, że wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego, wzrasta średnica koła pasowego multiwariatora. Ponieważ pas napędowy nie rozciąga się, drugie koło pasowe, które odbiera napęd i przekazuje dalej na sprzęgło odśrodkowe, przekładnię i tylne koło, musi zmniejszać swoją średnicę. Bieżnie koła pasowego odbierającego napęd, ściskane są dość silną sprężyną, przeciwdziałającą zmniejszaniu średnicy, na której pracuje pas.


Gdy silnik rozwija niewielką moc przy niskich obrotach, koło pasowe połączone z multiwariatorem posiada najmniejszą średnicę, a drugie koło pasowe ma wówczas średnicę największą, czyli przełożenie pomiędzy silnikiem a tylnym kołem jest największe (skuter jedzie wolno). Wraz ze wzrostem obrotów wału korbowego, wzrasta średnica koła pasowego połączonego z multiwariatorem. Przy maksymalnych obrotach silnika, średnica koła pasowego połączonego z multiwariatorem, jest największa, a średnica koła pasowego odbierającego napęd, jest najmniejsza i wówczas mamy najmniejsze przełożenie pomiędzy silnikiem a tylnym kołem (skuter jedzie szybko). Multiwariator wykorzystuje w swym działaniu siłę odśrodkową, która jest wykorzystywana do zwiększania średnicy koła pasowego. Najpopularniejsze są multiwariatory rolkowe, ale w sporcie wykorzystywane są także multiwariatory dźwigniowe, które są zazwyczaj droższe ale nie posiadają wad mechanizmów rolkowych. Wady i zalety obydwu typów multiwariatorów omówimy później. Teraz skupmy uwagę na działaniu najpopularniejszego multiwariatora rolkowego.

Multiwariator rolkowy składa się z dwóch tarcz. Wierzchnia tarcza jest dość płaska, a wewnętrzna jest mocno wgłębiona. Zazwyczaj obie tarcze posiadają bieżnie dla rolek. Rolki składają się z rdzenia i powłoki odpornej na ścieranie. Wewnętrzna tarcza multiwariatora połączona jest sztywno z jedną połówką koła pasowego i może przesuwać się pomiędzy tarczą zewnętrzną i drugą połówką koła pasowego. Połówki koła pasowego rozpierane są niezbyt silną sprężyną. Siła odśrodkowa działająca na rolki powoduje przetaczanie ich w bieżniach w kierunku zewnętrznej średnicy tarcz multiwariatora. Jednocześnie pokonywany jest opór sprężyny i ściskane są połówki koła pasowego połączonego z multiwariatorem, a więc średnica tego koła wzrasta.

Działanie multiwariatora, czyli jego reakcje na zmianę obrotów wału korbowego, zależne są głównie od ciężaru rolek. Fabryczne rolki mają ciężar dochodzący do 8 gramów, a rolki proponowane przez firmy tuningowe, mają ciężar nawet około 2 gramów. Oczywiście im lżejsze rolki, tym późniejsza będzie reakcja multiwariatora na wzrost prędkości obrotowej wału korbowego, czyli mówiąc prościej, lekkie rolki sprzyjają wkręcaniu się silnika na wysokie obroty i sprzyjają też pracy na wysokich obrotach w całym zakresie prędkości.

Fabrycznie nie montuje się lekkich rolek, ale jeżeli zwiększymy obroty osiągane przez silnik za sprawą zabiegów tuningowych, to warto te wysokie obroty wykorzystać tak, aby silnik pracował najczęściej w przedziale pomiędzy obrotami mocy maksymalnej i maksymalnego momentu obrotowego. Niestety właściwy ciężar rolek trudno dobrać i można to osiągnąć jedynie metodą prób i błędów, czyli montując zestawy rolek o różnej masie i wykonując jazdy próbne. Masa rolek musi być dobrana do masy obciążającej skuter, czyli w wypadku skutera sportowego, do masy kierowcy. Oczywiście zamontowanie rolek zbyt lekkich sprawi, że skuter nie będzie osiągał maksymalnej prędkości, gdyż koło pasowe połączone z multiwariatorem nie osiągnie maksymalnej średnicy. Jeżeli rolki będą zbyt ciężkie, to koło pasowe połączone z multiwariatorem osiągnie swoją maksymalną średnicę zanim silnik osiągnie obroty zbliżone do obrotów mocy maksymalnej, a wówczas skuter także nie osiągnie maksymalnej prędkości, gdyż silnik zostanie zduszony zbyt wysokim przełożeniem. Takie same zasady dotyczą doboru ciężarków w multiwariatorach dźwigniowych.

Największą wadą multiwariatorów rolkowych jest duża siła tarcia występująca pomiędzy rolkami i ich bieżniami. Tarcie powoduje dość szybkie zużywanie powierzchni rolek, a mocno zużyte rolki mają tendencję do blokowania się w bieżniach i powodują oporne działanie multiwariatora. Jego praca nie przebiega już tak płynnie. Te wady nie występują w multiwariatorach dźwigniowych, gdzie tarcie występuje głównie na osiach dźwigni. Multiwariatory dźwigniowe zazwyczaj są nieco cięższe, a ich konstrukcja jest bardziej skomplikowana.

Autor: Rafał Dmowski
Artykuł ukazał się w numerze 1/2011 „Serwisu Motoryzacyjnego”

Komentarze

Brak komentarzy