8.4: Převodový poměr
Je to více než patnáct let, co čínské motocykly vstoupily na ruský trh. Během této doby se motocykly značně vyvinuly, stejně jako motory instalované v jejich rámech. Každý rok roste popularita motokrosových a enduro motocyklů vyráběných v Číně, což nemůže nelišit, protože dnes si takový motocykl může dovolit mnoho lidí. Rostoucí popularitu motocyklů této třídy usnadňuje také rostoucí popularizace motoristického sportu a aktivního odpočinku obecně. Jak k tomu všemu došlo? – Neustálé zlepšování kvality a životnosti motorů, dostupnost a nízké náklady na náhradní díly, snadná údržba a opravy. Navrhuji podrobněji analyzovat téma motorů, takže článek bude hovořit pouze o nich.
Jaké motory se dnes montují do motokrosových a enduro motocyklů?
CG — běžnější jsou motory s nižším vačkovým hřídelem (s dolním vačkovým hřídelem) o objemu 125–250 cm3, 200 a 250 cm3. Extrémně spolehlivé motory, jejichž spolehlivost spočívá v jednoduchosti konstrukce.
Motor CJ 150 161FMJ
Vzhledem k nižšímu umístění vačkového hřídele, který je umístěn ve spodní části klikové skříně, zde nejsou žádné součásti jako: napínák rozvodového řetězu, jezdce, samotný rozvodový řetěz. Místo toho: vačkový hřídel je poháněn ozubenými koly z klikového hřídele a má dvakrát nižší rychlost otáčení než klikový hřídel; vačkový hřídel prostřednictvím tlačných tyčí pohání ventily. To vše, stejně jako skutečnost, že vačkový hřídel je umístěn ve spodní části motoru a je hojně mazán, hovoří o vysoké spolehlivosti motoru.
Motor CJ200 163FML
Popularita a použitelnost tohoto typu motoru v motokrosových/enduro motocyklech klesá a mizí. Důvody jsou následující: Nízký výkon. Motory s CG jsou méně točivé, při vysokých otáčkách jejich výkon klesá, ale při nízkých a středních otáčkách se motor cítí skvěle, „spodek“ je velmi vydatný. Výkon motoru s CG o objemu 250 cm3 se pohybuje kolem 15 koní. Další vývoj a vylepšování motorů s CG je nemožné, dosáhly svého vrcholu, což se nedá říct o další generaci motorů s CB.
CB — motory s vačkovým hřídelem v hlavě válců o objemu 125–300 cm3, běžnější jsou 250 cm3. Motory CB jsou konstrukčně složitější, výkonnější než CG a mají lepší trakci v celém rozsahu otáček, včetně „vrcholových“. Složitost konstrukce je dána složitějším systémem rozvodu: vačkový hřídel je poháněn řetězem, je zde také napínák a jezdce řetězu. To vše vyžaduje sledování a včasnou údržbu. Systém distribuce plynu se neustále zdokonaluje a vylepšuje. Mezi taková vylepšení patří: zavedení 4ventilového systému s jedním vačkovým hřídelem.
Motor CB250 169FMM
Většina motorů tohoto typu je chlazena vzduchem nebo vzduchem a olejem. Nejoblíbenější modely jsou: 165FMM, 166FMM (223 cm3), 169FMM (233 cm3), 172FMM (249 cm3). Existují i méně oblíbené motory 167 и 170FMMa 165FML(200 cm3, chlazení kapalinou).
Motory 165, 166, 169FMM mají výkon kolem 16-17 koní. To už nestačí, takže se těmito motory vybavují základní motocykly.
Motor CB250 169FMM
Motocykly Rockot R1 Horský šíp, R1 Červený trón — vybavený motorem 165FMM; Motocykl Rockot Hound 250 má motor Loncin 166FMM s 6stupňovou převodovkou. Rockot R5 Cyclone je vybaven motorem 169FMM.
Motor CBB250 166FMM
Oblíbenější jsou nyní motory 172FMM, jejichž výkon je výrazně vyšší – 21 koní, a ve verzi se čtyřventilovým systémem – 25 koní, stejný výkon má i 172FMM se zvětšeným válcem (77 mm / 297 cm3).
V roce 2021 byl uveden na trh nový typ motoru 172. Má vyvažovací hřídel a šestistupňovou převodovku, ale po získání šestého rychlostního stupně motor ztratil startér.
Motor CB250 172FMM
CB250 172FMM má velký potenciál. Lze považovat ZS 172FMM za základ, ze kterého začíná vývoj konstrukčního myšlení, a také za velkou platformu pro ladění. Tento motor měl zpočátku velký potenciál výkonu a zdrojů. Například motor, ze kterého byl zkopírován – Honda CB250, mohl mít v různých verzích výkon 19 až 40 koní. I s výkonem 40 koní zůstal jedním z nejspolehlivějších motocyklových motorů.
Motor CB250 172FMM
CG и CB Motory mají podobnou konstrukci, díky čemuž je možné z CG vyrobit CB, ale k tomu budete muset v motoru vyměnit vše kromě klikové skříně, spojky a převodovky.
Oba výše uvedené typy motorů mohou být s vyvažovacím hřídelem nebo bez něj. Přítomnost vyvažovacího hřídele v motoru zpravidla snižuje jeho výkon o 5–10 %. To je vysvětleno skutečností, že vyvažovací hřídel je poháněna klikovým hřídelem prostřednictvím ozubených kol a otáčí se dvakrát rychleji.
CBS 174MN — další fáze vývoje motorů CB. 174MN — je „třistovka“, jejíž skutečný objem je 279 cm3 s průměrem pístu 74 mm. Charakteristickým rysem této jednotky je kapalinové chlazení, čtyřventilový časovací systém s jedním horním vačkovým hřídelem.
Motor CBS300 174MN
174MN existuje v jediné verzi, tj. nenajdete takový motor s 2ventilovým systémem, bez vyvažovacího hřídele nebo s chlazením vzduchem. Pro motor CBS existují tuningové sady pro zvýšení objemu. 174MN má výkon 26-27 koní a 5stupňovou převodovku. Motor se osvědčil v enduru, protože má vynikající točivý moment v celém rozsahu otáček, a proto je velmi oblíbený. Hmotnost motorů CB a CBS je 32 kilogramů. Dalším kritériem, podle kterého se mnozí přiklánějí k výběru motoru 174MN, je, že se jedná o zlatý střed mezi CB250 172FMM a NC250 177MM, o čemž budu hovořit níže.
Motor CBS 174MN je instalován v modelech motocyklů Rockot: R300 Grey Hawk, X300 Toxin.
NC250/NC300 — „Ideální motor!“ — říkají mnozí a nemýlí se. Vskutku, tento motor je budoucnost! Čínští inženýři věnovali velkou pozornost motorům NC o objemu 250 a 300 cm3. Nejprve se podívejme na jeho hlavní konstrukční prvky. Základem obou motorů je model o objemu 250 cm3 s průměrem pístu 77 mm. Motor má kapalinové chlazení, 6stupňovou převodovku, výkon 27–29 koní, točivý moment 23 Nm a kompresní poměr 11,6:1, což naznačuje nutnost používat kvalitnější palivo.
Motor NC250-300 177 mm
Existují také motory 177 se sníženým kompresním poměrem pro benzín AI-92 a AI-95. Nyní si povíme o úpravách. Zpočátku měl motor objem 249 cm3. Později se objevily verze „300“ s průměrem pístu 82, 83 a 84 mm, jejichž výkon dosahuje 34 koní. Systém rozvodu je čtyřventilový s jedním vačkovým hřídelem v hlavě ventilů. Existuje však i druhá, nová verze systému rozvodu – se dvěma vačkovými hřídeli v hlavě ventilů. Zde je výkon takový, že motocykly s tímto motorem mohou konkurovat japonským a rakouským motocyklům – 4 koní. Působivé, že?
Motor NC250-300 177 mm
Co se týče spolehlivosti, ta existuje a je vysoká! Motor NC250/300 lze používat v závodním režimu po dlouhou dobu a za běžných jízdních podmínek se z něj stane „věčný stroj“. V rané fázi se v konstrukci motoru vyskytly určité nedostatky, konkrétně: spojka a dekompresor. Zapomeňte na to, u těchto motorů už neexistují žádné „dětské“ nemoci, a proto je nyní skutečně „ideálním motorem“. NC je instalován v následujících motocyklech Rockot: GS One Blackout, R8 Avangard, WR300 Obsidian, ZX300 Red Fury.
NC450 — motor, který byste mohli znát jako -194MQ. Motor o objemu čtyři sta padesát kubických metrů (449 cm3) s kapalinovým chlazením, šestistupňovou převodovkou a čtyřventilovým časováním s jedním vačkovým hřídelem. Tento motor byl co nejpřesněji zkopírován z motoru motocyklu Honda CRF6. O přesnosti kopie svědčí fakt, že všechny díly od Hondy lze instalovat do motoru, no, nebo z něj do Hondy. Výkon NC4 je 450 koňských sil. Motor je vhodný jak pro enduro, tak pro motokros.
Instalace motoru NC450 do motocyklu Rockot ZX450 Supreme.
Motor NC450 194MQ
Kde koupit motocykl Rockot s motory CB, CBS a NC?
Rockot-Motors je jedním z největších velkoobchodních dodavatelů motocyklů, motocyklového vybavení a náhradních dílů pro motocykly. Společnost má největší sklad motocyklů, vybavení, náhradních dílů a příslušenství v Jižním federálním okruhu. V Rockot-Motors si můžete výhodně koupit motocykly velkoobchodně a účastí v předobjednávkových kampaních to udělat s větším prospěchem, za ceny nižší než velkoobchodní. Předobjednávkové kampaně se konají měsíčně! Dnes je síť prodejců Rockot-Motors rozprostřena po celé Ruské federaci a má již více než 200 prodejců a stále se rozšiřuje. Každý prodejce motocyklů Rockot má neustálou záruční, informační a marketingovou podporu. Rockot-Motors si váží každého klienta a snaží se, aby spolupráce byla přátelštější a pohodlnější. Pro podrobné informace a uzavření smlouvy o spolupráci přejděte do sekce „Staňte se prodejcem“. Rockot-Motors je váš distributor vysoce kvalitních motocyklů!
S dalšími charakteristikami, aktuálními cenami a také velkoobchodními i maloobchodními prodeji motocyklů Rockot se můžete vždy seznámit na oficiálních webových stránkách distributora motocyklů ROCKOT v Rusku – rockot-motors.ru.
Ozubená kola se používají nejen k přenosu výkonu, ale také k zajištění schopnosti přizpůsobit mechanickou výhodu mechanismu. Jak bylo uvedeno v úvodu k této jednotce, v některých případech má elektromotor sám o sobě dostatečný výkon k provedení konkrétního úkolu, ale výstupní charakteristiky elektromotoru nesplňují požadavky. Elektromotor, který se točí VELMI rychle, ale má velmi malý kroutící moment, není vhodný pro zvedání těžkých břemen. V takových případech je nutné použít převodový poměr pro změnu výstupní charakteristiky a vytvoření rovnováhy točivého momentu a otáček.
Představte si kolo: cyklista má omezený výkon a chce zajistit, aby byl výkon v daném okamžiku využíván co nejvíce.
Změnou mechanické výhody se mění rychlost pohybu. Výkon je množství práce vykonané za jednotku času. Čím větší množství práce. tím nižší je rychlost jeho provádění.
Příklad 8.1 ukazuje, že pokud se páka na vstupní straně posune o 1 metr, páka na výstupní straně se posune o 4 metry. Rozdíl je úměrný poměru mezi délkami pák.
Délka ven / délka dovnitř = 8 / 2 = 4
Zajímavostí je, že obě vzdálenosti urazí za stejnou dobu. Představme si, že se vstupní páka posune o 1 metr za 1 sekundu, takže vstupní rychlost je 1 metr za sekundu. Přitom na výstupu dojde také k posunu o 4 metry za 1 vteřinu, takže rychlost pohybu je zde 8 metrů za vteřinu. Výstupní rychlost je VĚTŠÍ než vstupní rychlost díky poměru mezi délkami pák.
Příklad 8.2 představuje stejný systém jako příklad 8.1, ale nyní je na vstup aplikována síla 4 newtony. Jaká je výsledná síla na výstupu?
Nejprve je nutné vypočítat aplikovaný točivý moment ve středu otáčení způsobený vstupní silou pomocí vzorců z bloku 7:
Točivý moment = Síla x Vzdálenost od těžiště = 4 N x 2 m = 8 N-m
Dále musíte vypočítat výslednou sílu na výstupu:
Síla = točivý moment / vzdálenost = 8 Nm / 8 m = 1 Newton
Když se podíváme na tyto dva příklady, vidíme, že pokud je systém posunut o 1 metr vstupní silou 4 newtony, pak na výstupu bude posunut o 4 metry silou 1 newtonu. S menší silou se páka pohybuje rychleji!
Můžeme vidět, jak lze mechanickou výhodu (ve formě pák) použít k manipulaci se vstupní silou k vytvoření požadovaného výstupu. Na stejném principu fungují i převodovky.
Čelní ozubené kolo je v podstatě řada pák. Čím větší je průměr převodu, tím delší je páka.
Jak je vidět v příkladu 8.3, výsledkem točivého momentu aplikovaného na první ozubené kolo je lineární síla generovaná na špičkách jeho zubů. Stejná síla působí na hroty zubů ozubených kol, se kterými je v záběru první ozubené kolo, což způsobuje otáčení druhého pod vlivem točivého momentu. Průměry ozubených kol se stávají délkou pák a změna točivého momentu je ekvivalentní poměru průměrů. Pokud malé převody pohánějí více převodů, točivý moment se zvyšuje. Pokud velká ozubená kola pohání malá ozubená kola, točivý moment se sníží.
V příkladu 8.4, pokud se vstupní ozubené kolo s 36 zuby otočí o vzdálenost jednoho zubu (d = šířka 1 zubu), znamená to, že se otočí o 1/36 své plné otáčky (a1 = 360 / 36 = 10 stupňů). Jak se otáčí, uvádí do pohybu 60zubý převod, což způsobí, že se také posune o 1 zub. Pro převod 60 zubů to však znamená posun pouze o 1/60 plné otáčky (a2 = 360 / 60 = 6 stupňů).
Když malé ozubené kolo urazí určitou vzdálenost v daném časovém intervalu, větší ozubené kolo urazí kratší vzdálenost. To znamená, že velké ozubené kolo se otáčí pomaleji než malé. Tento princip funguje oběma směry. Pokud malé převody pohánějí více převodů, otáčky se snižují. Pokud velká ozubená kola pohánějí malá ozubená kola, rychlost se zvyšuje.
Z příkladů 8.1 – 8.4 je zřejmé, že vztah mezi velikostmi dvou vzájemně zabírajících ozubených kol je úměrný změně točivého momentu a rychlosti mezi nimi. Tomu se říká převodový poměr.
Jak bylo uvedeno výše, počet zubů na ozubeném kole je přímo úměrný jeho průměru, takže pro výpočet převodového poměru můžete jednoduše spočítat zuby místo průměru.
Převodový poměr je vyjádřen jako (zuby hnacího kola) : (zuby hnacího kola), takže výše uvedený pár ozubených kol lze popsat jako 12:60 (nebo 36 až 60).
Převodový poměr se vypočítá pomocí vzorce (zuby hnacího kola) / (zuby hnacího kola)
Proto převodový poměr = zuby hnaného kola / zuby hnacího kola = 60/36 = 1,67
Jak bylo diskutováno výše, převodový poměr je vyjádřen jako (zuby hnacího kola) : (zuby hnacího kola), takže dvojice ozubených kol zobrazená výše může být vyjádřena jako 12:60 (nebo 12 až 60).
Převodový poměr se vypočítá pomocí vzorce (zuby hnacího kola) / (zuby hnacího kola)
Proto převodový poměr = ozubení hnaného kola / ozubení hnacího kola = 60/12 = 5
Při pohledu na výše uvedený příklad.
Maximální moment přetížení druhého hřídele lze vypočítat pomocí vzorce:
Výstupní moment = vstupní moment x převodový poměr
Výstupní kroutící moment = 1,5 N.m x 5 = 7,5 N.m
Volnou rychlost druhého hřídele lze vypočítat pomocí vzorce:
Výstupní rychlost = Vstupní rychlost / Převodový poměr = 100 ot./min / 5 = 20 ot./min.
Druhý hřídel se tak otáčí volnou rychlostí 20 ot./min., s maximálním kroutícím momentem při přetížení 7,5 Nm. S klesajícími otáčkami roste točivý moment.
U druhého příkladu lze výpočty provést stejným způsobem.
Převodový poměr = Zuby hnaného kola / Zuby hnacího kola = 12/60 = 0,2
Výstupní moment = Vstupní moment x Převodový poměr = 1,5 N-m x 0,2 = 0,3 N-m
Výstupní rychlost = Vstupní rychlost / Převodový poměr = 100 ot./min / 0,2 = 500 ot./min.
Druhý hřídel se tak otáčí volnou rychlostí 500 ot./min., s maximálním kroutícím momentem při přetížení 0,3 Nm. S rostoucí rychlostí klesá točivý moment.
Články v aktuální sekci
- 8.1: Úvod
- 8.2: Mechanický přenos výkonu
- 8.3: Zuby a rozteč ozubených kol
- 8.4: Převodový poměr
- 8.5: Reverzní a mezipřevody
- 8.6: Stupňovité převodovky
- 8.7: Ostatní typy převodovek
- 8.8: Převodový poměr v soustavách stejnosměrných motorů
- 8.9: Ruční design
- 8:10: Modelování kloubového lopaty
- 8.11: Vzorce
- 8.12: Zpráva o projektu
