Przekładnia CVT odpowiada za przenoszenie ruchu obrotowego wału korbowego silnika na koła skutera. Jak jest ona zbudowana i co sprawia, że pomaga ona regulować prędkość jazdy?
Pewnie każdy, kto posiada skuter zauważył prędzej czy później, że podczas ruszania i jazdy obroty silnika utrzymują się na stałym poziomie, a pomimo to skuter przyspiesza. Dzieje się tak za sprawą przekładni CVT – Continuously Variable Transmissions. Z czego jest zbudowana taka przekładnia? Całość znajduje się pod charakterystyczną pokrywą i skrywa następujące elementy:
Na początku przekładni, na jednym z zakończeń wału korbowego znajduje się zestaw wariatora i jego przeciwtalerza. Obie te części mają kształt stożkowatego talerza i pomiędzy nimi porusza się pasek napędowy – owy szpiczasty kształt sprawia, że gdy talerze są od siebie oddalone pasek znajduje się blisko wału lub na wale korbowym, natomiast gdy przysuwają się do siebie pasek przesuwa się na zewnątrz powierzchni obu kół. Przysuwanie się obu elementów jest możliwe, gdyż przeciwtalerz jest przykręcony na stałe do wielowypustu na wale, natomiast wariator jest tylko nasunięty na wał i może pracować swobodnie. A co decyduje o tym, kiedy wariator jest dalej, a kiedy bliżej przeciwtalerza? Decydują o tym umieszczone wewnątrz wariatora rolki, osadzone na bieżniach. Aby rolki nie wypadły z wariatora jego tył jest zamknięty pokrywką, przesuwającą się w korpusie wariatora na specjalnych gumowych ślizgach. Podczas osiągania przez wał korbowy silnika coraz wyższej prędkości obrotowej na znajdujące się wewnątrz wariatora rolki działa siła odśrodkowa, która powoduje ich wypychanie na bieżni do zewnętrznej części korpusu wariatora. Przesuwające się rolki odpychają pokrywkę, przez co cały wariator się “rozsuwa”, przysuwając się do przeciwtalerza powoduje on przechodzenie paska wyżej na obwodzie zespołu.
Z drugiej strony przekładni, naprzeciw tylnego koła znajduje się zespół przełożenia napędu i sprzęgła. Jest on połączony z tylnym kołem za pomocą dodatkowej przekładni, znajdującej się wewnątrz monowahacza. Zespół składa się ze sprzęgła, przełożenia napędu i dzwonu sprzęgła. Sprzęgło, podobnie jak wariator zamocowane jest swobodnie na wałku przekładni i jest zbudowane w taki sposób, że działanie odpowiedniej siły powoduje rozszerzanie się szczęk sprzęgła na zewnątrz. Sprzęgło jest połączone z przełożeniem napędu za pomocą tuleji i sprężyny centralnej, cała konstrukcja jest trwale skręcona nakrętką. Przełożenie napędu składa się z dwóch talerzy i przypomina wariator działający w drugą stronę – za sprawą sprężyny talerze przylegają do siebie, jednak podczas osiągania przez zespół wysokiej prędkości obrotowej talerze oddalają się od siebie. Dzięki temu pasek może zmieniać swoje położenie na zespole przełożenia napędu. Aby całość mogła działać do wałka przekładni przytwierdzony jest dzwon sprzęgła, osadzony na wielowypuście. Okala on swoją obudową sprzęgło odśrodkowe.
Zobacz jak działa CVT:
Oba zespoły wariatora i sprzęgła są połączone za pomocą paska napędowego. Pasek ma tak dobraną długość, że gdy na kole wariatora przechodzi drogą najbliższą środkowi talerzy to przy kole przełożenia napędu zajmuje on zewnętrzną pozycję, blisko krawędzi koła – takie ustawienie paska jest charakterystyczne dla nieporuszającego się skutera. Całość jest tak ustawiona, że pasek dolega do ścianek talerzy i ich ruchy przesuwają go, przez co działa jak łańcuch w rowerze. A jak to wygląda podczas pracy?
Gdy odkręcamy gaz przeciwtalerz i wariator zaczynają obracać się coraz szybciej, poruszając znajdującym się blisko środka koła paskiem. W tym samym momencie z tyłu pasek przechodząc przez przełożenie napędu rozpędza sprzędło. Szczęki sprzęgła odśrodkowego rozpierają się i zaciskają na wewnętrznych ściankach dzwonu sprzęgła, przekazując ruch obrotowy wału korbowego silnika na koła pojazdu (oczywiście, pośrednio przez wspomnianą przekładnię).
Podczas dalszego odkręcania gazu obroty silnika rosną aż do maksimum, siła odśrodkowa powoduje wypychanie rolek na zewnątrz bieżni w wariatorze, przez co zmienia się położenie paska na wariatorze – przesuwa się on na zewnątrz układu. Tak ułożony pasek zmienia swój układ na przełożeniu napędu, pokonując opór sprężyny centralnej przybliża się blisko wałka przekładni.
Ciąg dalszy pod materiałem wideo
Całość można porównać do przerzutek w rowerze. Gdy z przodu mamy wpiętą małą zębatkę a z tyłu dużą pedałujemy szybko, ale rower jedzie powoli. I na odwrót, mając z przodu łańcuch na dużej zębatce a z tyłu na małej trzeba mocniej naciskać na pedały, ale dzięki temu rower jedzie szybciej. Właśnie w ten sposób działa przekładnia CVT. Zmiana średnicy drogi po której biegnie pasek przez wariator i przełożenie napędu umożliwia zmianę prędkości jazdy skutera pomimo małej zmiany prędkości obrotowej silnika.
Czy przekładnia CVT ma swoje wady? Niestety tak. Jeżeli podczas jazdy puścimy gaz, trochę zwolnimy i znowu odkręcimy gaz pasek będzie poruszał się po takiej drodze jakbyśmy dopiero co ruszyli, co skutkuje pogorszeniem elastyczności. Można wtedy zauważyć wzrost prędkości skutera wraz z obrotami silnika. Poza tą sytuacją i faktem, że elastyczny gumowy pasek może bardzo łatwo pęknąć w najmniej oczekiwanym momencie przekładnia nie ma raczej żadnych znaczących wad.
Co jest niezbędne aby przekładnia działała jak należy? Przede wszystkim pasek napędowy musi mieć odpowiednią, przewidzianą przez konstruktora silnika długość. Poza tym rolki wariatora muszą mieć odpowiedni rozmiar dostosowany do bieżni i dobrą wagę. Zbyt ciężkie rolki rozsuną wariator zbyt wcześnie, zbyt lekkie mogą go wcale nie rozsunąć. Tak samo ma się rzecz ze sprężyną centralną. Zbyt miękka sprężyna może powodować zbyt łatwe przechodzenie paska bliżej wałka przekładni (pasek będzie się ślizgał), zbyt twarda natomiast nie pozwoli paskowi swobodnie zmieniać drogi przez przełożenie napędu. Na koniec warto nadmienić, że zmiana sprzęgła na sportowe, lub zamontowanych w nim sprężynek na zbyt miękkie spowoduje przenoszenie napędu z paska na koło przy zbyt niskich obrotach. Dobór którejkolwiek z tych nieodpowiednich części sprawi, że skuter będzie źle działał lub odmówi całkowicie współpracy i nie będzie w stanie ruszyć. Dlatego w seryjnym skuterze nie należy wymieniać elementów przekładni na inne o zmienionej charakterystyce.
Fot.: Skuterowo.com
