Полноприводные мотоциклы. Полноприводный мотоцикл

Дважды два: Полный привод на оба колеса

Эти вездеходы пройдут где угодно. В крайнем случае их можно просто унести на себе

Два колеса победы Yamaha WR450F 2-Trac — единственный серийный спортивный мотоцикл с полным приводом. Вот уже четвертый год французский гонщик Давид Фретинье на этом мотоцикле добивается фантастических результатов во время ралли Дакар и на песчаной трассе в Марокко. В 2005 году его «монополия» на полный привод закончилась: в ралли приняли участие еще несколько таких машин

Почти незаметен Привод заднего колеса у Yamaha WR450F 2-Trac — традиционный цепной. Короткая цепь от коробки передач вращает гидравлическую помпу. Масло, прокачиваемое помпой по замкнутому контуру, приводит в движение гидромотор на оси переднего колеса. Система столь компактна, что такой мотоцикл издали легко принять за обычный заднеприводной. Отличает его лишь две тонкие трубки, ведущие к гидромотору, закрытому небольшим кожухом

Двухколесный трактор Самый известный полноприводный мотоцикл — ROKON — был сделан в 1968 году, но успешно продается и сейчас

Переднеприводными и полноприводными автомобилями сегодня никого не удивить. Никому, кроме автокроссменов-экстремалов, даже не придет в голову быстро ехать по грязи, снегу или льду на заднеприводной машине. А полноприводные суперкары, например Lamborghini Diablo VT, не имеют равных по динамике разгона благодаря способности трогаться с места без пробуксовки. А вот преимущества мотоциклетного полного привода в таких условиях были подтверждены совсем недавно: французский гонщик Давид Фретинье с блеском продемонстрировал это в 2002 и 2003 годах, выступая на мотоцикле Yamaha WR450F 2-Trac на песчаной раллийной трассе в Марокко. Результаты, показанные им в 2004 году в ралли Дакар (победа в классе 450 см³, три выигранных этапа и седьмое место в общем зачете), настолько впечатлили соперников, что в 2005 году в ралли участвовали еще несколько этих полноприводных двухколесных машин, а сам Фретинье победил в классе 450 см³ и занял 5 место в общем зачете!

Для тех, кто не ищет легких путей

Мотоциклы с полным приводом имеют богатую историю. Их создателям пришлось столкнуться с множеством технических проблем. В автомобилях полуоси и шарниры равных угловых скоростей, подводящие крутящий момент к ступице, находятся сбоку, предоставляя управляемому переднему колесу достаточно пространства для поворота в любую сторону. Очевидно, что габариты мотоцикла не позволяют применить конструкцию, аналогичную автомобильной, тем более что колеса мототехники зачастую имеют больший диаметр.

Для мотоцикла особенно важны баланс и развесовка. Если расположить трансмиссию сбоку от колеса, сместив тем самым центр тяжести машины в сторону от геометрической оси, мотоцикл будет по‑разному поворачивать вправо и влево. Следует учитывать и неподрессоренную массу — вес узлов, жестко связанных с колесами, а не отделенных от них подвеской.

Чем больше неподрессоренная масса мотоцикла — тем хуже его управляемость и плавность хода.

Очевидным решением геометрических проблем полного привода на мотоцикле является применение цепей или валов, параллельных передней вилке и поворачивающихся вместе с ней. При этом необходимо использовать как минимум две цепи (вала) — от двигателя (коробки передач) к редуктору на рулевой колонке и от редуктора вдоль вилки к колесу. В реальных конструкциях приходилось использовать до четырех цепей. Такое усложнение конструкции влечет неизбежные проблемы с обслуживанием и надежностью. Дополнительная сложность заключается в том, что при работе передней подвески длина привода должна изменяться.

В последнее время на мототехнике получила распространение консольная схема крепления переднего колеса, при которой колесо крепится не на традиционной поворотной вилке, а на системе рычагов, как в автомобиле. Казалось бы, консоль позволит легко реализовать полный привод. Однако подобные конструкции так и не вышли из опытных мастерских. Отчасти это связано с тем, что габариты консольной подвески накладывают ограничение на диаметр колеса: чаще всего консоль встречается на маленьких скутерах, которым полный привод не нужен.

В попытках реализовать полный привод на мотоцикле конструкторы приходили даже к таким оригинальным решениям, как гибкий вал. Принцип его работы легко понять, покрутив в руках кусочек резиновой трубочки.

Двухколесный трактор

Первый полноприводной двухколесный мотоцикл был сделан из серийного британского Raleigh в далеком 1924 году. Машина использовалась для тренировок и так и осталась единственным экспериментальным образцом.

Самый известный мотоцикл 2х2 был произведен в 1968 году. ROKON — так называется этот вездеход — можно считать одним из самых остроумных и удачных изобретений ХХ века. Не претерпев каких-либо значительных конструктивных изменений, ROKON успешно продается и по сей день. Девиз его таков: «Это не мотоцикл, это двухколесный трактор». Переднее колесо ROKON приводится двумя цепями, заднее также имеет классический цепной привод. Проблема подвески решена радикально — она на ROKON отсутствует, а амортизирующими свойствами обладают широченные шины-дутики. Они обеспечивают низкое давление на грунт, позволяя мотоциклу не тонуть в жидкой грязи и не зарываться в песок.

Конструкторам удалось добиться чрезвычайно малого веса мотоцикла — менее 100 кг. Благодаря широким шинам, малой массе и постоянному полному приводу ROKON способен самостоятельно справиться практически с любым бездорожьем.

Полный привод — не единственная техническая особенность ROKON. Например, его колесные диски выполнены в виде герметичных барабанов и способны нести в себе дополнительный запас воды или горючего. Мало того, благодаря «пустым» дискам и широченным шинам мотоцикл имеет положительную плавучесть и не может утонуть!

ROKON оснащен практически бесшумным четырехтактным двигателем мощностью 6,5 л.с., что вполне достаточно для его веса. У него автоматическое центробежное сцепление и трехступенчатая коробка передач. Ступени (они же режимы) коробки не переключаются на ходу. Водитель сразу выбирает нужный режим езды, после чего оперирует только газом и тормозом. Первая передача пониженная — для особо сложных внедорожных условий. Вторая — для неспешного маневрирования. Третий режим позволяет разогнаться до максимальной скорости — она составляет 50 км/ч.

ROKON — уникальное транспортное средство, способное проехать где угодно, а в крайнем случае его можно унести на себе. Недаром в 2001 году партию этих машин закупила армия Иордании.

Просто, как 2х2

В конце 90-х компания Yamaha возобновила эксперименты в области мотоциклетного полного привода во взаимодействии с Ohlins — мировым лидером в производстве амортизаторов, деталей подвески автомобилей и мотоциклов, а также гидравлического оборудования. Сотрудничество оказалось настолько плодотворным, что вскоре аппарат Yamaha WR450F, оснащенный системой полного привода 2-Trac, доказал свое преимущество на раллийном чемпионате.

Привод переднего колеса у мотоцикла Yamaha 2-Trac гидравлический. От коробки передач короткой цепью приводится гидравлическая помпа. По замкнутому контуру гидравлических шлангов циркулирует масло, подводя момент к гидромотору, расположенному непосредственно на оси переднего колеса. Система столь компактна, что оснащенный ею мотоцикл издалека легко принять за обычный заднеприводнoй.

Преимущества системы 2-Trac очевидны. Ее установка не требует серьезных вмешательств в конструкцию мотоцикла благодаря минимальным размерам и весу. Эндуро Yamaha WR450F — это лишь первый полноприводной образец. В настоящее время системой 2-Trac оснащаются и супермотарды, и даже спортбайк Yamaha R1 (в порядке эксперимента).

Главное достоинство 2-Trac — автоматическое распределение крутящего момента между передним и задним колесом без каких бы то ни было специальных устройств. Когда заднее колесо имеет надежное сцепление с дорогой, переднее колесо фактически катится свободно, как у обычного мотоцикла. При этом скорости вращения помпы и гидромотора равны и крутящий момент на переднее колесо не передается. Но стоит заднему колесу сорваться в пробуксовку, обороты помпы вырастают относительно оборотов гидромотора и до 15% крутящего момента передается переднему колесу по гидравлическому контуру — мотоцикл становится полноприводным.

Данная особенность позволяет пилоту чувствовать 2-Trac не хуже привычного заднеприводного мотоцикла. В то же время, стоит аппарату зарыться в песок или заскользить на снегу, он будто сам вытаскивает себя из плена. При первом знакомстве с 2-Trac у пилота возникает ощущение, что у мотоцикла убавилась мощность: его нельзя так же просто, как заднеприводной, сорвать в эффектный занос. Тем не менее, уже добравшись до финиша, гонщик обычно с удивлением обнаруживает, что показал более высокий результат.

На сегодняшний день 2-Trac следует признать самой эффективной системой полного привода на мотоцикле. Байки, оснащенные 2-Trac, уже можно свободно приобрести. Причем в данном случае речь идет не об утилитарном тракторе ROKON, а о скоростных спортивных машинах.

2х2х2

Несмотря на успех 2-Trac, энтузиасты не оставляют попыток разработать мотоцикл принципиально новой конструкции. Изобретатель Ян Драйсдэйл, основатель одноименной компании Drysdale, производящей эксклюзивные мотоциклы, для создания своего детища Dryvtech 2x2x2 отбросил здравый смысл и начал работу над байком с чистого листа.

Dryvtech имеет консольное крепление и гидравлический привод обоих колес. Помпы, приводимые в движение 250-кубовым двухтактным двигателем, и гидромоторы, расположенные на осях колес, не турбинные, а поршневые. Фактически трансмиссия для каждого колеса представляет собой два поршня, соединенных масляным столбом. Такой привод называется гидростатическим и обеспечивает минимальные потери момента. Двигатель вращает переднее колесо на 5% медленнее заднего, благодаря чему мотоцикл становится полноприводным при пятипроцентной пробуксовке заднего колеса. Это обеспечивает лучшую управляемость мотоцикла, а также предохраняет гидравлику от перегрузки.

Однако главная особенность Dryvtech заключается в том, что мотоцикл не просто полноприводной, но и полноуправляемый! Его рулевое управление реализовано с помощью гидравлики, причем при повороте руля, например, на 10 градусов переднее колесо поворачивается на 5 градусов в сторону поворота, а заднее — на 5 градусов в обратную сторону. Таким образом решается проблема ограниченных углов поворота колес мотоцикла, и поворот переднее и заднее колеса Dryvtech проходят практически по одной траектории. Мотоцикл отличается повышенной маневренностью и устойчивостью.

И хотя на сегодняшний день Dryvtech 2x2x2 воспринимается скорее как технологический курьез, нежели как конкурент 2-Trac, Драйсдэйл постоянно пытается улучшить свою модель. Впрочем, сносно ездить на полноуправляемом мотоцикле умеет пока что только сам изобретатель.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№5, Май 2005).

www.popmech.ru

Полноприводной мотоцикл

Изобретение относится к полноприводному мотоциклу. Полноприводный мотоцикл содержит раму с телескопической вилкой переднего колеса, установленные на раме бензобак, двигатель внутреннего сгорания и привод переднего и заднего колес, выполненный в виде муфты сцепления с выходным валом, подключенным к вариатору, на выходном валу которого установлен карданный шарнир, соединенный приводным валом заднего колеса через шлицевое соединение с конической парой привода заднего колеса, и жестко закреплена ведущая звездочка цепи привода переднего колеса. Ведомая звездочка цепи закреплена на ведущем валу переднего привода, установленном в двух подшипниках, закрепленных на раме и находящихся под бензобаком. На другом конце ведущего вала жестко закреплена ведущая коническая шестерня, вращающая большую промежуточную коническую шестерню, расположенную под углом 90° к оси ведущего вала. Ось большой шестерни совпадает с осью узла крепления вилки и закреплена во втулке вращения вилки на своих независимых подшипниках, причем ведомая коническая шестерня, воспринимающая крутящий момент с промежуточной конической шестерни, насажена на торец разрезного приводного вала, имеющего шлицевое соединение и установленного в подшипниках, корпуса которых крепятся на внутренней стороне вилки. На нижний конец приводного вала посажена вторая малая коническая шестерня, которая передает вращение под углом 90° на большую коническую шестерню, которая крепится на боковую поверхность ступицы переднего колеса, установленного на оси. Достигается повышение эксплуатационных свойств мотоцикла. 1 ил.

Изобретение относится к области веломотостроения, в частности касается полноприводных одноколейных транспортных средств, преимущественно мотоциклов.

В существующих конструкциях мотоциклов-вездеходов привод переднего колеса осуществляется либо карданно-цепным приводом (фирма «ROKON», США), либо гидроприводом (фирма «Yamaha», Япония), что в производстве является дорогостоящим и сложным.

Настоящее изобретение направлено на решение следующих задач: упрощения производства и повышения надежности в эксплуатации.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных свойств мотоцикла, ремонтопригодности, маневренности и технологичности при сохранении всех положительных свойств традиционных мотоциклов в части компактности, удобства пользования и свободного доступа к агрегатам при обслуживании.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что полноприводной мотоцикл содержит раму с телескопической вилкой переднего колес, установленные на раме бензобак, двигатель внутреннего сгорания и привод переднего и заднего колес, при этом новым является то, что привод переднего и заднего колеса выполнен в виде муфты сцепления с выходным валом, подключенным к вариатору, на выходном валу которого установлен карданный шарнир, соединенный приводным валом заднего колеса через шлицевое соединение с конической парой привода заднего колеса, и жестко закреплена ведущая звездочка цепи привода переднего колеса, при этом ведомая звездочка цепи закреплена на ведущем валу переднего привода, установленном в двух подшипниках, закрепленных на раме и находящихся под бензобаком, при этом на другом конце ведущего вала жестко закреплена ведущая коническая шестерня, вращающая большую промежуточную коническую шестерню, расположенную под углом 90° к оси ведущего вала, при этом ось большой шестерни совпадает с осью узла крепления вилки и закреплена во втулке вращения вилки на своих независимых подшипниках, причем ведомая коническая шестерня, воспринимающая крутящий момент с промежуточной конической шестерни, насажена на торец разрезного приводного вала, имеющего шлицевое соединение и установленного в подшипниках, корпуса которых крепятся на внутренней стороне вилки, на нижний конец приводного вала посажена вторая малая коническая шестерня, которая передает вращение под углом 90° на большую коническую шестерню, которая крепится на боковую поверхность ступицы переднего колеса, установленного на оси.

На чертеже показана кинематическая схема полноприводного мотоцикла.

Полноприводной мотоцикл содержит раму с телескопической вилкой переднего колеса, установленные на раме бензобак, двигатель 1 внутреннего сгорания и привод переднего и заднего колес, выполненный в виде муфты сцепления 2 с выходным валом 3, подключенным к вариатору 4, на выходном валу 5 которого установлен карданный шарнир 6, соединенный приводным валом 7 заднего колеса 8 через шлицевое соединение 9 с конической парой 10 привода заднего колеса 8. Жестко закреплена на выходном валу 5 ведущая звездочка 11 цепи 12 привода переднего колеса. Ведомая звездочка 13 цепи 12 закреплена на ведущем валу 14 переднего привода, установленном в двух подшипниках 15, закрепленных на раме и находящихся под бензобаком, при этом на другом конце ведущего вала 14 жестко закреплена ведущая коническая шестерня 16, вращающая большую промежуточную коническую шестерню 17, расположенную под углом 90° к оси ведущего вала 14, при этом ось 18 большой шестерни 17 совпадает с осью узла крепления вилки и закреплена во втулке вращения вилки на своих независимых подшипниках 19, причем ведомая коническая шестерня 20, воспринимающая крутящий момент с промежуточной конической шестерни 17, насажена на торец разрезного приводного вала 21, имеющего шлицевое соединение 22 и установленного в подшипниках 23, корпуса которых крепятся на внутренней стороне вилки, на нижний конец приводного вала 21 посажена вторая малая коническая шестерня 24, которая передает вращение под углом 90° на большую коническую шестерню 25, которая крепится на боковую поверхность ступицы переднего колеса, установленного на оси 26.

В предлагаемой схеме привода крутящий момент с выходного вала вариатора без разрыва потока мощности, что очень важно при большом сопротивлении качению колес на бездорожье в условиях отсутствия наката, через цепную передачу и коническую передачу передается одновременно соответственно на приводной вал переднего колеса и приводной вал заднего колеса.

Применение цепной передачи для передачи крутящего момента от вариатора валу на рулевую колонку

Для компенсации хода телескопической вилки колеса при амортизации приводной вал разрезан и имеет шлицевое соединение. Для предотвращения попадания грязи в конический привод он закрывается пластмассовым кожухом, а шлицевое соединение - резиновым гофрированным кожухом.

Полноприводной мотоцикл, содержащий раму с телескопической вилкой переднего колеса, установленные на раме бензобак, двигатель внутреннего сгорания и привод переднего и заднего колес, отличающийся тем, что привод переднего и заднего колес выполнен в виде муфты сцепления с выходным валом, подключенным к вариатору, на выходном валу которого установлен карданный шарнир, соединенный приводным валом заднего колеса через шлицевое соединение с конической парой привода заднего колеса, и жестко закреплена ведущая звездочка цепи привода переднего колеса, при этом ведомая звездочка цепи закреплена на ведущем валу переднего привода, установленном в двух подшипниках, закрепленных на раме и находящихся под бензобаком, при этом на другом конце ведущего вала жестко закреплена ведущая коническая шестерня, вращающая большую промежуточную коническую шестерню, расположенную под углом 90° к оси ведущего вала, при этом ось большой шестерни совпадает с осью узла крепления вилки и закреплена во втулке вращения вилки на своих независимых подшипниках, причем ведомая коническая шестерня, воспринимающая крутящий момент с промежуточной конической шестерни, насажена на торец разрезного приводного вала, имеющего шлицевое соединение и установленного в подшипниках, корпуса которых крепятся на внутренней стороне вилки, на нижний конец приводного вала посажена вторая малая коническая шестерня, которая передает вращение под углом 90° на большую коническую шестерню, которая крепится на боковую поверхность ступицы переднего колеса, установленного на оси.

www.findpatent.ru

Полноприводные мотоциклы | Жизнь в стиле RGV

В 2013 году выпустят первые полноприводные мотоциклы от компаний KTM и Yamaha. Минус заднеприводных систем в том, что на бездорожье мотоцикл не может проехать на полной скорости. Водителю приходится постоянно бороться с заносами мотоцикла. Мотоциклы данной компании, оснащены шведской конструкцией Olins, что является очень большим плюсом. Момент передается на два колеса, что дает весьма большую скорость с помощью гидравлики. Первыми идею по разработке полногопривода подала компания CHristini, но в данной теории у мотоцикла нет никакой гидравлики, что сильно повлияет на комфортабельность пилота.

Привод будет передаваться через последовательность систем тяг и цепей, что заметно утяжелит конструкцию, но при помощи новейших материалов это легко исправить. Весь крутящий момент в данной теории приходится на переднее колесо, потеря трансмиссии не превысят 8%. Заказать конструкцию кит компании CHristini уже возможно, стоит она около 6000–6500$. Если в компании нет китов для именно вашей модели, можете не беспокоится они легко сделают его под вашу систему. Производителям пришлось долго работать, чтобы предоставить полноценную систему полного привода. Всерьез о теории полноприводности взялись только в 2013 году, до этого момента все попытки были напрасны. При таких системах водитель легко может ездить как по безлюдным пустыням, так и по оживленным дорогам.

Мотоцикл будет иметь двигатель около 600куб, емкость для горючего составит примерно 18–19 литров, что самое главное при использовании специальных материалов мотоцикл получиться весьма легкий и если вы где-то не сможете проехать, мотоцикл легко можно перетащить вручную. Если вы ярый фанат экстремальных поездок по бездорожью, то эта конструкция хорошо подойдет вам.

Заметка: если вы хотите научиться отлично водить автомобиль, то в этом вам поможет Центральная сходненская автошкола (сайт). В данной автошколе работают только профессиональные инструкторы.

2×2 moto (полноприводный мотоцикл)