V9Этим вопросом рано или поздно задается каждый начинающий мотоциклист. Одних приводит к нему желание побольше «выжать» из машины, других — любознательность, третьих — разговоры с коллегами, заканчивающиеся советом заменить заводскую «звездочку» иной — с большим (меньшим) количеством зубьев. И не случайно этот же вопрос довольно часто встречается в редакционной почте. Итак, какой же звездочке отдать предпочтение! Разобраться в этом поможет публикуемая ниже статья.ВЫБРАТЬ 1Некоторые мотоциклисты полагают, что максимальную скорость машины можно без труда увеличить — достаточно лишь заменить стандартную ведущую «звездочку» задней передачи Яругой — с большим числом зубьев. Кажется, простая арифметика: если при числе зубьев 17 мотоцикл достигает 120 км/час, то при 19 .— уже 134 км/час {заднее колесо будет вращаться быстрее), при 21 — почти 150 км/час и так далее!.. Как здорово и просто! Забросив все прочие дела, «рационализатор» мчится в мотомагазин и, не найдя там нужных «звездочек», вспоминает о соседе-зуборезчике. Не один начинающий мотоциклист «горел» этой идеей, начиото позабыв о глазном, что отличает гоночный мотоцикл от дорожного — неизмеримо более высокой мощности! Поэтому рассмотрим прежде всего, куда же расходуется мощность. Развивая определенную силу тяги, двигатель мотоцикла преодолевает сопротивление воздуха, трение в подшипниках и между зубьями шестерен трансмиссии, сопротивление качению шин и силу инерции (при разгоне). Говоря о максимальной скорости, мы имеем в виду движение по отличному шоссе. В этих условиях силы трения в механизмах и сопротивление качению малы по сравнению с силой сопротивления воздуха. Известно, что даже у современного легкового автомобиля на высокой скорости большая доля мощности идет на преодоление сопротивления воздуха. А обычный мотоцикл с водителем настолько необтекаем, что его воздушное сопротивление «съедает» почти всю мощность двигателя. Сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости (V), а мощность, потребная для его преодоления (Nn)» — пропорциональна скорости уже в третьей степени! Эта зависимость, выраженная графически (рис. 1), ямеет форму кривой (Nn), близкой к так называемой кубической параболе. На этом же графике изобразим кривую ( N c ) , показывающую зависимость мощности от числа оборотов двигателя и называемую его внешней характеристикой. Высшая точка кривой олицетворяет максимальную мощность мотора, а форма ее (крутизна, перегиба и т. п.) связана с теми или иными свойствами, характерными для данного двигателя. Кривая Nc — ото максимальные возможности двигателя. Кривая же Nn говорит о наименьших «расходах» мощности. При любом числе оборотов двигателя (а следовательно, и скорости мотоцикла) часть его мощности тратится на преодоление сопротивлений (участок АВ на рис. 1). Другая же часть (отрезок ВВ) остается в запасе и может быть использована для разгона или преодоления подъема. На рис. 1 видно, что числу оборотов й| соответствуют значения Ne ~ = 5 л. с. и Nn = 2 л. с , то есть в этот момент можно было бы продолжать движение с постоянной скоростью V] (затрачивая 2 л. с.) или начать ускорение при запасе мощности Ne — N n = = 5 — 2 = 3 л. с. Этот запас определяет наибольший возможный темп разгона. В реальных же условиях при разгоне водитель обычно не полностью поднимает дроссель карбюратора, поэтому кривая, соответствующая любому режиму разгона, лежит между линиями Neи N„ (например, кривая Nep )• В точке «М» Ne = N n , то есть кривые пересекаются. Начиная с этого момента тяговое усилие мотоцикла по величине равно сумме всех сил сопротивления, оно их уравновесило, и дальнейший разгон невозможен. Достигнута максимальная скорость. Очевидно, что двигатель в этот момент должен развивать максимальную мощность, которой, судя по кривой Ne , соответствует определенное число оборотов пылко Значит, скорость и число оборотов должны быть связаны, и связь эта определяется передаточным числом трансмиссии машины — числом зубьев, в частности, ведущей и ведомой звездочек задней ценной передачи. В зависимости от подбора общего передаточного числа трансмиссии возможны три случая. 1. Если конструктор требует от машины наибольшей максимальной скорости, он подбирает передаточное отношение так, чтобы линии Ne и Nn пересекались в вершине кривой Ne (точка «М,» на рис. 2). Этот вариант исчерпывает скоростные возможности машины. 2. Уменьшим количество зубьев ведущей звездочки (увеличим передаточное число). Кривая Ne (см. рис. 2) сдвинется влево. Очевидно, что теперь точка пересечения двух кривых («Мг») лежит ниже и левее, чем прежде, и максимальная скорость упала (Ve вместо Va ). Но разность Ne — N n здесь во всем рабочем диапазоне скоростей стала значительно больше. Следовательно, увеличился запас мощности, и мы, проиграв в скорости, выиграли в приемистости. 3. Поставим теперь ведущую звездочку с большим количеством зубьев, как это часто делают в погоне за скоростью молодые мотоциклисты. Кривая эффективной мощности (см. рис. 2) сдвигается вправо (линия Ne3 )• Но что происходит с точкой («М3») пересечения двух кривых? Она опять оползает вниз и влево! Значит, максимальная скорость (Ve) но сравнению с первым вариантом уменьшается! Одновременно мы проиграли ив приемистости, так как запас мощности ничтожен (заштрихованная часть). Представим себе теперь, что мы снабдили наш «ИЖ-Ллаяету» боковым прицепом. Силы сопротивления значительно выросли — увеличились и вес и лобовая площадь машины. Поэтому кривая Nn (<SM. рис. 2) немедленно сместилась левее, и запас мощности резко упал (заштрихованная часть). Тогда сдвигаем соответственно влево и кривую Ne, чтобы их пересечение лежало не в точке «Mj», а в точке «Мб». Как этого достичь? — Заменить «звездочку» с 21 зубом «звездочкой» с 19 зубьями. Обратим внимание еще на одно обстоятельство. Чем более выпуклую форму имеет кривая Ne , тем более приемистым будет мотоцикл на «средних оборотах». Такая машина меньше проигрывает в скорости и приемистости, когда ее снабжают боковым прицепом. Вот почему «ИЖ-Планета» с выпуклой кривой внешней характеристики и «тупой» ее вершиной более универсален в этом смысле, чем «ЙЖ-Юпитер», который, хотя и более мощен, но ямеет «плоскую» характеристику с острой вершиной. Дорожный мотоцикл, в зависимости от условий эксплуатации, проектируется не обязательно с целью достижения максимальных скоростей. Но это и не кроссовая машина, где главное — приемистость. Поэтому конструкторы18 читателямN.IА.С.6 54выбирают компромиссное решение — достаточные скорость и приемистость, небольшой расход топлива. Вот почему на мотоциклах некоторых марок с задней передачей по варианту 2 увеличение числа зубьев ее ведущей «звездочки» даст небольшой прирост максимальной скорости и соответственно ухудшит приемистость. Такая замена имеет смысл в одном случае — если приходится все время ездить по прямым равнинным дорогам. • Не следует забывать ио том, что мощности различных экземпляров двигателей неодинаковы. Не последнюю роль играют также .рост и вес водителя, влияющие на общий вес и лобовую площадь, а следовательно, и на сопротивление мотоцикла с (водителем. Как результат — при его увеличении кривая Nn несколько сдвигается влево. Исправить положение можно установкой другой ведущей «звездочки». Например, на «Яве-350» замена ведущей «звездочки» с 17 зубьями «звездочкой» с 18 зубьями ухудшает приемистость мотоцикла, но невысокий и лёгкий водитель может «выиграть» в скорости 2—5 км/час. Рослый водитель, однако, от такой переделки только проиграет. Установка же «звездочки» с 19 зубьями, как подтвердила практика, в любом случае резко ухудшает разгон и снижает максимальную скорость мапгины. Двигатель явно перегружен, не развивает обороты, стучит. Мотоцикл плохо трогается с места, тяжело проходит подъемы, «не тянет» против ветра. Опытные мотоциклисты знают, что на дорогах с многочисленными крутыми поворотами, подъемами, спусками лучше идут машины, имеющие некоторый запас тягового уоилия (вариант 2). • результате — реже приходится польВ зоваться низшими передачами, лучше •приемистость. А в целом — выше средняя скорость движения. Опыт показывает, что, например, «Яву-360» можно нормально эксплуатировать с ведущей «звездочкой», имеющей не 17, а 16 зубьев. Обычно она применяется при использовании бокового прицепа. А что будет без него? Установив «звездочку» с 16 зубьями, мы сдвинем вершину кривой Ne (рис. 3) влево. Теоретически это означает уменьшение максимальной скорости на 7 км/(час. Однако она снижается всего на 1—2 км/час (на практике — неощутимо). Это результат того, что у «Явы» кривая Ne вблизи вершины пологая, а кривая Nn —очень крутая. Их пересечение сдвинулось влево незначительно. Обороты двигателя при тех же скоростях стали, естественно, на 6,2 процента больше. Но я этой же пропорции увеличилось тяговое усилие. Правда, и этот выигрыш не дается даром. Увеличение передаточного числа всегда сопровождается повышением расхода топлива. Поэтому звездочка, установленная заводом, является, если учитывать •все параметры, оптимальным решением. Некоторые мотоциклисты считают, что, незначительно уменьшая переда(гочное число, они могут поднять наиболее экономичную скорость с 50 км/час до 70 км/час. Наяраышвается вопрос: а что если и дальше уменьшать передаточное число? Можно будет ездить быстро, но почти не расходуя горючего? При скорости 70 км/час затраты мощности значительно больше, чем при 50 км/час, а обороты (с уменьшением передаточного числа) остались прежними. Но ведь мощность в то же время непосредственно связана с количеством сожженного топлива и КПД! То есть расход топлива при 70 км/час больше, чем при 50 км/час. Достаточно вспомнить такой пример. При сильном попутном ветре, несмотря на большую скорость (и обороты), расход бензина невелик, так как машина мчится, по существу не встречая сопротивления воздуха. Но вот вы едете в обратном направлении — и уже вынуждены давать «полный газ», и вскоре в баке вашего мотоцикла становится сухо! Конечно, влиянием числа оборотов на удельный расход пренебречь нельзя, но первостепенную роль играет все же развиваемая двигателем мощность. В идеальном случае, следовательно, с уменьшением скорости непрерывно должен уменьшаться расход горючего. Но в действительности это не так. Под влиянием множества неизбежных потерь при достижении определенной скорости расход топлива вновь начинает возрастать несмотря на то, что мотоцикл идет все медленнее; Главное, надо знать, что каждая машина имеет свою наиболее экономичную скорость. К примеру, для ИЖ-Ю2 эта скорость около 50 км/час на четвертой передаче. Как видите, за простой заменой ведущей «звездочки» кроются серьезные теоретические предпосылки. Знание их избавит мотоциклистов, особенно начинающих, от ненужных, а порой и вредных переделок мотоцикла.Шч/ NcWis3 \=3кс/ 1 2\w7Ъ0АсVi VAM 1Ъ TtoiKC„ об П. мин_V$-Рис. 1. График так называемого мощноетного баланса. В точке «М» наступает баланс — запас мощности двигателя и ее расход сравнялись.WWte. viРис. 2. Так влияет передаточное число задней передачи на максимальную скорость и запас мощности.э. коноп,инженерРис. 3. Результаты замены, ведущей «звездочки» задней передачи на «Яве350».19