В этой статье пойдет речь о байках. На их примере легче осознать, что такое вращающий момент и как он оказывает влияние на мощность, скорость и напротив...

Сходу вопрос: «Почему 10-сильный «Минск» развивает 100 км/ч, а 30-сильная «Планета-Спорт» всего 140, а не 300? Почему скорость вырастает не пропорционально мощности? И можно ли заменив 16-дюймовое колесо на 19-дюймовое прирастить скорость? Колеса поменять трудно. Проще поменять звездочки в цепной передаче.

Когда-то, по простительной незрелости лет, мы тоже пробовали прирастить скорость таким методом. На «Яву-350» модели 360/00 заместо стандартной звездочки с 17-ю зубьями втыкали звездочку с 19-ю зубьями, — ребята были, само собой, грамотные, так что уже в уме ухитрялись подсчитать, что скорость вырастет на хороших 12%.

И что все-таки? Итог оказался более чем плачевным. Мы обзавелись байком узко специального предназначения, — он здорово прогуливался на крутых спусках, под гору. А насчет напротив… — и вспомнить тошно! Даже на горизонтальной трассе скорость осязаемо свалилась, мотор очевидно не в состоянии был выйти на обороты максимума мощности — «не тянул». Вялый разгон, чувствительность к встречному ветру, нежелание возить пассажира — вот портрет нашего «усовершенствованного» байка.

Бывалые мотоциклисты, авторитеты разъясняли дело полностью доходчиво: «Раз чехи поставили 17 зубьев, означает — так нужно, и не фиг здесь...»

Куда удирают «лошадки»?

Итак, что все-таки это за штука такая — мощность? Это, как понятно, способность машины, человека, лошадки и т. д. выполнить некоторую работу в течение секунды, — к примеру, поднимая груз весом 10 кг на высоту 1 метр в секунду, придется развить мощность в 10 килограммометров за секунду. Если уменьшить в этом примере вес до 5 кг, но поднять его в секунду на 2 метра, мощность будет нужно та же. Но выходит, что использовать ее можно по-разному. Чем же не иллюстрация к работе коробки? На низшей передаче скорость невелика, но при завышенной тяговой силе, на высшей скорость больше, но тяговая сила меньше.

В инструкциях обычно указывается действенная мощность мотора. Так принято. Но не вся эта мощность дойдет до заднего колеса, часть ее обязательно потратится на преодоление сил трения в силовой передаче, смешивание масла в коробке, смазки в кожухах цепи и т. д. В итоге даже на довольно отлично сконструированных современных машинах эти утраты добиваются 15%, а то и поболее. Они, кстати, больше у недобросовестного владельца, который не хлопочет о смазке силовой передачи, ее исправности и правильной регулировке. Означает,тратится излишний бензин, понапрасну расходуются деньги. Если мощность мотора, к примеру, равна 18 л. с., реально «крутят» заднее колесо максимум сил 15—15.5.

Не считая сил трения в коробки, часть мощности поглощается генератором байка, — правда, она невелика. На байках с водяным остыванием часть мощности тратится на работу помпы, при наличии принудительного воздушного остывания часть мощности «съедает» вентилятор. Мы же тут рассматриваем обычный байк, на котором не считая генератора, других нахлебников нет.

1-ый опыт

Если в аннотации вы увидите, что мощность указана в непривычных кВт (кв), это не должно вас смущать, — таковы современные требования. Пересчет несложен: 1 л. с. численно равна 0,736 кВт. Действующие на байке силы, включая его вес, могут измеряться не в килограммах, а в ньютонах. Ну и что? 1 кг равен 9,81 Н. И все! Вращающий момент, соответственно, измеряется не в обычных килограммометрах (кгм), а в ньютон-метрах (Нм).

Поэкспериментируем (на уровне мыслей) с байком. С открытым на 1/4 дроссельным золотником разгоняем байк во всем, доступном ему при всем этом, спектре оборотов, регистрируя при помощи некоторых устройств вращающий момент и мощность. Они изменяются с оборотами, — при малом числе оборотов мощность, другими словами способность мотора создавать полезную работу, невелика, с повышением числа оборотов она растет, а при каких-либо оборотах добивается максимума, за которыми уже падает.

Нанеся точки на график, получим, кривую зависимости мощности (либо вращающего момента, если желаете) от числа оборотов при фиксированном положении дросселя. Это так именуемая высокоскоростная черта мотора для избранного положения дросселя. Таких «частичных» черт вы сможете выстроить сколько угодно, — для различных положений дросселя.

Кривые имеют точки собственного максимума при каком-то числе оборотов. Максимум вращающего момента соответствует ситуации, когда среднее действенное давление в цилиндре наибольшее, — оно находится в зависимости от свойства продувки цилиндра, заполнения его свежайшим зарядом консистенции, от полноты сгорания, теплопотерь.

Но сам по для себя вращающий момент еще не есть мощность. Чтоб при всем этом выполнялась какая-то работа, коленвал должен крутиться. Если вы, не запуская движок, нажимаете на пусковой рычаг, в цилиндре происходит сжатие,- уже можно гласить о том, что к коленвалу приложен некий вращающий момент,- а мощность равна нулю. Не так ли? При оборотах ниже какого-то предела мотор не сумеет работать, уже хотя бы поэтому, что на настолько низкой скорости воздушного потока в карбюраторе (ведь дроссель-то открыт!) обычное распыление горючего становится неосуществимым. Потому кривые начинаются не от нуля оборотов. Мощность с ростом оборотов возрастает не безгранично, она тоже имеет точку максимума, но обороты, ей надлежащие, не те, что у максимума момента: мощность и момент (соответственно в л. с. и кгм) связаны формулой: N= Мкр х n / 716,2 где n — число об/мин.

Продолжим опыт, на этот раз при стопроцентно открытом дросселе. Сейчас выходит так именуемая наружняя высокоскоростная черта, — вправду, за ней, за этой специфичной границей, данному мотору не бывать, — это уже его предельные способности. Потому нередко надлежащие мощность и вращающий момент именуют располагаемыми, наружняя высокоскоростная черта мотора указывает, какими мощностными ресурсами он располагает, когда к нему будут предъявлены определенные требования. Кто их предъявит? Либо… что их предъявит?

Если, не жалея мотора, разгонять его при разных положениях дроссельного золотника до очень достижимых оборотов, можно отыскать достойные внимания точки графика. К примеру, при маленьком открытии дросселя на нижней передаче байк разгонится до некий скорости — предстоящий разгон неосуществим, потому что это означало бы, что располагаемая мощность меньше надобной для езды с этой скоростью… и вошло бы в противоречие с уже упоминавшимся, незыблемым Законом сохранения энергии.

Надобная мощность вырастает с ростом скорости, потому при большем открытии дросселя можно разгоняться до скорости побольше. Еще большее открытие даст скорость соответственно еще огромную. В конце концов: если дроссель открыть стопроцентно, мотор выйдет на высочайшие, время от времени просто небезопасные, обороты, при наибольшей скорости для данной передачи. Соединив приобретенные предельные точки кривой, мы получим зависимость надобной мощности для движения байка от скорости движения.

Сила сопротивления

Сразу нужно вам осознать: надобная мощность — это параметр, полностью зависящий от сил сопротивления движению байка, — она связана с размерами байка, весом и т.д.. «Тягло», другими словами тип мотора, его мощность и т. д. здесь вне игры, — оно значения не имеет. Если заместо мощностей на графике показать силы: располагаемую тяговую силу колеса и надобную для преодоления всех сопротивлений, то их точки скрещения дали бы те же значения оборотов и скоростей. Ведь сила тяги, вращающий момент и мощность связаны конкретной зависимостью.

О каких силах сопротивления речь идет? Сначала — это сила сопротивления воздуха, наш и ваш главный неприятель, вечно мешающий достижению рекордных скоростей. Почему — главный? Так как вырастает пропорционально квадрату скорости. Увеличивая ее в два раза, силу сопротивления мы увеличиваем в четыре раза. И еще — поэтому, что сам байк, мягко говоря, к числу отлично обтекаемых тел не относится. Это свойство оценивается так именуемым коэффициентом аэродинамического сопротивления Сх, зависящим только от формы тела, передвигающегося в воздухе. Этот коэффициент заходит в формулу расчета силы сопротивления воздуха: Pw =Сх х S х р х (V2)/ 2

Тут р — плотность воздуха, которую для стандартных расчетов принимают равной 0,125 кг см2/м4»; S -лобовая площадь байка, включая сюда водителя, пассажира и груз. Для больших скоростей иметь большой рост и широкие плечи нерентабельно! В конце концов, V — скорость движения в м/сек, V2 — скорость в квадрате.

При обычной, комфортабельной, «сидячей» посадке мотоциклиста коэффициент Сх добивается значений 1.1—1.2 и очень изредка понижается до единицы. При полулежачей, в какой мы не достаточно ездим, он может уменьшиться до 0.7—0.9. Меж тем — сравните! — у умеренных стареньких «Жигулей» этот коэффициент составляет около 0.43. Словом, как ни любим мы байк, особо стремительная езда на нем, говоря строго, энергетически нерентабельна, — очень много бензина пылает впустую.

Вы сможете столкнуться с ситуациями, когда идущий рядом 5-местный автомобиль расходует бензина меньше вашего мотоцикла-одиночки. А о езде с боковым прицепом и гласить нечего. Вот полностью официальные данные (журнальчик «Мотор-ревю» N 9 за 1980 г.): расход горючего мотором «Явы-634» при скорости 90 км/час составлял 5 л/100 км, а при скорости 100 км/час — уже 8,5 л/100 км пути. Это — без бокового прицепа. Измерения производились не как-нибудь «на глазок», а в серьезном согласовании с принятыми требованиями, на предприятии «Ява». Лобовая площадь мотоцикла-одиночки с водителем может лежать в границах 0,4—0,6 кв. м, -большие либо наименьшие характеристики встречаются редко.

Имея такие начальные данные, к примеру, как Сх=0,9 и S =0,5 кв. м, вы навряд ли удержитесь от соблазна высчитать силы воздушного сопротивления для различных скоростей движения,- к примеру, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40 м/сек. И окажется, что при скорости 10 м/сек сила сопротивления воздуха еще невелика, — всего 2,8 кг. Но при 20 м/сек она составляет 11,2 кг, а при 30 м/сек — уже 25,2 кг. При 35 м/сек либо 126 км/час эта сила равна уже 34,5 кг! Не напрасно ветерок стаскивает вас с сидения! Сила сопротивления воздуха действует повсевременно кроме варианта езды с попутным ветром, скорость которого равна скорости вашего движения, — тогда она равна нулю. Если скорость попутного ветра больше скорости движения, действующую аэро силу уже нужно учесть со знаком минус, сразу понимая, что в данном случае величина коэффициента сопротивления другая, чем при обдуве впереди.

Сила сопротивления качению колес

Другая сила, повсевременно действующая тоже в качестве сопротивления, это сила сопротивления качению колес. Рассчитывается просто, как произведение полного веса машины на коэффициент сопротивления качению. Этот коэффициент, строго говоря, изменяется зависимо от типа и состояния шины, давления в ней, скорости качения, нагрузки, состояния дороги, температуры среды при испытании. Он возрастает при понижении давления в шине, при этом в данном случае он более чувствителен к величине скорости и может значительно возрастать уже при скоростях 90—100 км/час, не говоря о огромных. Напротив, шина, несколько «перекаченная», легче катится при довольно больших скоростях.

При обычных, не требующих высочайшей точности, расчетах коэффициент принимают неизменным, равным 0,015. Означает, байк с полным весом 220 кг (150 кг плюс 70 кг веса водителя) испытывает на ходу сопротивление качению Рf = 220 х 0,015 = 3,3 кг. Вообщем же коэффициент может изменяться в значимых границах, возрастая, к примеру, на булыжной мостовой до 0,015—0,03, на грунтовой дороге до 0,05—0,15, а на рыхловатой песочной — до 0,2—0,3 и даже больше.

Сопротивление подъему

Что происходит на подъеме дороги? — Возникает еще одна сила — сопротивление подъему, вычислить которую нетрудно, — умножаем полный вес машины на синус угла подъема… Да вот где его взять синус? Оказывается, это просто. На реальных дорогах углы спуска либо подъема, обычно, относятся к малым, для которых справедливо правило: синус угла равен его тангенсу и самому углу, измеренному в толиках радиана. Неужто трудно? Тогда еще проще: для угла подъема в 5%, обозначенного на дорожном знаке, синус либо тангенс равны 0.05. Для угла в 3% — соответственно 0.03. И т.д.. Сообразили?

Означает, на подъеме в 5% движению байка весом 220 кг противодействует сила Ра = 220 х 0.05=11 кг. На спуске же сила в 11 кг уже помогает движению машины, — желающие просто могут вычислить, зная нужные формулы, что в данном случае только при скорости около 60 км/час сумма сил воздушного сопротивления и сопротивления качению уравновесит эти 11 кг даровой «тяги»! Если спуск довольно длиннющий, байк на «нейтрали» разгонится до этой скорости.

Чтоб повысить наивысшую скорость в 2 раза - необходимо прирастить мощность в 8 раз

Зная силы, можно, по мере надобности, найти величины надобных мощностей, — при всем этом мощности, затрачиваемые на преодоление сопротивления качению и подъему, рассчитываются как произведения соответственных сил на скорость, а означает, они пропорциональны скорости.

По другому ведет себя по скорости мощность, надобная на преодоление воздушного сопротивления, — если сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости, то мощность — уже кубу. По другому говоря, мотор мощностью сил в 10 позволяет обычному дорожному байку развивать скорость около 100 км/час. Для удвоения этой скорости необходимо при сохранении всех иных критерий задачки повысить мощность в 8 раз, другими словами сил до восьмидесяти.

Потому что на самом деле при таком движке байк безизбежно «потяжелеет», то реально мы сталкиваемся с еще больше сильными моторами, — при всем этом не нужно забывать, что со скоростью 200 км/час никто сидя не поедет, — трудновато будет удержаться! Такая тут свирепая, бескомпромиссная физика: сила сопротивления воздуха достигнет — при сохранении прежних величин площади и коэффициента! — 87 кг, значимая частьо которых придется на тело водителя. Попробуйте-ка… Реально с такими скоростями можно ехать, если байк обустроен обтекателем, — хотя последний на массивном дорожном байке практически не оказывает влияние на коэффициент Сх в смысле его уменьшения, шофер, прячась за щитком, избегает прямого напора потока воздуха, доверяя это дело машине.

Для 40 км/ч довольно одной «лошадки»!

Сейчас, зная величины надобных мощностей, соответственных разным скоростям, мы вправе нанести точки на график (рис.2). Любознательная картина! Езда со скоростью 40 км/час просит мощности всего около 1 л.с., — уверен, многие мотолюбители просто изумятся! За наслаждение ехать со скоростью 80 км/час придется дать 5.1 л.с., за 100 км/час — 9.2 л.с, а за 120 км/час — 15.4 л. с. Изменение не совершенно «по кубу», потому что это суммарная мощность =-Мw+Мf. Тут принципиально не плутать посреди 3-х сосен, — по закону куба изменяется только мощность , затрачиваемая на преодоление сопротивления.

Вот вам наглядный пример «бухгалтерии» для скорости 200 км/час: Nw = 64.5 л. с., Nf = 2.5 л. с. (несколько заниженная величина, потому что на этой скорости коэффициент f, обычно, уже несколько выше, чем 0.015). Другими словами, сумма этих мощностей составила бы около 67—68 л. с. С учетом 15-процентных утрат в коробки мотор должен развивать мощность около 80 л.с. Но, напомним, — реально на таковой скорости никто «сидя» не ездит, потому или настоящая скорость еще выше, или затрачиваемая мощность несколько меньше. Нужно верно это представлять.

А каковы же способности самого мотора, — никак, естественно, не безграничные?

Вооружимся для примера чертой 1-го очень пользующегося популярностью у нас в 60-х годах байка. Наибольшая мощность составляла 18 л.с. при числе оборотов 5250 об/мин. Радиус качения 16-дюймового колеса — 0.27 м, — отсюда несложно найти, что при общем передаточном числе высшей передач I(4) = 4.5 обозначенному числу оборотов соответствует скорость около 119 км/час. Обнаружив данную величину (очень важную!), вы практически связали воедино две сначала независящие вещи — то, что необходимо для движения байка, и то, чем он реально располагает.

(Передаточные числа на других пе-редачах: I(1) = 14,3; I(2) = 8,9; I(3) = 6,4. Они нам тоже потом пригодятся).

При потерях в коробки около 15% на заднее колесо будет передана мощность в 15,3 л. с.

Кривая Nпотр. пересекает кривую Nрасп. вед. кол. в точке N1 , поблизости верхушки. Опустив из нее вертикаль до скрещения с осью «V,n», вы увидите, что наибольшая скорость соответствует как раз числу оборотов 5250 за минуту.

Точка скрещения кривых Nпотр и Nрасп. вед. кол. дает представление о наибольшей скорости машины, — на горизонтальной дороге при безветрии около 120 км/час. Очень принципиально осознать, что конкретно мощность (способность машины произвести определенную работу в секунду) охарактеризовывает скоростные способности тс, — заметьте, что при правильном выборе передаточного числа, размеров колеса, шины и т. д. точка скрещения этих 2-ух кривых непременно на верхушке кривой располагаемой мощности либо очень близко от нее. Означает, мощность машины более много реализуется в скорость движения. Желаете в этом убедиться?

Звездочки и радуис

Представте, что на избранном нами байке применена ведущая звездочка с 17 зубьями, а мы — хотя бы из любопытства! — ставим заместо нее другую, с огромным числом зубьев. Другой вариант — заместо 16-дюймового ведущего колеса ставим огромное, 19-дюймовое. Авось, скорость поднимем, да?!

Внимание! Кривая Nпотр. никак от наших манипуляций не зависит, зато кривую Nрасп. вед. кол. мы как будто растягиваем по горизонтали, — в пропорции с повышением звездочки либо колеса. Вершина кривой, те же 15.3 л. с., двинется на право, а что станет с точкой скрещения кривых? Это показываем на рис.3. Видите, — точка скрещения сейчас стала левей прежнего положения! Скорость свалилась. Сама кривая Nрасп. вед. кол. сейчас сблизилась с кривой Nпотр. практически всюду, что гласит и об ухудшении разгонных, динамических черт машины, но их все-же лучше оценивать не по мощностям, а по тяговым силам.

А если сделать напротив? Заместо фирменной звездочки поставить наименьшую? Сейчас кривую N сожмем по горизонтали, а точка скрещения кривых… опять левей начальной! Зато лучше станет динамика разгона байка, — кривая располагаемой мощности стала выше относительно начального положения.

Итак, если за счет передаточного числа и размеров колеса окружная скорость последнего верно увязана с мощностью мотора, это обеспечивает максимум скорости самого байка. Улавливаете, в чем здесь разница? Если нагрузка на колесо мала, спидометр может вам показать фантастическую «скорость», — поднимите байк на подставку, пустите движок и включите 4-ю передачу, — но то, что вы увидите, к реальным способностям машины никакого дела не имеет. Итак, мы желаем разобраться еще с динамическими способностями байка...

Разгоняться, брать подъемы

В данном случае оперировать с мощностями нерационально. Нужно перейти к силам на ведущем колесе, — опять-таки располагаемой, за какую в ответе мотор, и надобной, зависящей от критерий движения. Имея кривую зависимости Nрасп. вед. кол., можно начертить кривую располагаемого вращающего момента на заднем колесе, — по известной формуле: M = 716,2 Nрасп. х n, где n — число оборотов ведущего колеса за минуту, а Мрасп. — располагаемая мощность в «л. с.» При нашем расчете мы конкретно так и поступили, но кривую вращающего момента на график не наносим, считая это операцией промежной. Заместо этого изобразим кривую конфигурации располагаемой силы тяги на ведущем колесе, — это ведь до боли просто, если момент известен, а радиусом колеса — 0,27 м — мы уже задались ранее. В таком случае тяговая сила колеса равна: Ррасп. вед. кол.=Мкр /0,27 (кг).

К примеру, при наибольшей мощности (15,3 л. с. при оборотах колеса 5250:4,5 = 1166 об/мин) вращающий момент Мкр = 716,2 х 15,3/1166 = 9,45 кгм. Соответственная этой ситуации тяговая сила колеса составляет: Ррасп. вед. кол.= 9,45/0,27 = 35 кг.

Таким же образом находим значения располагаемой тяговой силы для всех значений скорости и оборотов, — результатом чего и является кривая расп. вед. кол. на 4-й передаче (см рис.1).

Тут же, возвратившись к вычисленным ранее величинам надобных тяговых сил, рисуем кривую Рпотр, объединяющую воедино силу сопротивления воздуха и качения колес, — точка ее скрещения (Р|) с кривой Ррасп. вед. кол, естественно, приводит нас все к той же наибольшей скорости, другими словами около 120 км/час. Кривые тяговых сил сейчас уже совсем наглядно дают картину динамических способностей данного байка на 4-й передаче. К примеру, вы видите, что на разных скоростях величина отрезка А-Б изменяется, — большая она в спектре скоростей около 50—60 км/час. Означает, тут имеется больший «запас» тяговой силы, который мы можем использовать для разгона машины, и, если здесь дать полный газ, будет достигнуто наибольшее ускорение для данной передачи. Рост скорости ускорение уменьшает, — в особенности поблизости наибольших скоростей. При скорости же 120 км/час припас тяговой силы исчерпывается, — разгон прекращается, скорость наибольшая.

Можно ли ее как-нибудь прирастить? Для этого необходимо любым методом уменьшить надобную силу тяги. К примеру, поглядим, что дает езда с попутным ветром, имеющим скорость, скажем, 20 км/час — полностью обыденную. Это далековато не ураган. Что произойдет с кривой Рw? Она просто двинется, как целое, на право на 20 км/час по оси «V». А сила Рf к ней также добавится, как и в начальном случае. Сейчас точка скрещения кривых — P2 — указывает, что скорость может возрасти приблизительно до 130 км/час. (Никак не на 20 км/час, как на 1-ый взор может показаться!)

Опыт исследования данного вопроса указывает, что психология среднего «рокера» имеет одну особенность: из всех собственных заездов он запоминает наилучший итог! Видите ли, попутный ветерок может прочно польстить вашему байку и его мотору. Не тут ли корень многих неофициальных наших рекордов?!

Встречный же ветер — суровый неприятель, в нашем случае он сбавляет скорость до 105 км/час. Видите, воздействие встречного и попутного ветра неравноценно, — причина в меняющемся наклоне кривой Ррасп. вед. кол. на различных скоростях, — встречный отбирает больше, чем дает попутный. Что касается рокеров, они не имеют привычки запоминать не наилучшие результаты!

Наши и ваши познания сейчас позволяют оценить и воздействие спуска и подъема на скорость, — но отрисовывать эти кривые на том же графике не стоит,- он будет чрезвычайно загроможден. Картина похожа на воздействие ветра. К примеру, движение на довольно длинноватом спуске в 5% может дать ускорение до 131 км/час, а на таком же подъеме — понизить ее до 103 км/час. Снова спуск дает меньше, чем отбирает подъем. В целом, воздействие рельефа местности на скорость машины, как лицезреем, большое. Ворачиваться к вопросу о рокерах и их привычках больше не будем,- вы и так все сообразили. Таким макаром, сравнение тяговых сил ведущего колеса — располагаемой и надобной — дает нам возможность оценки динамических способностей машины. Но, если ассоциируют два байка — разной мощности, размеров, веса и т. п. — наш подход тоже не полностью комфортен. Лучше поступить по-другому. Для этого вычисляем графически величины отрезков А1-Б для различных скоростей, а потом, поделив их величины в «кг» на вес байка, получаем некоторую относительную величину — так именуемый «динамический фактор», характеризующий способности хоть какого байка, независимо от его веса либо мощности.

Приобретенные значения наносим на график (см. рис.2).

Наибольшая скорость

Обратим опять внимание на 4-ю передачу (кривая «4»). Наибольшее значение «D» соответствует скоростям 50—60 км/час, — как мы уже ранее отмечали, здесь больший припас тяговой силы. Потому что динамический фактор, как и коэффициенты сопротивления качению и подъему, выражается в "%", можно показать, что на горизонтальной асфальтовой трассе движению нашего байка отвечает горизонтальная линия, проведенная из точки 1,5%, — это малое сопротивление, которое испытывает байк даже на скорости, близкой к нулю. Означает, наибольшая скорость обусловится точкой скрещения кривой «4» с линией 1,5%. Смотрим… Так и есть. Вот они — те же 120 км/час. Любые же значения «D», лежащие выше 1,5%, могут быть применены для разгона либо движения с некий скоростью, преодоления подъема либо встречного ветра. В нашем случае на 4-й передаче верхушка кривой «4» находится на уровне 12%. Что это означает? — Можно, к примеру, сказать, что больший, на теоретическом уровне преодолеваемый на этой передаче, угол подъема равен 12—1,5=10,5%. Эту точку именуют критичной, — реально «удержать» машину на ней тяжело, — ускорение нереально, а уменьшение сходу повлечет остановку мотора, — он «не вытянет» на подъеме. А вот, к примеру, на подъеме в 8,5% двигаться уже можно, — ему отвечает горизонталь от точки 10% вертикальной оси. Здесь, видите ли, можно добиться скорости 86 км/час — если она почему-то станет понижаться, припас «D» возрастает, достигнет максимума при 55 км/час и только позже падает. Прямо до этого мгновения мотор, как молвят, «приспосабливается» к меняющимся условиям, — к примеру, заместо подъема 8,5% машина вышла на участок с подъемом на 1% больше, — скорость свалится до 78 км/час — и опять наступит равновесие силы сопротивления и силы тяги. И так — до критичной точки — 12% либо 55 км/час.

На подъеме 5% (горизонталь от точки 6,5% вертикальной оси) максимум скорости, как и ранее мы лицезрели, соответствует 103 км/час. Верхушка кривой «4» дает нам представление также о очень вероятном ускорении байка на данной передаче, — при безветрии на горизонтальной дороге этому соответствует опять-таки припас «D» в 10,5%. Ускорение рассчитывается так: i = 100 х D-g х Qвм , где D — динамический фактор в 0%, g — ускорение свободного падения, т. е. 9,81 м/сек2. Коэффициент Qвм учитывает воздействие на ускорение крутящихся масс, вспомните — чем массивней колесо, тем трудней «раскрутить» его. Для нашего байка и 4-й передачи можно принять, по результатам исследовательских работ ВНИИмотопрома, Qвм = 1,1 (на низших передачах этот параметр возрастает, зависимо от особенностей машины, до 1,3—1,7). Итак, на 4-й передаче наибольшее ускорение равно приблизительно 0,94 м/сек2 — желающие могут проверить. А на низшей, первой? Для последующих оценок нужно график расширить, нанеся на него кривые значений «D» на других передачах, включая первую. Как лицезреем, с снижением передач припас «D» резко растет, демонстрируя, что байк на их способен преодолевать еще огромные силы сопротивлений, — будь это подъемы, песочные трассы, встречный ветер и т. д. На 1-й передаче припас «D» в нашем случае равен 54,5—1,5=53%. Это соответствует скорости около 29 км/час.

Означает, если у мотоциклиста появится желание испытать возможности машины на подъеме, лучше не «заваливать» скорость ниже этого значения. В то же время ясно, что на теоретическом уровне предельным углом подъема, легкодоступным на 1-й передаче, является угол с синусом 0,53 — это угол приблизительно в 32°. Если же использовать припас динамического фактора для разгона, то и на горизонтальной дороге при безветрии наибольшее ускорение на 1-й передаче может составить, приблизительно, 4 м/сек2. Не ракета, естественно, но все-же достаточно хорошо для умеренного байка… Можно ли превысить эти характеристики? Краткосрочно — да. К примеру, после подготовительного разгона можно победить и поболее крутой, чем вычислено, подъем, — но скорость будет падать, — означает, здесь принципиально, чтоб подъем был довольно маленьким, а мотор не успел бы заглохнуть. Можно краткосрочно получить и существенно большее (приблизительно в 2 раза) ускорение, если при старте с места поначалу раскрутить коленвал до завышенных оборотов при выключенном сцеплении, а позже его резко включить. В данном случае старт осуществляется не столько за счет мощности мотора, сколько за счет скопленной коленвалом и его маховиками кинетической энергии.

В особенности отлично этот прием производится на байках с томным коленвалом, — обычный представитель этого направления в технике — двухцилиндровая «Ява-350» с очень мощным коленвалом. При стартовом броске ускорение байка добивается практически 8—9 м/сек2, байк отрывает фронтальное колесо и — простите! — при лишнем самомнении «гонщика», не подкрепленном тренировками, может опрокинуться вспять. Новеньким не вредоносно это держать в голове. Воздействие веса байка можно оценить сопоставлением кривых «1» — сплошной для начальной величины 220 кг и штриховой для варианта езды с пассажиром — 290 кг. Во 2-м случае наибольший угол подъема не превосходит 24,5 градусов, а наибольшее ускорение — 3 м/сек2. На рис. 2 мы проявили также кривые «D» для случаев движения по ветру и против ветра при скорости его 20 км/час. Вы сможете делать надлежащие выводы. Ветер оказывает не только лишь сильное воздействие на скорострные характеристики машины, да и на характеристики динамические. В нашем примере попутный ветер наращивает припас «D» с 10,5 до 12,5%, а встречный уменьшает до 8,5%. Желающие могут сами прикинуть, как будет изменяться ускорение байка либо его способность преодолевать подъемы (последнее довольно наглядно демонстрируют только-только приведенные числа).

Некие мотолюбители считают, что езда на высшей передаче — чуть не непременное условие езды вообщем! На самом деле же каждый может сталкиваться с ситуациями, когда даже по шоссе с неплохим покрытием приходится ехать на пониженных передачах (почаще — на 3-й). К примеру, байк максимально перегружен плюс крутой, затяжной подъем плюс встречный ветер. Что ж, — и такое иногда бывает. При всем этом совершенно не непременно, как об этом кое-кто задумывается, обязательно снижать скорость движения так, чтоб при всем этом не превысить обороты 5250 за минуту! Ничего ужасного (по последней мере, для двухтактного мотора) не будет, если вы их не навечно превысите процентов на 10, чтоб победить подъем. В нашем примере данным оборотам на высшей передаче соответствует скорость 120 км/час, на 3-й — 85 км/час. Если по условиям движения выгодней держать, скажем, 90 км/час на 3-й передаче, — держите! А кончится подъем, — просто, без утрат, перейдете на высшую. Вообщем же, как указывает кривая «3», наибольшая скорость на 3-й передаче составляет около 99 км/час при 6140 об/мин). Что все-таки в конечном итоге мы получили?

И еще...

Знатоки, возможно, уже увидели, что в качестве мотоцикла-прототипа для наших изысканий был избран чехословацкий — «Ява-350» середины 60гх годов, — мы попытались использовать конкретно его свойства мощности, вращающего момента мотора, сохранить передаточные числа и т. д. Некими данными (а именно, наружной чертой мотора при числах оборотов выше 5500 об/мин) мы не располагаем, — тут черта была нами продолжена до оборотов практически 7 тыщ за минуту, так сказать, волевым решением. Но можно сказать, что оно не было совершенно безосновательным, а учитывало опыт моторостроительных компаний. Обратившись к официальному, заводскому описанию «Явы-350» модели 360/00, несложно убедиться в том, что вычисленные нами технические свойства очень близки к реально замеренным. Итак, каковы выводы? — Скоростные способности машины — при условии правильного выбора передаточного числа от коленвала к колесу — определяются наибольшей мощностью мотора и силами сопротивления.

Принципиально осознать, что любые пробы конфигурации передаточного числа понижают наивысшую скорость, при этом более малограмотным оказывается уменьшение передаточного числа, — здесь понижаются и скорость, и динамичность машины. Напротив, увеличение передаточного числа часто заслуживает внимания. К примеру, на рис.3,а,б показаны свойства для ведущих звездочек с 17 зубьями (стандартная для одиночки — «Явы») и с 16 зубьями (эта предназначена, вообщем говоря, для езды с коляской).

Видите ли, «одиночка» с уменьшенной звездочкой практически стопроцентно сохраняет наивысшую скорость, — кого тревожит разница в 1 км/час?! Но как выгодней смотрится график динамического фактора! От малой скорости до приблизительно, 117 км/час байк становится более приемистым, но в особенности — на средних скоростях, что очень принципиально в критериях насыщенного движения, на дорогах с крутыми подъёмами, поворотами и т.д.. К примеру, подъем в 10,5%, фактически труднодоступный на 4-й передаче стандартному байку, с уменьшенной на 1 зуб звездочкой преодолевается в спектре скоростей 33—74 км/час! Небо и земля, не так ли? В особенности полезно знать это мототуристам.

Байки, на которых ездят мотокроссмены, например, заранее не созданы для заслуги наибольших скоростей, — для их куда важней конкретно динамические свойства, потому передаточные числа на их обычно намного выше чисто «шоссейных», зато таковой байк чуть ли не на хоть какой передаче позволяет уверенно брать крутые подъемы, двигаться с поднятым фронтальным колесом и т.д..

Кто-либо спросит: почему же фабрики, создавая шоссейный мотоцикл-одиночку, все-же не спешат наращивать передаточные числа? Не будем забывать, что понятие «хороший мотоцикл» предполагает не только лишь достаточные скорости либо динамику разгона. Необходимо еще иметь разумный расход горючего, достаточное остывание мотора, довольно большой срок его службы и еще почти все другое. Другими словами, конструкция должна быть хорошей. Когда же байк куплен кем-то, его обладатель вправе заносить в конструкцию те конфигурации, которые он считает себе полезными. К примеру, кто-то, купив стандартную «Планету», привез ее в горы и там раз в день эксплуатирует, — нрав дороги такой, что практически повсевременно принуждает воспользоваться пониженными передачами.

Принципиально осознать, что в данном случае стандартная конструкция, разработанная для равнинных трасс, уже не оптимальна! А именно, расход бензина возможно окажется больше, чем в случае сознательного уменьшения ведущей. звездочки, — конкретно поэтому, что движок при завышенных сопротивлениях движению принуждает нередко ездить на низших передачах. Уменьшив звездочку на 1—2 зуба, можно попасть как раз в «золотое яблочко», — и ездить станет легче, и расход бензина уменьшится. Что горы? Схожая ситуация может поджидать и того, кто повсевременно ездит, скажем, по таежным тропам, грунтовым, песочным трассам и т. д. Очередной вопрос: оппозит. При привращении его в «одиночку» общая масса байка миниатюризируется. Как следует можно уменьшить передаточное отношение главной передачи, заменив штатную главную пару с отношением 4,62 на «скоростную» с отношением 3.89. Это прирастит наивысшую скорость, сделает лучше режим работы мотора за счет уменьшения оборотов мотора на средних скоростях. В общем, вариантов много. И каждый должен сам решить, что ему необходимо и необходимо ли вообщем?…