Велосипед с мотором

 

Велосипед с мотором

 

Велосипед, как средство передвижения с помощью мускульной энергии человека, имеет уже 150-летний возраст. Это наиболее увлекательный вид спорта для молодежи и в наши дни.

В результате коллективного творчества многих изобретателей велосипед стал ярким примером настолько целесообразной конструкции, что она в своих основных чертах уже свыше 50 лет остается неизменной, несмотря на продолжающиеся попытки ее улучшить. Основное достоинство велосипеда заключается в том, что он дает возможность значительно сократить затрату мускульной энергии на передвижение человека по сравнению с пешим хождением.

Так, при езде по шоссе на велосипеде со скоростью 12—16 км/час. затрачивается только одна четверть энергии, расходуемой при хождении пешком со скоростью 3—4 км/час.

Естественно, что у многих велосипедистов возникает вопрос: нельзя ли заменить мускульную энергию, затрачиваемую на вращение педалей велосипеда, на механическую, не увеличивая веса велосипеда и не устраняя педали?

Такая идея возникла давно. Решение задачи заключалось в двигателе.

Однако эта задача оказалась трудной. Велосипед принял свою изящную целесообразную конструкцию, рассчитанную только на нормальную нагрузку от седока, Дополнительная нагрузка в виде моторов, вначале весьма тяжелых и несовершенных, вызывала поломки велосипеда. Задача создания моторного двухколесного экипажа положительно решилась в виде мотоцикла, специально рассчитанного на установку двигателя.

Основное преимущество велосипеда — легкость — в мотоцикле было потеряно. Тяжелый мотоцикл требует гаража, его нельзя втащить на верхние этажи.

Поэтому наряду с конструированием мотоциклов никогда не прекращались попытки «моторизации» велосипеда. С улучшением дорог и усовершенствованием малолитражных двигателей при увеличении прочности велосипедов удалось создать конструкции, оправдавшие себя на практике.

Кроме того, появился ряд двухколесных экипажей, представляющих собой различные промежуточные стадии между велосипедом и мотоциклом.

Давайте рассмотрим их в последовательном порядке:

Обычный велосипед как средство передвижения при помощи мускульной энергии, применяемой для вращения педалей.

Обычный велосипед с вспомогательным двигателем. Установившееся движение велосипеда происходит за счет мотора. При разгоне и на крутых подъемах мотору помогает велосипедист педалями, которые могут быть использованы и в случае отказа мотора. Двигатель легко и быстро снимается, и велосипед принимает свой обычный вид.

Обычный велосипед с вспомогательным двигателем и с заменой некоторых деталей (например, одно из колес, передняя вилка и т. д.) на более прочные. При этом рама велосипеда не усиливается. При снятии двигателя велосипед используется, как обычный. Усиленные детали могут быть снова заменены на нормальные.

Велосипед усиленной конструкции, специально рассчитанной на установку двигателя. Такой велосипед имеет раму нормальной формы, но усиленную посредством увеличения размеров труб или применением более прочных материалов. При снятии мотора велосипед ничем, кроме веса, внешне не отличается от нормального.

Велосипед, специально переконструированный с расчетом на установку мотора. Такой велосипед обычно имеет усиленную низкую раму специальной формы, выгнутой для удобства установки мотора, упругие передние и задние вилки, специальные седла мотоциклетного типа. Педали обычно используются здесь лишь для разгона. В отличие от предыдущих типов такой экипаж, часто называемый «моторным велосипедом», при снятии мотора уже не может служить велосипедом.

Если в этом случае совсем снять педали, получится легкий мотоцикл, имеющий мотор минимальной мощности, но достаточной для разгона и подъемов.

Центр тяжести массового мотоциклостроения за последние годы переходит именно к подобным легким мотоциклам, обладающим такими преимуществами, как малый вес, низкая стоимость, малый расход горючего, масла, шин.

Однако при всех условиях наиболее дешевым является нормальный велосипед с подвесным мотором.

Подвесной моторчик к нормальному велосипеду является мечтой многих велосипедистов.

Вспомогательные веломоторы получили наибольшее развитие после первой мировой войны. Моторы выпускались как солидными заводами, так и кустарными мастерскими.

Техника в то время еще не могла дать велосипеду достаточно надежного двигателя. Поэтому большинство конструкций быстро исчезло. Рынок был завоеван мотоциклами с емкостью цилиндра 200 — 300 куб. см.

Дальнейшее усовершенствование малолитражных двигателей обеспечило развитие производства и применение малолитражных мотоциклов 100 — 125 куб. см емкости цилиндров, и уже перед второй мировой войной вновь появились велосипеды с моторами.

У нас в предвоенные годы также предпринимались попытки постройки велосипедных двигателей.

Много различных идей было предложено при решении задачи, где и как целесообразнее установить мотор на велосипеде.

Однако вопрос создания нормального велосипеда с вспомогательным мотором без всякой замены деталей до сих пор еще не имеет надежного решения. Решение может быть получено не только дальнейшим облегчением двигателя, но и повышением прочности велосипеда и стойкости его против износа. Необходимо учесть ряд условий: вес мотора, вызываемые им усилия и вибрация.

Для лучшей устойчивости мотор необходимо поместить как можно ниже, чтобы понизить общий центр тяжести велосипеда. Для лучшего охлаждения мотор должен свободно обтекаться встречным потоком воздуха.

Наконец надо предусмотреть удобство передачи от мотора на ведущее колесо,

В первых конструкциях применялась ременная передача, от которой теперь отошли вследствие обрывов, заклинивания и пробуксовывания в сырую погоду.

Применялась и фрикционная передача в виде ведущего ролика с большим коэффициентом трения. Такой вращаемый мотором ролик, прижимаясь непосредственно к покрышке или к ободу, вращал колесо силой трения Эта передача также ненадежна, так как в сырую погоду ролики обычно пробуксовывают.

Наиболее надежным оказались жесткие передачи в виде цепи, зубчатой или червячной передачи.

Вначале стремились разместить мотор в треугольнике рамы, полагая, что при этом велосипед будет испытывать меньшую дополнительную нагрузку. Мотор обычно располагали головкой вперед по направлению движения — для лучшего охлаждения. Благоприятные условия охлаждения и низкое положение центра тяжести являются преимуществом этого способа (рис. 1). Недостаток же заключается в передаче вибрации на раму, которая ослабляется в узлах.

 

Велосипед с мотором

 

Эластичные резиновые или пружинные прокладки между мотором и рамой не дали хороших результатов.

Мотор может быть установлен и вне рамы — перед педалями (рис. 2). При такой установке мотор должен быть очень небольшого размера, чтобы оставался достаточный зазор между мотором, передним колесом и землей. Кроме того, мотор должен быть пыленепроницаем, так как при низком расположении возможно попадание пыли, которая может привести к быстрому износу.

 

Велосипед с мотором

 

С точки зрения охлаждения и низкого положения центра тяжести такое размещение мотора очень благоприятно.

Но подобная установка требует некоторых изменений в конструкции нормальной рамы, что следует считать минусом.

На первый взгляд кажется очень удачным размещение двигателя над задним колесом — на багажнике (рис. 3), но оно имеет много отрицательных качеств: высокое положение центра тяжести, плохое охлаждение, перегрузка заднего колеса.

 

Велосипед с мотором

 

Велосипеды с таким расположением, с приводом от деревянного фрикционного ролика, еще в 1897 году были показаны на велосипедной выставке и участвовали в пробеге.

Так называемые рулевые моторы устанавливаются на передней вилке велосипеда (рис. 4). В этом случае моторы также должны иметь очень небольшие, компактные размеры. Отрицательным является высокое положение центра тяжести и так называемый жироскопический эффект от вращающихся масс мотора, затрудняющий управление велосипедом. Охлаждение мотора благоприятное во встречном потоке воздуха.

 

Велосипед с мотором

 

Показанный на рисунке велосипед с рулевым мотором имеет усиленные переднюю вилку, ступицу переднего колеса и баллонные шины.

Передний щиток остроумно используется в качестве глушителя.

Устанавливают моторы и непосредственно на ступицах переднего или заднего колес. При таком расположении требуется усиленное колесо специальной конструкции, В данном случае «моторизация» велосипеда часто сводится к замене нормального колеса на «моторное», главным преимуществом которого является легкость замены, а недостатком — повышенная стоимость.

Самой лучшей из рассмотренных конструкций следует признать показанный на рис. 5 велосипед с так называемым задним «моторным» колесом, получивший в предвоенные годы широкое распространение.

 

Велосипед с мотором

 

В этом велосипеде двигатель представляет одно конструктивное целое со втулкой свободного хода.

Мотор имеет мощность 1,2 лошадиной силы при рабочем объеме цилиндра в 60 куб. см и развивает скорость до 30 км/час. при расходе бензина приблизительно 1,5 литра на 100 км.

Вращение от коленчатого вала передается через муфту сцепления на ступицу заднего колеса посредством шестеренчатой передачи с замедлением в 17 раз.

В моторе предусмотрен фильтр для очистки засасываемого воздуха от пыли, чем уменьшается износ мотора. Бак для горючего устанавливается или на месте багажника, или вместо грязевого щитка, или вместо верхней трубы рамы.

Преимуществами конструкции являются низкое положение центра тяжести, хорошее охлаждение, малые габариты мотора, а также незначительная, передаваемая на раму нагрузка и красивый «конструктивный» вид.

Создание вспомогательного «подвесного» мотора для велосипеда оказалось задачей более трудной, чем создание мотоциклетного мотора. Велосипедный мотор при малом весе и размерах должен обладать достаточной мощностью.

Каким же должен быть велосипедный моторчик? Этим условиям наиболее удовлетворяет одноцилиндровый двухтактный двигатель воздушного охлаждения мощностью от 0,5 до 1,5 лошадиной силы. Рабочий объем цилиндра, то есть тот объем, в котором происходит процесс сгорания и расширения бензино-воздушной смеси у велосипедных двигателей, составляет от 50 до 100 куб. см (для сравнения можно указать, что хорошо известный отечественный мотоцикл завода «Красный Октябрь» марки «Л-300» имеет рабочий объем цилиндра 300 куб. см.).

Вспомогательные моторы при весе в 10 кг обеспечивают велосипеду скорость до 30 км/час. Большую скорость обычному велосипеду давать нельзя из-за быстрого износа и опасности поломки.

Монтаж или демонтаж такого мотора может быть произведен в 30—40 минут.

Мотор должен быть прост по устройству и обязан иметь минимальное число деталей. Управление моторизованными велосипедами стараются максимально облегчить, учитывая, что ездить могут и неспециалисты. Чтобы не раздражать слуха и не утомлять ездока, предусматривают глушитель.

Победоносно закончив Отечественную войну, наша страна снова занялась производством продукции мирного времени. Моторы к велосипеду, бесспорно, займут важное место в программах выпуска ширпотреба. К разработке конструкций должна быть привлечена техническая молодежь и наши талантливые конструкторы авиационных, автомобильных и танковых моторов.

 

Инж. И. МИХАЙЛОВ.

 

«Техника — молодежи», 05/47

Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *