Umiejętność zmiany biegów bez szarpnięć, stuków i strat należy do kanonu motocyklowej sztuki jeździeckiej. Nasi absolwenci wiedzą jak prawidłowo zmieniać biegi, starzy motocykliści zazwyczaj też, jednak spora część użytkowników motocykli robi wiele błędów podczas zmiany biegów.
Wprowadzenie
W motocyklach, tak jak w wielu maszynach rolniczych i dawych ciężarówkach, skrzynia biegów nie jest synchronizowana, czyli nie ma w niej synchronizatorów – elementów wyrównujących prędkość obrotową zazębianych ze sobą elementów. Koła zębate danego biegu (para kół) są ze sobą stale zazębione, czyli nie przesuwają się względem siebie, a jedynie mogą ewentualnie przesuwać się na wałkach, jednak cały czas równolegle. Jak następuje włączenie biegu? Otóż przez zazębienie koła zębatego z wałkiem na którym się ono obraca. W sytuacji, gdy dany bieg nie jest włączony, koła zębate (para kół) tego biegu obracają się na wałkach swobodnie i momentu obrotowego (napędu) nie przenoszą. Co zatem odpowiada za sprzęgnięcie (zazębienie) wspomnianych kół z walkami?
Sprzęgła kłowe. Czy są to osobne elementy przesuwane wodzikami, czy integralna część koła zębatego, to już inna sprawa, dla naszych wywodów nieistotna. Zazębienie (sprzęgnięcie) dwóch obracających się elementów będzie tym cichszei łagodniejsze, im mniejsza różnica obrotów między nimi. I odwrotnie: im większa różnica prędkości obrotowej zazębianych elementów (koła zębate, wałki) tym będzie głośniej i brutalniej, co oczywiście nie służy trwałości podzespołu ani komfortowi jazdy.
W skrzyni synchronizowanej, np. w samochodzie osobowym, mamy kłopot z głowy, gdyż synchronizatory (pomińmy ich budowę i zasadę działania), dbają aby zazębiane elementy skrzyni miały możliwie podobną (lub wręcz identyczną) prędkość obrotową. Stąd cicha i miękka zmiana biegów
w aucie, zarówno w górę jak i w dół.
Jak się sprawy mają w motocyklu?
W motocyklu często słychać stuk, trzaśnięcie, inne nieprzyjemne dźwięki. Dlatego, że nie ma synchronizatorów, czyli nic nie dba o wyrównanie prędkości elementów zazębianych.
Jaki wpływ na kulturę zmiany biegów ma kierowca? Decydujący. Dla łatwiejszego zrozumienia zjawisk zachodzących podczas zmiany biegu, musimy rozpracować zależności między prędkością pojazdu, obrotami silnika, a zapiętym biegiem. Zacznijmy od rozpędzania na pierwszym biegu. Obroty rosną, prędkość także, do pewnego momentu wszystko przebiega właściwie, aż nadejdzie moment gdzie konieczna będzie zmiana biegu na wyższy. Kiedy ten moment nastąpi? Zależy to od charakteru pojazdu, oporów jazdy, zamiarów kierowcy. Zmiana biegu na wyższy spowoduje spadek obrotów silnika, w stosunku do obrotów przed zmiana biegu. Czyli wciśnięciu sprzęgła towarzyszy odjęcie gazu, ruch dźwigni biegów, puszczenie sprzęgła z dodaniem gazu. Wszyscy tak robią, chyba…
Dlaczego zazwyczaj nie słychać stuku ani trzaśnięcia? Bo odjęcie gazu powoduje spadek obrotów, które i tak mają spaść dla biegu wyższego. Napisałem dwa zdania wcześniej że zazwyczaj nie ma stuku. Jeżeli wysprzęglenie trwa zbyt długo, to obroty spadną zbyt nisko, co spowoduje zbyt dużą różnicę w obrotach zazębianych elementów. Skutkiem będzie stuk i trzaśnięcie. Czyli zbyt długie trzymanie sprzęgła jest niewłaściwe. Obroty podczas zmiany biegu w górę nie mogą spaść poniżej wartości wymaganej dla włączanego wyższego biegu.
Jakie niekorzyści przynosi zbyt długie wysprzęglanie?
- strata w przyspieszeniu, bo maszyna zbyt długo nie jest napędzana,
- stuk, trzaśnięcie, wynikające z udarowych obciążeń zazębianych elementów,
- dyskomfort jadących, jeżeli sprzęgło po zmianie biegów nie zostanie zgrane z gazem,
co najczęściej jest przyczyną szarpnięcia.
Stąd wypowiedzi wielu kolegów, którzy ze zdziwieniem i entuzjazmem twierdzili, że po nabraniu wprawy zmiana bez sprzęgła w górę, wychodzi im lepiej, ciszej i bardziej komfortowo, niż ze sprzęgłem.
Coś w tym jest…
Podsumowując zmianę w górę:
- wysprzęglać krótko,
- odejmować gaz energicznie i równie energicznie dodawać po zmianie,
- nie szukać stopą dźwigni zmiany biegów po wysprzęgleniu, stopa powinna wywierać lekki nacisk
na dźwignię przed wysprzęgleniem.
Czyli stopa najpierw dotyka i lekko naciska dźwignię, wciśnięcie sprzęgła z jednoczesnym odjęciem gazu ma towarzyszyć zwiększeniu nacisku na dźwignię biegów. Tak naprawdę, zmiana biegu ma trwać możliwie krótko. Uwaga! Dopiero po puszczeniu sprzęgła przerywamy nacisk na dźwignię biegów.
Stopa zaczyna i stopa kończy.
Opanowanie zmiany w gorę w ten sposób pozwala na bezproblemową zmianę bez użycia sprzęgła.
Redukcja
Otóż po zmianie biegu w dół, obroty rosną w stosunku do obrotów silnika przed redukcją. Co zatem dzieje się z obrotami silnika przy zmianie w dół? Obroty silnika wzrosną. Ale u większości motocyklistów początkujących słychać stuk, trzaśnięcie, zaś obroty silnika wzrosły nie na skutek dodania gazu, lecz na skutek puszczenia sprzęgła. Czyli tylne koło napędziło silnik. Dlaczego redukcji towarzyszył stuk?
Bo obroty silnika były zbyt niskie w stosunku do prędkości (czyli obrotów tylnego koła).
Nasuwa się wniosek, że gdyby obroty wzrosły zawczasu, to może byłoby ciszej. Jak przeprowadzić prawidłową redukcję? Taką, gdzie nie będzie nic waliło, stukało ze skrzyni, gdzie nie będzie szarpnięcia mimo, że SPRZĘGŁO BĘDZIE UŻYTE W CZASIE PONIŻEJ SEKUNDY.
Otóż wciśnięciu sprzęgła ma towarzyszyć podniesienie obrotów: wciskamy sprzęgło z jednoczesnym dodaniem gazu. W momencie gdy obroty rosną, ma nastąpić zmiana biegu. Puszczeniu sprzęgła ma towarzyszyć spadek obrotów. Proste, ale jest jeszcze kilka szczegółów. Otóż nadal obowiązuje zasada że stopa zaczyna i stopa kończy.
Czyli:
- najpierw stopa dotyka dźwignię i wywiera lekki nacisk,
- następnie wciśnięcie sprzęgła z jednoczesnym dodaniem gazu,
- zwiększenie siły nacisku na dźwignię biegów (gdy obroty rosną),
- odjęcie gazu i puszczenie sprzęgła,
- przerwanie nacisku stopy na dźwignię biegów.
Proste? Tak, pod warunkiem że luz na lince gazu jest minimalny. Luz musi być, z uwagi na właściwości cięgien giętkich, jednak jak najmniejszy. Dźwignia biegów ma być przykręcona uczciwie i nie latać na wieloklinie. Kolejny warunek to luźne ręce, swobodna pozycja, wygodne rękawiczki i buty. Spinanie się, usztywnianie ramion i pleców, niewygodny strój, nie ułatwią nauki zmiany biegów, którą wielu traktuje
z pogardą, a niesłusznie… Powiedziałem, że redukcji towarzyszy dodanie gazu, czyli obroty mają wzrosnąć. O ile? Jakie obroty ma osiągnąć silnik? Podnosimy obroty do takich, jakie i tak maja być na zapinanym niższym biegu. Czyli podnosimy obroty o różnicę jaka jest w obrotach między biegami. Skoro – dla przykładu – przy 60 km/h na czwarty biegu nasz motocykl ma 3500 rpm, a na trójce przy tej samej prędkości 4000 rpm, to redukując z czwórki na trójkę podnosimy obroty o 500, czyli do 4000.
Co będzie gdy obroty podniesiemy więcej? Maszyna szarpnie w stronę przyspieszania, bo nadwyżka obrotów da impuls do przodu. Zbyt niskie podniesienie obrotów zadziała w druga stronę. W obu przypadkach momentowi zmiany biegu będzie towarzyszył stuk, bo obroty sprzęganych elementów nie będą wyrównane. Celowo nie używam tutaj terminów: wałek sprzęgłowy, wałek zdawczy, itp., bo nie jest to konieczne dla naszego wywodu o zmianie biegów, a wiem że czyta to wielu niemechaników.
Ktoś dociekliwy powie, że coś nie gra, bo wciśnięcie sprzęgła rozłącza napęd i operowanie gazem nie będzie miało wpływu na obroty niektórych (żadnych) elementów skrzyni biegów. Nie całkiem…
Otóż sprzęgło mokre, w jakie wyposażono większość motocykli, ma zdolność do “ciągnięcia”, czyli przenoszenia niewielkiego momentu obrotowego mimo wciśnięcia klamki. Olej, w którym pracują tarcze sprzęgłowe charakteryzuje się pewną lepkością. Skutkiem tego dodanie gazu w momencie zmiany biegu (mimo wciśniętej klamki sprzęgła) powoduje rozpędzenie tych elementów skrzyni których obroty mają wzrosnąć dla łagodnego zapięcia niższego biegu. Kiedy to się dzieje? Wtedy gdy element zwany wodzikiem już wypiął wyższy bieg, a jeszcze nie zapiął niższego. Dzieje się to na odcinku nie większym niż 1/4 skoku dźwigni biegów. Właśnie wtedy dodanie gazu zapewnia cichą i łagodną zmianę w dół. Wspominałem o szarpnięciu, które jest niepożądane. Prawidłowe operowanie gazem pozwala na używanie sprzęgła także podczas redukcji, w czasie poniżej sekundy, bez cienia szarpnięcia.
Czyli nasuwa się wniosek że nie może być przytrzymywania sprzęgła zbyt długo. Klamkę wciskamy
i puszczamy bezzwłocznie. Proszę jednak nie mylić puszczania bezzwłocznego, ze strzelaniem ze sprzęgła. Mimo że mamy sekundę na całą operację, to ruch klamki ma być szybki lecz miękki
i spokojny. Klamkę sprzęgła odprowadzamy szybko lecz spokojnie, łagodnie. Wbrew pozorom, sekunda to bardzo dużo czasu, szczególnie gdy wciskamy klamkę nie do końca. Każdy użytkownik motocykla ma w pamięci mięśniowej lewej dłoni moment gdzie sprzęgło się skleja, czyli zaczyna przenosić napęd. Wykorzystujemy to przecież przy ruszaniu z miejsca, gdzie pierwsza faza puszczania klamki przebiega szybko, bo dłoń “wie” gdzie ma klamkę przytrzymać, gdzie znajduje się tzw. półsprzęgło. Czyli wciskamy klamkę tylko do rozłączenia napędu, nie dalej. Wtedy okaże się,
że sekunda wystarcza z powodzeniem.
Jednak jest ważniejszy powód, dla którego warto stosować międzygaz (podniesienie obrotów silnika gazem, w trakcie zmiany biegu na niższy) – KOMFORT JAZDY!!! Jeśli właściwie operujemy gazem,
to zmiana biegu trwa krótko, poniżej sekundy, zaś motocykl zachowuje się łagodnie. Nie ma szarpnięcia tylnym kołem, mimo krótkotrwałego korzystania ze sprzęgła. Motocykl zmienia prędkość liniowo, bez gwałtownych wahnięć, tarmoszących pasażerem i kierowcą. Za komfortem idzie BEZPIECZEŃSTWO, bo unikanie szarpnięć na tylnym kole zmniejsza ryzyko utraty przyczepności tylnego koła, grożącego upadkiem. Łagodną zmianę biegu, bez szarpnięcia można uzyskać
z zaniechaniem międzygazu i delikatnym obchodzeniem się z klamką sprzęgła. Jednak jest to niepotrzebnie długotrwałe – zamiast zając się tym co na drodze, skupiamy się na pracy lewej dłoni. Jednak porównanie wychodzi na korzyść redukcji z międzygazem: krótko, miękko, cicho, a przede wszystkim z udziałem silnika w hamowaniu, lecz bez szarpnięcia tylnym kołem.
Redukcja do przyspieszania
Dotychczas mówiłem o redukcji podczas zwalniania. Czy to będzie dojeżdżanie do miejsca zatrzymania
i wytracanie prędkości jedynie przez hamowanie silnikiem, czy też zrzucanie biegów w trakcie hamowania – nie ma większej różnicy. Procedura zmiany biegu w dół, zmienia się nieco jeżeli redukujemy dla lepszego przyspieszenia. Najważniejsza jest wtedy praca gazem. Dotychczas, omawiając redukcję podczas zwalniania, mówiłem że puszczeniu sprzęgła po zapięciu biegu ma towarzyszyć spadek obrotów silnika. Czyli gaz ma być odjęty do zera, żeby obroty spadały.
Natomiast zmiana w dół, dla przyspieszania przebiega bez odjęcia gazu po zapięciu biegu.
Wygląda to następująco:
- stopa dotyka i wy… (bez zmian),
- wciśnięciu klamki sprzęgła towarzyszy dodanie gazu… (bez zmian),
- zwiększenie nacisku na dźwignię biegów powoduje zmianę biegu gdy obroty rosną… (bez zmian),
- puszczeniu sprzęgła towarzyszy dalsze dodanie gazu, wedle potrzeby.
Praca prawej ręki składa się z dwóch ruchów gazem:
- dodanie gazu w pierwszej fazie, dla podniesienia obrotów do właściwych
dla zapinanego niższego biegu, - dalsze dodanie gazu dla uzyskania żądanego przyspieszenia (na ile maszyna pozwoli).
NIE MA ODJĘCIA GAZU, ANI PRZED, ANI PO REDUKCJI
Co to jest hamowanie silnikiem?
Często spotykam się z pytaniami o hamowanie silnikiem, a potem w trakcie rozmowy okazuje się że pytający nie wie o co naprawdę chciał spytać… Otóż hamowanie silnikiem ma miejsce zawsze wtedy, gdy bieg jest włączony, odejmujemy gaz a sprzęgło nie jest wciśnięte. Czyli wtedy gdy silnik przyczynia się do wytracania prędkości. Jeżeli wciśniemy sprzęgło i motocykl toczy się swobodnie, to za wytracanie prędkości odpowiadają tylko opory jazdy (toczenia, powietrza). Jeżeli przy wciśniętym sprzęgle użyjemy hamulca, to obok wspomnianych oporów jazdy, hamulec przyczynia się do wytracania prędkości. W porównaniu do oporów jazdy, na hamulec mamy jakiś wpływ. Jeżeli zaś odejmiemy gaz (zamkniemy przepustnicę/przepustnice) przy puszczonym sprzęgle i zapiętym biegu,
to hamujemy silnikiem. Hamulce nie przeszkadzają hamowaniu silnikiem i odwrotnie. Teraz o skuteczności hamowania silnikiem. Otóż moment hamujący silnika jest tym bardziej odczuwalny,
im niższy bieg mamy w danej chwili włączony. W skrajnych przypadkach może dochodzić do utraty przyczepności tylnego koła, czemu ma zapobiegać trzymanie palców na klamce sprzęgła sekundę po zmianie biegu, by móc wcisnąć klamkę natychmiast, gdy poczujemy utratę przyczepności tylnego koła. Lepiej jest ślizgać sprzęgło, niż tylne koło.
Kiedyś spotkałem się z tezą, że gdyby silnik służył do hamowania, to by się nazywał “hamownik”. Zastanawiam się, czy zwolennicy tej tezy zawsze wciskają sprzęgło jednocześnie z hamulcem, niezależnie od prędkości? Cóż, zawsze w populacji znajdzie się pewien odsetek osobników inaczej obserwujących świat wokół…
Na pocieszenie początkującym:
Wielu motocyklistów nie robi międzygazu i jakoś jeżdżą. Ich motocykla jakoś nie wybuchają, skrzynie się nie ukręcają. Konstruktor tworząc maszynę, a motocykl jest maszyną, bierze pod uwagę warunki pracy w jakich to urządzenie ma skutecznie funkcjonować. Nasze motocykle mają skrzynie biegów obliczone ze sporym zapasem wytrzymałości, dzięki czemu nieumiejętna zmian biegów nie robi im natychmiastowej krzywdy, a jedynie pogarsza komfort i bezpieczeństwo jazdy. Skoro przeciętny motocykl, jakim jest Suzuki GS500 pokonuje w warunkach nauki jazdy przebieg rzędu dwustu tysięcy kilometrów, zachowując pełną sprawność skrzyni biegów – mimo spektakularnych wyczynów kursantów – to nie ma się czego obawiać zabierając do nauki redukcji z międzygazem.
Powodzenia!
Tomek 🙂
