Центробежное сцепление: как карт начинает ехать

На карте нет сцепления, которым управляет пилот — ни рычага, ни педали. И всё же двигатель плавно передаёт момент на колёса, начиная с холостых оборотов и до пика мощности. Это работа центробежного сцепления — узла, который включается сам, без участия человека, подчиняясь чистой физике вращения.

Принцип работы

Возьми предмет на нитке и начни вращать его вокруг вертикальной оси. Ты почувствуешь натяжение в нитке — это и есть центробежная сила. Чем больше масса предмета или чем выше скорость вращения, тем сильнее натяжение. Сила прямо пропорциональна массе, но растёт пропорционально квадрату скорости вращения — то есть удвоение оборотов даёт четырёхкратный рост силы.

Все сцепления, используемые на картах, основаны именно на этом принципе.

Конструкция в общих чертах одинакова для всех типов: три сцепные колодки удерживаются пружинами, но при отсутствии сопротивления способны свободно скользить по направляющим радиально наружу — от центра к барабану.

Весь узел сцепления установлен на конце коленчатого вала, но сам барабан сцепления закреплён на валу через игольчатый подшипник — то есть может свободно вращаться независимо от вала.

По мере роста оборотов двигателя колодки начинают двигаться наружу, преодолевая сопротивление пружин, пока их внешний диаметр не сравняется с внутренним диаметром барабана. В этот момент трение между колодками и внутренней поверхностью барабана берёт на себя передачу момента — колодки и барабан начинают вращаться как единое целое, постепенно достигая оборотов двигателя.

Обороты включения

Долгое время для всех классов действовало единое требование: максимальные обороты включения сцепления — 4000 об/мин. Для классов Rok этот порог обычно составляет 3500 об/мин.

Обороты включения — это обороты двигателя, при которых карт без пилота начинает двигаться самостоятельно на ровной горизонтальной поверхности. До 2019 года это требование указывалось в спортивных регламентах (СОР), сейчас оно прописано в технических регламентах конкретных классов.

Важно: конкретные значения для классов Ротакс Макс необходимо проверять по действующему техническому регламенту серии — требования могут уточняться от сезона к сезону.

Компоненты сцепления и допуски

Основные элементы сцепления — для разных классов и серий отличаются по размерам и допускам. При проверке соответствия конкретных деталей регламенту нужно ориентироваться на технические спецификации именно своего класса: например, в одних классах допускается менять количество зубьев на пиньоне, в других — нет.

Особенности диска сцепления Kid Rok / Mini Rok

В дисках сцепления этих классов предусмотрено три прорези, и на конце каждой — овальное отверстие. Поскольку прорезь расположена очень близко к внешнему краю диска, образуется «слабая зона», позволяющая участку диска с закреплённой колодкой слегка изгибаться по линии сгиба. По мере роста оборотов центробежная сила выводит каждый такой сегмент с колодкой наружу, и колодка входит в контакт с внутренней рабочей поверхностью барабана — сцепление включается.

Диск Rotax

Диск сцепления Rotax работает по аналогичному принципу. В классах Rotax Max допускаются как старый, так и новый тип барабана сцепления. Новый тип легко отличить — у него добавлено ребро жёсткости по внешнему краю, призванное снизить риск растрескивания барабана. Несмотря на это, барабаны обоих типов всё равно подвержены трещинам, хоть и в разной степени, поэтому проверять их нужно регулярно. Трещины легче обнаружить, осматривая внутреннюю рабочую поверхность барабана, а не внешнюю сторону.

Одно и то же сцепление используется во всех классах Rotax. В классе DD2, хотя диаметры диска и барабана совпадают с остальными классами, сам диск примерно на 3 мм толще, а у барабана отличается общая высота.

Обслуживание и чистота

За исключением класса DD2, где доступ к сцеплению затруднён — оно скрыто внутри корпуса коробки передач — сцепления во всех остальных сериях и классах легко доступны. Для этого нужно снять основной кожух цепи над задней звёздочкой, саму цепь, а также небольшой пластиковый кожух цепи, закреплённый болтами на боковине двигателя (Rotax и Rok).

Перед тем как отворачивать гайку, удерживающую барабан сцепления, коленчатый вал необходимо зафиксировать от вращения. Для этого существуют специальные инструменты, но при их отсутствии можно использовать жало отвёртки, упёртое в зубья венца маховика.

Что важно при чистоте

Контактная зона между сцеплением и барабаном должна оставаться сухой постоянно — при разборке для осмотра там не должно быть никакой смазки. Небольшое количество смазки, которое может просачиваться из игольчатого подшипника, допускается, но его объём должен быть минимальным — точные нормы указаны в регламенте Rotax, и аналогичный уровень просачивания приемлем для остальных серий.

На сцеплении Rotax установлено уплотнительное кольцо (O-ring), которое должно оставаться на месте постоянно — оно обеспечивает герметичность между барабаном и игольчатым подшипником.

Регулярное обслуживание

Независимо от серии или класса, сцепление нужно периодически разбирать, чистить и осматривать: