В последние годы четырехтактные двигатели стали преобладать не только среди полноразмерной мототехники, но и на 50-кубовых скутерах. Причиной этому — новые стандарты и ограничения по шумности и токсичности выхлопа. В будущем можно прогнозировать полный запрет на производство классических двухтактных карбюраторных двигателей в силу их несоответствия современным требованиям.
Возрождение интереса к двухтактным моторам возможно лишь при использовании принципиально новых технических решений. Например, компания Aprilia совместно с фирмой Orbital разработала систему организации двухтактного рабочего процесса под названием DiTech.
Рабочий процесс в двухтактном двигателе:
1 — автоматический пластинчатый впускной клапан; 2 — впускной канал; 3 —кривошипная камера (картер); 4 — продувочные (или перепускные) каналы (окна); 5 — выпускной канал (окно); 6 — свеча зажигания
В этом двигателе продувка осуществляется чистым водухом, а топливо поступает под высоким давлением через форсунку в головке цилиндра уже после закрытия выпускных окон. Для лучшего распыления бензин подается в струю воздуха, нагнетаемого миниатюрным компрессором. Смазка деталей обеспечивается маслом, подаваемым «электронным» насосом в продувочный воздух. Двигатель получается более сложным, но игра стоит свеч — его экономичность выше, чем даже у четырехтактных конкурентов, а токсичность отвечает всем современным нормам.
Компоновки скутерных двигателей в основном стандартны — один наклонный или горизональный цилиндр, но иногда встречаются и двухцилиндровые рядные, либо V-образные конструкции, как правило объем таких двигателей выше 250 см3
.Двигатели многих современных скутеров имеют систему впрыска, четырех-клапанные головки цилиндров с двумя распределительными валами, для снижения токсичности выхлопа на них устанавливают каталитические нейтрализаторы.
Мощность двигателей серийных 50-кубовых скутеров сегодня находится в пределах 2,5–7 л с. при массе аппарата в 75–100 кг.
4. Трансмиссия
Когда-то, в качестве трансмиссий скутеров, называвшихся еще мотороллерами, преобладали механические коробки передач (от двух — до четырех ступеней). Они переключались поворотной левой рукояткой руля или по-мотоциклетному — рычагом под левой ногой.
Главное отличие современного скутера от своих предшественников и мотоциклов — это отсутствие механической коробки передач. Её функцию выполняет автоматическая трансмиссия — клиноременный вариатор.
Изменение передаточного числа происходит путем взаимного сближения подвижных половинок одного шкива вариатора и удаления половинок другого шкива. Половинки шкива, закрепленного на коленчатом валу, сдвигаются под действием роликов-грузов, перемещающихся в пазах шкива, и при разгоне скутера ремень постепенно переходит на его больший радиус. Соответственно увеличивается скорость ведомого шкива, включается центробежное сцепление и крутящий момент передается через редуктор главной передачи на заднее колесо скутера.
При увеличении сопротивления движению обороты двигателя падают, ведущий шкив раздвигается и передаточное число трансмиссии увеличивается, позволяя скутеру двигаться например в гору или по песку. На самых простых и дешевых 50-кубовых (и менее) аппаратах нет вариатора, имеется только центробежное сцепление и передача на колесо.
Типы трансмиссий скутеров: а — с механической коробкой передач; б — с клиноременным вариатором; в — только с центробежным сцеплением; 1 — коленчатый вал; 2 — сцепление (обычное или центробежное); 3 — моторная передача; 4 — клиноремен-ный вариатор; 5 — шкив; 6 — пружина; 7 —задний редуктор; 8 — механическая коробка передач; 9 — главная (цепная) передача; 10 —колесо
Задний редуктор главной передачи применяется на скутерах с клиноременным вариатором или цепной передачей и служит для увеличения передаточного отношения трансмиссии.
Необходимость включения его в конструкцию обусловлена тем, что скорость вращения коленчатого вала двигателя несоизмеримо велика по отношению к скорости вращения колеса, и, хотя вариатор или цепная передача и способны понижать частоту вращения, но этого все равно недостаточно. В конструкции мотоциклов, в отличие от скутеров, помимо КП и главной передачи, имеется еще и моторная передача, которая в несколько раз увеличивает передаточное отношение трансмиссии.
В конструкции скутеров это техническое решение неприменимо, потому что ведущий шкив вариатора жестко закреплен на цапфе коленчатого вала и имеет ту же частоту вращения.
Редуктор главной передачи представляет собой две пары шестерен, малые — ведущие и большие — ведомые, размеры которых подобраны так, что передаточное отношение, уже измененное вариатором или цепной передачей, окончательно приобретает то значение, при котором скорости вращения коленчатого вала и колеса согласуются.