Zrozumienie pracy wariatora nie jest trudne. Wariator ma wpływ na osiągi silnika, jak również wiele komponentów silnika ma w różny sposób wpływ na wariator. Można by na ten temat napisać książkę. Przedstawimy Wam pokrótce zarys pracy wariatora i czym się cechuje.
KONSTRUKCJA I PRACA
Wariator nazywany jest również regulatorem prędkości. Zadaniem wariatora jest zmiana przełożenia niskiego i wysokiego płynnie i automatycznie. Wariator umieszczony jest na wale korbowym, który jest połączony z talerzowym układem napędowym za pomocą paska napędowego. Talerzowy układ napędowy znajduje się z reguły bezpośrednio na wałku przekładni napędowej i tworzy grupę roboczą ze sprzęgłem startowym. Wariator i talerzowy układ napędowy posiadają nieruchome i ruchome talerze. W przybliżeniu można porównać ten mechanizm z przekładnią rowerową (ale naprawdę tylko w przybliżeniu). Rożne wielkości kół zębatych byłyby różnymi promieniami kół, na których pracuje pasek klinowy. Oś pedałów byłaby tutaj wałem korbowym. Aby ruszyć z miejsca potrzebujemy małego przełożenia. W skuterze przy ruszaniu pasek biegnie z przodu (na wale korbowym), całkiem nisko pomiędzy talerzami na małym promieniu koła i z tyłu na dużym promieniu koła. To jest najmniejsze możliwe przełożenie. Podczas fazy przyśpieszenia obroty silnika powinny pozostać możliwie niezmienne i leżeć w zakresie obrotów, w którym silnik ma swoją największą moc.
Aby móc stać się szybszym, przełożenie zostaje zmienione w sposób ciągły i stopniowy na możliwie największe przełożenie. Na końcu biegnie pasek napędowy z przodu na największym promieniu koła (talerze wariatora biegną teraz całkiem razem). Z tyłu przesuwa się pasek na najmniejszy promień koła pomiędzy talerzami.
To jest prosta zasada (w przybliżeniu), jednak dochodzi wiele wielkości, które wpływają na całkowity przebieg. Tutaj kryje się sztuka odpowiedniej regulacji i bez doświadczenia nic nie zdziałamy.
Obudowa wariatora ma w przedniej części gładką płaszczyznę, która stanowi połowę rolki i zawiera wewnątrz rolki wariatora. One leżą w bieżni w określonym położeniu. Z tyłu wariator jest z reguły otwarty (przy suchych rolkach) lub zamknięty kapą (przy rolkach nasmarowanych). Wariator może przesuwać się na tulei po wale korbowym. Z tyłu wariatora znajduje się stała, nieruchoma tarcza. Rolki wariatora zostają wprowadzone w obudowę wariatora i zapierają się na tej tarczy.
W położeniu wyjściowym rolki wariatora znajdują się całkiem blisko środka (osi) obudowy wariatora. Ponieważ wariator obraca się z wałem korbowym, rolki zostaną wypchnięte na zewnątrz za pomocą siły odśrodkowej. Ułożone w bieżni rolki pchają do przodu wariator na tulejce. Tak więc rolki wędrują w wariatorze na zewnątrz, a sam wariator porusza się na tulejce w kierunku od lub do stałego, nieruchomego talerza.
Pasek klinowy biegnie między wariatorem a drugim nieruchomym talerzem. Nie pozostaje jemu nic innego, jak przejście na większy promień koła, kiedy dwa talerze pracują blisko siebie. Aby pasek nie wisiał luźno dookoła (tak nie mógłby on przenosić mocy) i aby talerze bezplanowo nie wędrowały tam i z powrotem, w wariatorze działają siły (siła odśrodkowa, ruch rolek…) wbrew innej sile.
Siła ta została wyprodukowana przez sprężynę korygującą moment obrotowy w napędowym systemie talerzowym...
Z jednej strony tego systemu przekładniowego rolki wariatora przy pomocy siły odśrodkowej pchają ruchomą część wariatora w kierunku talerza stałego. Skutkiem tego jest ściśnięcie paska. Z drugiej strony proces ten jest regulowany (kontrowany) przez sprężynę korygującą moment obrotowy w talerzowym układzie napędowym.
ROLKI WARIATORA
Rolki wariatora są najważniejszymi elementami w regulacji wariatora. Ich sposób działania jest bardzo prosty. Ciężkie rolki już przy niskich obrotach silnika będą wypchnięte na zewnątrz przeciwdziałając sile sprężyny korektora momentu obrotowego. Wariator uruchamia się więc relatywnie wcześnie. Jeśli wybierzemy lżejsze rolki (przy takiej samej sprężynie korektora momentu obrotowego), konieczne są wyższe obroty silnika, po to by mogły wytworzyć odpowiednią siłę odśrodkową i przeciwstawić się sile sprężyny. Z cięższymi rolkami także obroty przy przyspieszeniu są niższe niż z rolkami lżejszymi. Każdy silnik oddaje swoją maksymalną moc tylko przy określonych obrotach. Te nazywamy „najlepszymi”. Aby osiągnąć maksymalne przyspieszenie, musimy napotkać dokładnie te „najlepsze” obroty silnika . Powyżej albo poniżej tych obrotów silnik ma mniejszą moc. Jeżeli wybierzemy za lekkie rolki, silnik będzie co prawda kręcił wysokie obroty (można to często dobrze usłyszeć), ale nie odda maksymalnej mocy. Kiedy rolki są za ciężkie, silnik kręci za niskie obroty i również nie oddaje mocy.
Jeżeli pasmo obrotów, w którym silnik dysponuje wystarczającą mocą, jest szerokie, wtedy regulacja jest bardzo łatwa. Nie trzeba wówczas w regulacji dokładnie spotkać „najlepszych” obrotów, aby uzyskać dobre przyśpieszenie. Jeżeli krzywa mocy silnika przebiega bardzo ostro i pasmo obrotów jest zatem bardzo małe (np. przy czysto rasowym silniku wyścigowym), wtedy regulacja jest bardzo trudna. 0,5g na rolkę może już spowodować różnicę 2-3KM.
W związku z tym, rolki należy tak dobrać, aby spotkać możliwie „najlepsze” obroty podczas fazy przyśpieszenia. Kto zna krzywą swojego silnika, ten może łatwo pracować z obrotomierzem. W innych przypadkach trzeba polegać na „wyczuciu” lub stoperze.
SPRĘŻYNA KORYGUJĄCA MOMENT OBROTOWY
Sprężyna korygująca moment obrotowy ma wiele funkcji. Jeżeli wybierzemy twardą sprężynę, pasek będzie mocniej zaciśnięty pomiędzy talerzami. Może on wtedy przenosić większy moment obrotowy, bez ślizgania się. Wadą jest to, że powstaje większe tarcie i wyższa temperatura, przez to część mocy jest utracona. Naturalnie wpływa to również na długość życia paska napędowego. Jeżeli zastosujemy słabszą sprężynę, stopień oddziaływania jest wprawdzie lepszy, jednak występuję większe niebezpieczeństwo ślizgania się paska. Twardość sprężyny ma również pośredni wpływ na obroty silnika, zatem także na wagę rolek wariatora. Jeśli wybierzemy słabą sprężynę, potrzebujemy małych sił, aby talerze wariatora naciskały jeden na drugi. Tutaj wystarczą lekkie rolki. Jeżeli wybierzemy silną sprężynę, potrzebne są większe siły. Potrzebujemy wtedy cięższe rolki. Z silniejszą sprężyną przy tych samych rolkach zwiększają się obroty silnika. Przy zastosowaniu słabszej sprężyny obroty się zmniejszają.
Poruszając się ulicami polskich miast nie sposób oprzeć się wrażeniu, że większość jeżdżących po nich samochodów, to dokładnie te same modele - miejskie wozidła lub rodzinne kombi, najlepiej w kolorze srebrnym. Chcesz wyróżnić się na tle szarej rzeczywistości drogowej?
