Велосипед Ellsworth Ride сделан из самых современных материалов и имеет вполне футуристический дизайн. Однако и это все лишь мелочи: главное, что он оснащен коробкой передач нового типа – непрерывно изменяемой планетарной трансмиссией.
Создание коробки передач, которая могла бы обеспечить плавное изменение передаточного числа в достаточно широком диапазоне, является одной из самых актуальных задач современной механики. Непрерывную трансмиссию можно назвать «святым Граалем» транспортной индустрии. Она позволила бы существенно упросить конструкцию автомобилей (в частности – полностью отказаться от такого узла, как сцепление), сделать их значительно дешевле и удобнее в управлении. Соответствующие устройства, именуемые вариаторами, разрабатываются уже очень давно, однако до сих пор инженерам не удавалось избавить их от массы критических недостатков. Вариаторы оказываются либо недостаточно надежными, либо очень уж сложными и дорогими. Кроме того, они, как правило, обладают очень узким рабочим диапазоном. Поэтому основным типом коробки передач остается трансмиссия с жестко фиксированными скоростями, в которой ведущий вал последовательно присоединяется к шестерням разного диаметра.
В 2006 г. компания Fallbrook Technologies заявила о том, что ей удалось-таки создать вариатор, свободный от большинства «болезней», которыми страдали его предшественники – непрерывно изменяемую планетарную трансмиссию NuVinci (Continuously Variable Planetary Transmission, CVP NuVinci). Устройство было названо в честь легендарного итальянского художника и ученого Леонардо да Винчи – считается, что именно он изобрел трансмиссию с плавным изменением передаточного числа, нарисовав в 1490 г. схему примитивного вариатора.
В основе трансмиссии NuVinci лежат два диска (ведущий и ведомый) с загнутыми кромками. Края дисков упираются в систему металлических шариков, которые могут крутиться вокруг фиксированных осей. Вращающий момент передается с диска на диск именно через них. Если ось вращения шариков перпендикулярна плоскости дисков, передаточное число системы оказывается равным единице. Если же она начнет отклоняться в сторону того или иного диска, передаточное число будет плавно меняться, поскольку в процессе одного оборота шарик будет пробегать по разным дискам неодинаковое расстояние. Тот диск, в чью сторону наклонились шарики, будет вращаться быстрее, а противоположный – медленнее.
У этой элегантной схемы есть один серьезный недостаток – гладкие шарики надо как-то удержать от проскальзывания. Создатели NuVinci решили эту проблему с помощью смазочного вещества, содержащего твердые микрочастицы. Такие вкрапления обеспечивают прочное сцепление шариков с поверхностью дисков, выступая в роли своеобразного уплотнителя, в то время как жидкие компоненты смазки обеспечивают защиту движущихся частей от износа и коррозии. Трансмиссия делается герметичной, смазывается на заводе и не требует никакого обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Разработчики особенно подчеркивают тот факт, что их устройство отличается высокой надежностью и простотой в производстве.
Первым транспортным средством, использующим вариатор NuVinci, стал велосипед Ellsworth Ride. Те, кто успел опробовать его в действии, отмечали, что процесс переключения передач на этом велосипеде напоминает подстройку радиоприемника. Изменение скорости осуществляется простым поворотом ручки, укрепленной на руле, при этом передаточное число меняется бесшумно и плавно – никаких щелчков и рывков, связанных с переключением шестеренок! Как утверждают разработчики, велосипед — это только начало: вариатор может быть с успехом применен в производстве мотоциклов, автомобилей, газовых турбин, ветряных генераторов и так далее, и так далее.
Приобрести чудо-велосипед можно будет по цене от 3 до 4 тыс. долларов.
Работу вариатора NuVinci иллюстрирует видеоролик.
------------------------------------------------------------------------
Ссылки:
Сама статья:
http://www.autosphere.ru/2007-04-02/22/
Велосипед:
http://www.ellsworthride.com/
Вариатор:
http://www.fallbrooktech.com/NuVinci.asp