...Пару месяцев назад придумалась некоторая схема гидростатической передачи с возможной и достаточно удобной автоматизацией переключения. Ступенчатой или бесступенчатой - в зависимости от доступности подходящих по массогабаритным параметрам и цене гидростатических машин регулируемой подачи (если таковые будут доступны, то в данной схеме на велосипеде нужна будет одна такая машина). Конечно, бесступенчатая передача заманчивее - но с серийным производством лёгких и экономичных гидростатических машин регулируемой подачи пока, видимо, сложности. Поэтому пока приходится исходить из использования машин постоянной подачи и ступенчатой передачи (но схема позволяет сделать величину ступени, при желании, очень малой).
При таких условиях схема получается такая: около каретки располагаем одну машину постоянной подачи (ну или две по сторонам, но постоянно параллельно соединённые). Около задней втулки - две машины с разными величинами подачи, находящимися друг с другом в отношении золотого сечения, и прямо на них переключающие их золотники и клапаны предельного давления для защиты в моменты переключения. Уже эта схема, если просто соединить напрямую насос и моторы, даёт 4 передачи, отстоящие друг от друга на величину золотого сечения, и с отношением крайних передач около 4,2.
Однако такой шаг не годится ни для автоматической передачи, ни вообще для сколько-нибудь комфортного и эффективного передвижения на велосипеде - так, только позволяет хоть как-то проезжать подъёмы или трудные участки дорог - в общем, что-то вроде трёхскоростных втулок. Однако это можно исправить, введя между насосом и моторами дополнительный агрегат, назовём его, допустим, мультипликатором. Он состоит из большой гидростатической машины, через которую всегда проходит весь поток насоса, и сидящих с ней на одной оси 1-3 подключаемых машин с их переключающими золотниками. Эти машины перекачивают рабочую жидкость из линии возврата в линию подачи после большой машины или наоборот, в зависимости от направления включения. Каждая машина, таким образом, увеличивает количество передач втрое. Одна подключаемая машина в мультипликаторе даёт вместо изначальных четырёх 12 передач, две подключаемые машины дают 36 передач, а три - 108 передач.
Довольно очевидно, что 108 передач с точки зрения велосипедиста будут практически абсолютно неотличимы от бесступенчатой передачи, если не считать "спецэффектов" собственно в моменты переключения. 36 передач - это уже заметные ступени, но относительно приемлемые (не более 10-12% в самых худших участках - т.е. сопоставимо с шагом горно-шоссейных кассет в их "худших" участках или МТБ-кассет, наоборот, в "лучших" участках). 12 передач - это, конечно, очень грубый шаг (примерно 20% - т.е. как самый худший шаг у самых худших с этой точки зрения МТБ-кассет), хотя всё равно гораздо лучше, чем 4. Однако, имхо, реализация варианта с 12 передачами не имеет смысла, т.к. опять же категорически не подходит для автоматической передачи, и для езды в ручном режиме переключения также малопривлекательно - не стоит оно того, чтобы городить огород (разве что упрощённый вариант с чисто ручным переключением, без всяких отдельных мультипликаторов, а с установкой подключаемого насоса прямо у каретки). Так что будем рассматривать только варианты с 36 или 108 передачами - соотв. для "простых людей" и для "особых эстетов" или "спортсменов".
По расположению передач и конкретным величинам шага тут возможны два варианта: либо делать передачи полностью не повторяющимися, тем самым минимизируя шаг (т.е. мультипликатор делать с расчётом только на покрытие диапазона золотого сечения без выхода за его пределы) - но это приведёт к тому, что при езде в некоторых областях скоростей и мощностных режимов будет происходить частое переключение диапазонов (схемы включения тяговых гидромоторов), что весьма нежелательно, т.к. скорее всего будет создавать всякие кратковременные перерывы в тяге, рывки ("заклинивание" или "провалы") на педалях, а, возможно, также и рывки на ведущем колесе (кратковременная блокировка оного). Поэтому, имхо, лучше немножко пожертвовать величиной шага, но реализовать сколько-нибудь существенное перекрывание диапазонов, чтобы переключение диапазонов требовалось только при изменениях скорости/режима более величины перекрывания. Заодно это немножко увеличит и общий диапазон передачи.
|