Z archiwum ŚM: „gumowy łańcuch”. Numer 5/1996

Pomysł przenoszenia napę­du w jednośladach za pomocą elastycznej taśmy jest stary jak sam motocykl. Nie zapominaj­my, że wiele pionierskich kon­strukcji między silnikiem a tyl­nym kołem miało parciany pas transmisyjny, jako żywo przy­pominający przeniesienie na­pędu w prymitywnych maszy­nach rolniczych. Wzrost mocy silników i coraz większe pręd­kości osiągane przez dwukoło­we pojazdy wymusiły na konstruktorach stosowanie łańcu­chów napędowych. Dopiero re­wolucja w przemyśle chemicz­nym i osiągnięcia w zakresie tworzyw sztucznych pozwoliły na opracowanie czegoś, co z powodzeniem mogło zastąpić łańcuchy. 

Paski zębate pojawiły się w motocyklach seryjnych na początku lat osiemdziesiątych i, o dziwo, zainteresowali się ni­mi zazwyczaj niegoniący za nowoczesnością inżynierowie Harleya-Davidsona. Wolnoobrotowe, niezbyt szybkie ma­szyny z Milwaukee były wręcz stworzone do wdrożenia nowe­go pomysłu, zresztą skośnoocy inżynierowie montowali paski także w niezbyt szybkich moto­cyklach klasy średniej. Jako pierwsza z firm japońskich pa­sek napędowy zastosowała Ka­wasaki w modelu Z 440 LTD w 1982 r. 

Największym wrogiem pas­ka w układzie przeniesienia napędu jest bowiem prędkość, a właściwie zmiany odległości osi tylnego koła od osi wałka zdawczego przy dużych, wła­śnie przy dużych prędkościach. Co prawda paski zębate w napędach rozrządu pracują przy obrotach silnika rzędu 8 tys. obrotów (a nawet więcej), ale zauważmy, że pracują one przy stałym naprężeniu. 

Aby zapewnić takie warunki pracy trzeba albo zastosować układ specjalnych dźwigni albo montować wahacz w osi wałka zdawczego skrzyni bie­gów. Pierwsze rozwiązanie jest drogie w produkcji seryjnej i znacznie cięższe od tradycyj­nych wahaczy. Drugie wymaga po pierwsze, zamocowania jed­nostki napędowej „na sztywno” (przenoszenie wibracji silnika na ramę) i bardzo solidnego (a więc ciężkiego) bloku silnika. Na początku lat dziewięć­dziesiątych pojawiły się próby wprowadzenia pasków do szybkich motocykli sportowych o dużych mocach silników. Dla przykładu Yamaha FZR 1000, z systemem dźwigni w tylnym zawieszeniu, miała pasek zęba­ty o szerokości 37 mm, a firma wykonująca montaż zapewnia­ła bezawaryjną pracę przez 15 tys., godzin. Japońska Yama­ha i włoska Bimota opracowały takie systemy już w latach siedemdziesiątych. Bimota osią­gnęła cel łożyskując wahacz w osi wałka zdawczego, Yama­ha – poprzez system dźwigni. 

Jest to chyba zasadniczy powód braku szerszego zainteresowa­nia paskami zębatymi u kon­struktorów szybkich bolidów. Skomplikowane zawieszenie czy skomplikowane konstrukcyj­nie, specyficzne łożyskowanie wahacza znacznie podniosłoby koszty produkcji i cenę finalne­go wyrobu. Na dodatek sam pa­sek kosztuje tyle, co dobrej kla­sy łańcuch napędowy (w Niem­czech ok. 400 DM), a więc po podsumowaniu wzrost kosztów byłby znaczny. 

Zalety cichego napędu nie przekonują chyba tych, którzy skrupulatnie liczą pieniądze. Nie zapominajmy, że produkcja seryjna to nie 1 tys. czy 10 tys. sztuk, ale liczby idące w milio­ny. Nawet kilka dolarów przemnożonych przez kilkaset ty­sięcy daje zawrotną sumę. Zresztą, konstruktorzy szukają oszczędności nie tylko w układach napędowych. 

Póki co zalet „gumowego łańcucha” możemy szukać tyl­ko w Suzuki LS 650 i wszyst­kich modelach Harleya-David­sona (oprócz wyścigowego VR 1000). Te ostatnie, z racji swo­jej długości, w przerażającym tempie niszczyły łańcuchy na­pędowe. Paski zębate o stalo­wo-aramidowej konstrukcji, wprowadzone na początku lat osiemdziesiątych, położyły te­mu kres. Mowa o zaletach ma więc w tym przypadku pełne uzasadnienie, pasek góruje nad łańcuchem i wałem napędo­wym nie tylko niższą masą i znacznie cichszą pracą, ale również znacznie „łagodniej­szym” przenoszeniem napędu i trwałością. 

Układ napędowy z paskiem zębatym nie ma dokuczliwych szarpnięć i metalicznego stuku przy zmianie obciążeń. W przy­padku łańcuchów i wałów na­pędowych przeniesienie mo­mentu obrotowego zostaje przecież poprzedzone skaso­waniem luzu między ogniwami lub zębami przekładni głównej. Co prawda sam pasek prak­tycznie nia ma żadnej elastycz­ności, ale szarpnięcia są łago­dzone samą konstrukcją ząb­ków na jego wewnętrznej stro­nie. Kolejną zaletę stanowi brak konieczności obsługi pas­ka w trakcie eksploatacji. Po­twierdziła to praktyka, cho­ciażby w Kawasaki GPZ 305 Belt Drive. Pasek wytrzymywał bez trudu przebiegi rzędu 40 tys. km i wymagał jedynie sporadycznie naciągania. 

W zasadzie jedynym niedo­maganiem paska zębatego mo­że być nieprzyjemne „skrzypie­nie”. Dokładne umycie elemen­tu i pokrycie talkiem usuwa tę przypadłość na bardzo długo. Za kolejny problem można uznać konieczność demontażu wahacza podczas zakładania nowego paska, ale przecież nierozbieralne łańcuchy typu O-Ring także wymagają roze­brania tylnego zawieszenia. Obecnie produkowane motocy­kle z paskiem zębatym w ukła­dzie napędu nie mają co praw­da ani wahaczy łożyskowanych w osi wałka zdawczego, ani układów dźwigni przy wahaczu tylnego koła, ale łatwo zauwa­żyć, że nie są to zbyt szybkie pojazdy, a skok tylnych zawie­szeń nie przekracza 105 mm.Paski zębate mają jak widać sporo dobrych stron, ale ich za­stosowanie w motocyklowych układach przeniesienia napędu jest jak na razie bardzo ograni­czone. Przypomina to nieco los hydraulicznych elementów re­gulujących luz zaworowy, któ­rych stosowanie, mimo licz­nych zalet, także nie jest rozpowszechnione. 

Być może dalszy rozwój przemysłu chemicznego i po­stęp w dziedzinie tworzyw sztucznych pozwoli na takie udoskonalenie pasków zęba­tych, że wyprą one z jednośla­dów ciężkie, głośne i wymaga­jące ciągłego smarowania łań­cuchy. Ta chwila, jeśli w ogóle nastąpi, nie nadejdzie jednak zbyt szybko. 

A może są jeszcze inne po­wody, znane tylko producen­tom jednośladów, które każą im odnosić się z dystansem do pasków zębatych? Wszak po­nad 30% wszystkich produko­wanych na świecie motocykli z powodzeniem mogłoby mieć montowane „gumowe” prze­niesienie napędu: ciche, trwa­łe i praktycznie nie wymaga­jące obsługi. Być może kiedyś poznamy odpowiedź na to pytanie.