Come funziona un cambio elettronico in moto


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Ho visto spesso motociclette come la BMW S100RR e la famosa Ducati Panigale con tecnologia Quick Shifter che consente cambi di marcia senza interruzioni.

Voglio sapere come funzionano queste cose meccanicamente e quali sono i vantaggi o gli svantaggi della tecnologia.

Risposte:


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Perché Quick-Shifter?

Dal momento che questi sono chiamati comandi rapidi, doppiamo il cambio lento del modo tradizionale di cambiare marcia. Quando si cambia lentamente di solito si chiude l'acceleratore, si disinnesta la frizione, si agisce sul pedale del cambio, si innesta la frizione e si riapre l'acceleratore. Ora, questo è un processo che richiede tempo ( alcune centinaia di millisecondi ) che potrebbe essere indesiderabile in un ambiente da competizione in cui conta ogni frazione di secondo. Entra: il cambio rapido.

Come funziona?

Esistono molti tipi di comandi rapidi e non tutti usano gli stessi metodi, anche se tutti mirano a raggiungere un obiettivo comune: ridurre il carico sulla trasmissione per innestare in sicurezza una marcia più alta senza danneggiare il cambio. In genere ciò avviene tagliando momentaneamente il carburante e / o l'accensione per alcune decine di millisecondi durante i quali viene innestata la marcia. Tutto ciò accade senza la necessità di chiudere l'acceleratore.

Solo per darti un'idea di quanto velocemente può funzionare un cambio rapido, guarda questo video di una ZX10 a cambio rapido .

Il cambio rapido di solito è un sensore che legge la posizione del cambio, che informa un microcontrollore quando si verifica il cambio di marcia in modo che il controller possa tagliare il carburante / accensione. Sembra qualcosa del genere:

Cambio rapido su una ZX10
Immagine gentilmente concessa da Kawi Forums

Un circuito a cambio rapido in genere è simile al seguente:

SP quickshifter
Immagine gentilmente concessa da R6ers

In questo caso hai un cavo per ogni candela che suggerisce che questa unità interrompe l'accensione quando si cambia marcia rapidamente.

Il cambio rapido è dannoso per il cambio?

Il consenso generale su Internet sembra essere che il cambio rapido può essere meno dannoso per il cambio rispetto al cambio lento poiché la potenza del motore è garantita per essere abbassata quando si taglia il carburante / accensione. Considerando che un guidatore non esperto che aziona manualmente la frizione ha maggiori probabilità di commettere l'errore di lasciare aperta l'acceleratore durante la cambiata.


Molto bella risposta +1
DucatiKiller

Sembra che tutti i tuoi link abbiano la stessa risorsa.
DucatiKiller,

@DucatiKiller Grazie per il testa a testa. Ora dovrebbe essere risolto.
JoErNanO,

Il "cambio assistenza" di BMW consente anche di cambiare marcia senza frizione, ma solo quando l'acceleratore è chiuso o in chiusura. Come funziona?
adapt-dev,

@ adapt-dev Questo ragazzo dice che fa un doppio declutch automatico (auto-blipping).
JoErNanO,

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La prima risposta è buona e piuttosto completa, e avrei aggiunto questo come commento se avessi avuto la reputazione ... Potrebbe aiutare a capire in che modo un cambio per moto differisce dal design tradizionale che vedrai nella maggior parte delle spiegazioni. Gli ingranaggi di un cambio per motociclette non scorrono sugli alberi per innestare e disinnestare gli ingranaggi, gli ingranaggi sono costantemente innestati l'uno con l'altro ma almeno uno di ciascuna coppia è libera di ruotare sul suo albero. Il meccanismo di cambio marcia sposta le frizioni del cane per modificare gli ingranaggi bloccati sugli alberi di entrata e di uscita. Le frizioni del cane scorrono su scanalature sugli alberi. La sequenza in cui il cane stringe la slitta è controllata da un tamburo a camma collegato alla leva del cambio. Ciò significa che è possibile effettuare cambi di marcia molto veloci su una moto senza usare la frizione. Tutto quello che devi fare è scaricare il cambio in modo che le frizioni del cane siano libere di scivolare sulle loro scanalature mentre si sposta la leva del cambio. A causa del meccanismo a camma sequenziale è necessario solo un movimento molto piccolo e veloce della leva. Molti motociclisti (me compreso) non usano quasi mai la frizione per cambi di marcia. Devi solo applicare una leggera pressione sulla leva, chiudere momentaneamente l'acceleratore e il cambio si sposta dolcemente e molto rapidamente nella marcia successiva. Le modifiche in discesa sono più difficili da eseguire senza problemi, poiché in genere si carica il cambio all'indietro e si frena allo stesso tempo. Devi premere sulla leva e aprire momentaneamente l'acceleratore. Ciò richiede una certa destrezza per azionare contemporaneamente l'acceleratore e il freno. A causa del meccanismo a camma sequenziale è necessario solo un movimento molto piccolo e veloce della leva. Molti motociclisti (me compreso) non usano quasi mai la frizione per cambi di marcia. Devi solo applicare una leggera pressione sulla leva, chiudere momentaneamente l'acceleratore e il cambio si sposta dolcemente e molto rapidamente nella marcia successiva. Le modifiche in discesa sono più difficili da eseguire senza problemi, poiché in genere si carica il cambio all'indietro e si frena allo stesso tempo. Devi premere sulla leva e aprire momentaneamente l'acceleratore. Ciò richiede una certa destrezza per azionare contemporaneamente l'acceleratore e il freno. A causa del meccanismo a camma sequenziale è necessario solo un movimento molto piccolo e veloce della leva. Molti motociclisti (me compreso) non usano quasi mai la frizione per cambi di marcia. Devi solo applicare una leggera pressione sulla leva, chiudere momentaneamente l'acceleratore e il cambio si sposta dolcemente e molto rapidamente nella marcia successiva. Le modifiche in discesa sono più difficili da eseguire senza problemi, poiché in genere si carica il cambio all'indietro e si frena allo stesso tempo. Devi premere sulla leva e aprire momentaneamente l'acceleratore. Ciò richiede una certa destrezza per azionare contemporaneamente l'acceleratore e il freno. momentaneamente chiudi l'acceleratore e il cambio si sposta senza intoppi e molto rapidamente nella marcia successiva. Le modifiche in discesa sono più difficili da eseguire senza problemi, poiché in genere si carica il cambio all'indietro e si frena allo stesso tempo. Devi premere sulla leva e aprire momentaneamente l'acceleratore. Ciò richiede una certa destrezza per azionare contemporaneamente l'acceleratore e il freno. momentaneamente chiudi l'acceleratore e il cambio si sposta senza intoppi e molto rapidamente nella marcia successiva. Le modifiche in discesa sono più difficili da eseguire senza problemi, poiché in genere si carica il cambio all'indietro e si frena allo stesso tempo. Devi premere sulla leva e aprire momentaneamente l'acceleratore. Ciò richiede una certa destrezza per azionare contemporaneamente l'acceleratore e il freno.

Quindi, tutto ciò che fa un cambio rapido è misurare la forza sulla leva del cambio e spegnere le candele quando viene azionata la leva. Questo funziona solo sui cambi di posizione, ma tagliare la scintilla piuttosto che chiudere l'acceleratore significa che c'è meno disturbo nel percorso dell'aria e la potenza ritorna più velocemente.

Sono preoccupato che i cambi senza frizione siano sbagliati, quindi potresti essere rassicurato nel sapere che la mia Yamaha R1 del 2004 ha fatto 105.000 miglia (con pochissimo uso dell'autostrada) con me cambiando in quel modo, ed è ancora sul cambio e sulla frizione originali.

Uno sviluppo interessante in MotoGP sono i cambi senza soluzione di continuità. Questi consentono cambi di marcia a piena potenza. Non ci sono molte informazioni su come funzionano, ma sospetto che utilizzino frizioni unidirezionali tra l'albero e gli ingranaggi. Questo è concettualmente molto simile al modo in cui funziona il tradizionale mozzo per bicicletta a 3 velocità: quando si innesta una marcia più alta, le marce inferiori semplicemente fanno scorrere la frizione. (in alcuni ingranaggi con quegli hub puoi sentire il ticchettio dei cricchetti non guida)


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Sulla macchina da corsa - Upshift interrompe l'accensione, Downshift fa scattare l'acceleratore. Dettagli: invece della leva del cambio hanno la leva del cambio. È un attuatore collegato a un selettore di marcia e spinto o tirato da aria compressa o solenoide. L'aria compressa proviene da un piccolo compressore montato su un'auto. Quando si cambia marcia, si invia un segnale alla centralina programmata per aprire un'elettrovalvola e riempire l'attuatore con aria compressa e spingere un selettore marce. Allo stesso tempo interrompe l'accensione in modo che gli ingranaggi si allentino per un momento di battito di ciglia. Quando si abbassano gli ingranaggi, la ECU apre un'altra elettrovalvola per riempire l'attuatore dall'altro lato per spingerlo in altro modo e apre anche la terza valvola per far scattare un acceleratore. È un altro piccolo attuatore montato su un cavo dell'acceleratore, che potrebbe essere azionato da aria compressa o un potente solenoide.

Attuatore: l'immagine mostra un attuatore pneumatico (ad aria), ma può anche essere un potente solenoide. attuatore

Ecco la mia corsa Dyno per un motore GSXR modificato da 1585 cc senza un paddleshift (cambio rapido) perché il connettore del sensore di posizione della marcia del motore non è accettabile per il mio dyno, quindi non taglierà l'accensione o non farà accelerare l'acceleratore, quindi per la sicurezza del cambio ho dovuto cambiare e blip a mano ... A quanto pare non disinnesterà le marce su un motore così grande senza una frizione o una corretta fasatura dell'accensione .. Suzuki 1585cc dyno run video


Ok, ho appena modificato la mia risposta: D
Arturs Bolsunovskis,

-1

Questo è ciò che hanno i Suzukis: questi hanno ingranaggi per cani , ma di solito chiamati " ingranaggi a denti di cane " perché gli "innesti" di innesto laterali sono tagliati sull'unità (potenza) e termina come una lama di sega. Non ci sono frizioni (dentro) o sincronizzatori; gli ingranaggi si incastrano semplicemente come lego e i denti sottosquadri si uniscono come magneti. Può contenere fino a differenze stilistiche.


Ciao e benvenuto allo scambio di stack. Questa risposta non affronta davvero la domanda - essenzialmente tutte le trasmissioni di motociclette moderne hanno cani per innestare la marcia - questa domanda si pone sulla specifica tecnologia del cambio rapido che è una funzione diversa come già spiegato dalle altre risposte.
dwizum,
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