В отличие от паровых или электрических двигательных установок, поршневые двигатели внутреннего сгорания не могут заводить крутящий момент с нуля в минуту. Это означает, что они должны быть сначала запущены и только потом постепенно подключены - «сцеплены» - ко всему механизму. Хотя 98 процентов новых автомобилей в США и имеют автоматические трансмиссии, для мотоциклов это соотношение является обратным: у большинства байков сохранилось ножное переключение передач и сцепление, управляемое левым рычагом руля.

Современные мотоциклетные двигатели имеют блочную конструкцию: двигательная установка, сцепление и коробка передач находятся в одном блоке, причем коленчатый вал и сцепление соединены друг с другом. Так было не всегда - британские мотоциклетные двигатели и коробки передач были сильно отдалены друг от друга и крепились болтами к металлическим пластинам двигателя. Сцепление (установленное на коробке передач) приводилось в движение первичной цепью от цепного блока на коленчатом вале двигателя. Кожух цепной передачи замкнут и защищен цепью.

В типичном мотоциклетном сцеплении двигатель непосредственно приводит в движение внешнюю ступицу сцепления, которая представляет собой цилиндрический барабан диаметром около 6 дюймов. Его ободок - возможно 1-1/2 дюйма высотой – опирается на направленные внутрь ребра или планки, которые зацепляют соответствующие шпонки на наружной поверхности нескольких кольцевых дисков, облицованных фрикционным материалом - фрикционными пластинами.

В центре внешней ступицы находится отдельная внутренняя ступица, которая непосредственно соединена с входным валом коробки передач. Он тоже цилиндрический, и на его внешней поверхности есть осевые планки. Взаимодействие с этими планками представляет собой еще один набор дисков сцепления, которые в разговорной речи называются «ведомыми» и чередуются с фрикционными дисками. Фрикционные и ведомые диски чередуются в «штабеле», фрикционные муфты прикреплены к внешнему барабану сцепления, а ведомые диски крепятся к внутреннему барабану.

Над этим штабелем дисков сцепления находятся подпружиненный нажимной диск, который заставляет все диски в штабеле вступать во фрикционный контакт друг с другом. Механизм использует давление водителя на рычаге сцепления, чтобы поднять нажимной диск вопреки действию пружин, разделяя фрикционную и ведомую пластины. Когда вы запускаете двигатель и хотите тронуться, вы нажимаете на рычаг сцепления, а затем переключаете ногой передачу на первую.

Вращающийся двигатель заставляет крутиться внешний барабан сцепления и пять или более фрикционных дисков, которыми он управляет. Внутренний барабан сцепления и стальные пластины, на которых он закреплен, остаются неподвижными, потому что процесс передачи трансмиссии соединяет входной и выходной валы коробки передач друг с другом. Поскольку мотоцикл находится в состоянии покоя, заднее колесо и все, что с ним связано - цепной привод и оба вала коробки передач - остаются неподвижными.

Чтобы сдвинуться с места, вы плавно нажимаете на дроссель, в то время как левой рукой вы ищете «точку встречи» - положение рычага, в котором начинает возникать сильное трение между фрикционными дисками (вращающимися от внешних барабанов двигателя и сцепления) и ведомыми дисками (прикрепленными к внутреннему барабану сцепления и соединенными с ведущим валом стационарной коробки передач).

Усиливающееся трение заставляет ведомые диски вращаться сначала медленно, а затем быстрее. Они поворачивают внутреннюю ступицу, вращая входной вал коробки передач и заднее колесо, чей большой крутящий момент - благодаря общему снижению первой передачи между двигателем и задним колесом от 10-15 до 1 - ускоряет ваш мотоцикл. «Фаза скольжения» запуска двигателя - это процесс, при котором трение сцепления заставляет ведомые диски постепенно догонять внешний барабан и его фрикционные диски. Когда пробуксовка прекращается, привод фактически становится сплошным.

Мотоциклетные сцепления работали таким образом в течение ста лет, в различных вариациях. На главной фотографии показано четырехпружинное цепное сцепление для Triumph 500 до 1954 года, дальше идет сцепление Norton Commando 1974 года, в котором вместо более распространенных спиральных пружин используется одна диафрагменная пружина, а затем показана последняя разработка, «проскальзывающее» сцепление Husqvarna FS 450 2019-го.

Проскальзывающие сцепления были изначально созданы, чтобы справляться с торможением двигателем в гонках. Когда водитель тормозит и закрывает дроссель, заднее колесо с помощью цепи, коробки передач, сцепления и первичного привода должно вращать двигатель в противовес его внутреннему трению. Поскольку мотоцикл, все еще тормозящий, наклоняется на поворотах, этот момент трения может превышать сцепление задней шины, заставляя ее скользить или подпрыгивать.

Проскальзывающее сцепление использует обратный момент торможения двигателем, действуя через винтовые рампы, встроенные во внутренний барабан сцепления, чтобы уменьшить давление пружины сцепления. По сути, когда инерция мотоцикла действует против торможения двигателем, сила действует на «раскручивание» сцепления, заставляя нажимную пластину подниматься. Это позволяет пробуксовке сцепления заменить пробуксовку шины или подпрыгивание, делая мотоцикл более устойчивым.

Позже выяснилось, что такие спиральные рампы могут работать в оба направления: уменьшать сцепление, когда заднее колесо приводит в движение двигатель, а также увеличить сцепление, когда двигатель приводит в движение заднее колесо. Эта так называемая «вспомогательная» функция, создавая дополнительное давление на штабель сцепления, позволяет снизить давление на рычаг на 40-50%, что не может не радовать. Такие проскальзывающие/вспомогательные сцепления можно найти во многих последних моделях мотоциклов.

https://www.cycleworld.com/how-does-motorcycle-clutch-work/