Care cutie de viteze este mai bună. Cutii de transfer ale camioanelor de teren în care vehicule este introdusă tracțiunea

Treapta principală a unei mașini este un element de transmisie, în cea mai comună versiune, format din două trepte de viteză (condusă și conducătoare), menite să transforme cuplul care vine de la cutia de viteze și să-l transmită la puntea motoare. Caracteristicile de tracțiune și viteză ale vehiculului și consumul de combustibil depind direct de designul treptei principale. Luați în considerare dispozitivul, principiul de funcționare, tipurile și cerințele pentru mecanismul de transmisie.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al treptei de viteză principală este destul de simplu: în timp ce mașina se mișcă, cuplul de la motor este transmis cutiei de viteze variabile (cutie de viteze), apoi, prin treapta principală și, la arborii de transmisie ai mașinii. Astfel, transmisia finală modifică direct cuplul care este transmis roților mașinii. În consecință, prin aceasta, se modifică și viteza de rotație a roților.

Principala caracteristică a acestei cutii de viteze este raportul de transmisie. Acest parametru reflectă raportul dintre numărul de dinți ai angrenajului condus (conectat la roți) și cel de conducere (conectat la cutia de viteze). Cu cât raportul de viteză este mai mare, cu atât mașina accelerează mai repede (cuplul crește), dar viteza maximă scade. Scăderea raportului de viteză crește viteza maximă, iar mașina începe să accelereze mai încet. Pentru fiecare model de mașină, raportul de transmisie este selectat ținând cont de caracteristicile motorului, cutiei de viteze, dimensiunea roții, sistemul de frânare etc.

Dispozitiv și cerințe de bază pentru angrenajul principal

Structura mecanismului luat în considerare este simplă: angrenajul principal este format din două angrenaje (reductor de viteză). Pinionul este mai mic și este conectat la arborele de ieșire al cutiei de viteze. Treapta condusă este mai mare decât treapta de antrenare și este conectată cu și, în consecință, cu roțile mașinii.

Luați în considerare cerințele de bază pentru angrenajul principal:

• nivel minim de zgomot și vibrații în timpul funcționării;
• consum minim de combustibil;
• Eficiență ridicată;
• asigurarea unor caracteristici dinamice și de tracțiune ridicate;
• fabricabilitatea;
• dimensiuni minime de gabarit (pentru a crește garda la sol și pentru a nu ridica nivelul podelei în mașină);
• greutatea minima;
• fiabilitate ridicată;
• nevoie minimă de întreținere.

Eficiența angrenajului principal poate fi crescută prin îmbunătățirea calității dinților ambelor angrenaje, precum și prin creșterea rigidității pieselor și prin utilizarea rulmenților cu rulare în proiectare. Rețineți că minimizarea vibrațiilor și a zgomotului în timpul funcționării este cel mai adesea necesară pentru reductoarele de viteze ale autoturismelor. Vibrațiile și zgomotul pot fi reduse la minimum prin asigurarea lubrifierii fiabile a dinților, creșterea preciziei angrenajului angrenajului, creșterea diametrului arborilor și alte măsuri care cresc rigiditatea elementelor mecanismului.

Clasificarea unităților finale

După numărul de perechi de logodnă

• Single - are o singură pereche de viteze: condus și condus.
• Dublu - are două perechi de viteze. Împărțit în centru dublu sau la distanță dublă. Cea centrală dublă se află doar în puntea motoare, iar cea dublă distanțată se află tot în butucul roților motoare. Este folosit în transportul de marfă, deoarece necesită un raport de transmisie crescut.

După tipul conexiunii angrenajului

• Cilindric. Se folosește la mașinile cu tracțiune față, în care motorul și cutia de viteze au un aranjament transversal. Acest tip de conexiune folosește roți dințate cu chevron și dinți elicoidali.
• Conic. Se folosește la acele mașini cu tracțiune spate în care dimensiunile mecanismelor nu sunt importante și nu există restricții privind nivelul de zgomot.
• Hipoid este cel mai popular tip de conexiune de viteză pentru vehiculele cu tracțiune spate.
• Viermele - în proiectarea transmisiei mașinilor practic nu este utilizat.

După aspect

• Amplasat în cutia de viteze sau în unitatea de putere. La vehiculele cu tracțiune față, treapta principală este situată direct în carcasa cutiei de viteze.
• Amplasat separat de punctul de control. La vehiculele cu tracțiune spate, perechea de viteze principală este situată în carcasa axei motoare împreună cu diferenţialul.

Rețineți că în vehiculele cu tracțiune integrală, locația perechii principale de trepte depinde de tipul de conducere.

Avantaje și dezavantaje

Fiecare tip de articulație angrenată are propriile sale avantaje și dezavantaje. Luați în considerare:

• Transmisia finala cilindrica. Raportul de transmisie maxim este limitat la 4,2. O creștere suplimentară a raportului dintre numărul de dinți duce la o creștere semnificativă a dimensiunii mecanismului, precum și la o creștere a nivelului de zgomot.
• Unitate finală hipoidă. Acest tip are o încărcare redusă a dinților și un nivel scăzut de zgomot. În același timp, datorită deplasării în angrenarea angrenajelor, frecarea de alunecare crește și eficiența scade, dar în același timp devine posibilă coborârea cât mai jos a arborelui de transmisie. Raport de transmisie pentru autoturisme - 3,5-4,5; pentru marfă - 5-7 ;.
• Acționare finală teșită. Este rar folosit din cauza dimensiunilor mari și a zgomotului.
• Unitate finală vierme. Acest tip de conexiune a angrenajului nu este practic utilizat din cauza laboriosității de fabricație și a costului ridicat de producție.

Transmisia finală este o parte integrantă a transmisiei, de care depind consumul de combustibil, viteza maximă și timpul de accelerație al mașinii. De aceea, atunci când reglați o transmisie, o pereche de viteze este adesea schimbată într-o versiune îmbunătățită. Acest lucru ajută la reducerea sarcinii asupra cutiei de viteze și a ambreiajului, precum și la îmbunătățirea dinamicii accelerației.

Dar acum ar fi bine să ne gândim la asta! Cum se mișcă pe pământ, mașina noastră preferată? Motorul știe deja cum funcționează, iar roțile se rotesc în direcția opusă și chiar înainte și înapoi. Și astăzi vom vorbi despre transmisie și structura ei. Ce este inclus în transmisie și caracteristicile de proiectare ale acestui sistem.

Pe scurt, toate mecanismele care se află între motor și roțile motoare sunt transmisia mașinii. Îndeplinește următoarele funcții:

• transmite cuplul de la motor la puntea motoare;
• schimbă valoarea și direcția momentului;
• distribuie cuplul roților motoare.

Ce este inclus în transmisia unei mașini și care sunt tipurile acesteia

În funcție de tipul de energie convertită, acest tip de transmisie poate fi:

• mecanică (conversie și transferă energie mecanică);
• electric (transformă energia mecanică în energie electrică, iar după ce o alimentează la roțile motrice, înapoi - electrică în mecanică);
• hidrovolum (transformă energia mecanică în energia mișcării fluidului, iar după alimentarea roților motoare, înapoi - energia mișcării fluidului în mecanică);
• combinat sau hibrid (combinație de electromecanic și hidromecanic).

Prima opțiune este cel mai des folosită în mașinile moderne. Dacă schimbarea cuplului este automată, atunci se numește automată.

Proiecta

Designul dispozitivului poate presupune utilizarea unei perechi de roți față și spate ca roți motrice.

Dacă perechea de roți din spate este folosită ca lider, atunci mașina se dovedește a fi cu tracțiune pe roțile din spate, iar dacă cea din față - cu tracțiune pe față. Dacă mașina are o tracțiune simultană către roțile din spate și față 4x4, atunci tracțiune integrală.

Mașinile cu diferite tipuri de acționare au propriul design de transmisie, care adesea diferă semnificativ în compoziția elementelor și designul lor.

Deci, într-o mașină cu tracțiune spate, acestea sunt elemente localizate secvențial: ambreiaj, cutie de viteze, cardan și trepte principale, diferențial, arbori de punți.

Ambreiaj

Servește la o scurtă deconectare a motorului de la transmisie și la conectarea ulterioară lină a acestor elemente după schimbarea vitezelor, precum și la protecția pieselor de sarcini excesive.

Modifică cuplul, viteza și direcția de mers și, de asemenea, decuplează motorul și transmisia pentru o lungă perioadă de timp. Există cutii mecanice și (convertor de cuplu - angrenaje planetare)

Transmisie cardan

Este necesar pentru translația momentului de la arborele secundar al cutiei la arborele angrenajului principal, care sunt în unghi unul față de celălalt.

treapta principală

GP este necesar pentru a crește cuplul, a schimba direcția și a-l transfera pe semiaxele. De obicei, într-o mașină se folosește un angrenaj principal hipoid (dinții de transmisie nu sunt drepti, ca de obicei, ci radiali).

Diferenţial

Diferenţialul distribuie cuplul roţilor motoare şi permite arborilor de osie să se rotească la viteze unghiulare diferite unul faţă de celălalt în timpul întoarcerii vehiculului.

Articulatie CV

Transmisia unei mașini cu tracțiune față este echipată cu articulații cu viteză constantă (abreviat SHRUS) și arbori de transmisie (semi-ași).

Primele sunt necesare pentru a elimina cuplul limitat de pe diferențial și a-l alimenta pe puntea motoare. De regulă, acestea sunt 2 balamale pentru comunicarea cu diferenţialul (aşa-numitele balamale interne) şi încă 2 balamale pentru comunicarea cu roţile (aşa-numitele balamale externe).

Arborele de transmisie sunt amplasate între aceste îmbinări.

Transmisia unei mașini cu tracțiune integrală presupune diverse opțiuni pentru modelele discutate mai devreme, care împreună formează un sistem de tracțiune integrală.

Este atat de simplu. Acum știți ce se întâmplă în transmisia mașinii și rămâne să înțelegem în detaliu cum funcționează fiecare dintre nodurile mecanismului de transmisie. Urmăriți publicațiile și nu vă zgâriți cu cunoștințe, împărtășiți cu toată lumea.

Și ne vedem curând pe paginile blogului.

Tipurile existente de cutii de viteze, de fapt, sunt răspunsul la cererea șoferilor. Cutia, împreună cu volanul, face posibilă controlul eficient al capacităților unei mașini moderne. Cuiva îi place confortul, cineva se sătura repede de management, cineva nu știe deloc să facă nimic și îi este frică de tot. În clasificarea modernă, există trei tipuri principale de cutii de viteze și variantele acestora:

• sistem mecanic, mod manual de schimbare a vitezelor;
• cutie de viteze automată în mai multe trepte;
• sistem variator continuu;
• cutie robotică.

În ciuda faptului că ultimul tip este considerat o variantă a unei transmisii manuale, diferențele existente față de schema clasică îi permit să fie distins pe o linie separată. Îl puteți defini în siguranță ca un tip separat de cutie de viteze.

Motorul cu ardere internă nu este capabil să funcționeze eficient în cea mai largă gamă de viteze de rotație, prin urmare, sunt utilizate diferite tipuri de cutii de viteze care reduc viteza de rotație a arborilor de lucru ale transmisiei. Acest lucru se întâmplă fie cu un set de roți dințate și roți, ca în principalele tipuri de cutii de viteze, fie cu ajutorul curelelor de împingere și scripetelor, în schema variatoare a cutiei de viteze.

Cutia de viteze cu variator îndeplinește cel mai mult stilul de viață al unei persoane moderne și vă permite să abandonați complet controlul transmisiei. Primul necesită implicarea maximă a șoferului în controlul vitezei roților și al cuplului. Mașina automată a facilitat foarte mult viața unei persoane la volan, dar necesită o atenție deosebită muncii sale.

Înainte de a răspunde la întrebarea - ce tip de cutie de viteze este mai bine să alegeți, ar trebui să vă determinați atitudinea față de mașină și gradul de participare la conducere.

Sisteme manuale simple și fiabile

Un sistem de schimbare mecanică, denumit și „mecanic” sau „buton”, este cel mai comun și simplu tip de cutie de viteze. În mașinile moderne, este prezentat în două tipuri:

• multi-arbore, în care angrenajele sunt situate pe doi sau trei arbori paraleli și se cuplează alternativ în funcție de raportul de transmisie necesar;
• planetară, în care angrenajele și angrenajele sunt în angrenare constantă pe mai multe rânduri, alegerea unei perechi cu raportul de transmisie necesar se realizează cu ajutorul ambreiajelor sau pachetelor de frecare.

În transportul pe roți, mecanica de tip planetar este folosită doar în transmisiile automate, în biciclete de munte și în echipamente militare. Mașina planetară este mai compactă și mai ușoară decât mecanismul cu mai multe arbori, dar mult mai scump de fabricat.

Mașinile moderne de pasageri cu tracțiune față au o schemă cu doi arbori și cel puțin 5 trepte de viteză pentru înainte și una înapoi. Modelele de mașini mai scumpe pot fi echipate cu cutii de viteze cu șase trepte. În acest caz, al 5-lea și al 6-lea sunt în creștere - arborele de ieșire al cutiei de viteze se rotește cu o turație mai mare a motorului. Acest lucru este mai mult decât suficient pentru control manual.

Principala problemă a unei transmisii manuale este cuplarea lin și fără șocuri a perechilor de angrenaje elicoidale cu viteze unghiulare diferite atunci când se schimbă la comanda mânerului. Pentru a egaliza rotațiile din cutie, fiecare pereche de roți dințate este echipată cu un inel de sincronizare din bronz.

La schimbarea vitezelor, șoferul decuplează ambreiajul, permițând astfel sincronizatorilor să egaleze viteza de rotație a vitezelor. După aceea, folosind butonul de schimbare, fie direct, fie printr-un sistem de tije sau transmisii prin cablu, ambreiajul cutiei de viteze este deplasat în interiorul corpului cutiei, cuplând astfel perechea de viteze necesară. Rămâne doar să eliberați pedala de ambreiaj și să continuați să conduceți.

Astfel de cutii mecanice se numesc sincronizate. Este destul de simplu și convenabil să le operați dacă aveți o anumită abilitate în a conduce o mașină. Adevărat, decuplarea incompletă a ambreiajului, alunecarea sau alte probleme cu decuplarea transmisiei duc la faptul că sincronizatorii mecanici încep să se uzeze intens, până la imposibilitatea de a cupla treapta de viteză fără punerea intermediară a mânerului în poziția neutră. Trecerea la treapta următoare are loc după strângerea din nou a ambreiajului. O metodă similară de comutare a fost utilizată pe scară largă anterior și este acum utilizată în transportul de mărfuri cu mecanici care nu sunt echipați cu un sistem de sincronizare.

Important! Sincronizatoarele uzate, pe lângă cuplarea dificilă a angrenajului, duc la uzura intensivă a jantelor dințiilor, ciobirea locală a secțiunilor individuale ale dinților.

O transmisie manuală este cea mai fiabilă și cea mai economică, necesită șoferului să aibă suficiente calificări și muncă asiduă pentru a schimba în mod constant treptele, împreună cu exercitarea pedalei de ambreiaj. Dar, destul de ciudat, mulți șoferi fac în mod deliberat o alegere în favoarea mecanicii. În opinia lor, mecanicii, chiar și cu efort fizic crescut, oferă mai multă plăcere de la conducerea unei mașini decât transmisiile robotizate sau automate.

Punct de control secvenţial, ca cel mai înalt punct în dezvoltarea mecanicii

Ar fi mai precis să apelați această cutie - o transmisie manuală cu o metodă secvenţială sau cu schimbare în linie. Ideea a venit din dezvoltarea mașinilor sport de mare viteză. Cutia de viteze secvențială modernă este construită pe schema unei cutii de viteze mecanice convenționale cu o acționare a ambreiajului controlată electronic și o acționare hidraulică a schimbătorului de viteze. O caracteristică a cutiei de viteze secvenţiale este respectarea unei secvenţe stricte de transmisii.

Avantajele mecanismului secvenţial includ:

• cea mai mare viteză de schimbare a vitezelor;
• respectarea secvenței de comutare face posibilă funcționarea „nedureroasă” cu turație și putere foarte mare a motorului;
• modul de control cu ​​ajutorul paletelor de schimbare iti permite sa controlezi miscarea destul de confortabil chiar si la viteze mari sau in conditii dificile de drum.

În astfel de cutii se folosesc roți dințate drepte și nu se folosesc sincronizatoare. Alinierea vitezelor de rotație a angrenajului și a roții este realizată de un computer folosind un senzor de viteză. În loc de un ambreiaj dintat, există un mecanism cu came pentru cuplarea vitezelor. Datorită acestui lucru, timpul de pornire a vitezei este cu aproximativ 70-80% mai mic decât cel al mecanicii convenționale. Pentru funcționarea acționărilor hidraulice, se utilizează o unitate separată - un acumulator de fluid de lucru de înaltă presiune.

Sisteme de transmisie robotizate

Spre deosebire de sistemele secvențiale, forma robotizată a cutiei are o acționare electromecanică pentru pornirea unei perechi de viteze. Baza schemei este o cutie de viteze mecanică, construită pe un sistem de două arbori de lucru-rânduri de viteze. Numerele pare sunt colectate pe un arbore, numerele impare pe celălalt. Fiecare dintre arbori are propriul disc de ambreiaj și poate fi pornit și oprit independent.

Acest tip de cutie folosește un mod preselectiv. Trucul designului este că computerul în avans, folosind datele despre modul de funcționare al transmisiei, calculează cea mai potrivită treaptă următoare pentru cuplare. Cu ajutorul unui solenoid, îl cuplează în rândul opus de viteze cu ambreiajul decuplat. În momentul comutării, nu mai rămâne decât să cuplați ambreiajul și să continuați conducerea. Ca urmare, schimbarea are loc la o viteză foarte mare.

Într-un fel, cutiile robotului ocupă o poziție intermediară între transmisiile automate și mecanice. Totodată, din punct de vedere al funcțiilor îndeplinite și al gradului de informatizare, acest tip de cutie poate fi numit mai automat decât sistemele hidromecanice existente.

Cel mai faimos și promovat tip de cutie de viteze robotizată se numește cutii de viteze DSG cu șapte trepte instalate pe modelele VW cu un volum mic al motorului. Recenzii despre muncă - de la reclamă și entuziasm laudativ până la negativ în mod deschis.

Dacă decideți să cumpărați o mașină cu un sistem de transmisie similar, ar trebui să luați în considerare următoarele:

1. O cutie robotică este un mecanism foarte complex, cel mai puțin acest tip de cutie este destinat arderii de mare viteză a cauciucului în curse nebune. Cutiile sunt greu de gestionat, întreținut și reparat.
2. Ar trebui să vă obișnuiți să conduceți cu DSG cel puțin două săptămâni. Fanilor mecanici, această viziune pare lentă și imprevizibilă, șoferilor care s-au mutat de la cutiile de viteze hidromecanice - smucind inadecvat.
3. Deja, calitatea roboților ne permite să oferim o garanție de 5 ani și 150 de mii de kilometri.

Interesant! Cu toate criticile, roboții sunt mai ieftini de fabricat, au o eficiență mai mare și, potrivit experților, este posibil ca acest tip să înlocuiască hidromecanica învechită de pe piața autoturismelor.

Cel mai dificil tip de transmisie - mașini automate și variatoare

Cu cât o cutie de viteze îndeplinește mai multe funcții, cu atât este mai dificil de fabricat, cu atât fiabilitatea este mai mică și costul este mai mare. Toate tipurile de transmisii automate auto au fost și rămân întotdeauna cele mai scumpe și neeconomice. Designul de acest tip este reprezentat de cutii de viteze hidromecanice și adaptive. Schema se bazează pe două unități principale - un convertor de cuplu și o cutie de viteze planetară.

În transmisiile automate moderne, convertizorul de cuplu acționează ca un compensator care mărește sau scade treapta principală a angrenajului planetar cu o cantitate mică. Astfel, funcționarea în comun a celor două unități asigură raportul de transmisie optim pentru condiții specifice.

Pierderile mari la hidraulice i-au forțat pe ingineri să îmbunătățească oarecum funcționarea acestui tip de mașină. Acum funcționarea convertorului de cuplu la viteze care depășesc 20 km/h este blocată de ambreiaj, iar transmisia cuplului se realizează direct prin ambreiaje către cutia de viteze planetară.

În unele cazuri, în loc de conectarea unui convertor de cuplu, funcțiile acestuia în moduri tranzitorii sunt asigurate prin alunecarea pachetelor de căptușeală de frecare, ceea ce este mai simplu și mai eficient.

Unul dintre tipurile de transmisie automată este o transmisie automată adaptivă, în care unitatea de control computerizată selectează cel mai potrivit raport de transmisie din cutia planetară.

Acest tip de transmisie automată este încă în afara competiției în transmisia vehiculelor de teren, SUV-urilor și mașinilor cu o capacitate mare a motorului. Este dificil de întreținut și reparat, necesită calificări înalte și consumabile de înaltă calitate.

sisteme CVT

Ca urmare a 30 de ani de evoluție a primelor variatoare pentru sidecars și scutere de putere redusă, tehnologii au reușit să aducă nivelul de fiabilitate și durabilitate al curelei de împingere (elementul principal al unui variator continuu variabil) la un kilometraj acceptabil de 150. mii de km. Cureaua de împingere în sine este o minune inginerească. Este realizata dintr-un numar mare de exact aceleasi elemente metalice, astfel incat cureaua poate fi flexibila si rigida in acelasi timp.

În funcționare, interacționează cu două scripete - intrare și ieșire, oferind aproape orice raport de transmisie al cutiei de viteze. CVT-urile moderne au primit o eficiență acceptabil de înaltă și capacitatea de a lucra cu motoare de până la 100 CP. Variatorul poate fi numit primul dintre sistemele cu adevărat capabile să modifice continuu raportul de transmisie.

Acest tip de automatizare nu-i place alunecarea, este extrem de vulnerabilă atunci când calitatea fluidului hidraulic este scăzută. În cele mai multe cazuri, variatorul este echipat cu un convertor de cuplu.

Avantaje - selecția foarte precisă a raportului de transmisie necesar. Acest tip de cutie este capricios, costisitor de fabricat și întreținut și este puțin probabil să părăsească nișa mașinii mici în viitorul apropiat.

Mai multe informații despre diferitele tipuri de puncte de control în videoclip:

În același timp, pentru majoritatea cutiilor de viteze, un astfel de concept ca treapta principală a unei mașini este relevant. În continuare, vom vorbi despre ce este unitatea finală și pentru ce este.

Citiți în acest articol

Pentru ce este echipamentul principal și pentru ce este acesta

După cum știți, astăzi sunt instalate următoarele tipuri de cutii de viteze pe mașini:

• (selectarea vitezei se face manual);
• (oferă selecția automată a treptelor de viteză corespunzătoare condițiilor actuale de conducere);
• (oferă o schimbare lină a raportului de viteză.);
• (transmisia manuală, eliberarea ambreiajului și funcțiile de schimbare a vitezelor sunt automatizate).

Sarcina principală a cutiei de viteze este de a transfera și schimba cuplul de la motor la roțile motrice, cu posibilitatea de a schimba rapoartele de transmisie. La ieșirea din cutie, cuplul este mic, iar viteza de rotație a arborelui de ieșire este mare.

Pentru a crește cuplul și a reduce viteza de rotație, se utilizează treapta principală a mașinii, care are un anumit raport de transmisie. Raportul final de transmisie depinde de tipul, scopul vehiculului și de turația motorului. De obicei, rapoartele de viteză ale treptelor principale ale autoturismelor sunt în intervalul 3,5-5,5, pentru camioane 6,5-9.

Dispozitivul de transfer principal în mașină

Treapta de viteză principală a mașinii este un reductor cu ochiuri de viteză constantă, constând dintr-un angrenaj condus și unul condus de diferite diametre. Locația treptei principale a mașinii depinde de caracteristicile de proiectare ale vehiculului în sine:

• vehicule cu tracțiune față - treapta principală este instalată cu un diferențial într-o singură carcasă a cutiei de viteze;
• vehicule cu tracțiune spate - transmisia finală este instalată ca o unitate separată în carcasa axei motoare;
• vehicule cu tracțiune integrală - treapta principală poate fi instalată atât în ​​cutia de viteze, cât și separat în axa motoare. Totul depinde de locația motorului cu ardere internă al mașinii (transvers sau longitudinal).

Există, de asemenea, o clasificare a treptelor principale în funcție de numărul de trepte. În funcție de scop și de aspect, pe mașini se folosesc atât treptele principale simple, cât și cele duble.

Unică transmisie finală constă dintr-o pereche de angrenaje conducătoare și conduse. Este folosit pe mașini și camioane. Transmisia finală duală constă din două perechi de trepte de viteză și este utilizată în principal pe camioanele pentru sarcini medii și grele pentru a crește cuplul sau pentru a crește garda la sol la vehiculele de teren. Eficiența transmisiei 0,93-0,96.

Angrenajele duble pot fi împărțite în două tipuri:

• treapta principală centrală dublă - ambele trepte sunt situate într-un singur carter în centrul axei motoare;
• Treapta de viteză principală dublu distanță - o pereche conică este situată în centrul axei motoare și o pereche cilindrică în reductoarele de roți.

Prin împărțirea angrenajului principal în două părți, sarcinile asupra pieselor sunt reduse. Dimensiunile carterului din mijlocul punții motoare sunt, de asemenea, reduse, ca urmare, garda la sol și capacitatea vehiculului de cross-country cresc. Cu toate acestea, transmisia distanțată este mai costisitoare și dificil de fabricat, are un conținut ridicat de metal și este mai dificil de întreținut.

Tipuri de angrenaj principal în funcție de tipul de conexiune

Dacă împărțim tipurile de angrenaje principale, atunci putem distinge:

• cilindric;
• conic;
• vierme;
• hipoid;

Sistemul de transmisie final cilindric este utilizat la autoturismele cu tracțiune față, cu un aranjament transversal al motorului și cutiei de viteze. Raportul său de transmisie este în intervalul 3,5-4,2.

Angrenajele transmisiei principale cilindrice pot fi pinten, elicoidal și chevron. Transmisia cilindrica are un randament ridicat (nu mai putin de 0,98), dar reduce garda la sol si este destul de zgomotoasa.

• Angrenajul principal conic este utilizat la mașinile cu tracțiune spate, cu sarcini mici și medii, cu o aranjare longitudinală a motorului cu ardere internă, unde dimensiunile totale nu contează.

Axele angrenajelor și roțile unei astfel de transmisii se intersectează. Aceste angrenaje folosesc dinți drepti, oblici sau curbați (în spirală). Reducerea zgomotului se realizează prin utilizarea unui dinte oblic sau spiralat. Eficiența angrenajului principal cu un dinte în spirală ajunge la 0,97-0,98.

• Acționarea finală a melcului poate fi fie cu un aranjament melcat inferior, fie cu un aranjament superior. Raportul de transmisie al unei astfel de transmisii finale este în intervalul de la 4 la 5.

În comparație cu alte tipuri de angrenaje, angrenajul melcat este mai compact și mai puțin zgomotos, dar are o eficiență scăzută de 0,9 - 0,92. În prezent, este rar folosit din cauza laboriosității fabricării și a costului ridicat al materialelor.

• Transmisia finală hipoidă este unul dintre tipurile populare de conexiune a angrenajului. Această transmisie este un fel de compromis între acționarea finală teșită și melcat.

Transmisia este utilizată la mașinile și camioanele cu tracțiune spate. Axele angrenajelor și roțile transmisiei hipoide nu se intersectează, ci se intersectează. Transmisia în sine poate fi offset scăzut sau ridicat.

Transmisia finală în treaptă inferioară permite ca transmisia să fie poziționată mai jos. În consecință, centrul de greutate al mașinii se schimbă și el, sporind stabilitatea acestuia la conducere.

Transmisia hipoidă, în comparație cu cea conică, are o netezime mai mare, silențiozitate și dimensiuni mai mici. Se folosește pe autoturismele cu un raport de transmisie de 3,5-4,5 și pe camioane în loc de o treaptă principală dublă cu un raport de transmisie de 5-7. În acest caz, eficiența transmisiei hipoide este de 0,96-0,97.

Pentru toate avantajele sale, angrenajul hipoid are un dezavantaj - pragul de blocare în timpul mișcării înapoi a mașinii (depășind viteza de proiectare). Din acest motiv, șoferul trebuie să aibă o grijă deosebită atunci când selectează viteza de marșarier.

Să rezumam

Deci, după ce ne-am dat seama pentru ce este treapta principală a unei mașini și ce tipuri de trepte principale sunt utilizate în transmisie, scopul acesteia devine clar. După cum puteți vedea, dispozitivul și principiul de funcționare al acestei unități sunt relativ simple.

În același timp, este important să înțelegem că acest element de transmisie afectează în mod semnificativ consumul de combustibil, dinamica și o serie de alte caracteristici și indicatori ai mașinii.

Citeste si

Diferenţial de transmisie: ce este, dispozitiv diferenţial, tipuri de diferenţial. Cum funcționează diferențialul cutiei de viteze în transmisia unei mașini.

Dispozitivul general și principiul de funcționare al unui autoturism conform schemei structurale

Compoziția și principiul de funcționare a autoturismelor moderne, tracțiunea față, tracțiunea spate și tracțiunea integrală sunt în general aceleași.

Diagrama structurală a unui vehicul cu tracțiune spate este prezentată în Fig. 6.1.1.

Masina include:

• motor 1;
• motor sau, care include: ambreiaj 5, cutie de viteze 7, transmisie cardanica 8, treapta principala si diferential 11, arbori de osie 10;

Orez. 6.1.1. Schema structurală a unei mașini cu tracțiune spate: 1 - motor; 2 - pedala de alimentare cu combustibil; 3 - generator; 4 - pedala de ambreiaj; 5 - ambreiaj; 6 - maneta schimbatorului de viteze; 7 - cutie de viteze; 8 - transmisie cardan; 9 - roata; 10 - semiarbore; 11 - treapta principală și diferențial; 12 - frână de parcare (de mână); 13 - sistem principal de frânare; 14 - starter; 15 - alimentare cu baterie; 16 - suspendare; 17 - controlul direcției; 18 - linie hidraulica

• şasiu, care include: suspensie față și spate 16, roți și anvelope 9;
• mecanisme de control, format dintr-un sistem de frânare de direcție 17, un sistem principal 13 și un sistem de frână de parcare 12;
• Echipament electric, care include sursele de curent electric (acumulator și generator), consumatorii electrici (sistem de aprindere, sistem de pornire, dispozitive de iluminat și semnalizare, instrumente, sisteme de încălzire și ventilație, ștergătoare de parbriz, spălare parbriz etc.);
• corp portant.

Mașinile cu tracțiune față nu au transmisie cardan și cutie cardan în caroserie, astfel încât interiorul devine mai spațios și confortabil, iar greutatea mașinii este mai mică.

Motor 1 (Fig. 6.1.1) - o mașină care transformă orice tip de energie (benzină, gaz, motorină, electricitate) în energia de rotație a unui motor cu arbore cotit.

Majoritatea mașinilor moderne sunt echipate cu motoare cu piston cu ardere internă (ICE), în care o parte din energia eliberată în timpul arderii combustibilului în cilindru este transformată în lucru mecanic de rotație a arborelui cotit (Fig. 6.1.2).

Deplasare - o unitate de măsură pentru volumul unui motor egală cu produsul dintre suprafața pistonului cu lungimea cursei sale și numărul de cilindri. Deplasarea caracterizează puterea și dimensiunile motorului, exprimate în litri sau centimetri cubi.

Pedala de alimentare cu combustibil (pedala de gaz) 2 este utilizată pentru a modifica cantitatea de amestec de combustibil furnizată cilindrului (pentru a modifica puterea motorului).

Orez. 6.1.2. Aspectul unui motor modern: 1 - capac cutie supape; 2 - dop pentru umplerea cu ulei în motor; 3 - chiulasa; 4 - scripete; 5 - curea de transmisie; 6 - generator; 7 - carter; 8 - palet; 9 - galeria de evacuare

Un volant cu un inel dintat este instalat pe arborele cotit, care este primul 5.

Ambreiajul 5 realizează o legătură mecanică permanentă între motor și cutia de viteze și este destinată opririi de scurtă durată pentru timpul necesar pentru cuplarea sau schimbarea vitezei.

Ambreiajul (Fig. 6.1.3) este format din două ambreiaje cu frecare 1 și 3, presate unul împotriva celuilalt de un arc 4. Discul de antrenare 1 este legat mecanic la arborele cotit al motorului, discul antrenat 3 este conectat la arborele de antrenare al cutia de viteze 14.

Ambreiajul este cuplat și decuplat de către șofer folosind pedala 8 (când pedala este apăsată, ambreiajul este decuplat). Când pedala este apăsată, discurile de ambreiaj 1 și 3 diverg, discul de antrenare 1, conectat la motorul 13, se rotește, dar această rotație nu este transmisă discului antrenat 3 (ambreiajul este decuplat). Este necesar să decuplați ambreiajul în timpul perioadei de cuplare sau schimbare a vitezelor pentru conectarea fără șoc a vitezelor din cutia de viteze.

Când pedala este eliberată fără probleme, discurile de antrenare și conduse se cuplează fără probleme. În acest caz, din cauza alunecării, discul de antrenare impune lin rotație discului antrenat. Începe să se rotească, transmițând cuplul la arborele de intrare al cutiei de viteze 14. Astfel, mașina poate porni lin din oprire sau poate continua să se deplaseze într-o treaptă nouă.

Cutia de viteze este utilizată pentru a modifica mărimea și direcția cuplului și a-l transfera de la motor la roțile motrice, precum și pentru separarea pe termen lung a motorului de roțile motrice atunci când vehiculul este parcat.

Cutia de viteze poate fi mecanică (cu schimbare manuală a vitezelor) sau automată (convertor de cuplu, cutie de viteze robotizată sau cu variator).

Orez. 6.1.3. Schema ambreiaj: 1 - volanta; 2 - un disc de ambreiaj condus; 3 - placa de presiune; 4 - primăvară; 5 - pârghii de deblocare; 6 - rulment de deblocare; 7 - furca de deblocare ambreiaj; 8 - pedala de ambreiaj; 9 - cilindru principal ambreiaj; 10 - fluid hidraulic; 11 - conductă; 12 - cilindru slave ambreiaj; 13 - motor; 14 - arbore de transmisie; 15 - cutie de viteze

Cutie de viteze mecanică (Fig. 6.1.4) este o cutie de viteze cu un raport de transmisie cu schimbare în trepte.

Include:

• carter 12, care conține ulei 13 pentru lubrifierea pieselor de frecare;
• arborele de intrare 2, conectat la placa de antrenare a ambreiajului 1
• angrenajul arborelui de intrare 3, care este conectat permanent la angrenajul arborelui intermediar;
• arbore intermediar 4 cu un set de angrenaje de diferite diametre;
• un arbore secundar 9 cu un set de viteze care poate fi deplasat cu ajutorul furcii de schimbare 6;
• mecanism de schimbare a vitezelor 8 cu maneta de schimbare a vitezelor 7;
• sincronizatoare - dispozitive care asigură alinierea vitezelor de rotație a vitezelor în timpul schimbărilor de viteză.

Șoferul schimbă treptele folosind schimbătorul de viteze 7. Deoarece cutia de viteze a unei mașini moderne are un set mare de trepte, prin cuplarea diferitelor perechi dintre ele (când este cuplată orice treaptă), șoferul modifică și raportul general de viteză (raportul de viteză). Cu cât treapta de viteză este mai mică, cu atât viteza vehiculului este mai mică, dar cuplul este mai mare și invers.

Cu motorul pornit, înainte de a cupla sau de a schimba treptele într-o cutie manuală, pentru o schimbare fără denivelări, apăsați pedala de ambreiaj (decuplați ambreiajul).

Orez. 6.1.4. Cutie de viteze mecanica: 1 - ambreiaj; 2 - arbore primar; 3 - unelte de conducere; 4 - arbore intermediar; 5 - pinionul arborelui secundar; 6 - o furcă de schimbare a vitezelor; 7 - maneta schimbatorului de viteze; 8 - dispozitiv de comutare; 9 - arbore secundar; 10 - traversă; 11 - transmisie cardan; 12 - carter; 13 - ulei de transmisie

Cele mai comune scheme de schimbare a vitezelor la mașinile de pasageri sunt prezentate în Fig. 6.1.5.

Orez. 6.1.5. Cele mai comune modele de schimbare a vitezelor la mașinile de pasageri sunt 1 și 2, 3 și 4 - folosind maneta de viteză

Într-o cutie de viteze automată(fig. 6.1.6) include:

• Convertorul de cuplu (2, 5, 4, 5, 9), care este conectat direct la motor, este umplut cu lichid hidraulic 10. Fluidul este mijlocul de transmitere a cuplului de la motor la transmisia manuală. Principiul de funcționare este următorul: odată cu creșterea turației motorului, turația arborelui 2 cu paletele 3 crește, ceea ce provoacă rotația fluidului hidraulic 10. Fluidul rotativ începe să apese pe paletele arborelui secundar. 4 și provoacă rotirea arborelui secundar. Convertorul de cuplu este în esență un ambreiaj;
• transmisia manuală 7 primește rotație de la convertorul de cuplu, schimbarea vitezelor în ea este efectuată de servomotor conform comenzilor unității de control 6.

Orez. 6.1.6. Cutie de viteze automata: 1 -motor; 2 - arbore primar; 3 - palete arborelui primar; 4 - palete arbore secundar: 5 - arbore secundar; 6 - unitate de control transmisie automată; 7 - cutie de viteze mecanica; 8 - arbore de iesire

Pentru a controla o transmisie automată, robotică sau cu variator, se folosește un selector de viteze (Fig. 6.1.7).

Orez. 6.1.7. Scheme tipice de selectoare pentru cutii de viteze automate:

Р - parcare, blochează mecanic cutia de viteze; R - marșarier, trebuie pornit numai după ce vehiculul s-a oprit complet; N - neutru, în această poziție puteți porni motorul; D - conduce, înaintează; S (D3) - o gamă de trepte joase, inclusă pe drumuri cu înclinări ușoare. Frânarea motorului este mai eficientă decât în ​​poziția D; L (D2) - a doua gamă de viteze joase. Se aprinde pe tronsoane dificile de drum. Frâna de motor este și mai eficientă

Transmisie cardan(la un vehicul cu tracțiune spate și cu tracțiune integrală) permite transmiterea cuplului de la cutia de viteze la axa din spate (treapta principală) atunci când vehiculul se deplasează pe un drum accidentat (Fig. 6.1.8).

Orez. 6.1.8. Transmisie cardanica: 1 - arbore fata; 2 - traversă; 3 - suport; 4 - arbore cardanic; 5 - arbore din spate

treapta principală 5 servește la creșterea cuplului și transmiterea acestuia în unghi drept către semiaxa 6 a mașinii (Fig. 6.1.9).

Diferenţial asigură rotirea roților motrice la viteze diferite la întoarcerea mașinii și la deplasarea roților pe drumuri denivelate.

Semi-arbori 6 transmite cuplul roților motrice 7.

Şasiu asigură mișcarea și funcționarea lină. Include un cadru secundar, de regulă, combinat, la care sunt atașate elemente ale axelor față și spate cu butuci și roți 7 prin intermediul suspensiilor față și spate.

Mecanismele și părțile șasiului conectează roțile la caroserie, îi amortizează vibrațiile, percep și transmit forțele care acționează asupra mașinii.

În timp ce se află într-o mașină de pasageri, șoferul și pasagerii experimentează vibrații lente cu amplitudini mari și vibrații rapide cu amplitudini mici. Tapițeria moale a scaunelor, suporturile din cauciuc ale motorului, cutiei de viteze etc. protejează împotriva vibrațiilor rapide. Elementele elastice de suspensie, roțile și anvelopele servesc ca protecție împotriva vibrațiilor lente.

Orez. 6.1.9. Autoturism cu tracțiune spate: 1 - motor; 2 - ambreiaj; 3 - cutie de viteze; 4 - transmisie cardan; 5 - angrenaj principal; 6 - semiaxa; 7 - roata; 8 - suspensie arc lamelar; 9 - suspensie cu arc; 10 - direcție

Suspensia (Fig. 6.1.10) este proiectată pentru a atenua și a umezi vibrațiile transmise de la neregulile drumului către caroserie. Datorită suspensiei roților, caroseria efectuează vibrații verticale, longitudinale, unghiulare și transversal-unghiulare. Toate aceste fluctuații determină buna funcționare a vehiculului. Suspendarea poate fi dependentă sau independentă.

Suspensie dependentă (Fig. 6.1.10), când ambele roți ale unei osii a mașinii sunt legate între ele printr-o grindă rigidă (roțile din spate). Când una dintre roți lovește un drum denivelat, a doua se înclină în același unghi. Suspensie independentă, atunci când roțile unei axe ale mașinii nu sunt conectate rigid între ele. Când conduceți pe un drum denivelat, una dintre roți își poate schimba poziția, poziția celei de-a doua roți nu se schimbă.

Orez. 6.1.10. Schema de funcționare a suspensiei dependente (a) și independente (b) a roților mașinii

Un element elastic de suspensie (arc sau arc) servește la amortizarea șocurilor și vibrațiilor transmise de la drum la caroserie.

Orez. 6.1.11. Diagrama amortizorului:

1 - caroserie auto; 2 - stoc; 3 - cilindru; 4 - piston cu supape; 5 - pârghie; 6 - ochiul inferior; 7 - fluid hidraulic; 8 - ochi superior

Elementul de amortizare al suspensiei - un amortizor (Fig. 6.1.11) - este necesar pentru a amortiza vibrațiile corpului datorită rezistenței apărute atunci când fluidul 7 curge prin orificiile calibrate din cavitatea „A” în cavitatea „B” și înapoi ( amortizor hidraulic). Se pot folosi și amortizoare cu gaz, la care rezistența apare atunci când gazul este comprimat. Bara anti-ruliu a vehiculului este proiectată pentru a îmbunătăți manevrabilitatea și pentru a reduce rularea vehiculului la viraje. La viraje, caroseria mașinii cu o latură este presată de sol, în timp ce cealaltă parte vrea să iasă „de pe pământ”. Aici, bara antiruliu, care, apăsând de pământ cu un capăt, apasă pe cealaltă parte a mașinii cu celălalt, nu îi dă posibilitatea să plece. Iar când orice roată lovește un obstacol, tija stabilizatoare se răsucește și încearcă să readucă această roată la locul său.

Orez. 6.1.12. Schema de direcție de tip „cremator de viteze”: 1 - roți; 2 - pârghii pivotante; 3 - tije de directie; 4 - cremalieră de direcție; 5- angrenaj; 6-volan

Direcție(Fig. 6.1.12) servește la schimbarea direcției vehiculului folosind volanul. Când volanul 6 se rotește, angrenajul 5 se rotește și mișcă cremaliera 4 într-o direcție sau alta. La deplasare, cremaliera schimbă poziția tijelor 3 și a pârghiilor de pivotare asociate 2. Roțile se rotesc.

Orez. 6.1.13. Sistem de frânare: principal - 1-6 și parcare (manual) -7-10. Dispozitive de frânare executivă: A - disc; B - tip tambur; 1 - cilindrul principal de frână; 2 - piston; 3 - conducte; 4 - lichid de frana hidraulic; 5 - stoc; 6 - pedala de frana; 7 - maneta franei de mana; 8 - cablu; 9 - egalizator; 10 - sfoară

Sistem de franare(Fig. 6.1.13) servește la reducerea vitezei de rotație a roților din cauza forțelor de frecare care apar între plăcuțele de frână 11 și tamburele de frână A sau discurile B, precum și la menținerea staționării autoturismului în parcări, pe pante. și ascensiuni folosind sistemele de frână de mână (7-10). Șoferul controlează sistemul de frânare folosind pedala de frână 6 a sistemului de frânare principal și maneta de frână de parcare de noapte (de mână) 7.

Sistemul de frânare principal (1-6), de regulă, este multi-circuit, adică atunci când apăsați pedala de frână 6, pistoanele 2 se mișcă, presiunea lichidului de frână hidraulic 4 este transmisă prin conductele 3 către frână. actuatoare A - pentru frânarea roților din față și servomotoare de frână B - pentru frânarea roților din spate. Sistemele A și B sunt independente unul de celălalt. Dacă un circuit de frânare se defectează, celălalt va continua să efectueze funcția de frânare, deși mai puțin eficient. Sistemul de frânare cu mai multe circuite mărește siguranța la conducere.