Το χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων ενός αυτοκινήτου έχει σχεδιαστεί για να αλλάζει τη ροπή και να τη μεταδίδει από τον κινητήρα στους τροχούς. Αποσυνδέει τον κινητήρα από τους κινητήριους τροχούς του αυτοκινήτου. Ας εξηγήσουμε από τι αποτελείται ένα μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων - πώς λειτουργεί.
Το μηχανικό «κουτί» αποτελείται από:- στροφαλοθάλαμος;
- πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και ενδιάμεσος άξοναςμε γραναζια?
- πρόσθετος άξονας και όπισθεν.
- συγχρονιστές?
- μηχανισμός αλλαγής ταχυτήτων με συσκευές ασφάλισης και ασφάλισης.
- μοχλός ταχυτήτων.
Πρόγραμμα εργασίας: 1 - άξονας εισόδου; 2 - μοχλός αλλαγής ταχυτήτων. 3 - μηχανισμός μεταγωγής. 4 - άξονας εξόδου; 5 - βύσμα αποστράγγισης; 6 - ενδιάμεσος άξονας; 7 - στροφαλοθάλαμος.
Ο στροφαλοθάλαμος περιέχει τα κύρια εξαρτήματα του κιβωτίου ταχυτήτων. Συνδέεται στο περίβλημα του συμπλέκτη, το οποίο είναι τοποθετημένο στον κινητήρα. Επειδή Κατά τη λειτουργία, τα γρανάζια αντιμετωπίζουν μεγάλα φορτία, πρέπει να λιπαίνονται καλά. Επομένως, ο στροφαλοθάλαμος γεμίζει με το ήμισυ του όγκου του με λάδι κιβωτίου ταχυτήτων.
Οι άξονες περιστρέφονται στα ρουλεμάν που είναι εγκατεστημένα στο στροφαλοθάλαμο. Έχουν σετ γραναζιών με διαφορετικό αριθμό δοντιών.
Οι συγχρονιστές είναι απαραίτητοι για ομαλή, αθόρυβη και χωρίς κραδασμούς αλλαγή ταχυτήτων εξισώνοντας τις γωνιακές ταχύτητες των περιστρεφόμενων γραναζιών.
Μηχανισμός μεταγωγήςχρησιμεύει για την αλλαγή ταχυτήτων στο κιβώτιο και ελέγχεται από τον οδηγό χρησιμοποιώντας ένα μοχλό από το εσωτερικό του αυτοκινήτου. Εν συσκευή κλειδώματοςδεν επιτρέπει την ταυτόχρονη ενεργοποίηση δύο ταχυτήτων και μια διάταξη ασφάλισης εμποδίζει την αυθόρμητη απενεργοποίησή τους.
Απαιτήσεις κιβωτίου ταχυτήτων
- Εξασφάλιση των καλύτερων ιδιοτήτων πρόσφυσης και οικονομίας καυσίμου
- υψηλής απόδοσης
- ευκολία ελέγχου
- Εναλλαγή χωρίς κραδασμούς και αθόρυβη λειτουργία
- αδυναμία εμπλοκής δύο ταχυτήτων ή όπισθεν ταυτόχρονα όταν κινείστε προς τα εμπρός
- αξιόπιστη συγκράτηση των γραναζιών στη θέση εμπλοκής
- απλότητα σχεδιασμού και χαμηλό κόστος, μικρό μέγεθος και βάρος
- ευκολία συντήρησης και επισκευής
Η ευκολία ελέγχου εξαρτάται από τη μέθοδο αλλαγής ταχυτήτων και τον τύπο κίνησης. Τα γρανάζια αλλάζουν με κινητά γρανάζια, συνδέσμους γραναζιών, συγχρονιστές, τριβές ή ηλεκτρομαγνητικές συσκευές. Για αλλαγή χωρίς κραδασμούς, εγκαθίστανται συγχρονιστές, οι οποίοι περιπλέκουν το σχεδιασμό και αυξάνουν επίσης το μέγεθος και το βάρος του κιβωτίου ταχυτήτων. Να γιατί μεγαλύτερη κατανομήέλαβαν εκείνα στα οποία οι υψηλότερες ταχύτητες αλλάζουν με συγχρονιστές και οι χαμηλότερες με συνδέσμους ταχυτήτων.
Πώς λειτουργούν τα γρανάζια;
Ας δούμε ένα παράδειγμα για το πώς αλλάζει η ροπή (rpm) σε διαφορετικές ταχύτητες.
α) Σχέση μετάδοσης ενός ζεύγους γραναζιών
Ας πάρουμε δύο γρανάζια και ας μετρήσουμε τον αριθμό των δοντιών. Η πρώτη ταχύτητα έχει 20 δόντια και η δεύτερη 40. Αυτό σημαίνει ότι με δύο στροφές της πρώτης ταχύτητας, η δεύτερη θα κάνει μόνο μία περιστροφή ( σχέση μετάδοσηςισούται με 2).
β) Σχέση μετάδοσης δύο γραναζιών
Στην εικόνα σι)Η πρώτη ταχύτητα ("A") έχει 20 δόντια, η δεύτερη ("B") έχει 40, η τρίτη ("C") έχει 20 και η τέταρτη ("D") έχει 40. Τα υπόλοιπα είναι απλή αριθμητική. Ο άξονας εισόδου και το γρανάζι "A" περιστρέφονται στις 2000 σ.α.λ. Η ταχύτητα "B" περιστρέφεται 2 φορές πιο αργά, δηλ. έχει 1000 rpm, και επειδή Τα γρανάζια "B" και "C" είναι στερεωμένα στον ίδιο άξονα, τότε η τρίτη ταχύτητα κάνει 1000 σ.α.λ. Στη συνέχεια, η ταχύτητα "G" θα περιστρέφεται 2 φορές πιο αργά - 500 σ.α.λ. Από τον κινητήρα, 2000 rpm έρχονται στον άξονα εισόδου, και 500 rpm βγαίνουν. Στον ενδιάμεσο άξονα αυτή τη στιγμή - 1000 rpm.
Σε αυτό το παράδειγμα, η σχέση μετάδοσης του πρώτου ζεύγους γραναζιών είναι δύο, ενώ το δεύτερο ζεύγος γραναζιών είναι επίσης δύο. Η συνολική σχέση μετάδοσης αυτού του σχήματος είναι 2x2=4. Δηλαδή, ο αριθμός των στροφών στον δευτερεύοντα άξονα μειώνεται 4 φορές σε σύγκριση με τον πρωτεύοντα. Λάβετε υπόψη ότι εάν αποδεσμεύσουμε τα γρανάζια "B" και "D", ο δευτερεύων άξονας δεν θα περιστραφεί. Σε αυτή την περίπτωση, η μετάδοση της ροπής στους κινητήριους τροχούς του αυτοκινήτου σταματά, κάτι που αντιστοιχεί ουδέτερο γρανάζι.
Οπισθοπορεία, δηλ. περιστροφή του δευτερεύοντος άξονα προς την άλλη κατεύθυνση, παρέχεται από έναν επιπλέον τέταρτο άξονα με όπισθεν. Απαιτείται ένας επιπλέον άξονας για να ληφθεί ένας περιττός αριθμός ζευγών γραναζιών και, στη συνέχεια, η ροπή αλλάζει κατεύθυνση: 
Διάγραμμα μετάδοσης ροπής όταν είναι ενεργοποιημένο όπισθεν:
1 - άξονας εισόδου. 2 - γρανάζι άξονα εισόδου. 3 - ενδιάμεσος άξονας. 4 - άξονας μετάδοσης κίνησης και όπισθεν. 5 - δευτερεύων άξονας.
Σχέσεις μετάδοσης
Δεδομένου ότι το "κουτί" έχει ένα μεγάλο σετ ταχυτήτων, εμπλέκοντας διαφορετικά ζεύγη, έχουμε την ευκαιρία να αλλάξουμε τη συνολική σχέση μετάδοσης. Ας δούμε τις σχέσεις μετάδοσης:| Μεταγραφές | VAZ 2105 | VAZ 2109 |
| Εγώ | 3,67 | 3,636 |
| II | 2,10 | 1,95 |
| III | 1,36 | 1,357 |
| IV | 1,00 | 0,941 |
| V | 0,82 | 0,784 |
| R (Αντίστροφη) | 3,53 | 3,53 |
Τέτοιοι αριθμοί λαμβάνονται διαιρώντας τον αριθμό των δοντιών του ενός γραναζιού με τον διαιρετό αριθμό δοντιών του δεύτερου και περαιτέρω κατά μήκος της αλυσίδας. Εάν η σχέση μετάδοσης είναι ίση με ένα (1,00), τότε αυτό σημαίνει ότι ο δευτερεύων άξονας περιστρέφεται με το ίδιο γωνιακή ταχύτητα, ως πρωτεύον. Το γρανάζι στο οποίο η ταχύτητα περιστροφής των αξόνων είναι ίση ονομάζεται συνήθως - ευθεία. Κατά κανόνα, αυτό είναι το τέταρτο. Η πέμπτη (ή η υψηλότερη) σχέση μετάδοσης είναι μικρότερη από μία. Χρειάζεται για οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο με ελάχιστες στροφές κινητήρα.
Η πρώτη και η όπισθεν είναι οι «δυνατότερες». Δεν είναι δύσκολο για τον κινητήρα να γυρίσει τους τροχούς, αλλά σε αυτή την περίπτωση το αυτοκίνητο κινείται αργά. Και όταν οδηγείτε σε ανηφόρα με την «ευκίνητη» πέμπτη και τέταρτη ταχύτητα, ο κινητήρας δεν έχει αρκετή δύναμη. Επομένως, πρέπει να μεταβείτε σε χαμηλότερες, αλλά "ισχυρές" ταχύτητες.
Απαιτείται η πρώτη ταχύτητα για να ξεκινήσει η κίνησηώστε ο κινητήρας να μπορεί να κινήσει ένα βαρύ μηχάνημα. Στη συνέχεια, έχοντας αυξήσει την ταχύτητα και κάνατε κάποιο απόθεμα αδράνειας, μπορείτε να μεταβείτε στη δεύτερη ταχύτητα, πιο αδύναμη αλλά πιο γρήγορη, μετά στην τρίτη και ούτω καθεξής. Η συνήθης λειτουργία οδήγησης είναι τέταρτη (στην πόλη) ή πέμπτη (στην εθνική οδό) - είναι τα πιο γρήγορα και οικονομικά.
Τι είδους δυσλειτουργίες συμβαίνουν;
Εμφανίζονται συνήθως ως αποτέλεσμα σκληρού χειρισμού του μοχλού αλλαγής ταχυτήτων. Εάν ο οδηγός «τραβάει» συνεχώς το μοχλό, π.χ. το μετακινεί γρήγορα από τη μια ταχύτητα στην άλλη, ξαφνική κίνηση- αυτό θα οδηγήσει σε επισκευές. Εάν χειριστείτε το μοχλό με αυτόν τον τρόπο, ο μηχανισμός μεταγωγής ή οι συγχρονιστές σίγουρα θα αποτύχουν.Ο μοχλός αλλαγής ταχυτήτων κινείται με ήρεμη, ομαλή κίνηση, με μικροπαύσεις στη νεκρά θέση ώστε να ενεργοποιούνται οι συγχρονιστές προστατεύοντας τις ταχύτητες από ζημιές. Εάν το χειριστείτε σωστά και αλλάζετε περιοδικά το λάδι στο "κουτί", δεν θα σπάσει μέχρι το τέλος της διάρκειας ζωής του.
Ο θόρυβος λειτουργίας, ο οποίος εξαρτάται κυρίως από τον τύπο των εγκατεστημένων γραναζιών, μειώνεται σημαντικά όταν τα γρανάζια ευθείας κοπής αντικαθίστανται με ελικοειδή. Σωστή δουλειάεξαρτάται επίσης από το σέρβις στο χρόνο.
Το χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων είναι μια συσκευή για τη σταδιακή αλλαγή της σχέσης μετάδοσης της ταχύτητας περιστροφής από τον κινητήρα στους κινητήριους τροχούς. Όταν χρησιμοποιείτε χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων, ο οδηγός επιλέγει και επιλέγει χειροκίνητα την επιθυμητή ταχύτητα (σε αντίθεση με ένα αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων). Ονομα αυτής της συσκευήςΑντικατοπτρίζει επίσης το γεγονός ότι όλη η λειτουργικότητά του υλοποιείται χρησιμοποιώντας μόνο μηχανικά στοιχεία, χωρίς τη συμμετοχή υδραυλικών ή ηλεκτρονικών (σε αντίθεση με τα υδραυλικά ή ηλεκτρικά κιβώτια ταχυτήτων). Η δημοφιλής, αλλά τεχνικά αξιόπιστη αρχή λειτουργίας ενός χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων καλύπτεται σε αυτή τη δημοσίευση.
Γιατί χρειάστηκε οι αυτοκινητοβιομηχανίες να εισάγουν κιβώτια ταχυτήτων; Διότι οποιοσδήποτε κινητήρας εσωτερικής καύσηςοποιουδήποτε αυτοκινήτου μπορεί να λειτουργεί μόνο σε κάποιο περιορισμένο, και μάλλον μικρό, εύρος στροφών. Και η συχνότητα περιστροφής των τροχών - από την εκκίνηση από στάση έως την οδήγηση με υψηλές ταχύτητες - εμφανίζεται σε πολύ μεγαλύτερο εύρος. Και δεν είναι δυνατό να επιλέξετε μια γενική σχέση μετάδοσης που θα παρέχει όλη αυτή τη γκάμα, ενώ ταυτόχρονα θα κάνει λογική χρήση του εύρους στροφών του κινητήρα.
Για να ξεκινήσετε από στάση και να επιταχύνετε προοδευτικά ένα αυτοκίνητο, καθώς και όταν οδηγείτε εκτός δρόμου, είναι απαραίτητο να ξοδέψετε πιο σημαντική εργασία με τη φυσική έννοια, δηλαδή να ασκήσετε πίεση στους τροχούς του. περισσότερη δύναμη. Δηλαδή στις χαμηλές στροφές χρειάζεσαι υψηλές στροφές κινητήρα.
Αντίθετα, όταν ομοιόμορφη κίνησηενός αυτοκινήτου που επιταχύνει σε επίπεδο δρόμο, η ταχύτητά του είναι υψηλή και υψηλή ισχύςΚαι υψηλή ταχύτηταδεν απαιτείται πλέον κινητήρας - για συντήρηση επιθυμητή ταχύτητα, η χαμηλή ισχύς είναι επαρκής και χαμηλές στροφές. Όσο αυξάνεται η ταχύτητα, αυξάνεται αεροδυναμική αντίστασηκίνηση του κινητήρα, που απαιτεί υψηλές ταχύτητες και περισσότερη ισχύ. Το ίδιο πράγμα - όταν κινείστε σε ανηφόρα, πρέπει να αυξήσετε τη δύναμη έλξης.
Ως εκ τούτου, προκύπτει η ανάγκη μεταφοράς της περιστροφής από τον κινητήρα στους τροχούς με μια συγκεκριμένη σχέση μετάδοσης, η οποία θα μπορούσε να αλλάξει ανάλογα με τις συνθήκες οδήγησης. Αυτός είναι ένας από τους πρωτοπόρους της παγκόσμιας αυτοκινητοβιομηχανίας - Γερμανός μηχανικός Καρλ ΜπενζΠείστηκα στο πρώτο μεγάλο ταξίδι (80 χλμ.) με αυτοκίνητο δικής μου σχεδίασης.
Αυτό το οδικό ταξίδι έγινε το 1887. Ο Karl Benz και η σύζυγός του Bertha και οι γιοι τους ταξίδευαν στην πεθερά του εφευρέτη. Η διαδρομή των 80 χιλιομέτρων αποδείχθηκε πολύ δύσκολη λόγω ατελειών στη σχεδίαση του πρώτου αυτοκινήτου. Σε ορισμένες φαινομενικά μικρές αναρριχήσεις έπρεπε να ωθηθεί χειροκίνητα: δεν υπήρχε αρκετή δύναμη έλξης. Μετά από αυτό το ταξίδι, η Benz βελτίωσε το αυτοκίνητο παρέχοντάς του ένα πρόσθετο βοηθητικό κιβώτιο ταχυτήτων, μια «χαμηλότερη ταχύτητα», για να αυξήσει την πρόσφυση.
Αυτή η ιδέα χρησιμοποιείται στα κιβώτια ταχυτήτων μέχρι σήμερα: η σχέση μετάδοσης πρέπει να είναι μεταβλητή, επιτρέποντας τη χρήση διαφορετικών σχέσεων μεταξύ των ταχυτήτων περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα και των κινητήριων τροχών.
Φυσικά, το πρώτο χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων του Karl Benz ήταν αρχικά μια πολύ πρωτόγονη συσκευή. Αυτές ήταν τροχαλίες διαφορετικών διαμέτρων προσαρτημένες στον κινητήριο άξονα. Συνδέονταν με τον κινητήρα με έναν ιμάντα, και με τη βοήθεια μοχλών ο ιμάντας μπορούσε να πεταχτεί από τη μια τροχαλία στην άλλη. Στη συνέχεια, η δερμάτινη ζώνη και η τροχαλία αντικαταστάθηκαν από μεταλλική αλυσίδα και γρανάζι, όπως στα σύγχρονα «προηγμένα» ποδήλατα.
Ο Wilhelm Maybach εγκατέστησε για πρώτη φορά γρανάζια και κιβώτιο ταχυτήτων σε ένα αυτοκίνητο. Παράλληλα με τους Γερμανούς μηχανικούς αυτοκινήτων, περίπου τα ίδια χρόνια, και Γάλλοι ασχολήθηκαν με παρόμοια έρευνα. Το χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων που δημιουργήθηκε από τον Emile Levassor και τον Louis Panard χρησιμοποιούσε ήδη ένα ολόκληρο σύνολο ταχυτήτων με διαφορετικές σχέσεις μετάδοσης για κίνηση προς τα εμπρός και μία ταχύτητα για κίνηση προς τα πίσω. Όπως και στην εποχή μας, τα μπροστινά γρανάζια ήταν τοποθετημένα σε έναν δευτερεύοντα άξονα, ο οποίος κινούνταν κατά μήκος του άξονά του. Αυτό επέτρεψε σε γρανάζια διαφορετικών διαμέτρων να εμπλέκονται με ένα σταθερό γρανάζι στον άξονα εισόδου.
Επίσημα ο εφευρέτης χειροκίνητη μετάδοσηΗ αλλαγή ταχυτήτων, παρόμοια με τη σύγχρονη, πρωτοστάτησε από τον Louis Renault: το 1899, αυτή η νεαρή επίδοξη αυτοκινητοβιομηχανία κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το πρώτο κιβώτιο ταχυτήτων στον κόσμο που βασίζεται σε ένα σύστημα κινητών γραναζιών και αξόνων. Ήταν τριών ταχυτήτων.
Το πρώτο άτομο που κατοχύρωσε ένα μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων ήταν ο Louis Renault στο «εργαστήριό» του.
Ο υπερπόντιος πρωτοπόρος της αυτοκινητοβιομηχανίας, Henry Ford, δεν αντέγραψε τα επιτεύγματα Γερμανών και Γάλλων μηχανικών, αλλά ακολούθησε τη δική του πορεία. Το χειροκίνητο κιβώτιό του αποτελούνταν από πολλά πλανητικά γρανάζια (δορυφόροι), τα οποία περιστρέφονταν γύρω από ένα κεντρικό («ήλιος») κιβώτιο ταχυτήτων και στερεώνονταν χρησιμοποιώντας έναν φορέα. Ήταν ακριβώς αυτό το είδος πλανητικού κιβωτίου ταχυτήτων που εξοπλίστηκε με το πρώτο μαζικής παραγωγής αυτοκίνητα παραγωγής«Ford A».
Όχι λιγότερο σημαντική τεχνική λύση από την εφεύρεση του κιβωτίου σε γρανάζια διαφόρων διαμέτρων ήταν η εφεύρεση του συγχρονιστή, ο οποίος κατασκευάστηκε το 1928 από τον Charles Ketering από τη General Motors. Έκανε τα χειροκίνητα κιβώτια ταχυτήτων ευκολότερα στη λειτουργία, τους έδωσε μια νέα ώθηση για ανάπτυξη και «τεχνική μακροζωία».
Έχουν περάσει περισσότερα από 120 χρόνια από την εφεύρεση του Louis Renault, αλλά η κύρια αρχή του κλιμακωτού κιβωτίου παραμένει η ίδια. Τα σύγχρονα χειροκίνητα κιβώτια ταχυτήτων, φυσικά, είναι πολύ πιο προηγμένα: έχουν ελικοειδή και όχι ευθεία γρανάζια και είναι πιο βολικά, αθόρυβα και ανθεκτικά. Γενικά, τα χειροκίνητα αυτοκίνητα είναι πιο οικονομικά από τα χειροκίνητα. αυτόματη μετάδοσημετάδοση
Ένα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων αποτελείται από ένα σετ ελικοειδών γραναζιών διαφορετικά μεγέθη, τα οποία είναι δικτυωμένα για τη δημιουργία διαφορετικών σχέσεων μετάδοσης μεταξύ στροφαλοφόρος άξωνκινητήρα και κινητήριους τροχούς. Η σχέση μετάδοσης γίνεται ένας διαφορετικός τρόπος κίνησης τόσο των ίδιων των γραναζιών όσο και ειδική συσκευή– συγχρονιστής. Το καθήκον του είναι να εξισώσει (συγχρονίσει) τις περιφερειακές ταχύτητες των γραναζιών που εμπλέκονται στο πλέγμα.
Η αρχή είναι ότι όσο υψηλότερη είναι η σχέση μετάδοσης, τόσο χαμηλότερη είναι η ταχύτητα. Η πρώτη ταχύτητα ονομάζεται χαμηλή και η σχέση μετάδοσης είναι η μεγαλύτερη. Σε αυτό, η μετάδοση της περιστροφής πραγματοποιείται από το μικρό γρανάζι στο μεγάλο και, όταν υψηλή συχνότηταπεριστροφή του στροφαλοφόρου άξονα, η ταχύτητα του οχήματος παραμένει χαμηλή και η δύναμη έλξης παραμένει υψηλή. Στην κορυφαία ταχύτητα, αντίστοιχα, είναι το αντίστροφο. ΣΕ ουδέτερη θέσηΗ ροπή από τον κινητήρα δεν μεταδίδεται στους κινητήριους τροχούς και το αυτοκίνητο κυλά με αδράνεια ή μένει ακίνητο.
Το πιο σίριαλ σύγχρονα αυτοκίνηταΤα αυτοκίνητα που είναι εξοπλισμένα με χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων έχουν 5 «ταχύτητες» ή ταχύτητες εμπρός. Πριν από μερικές δεκαετίες, τα περισσότερα μηχανικά κιβώτια αυτοκινήτων ήταν τεσσάρων ταχυτήτων. Τα χειροκίνητα κιβώτια με έξι ή περισσότερες ταχύτητες είναι συνήθως εξοπλισμένα με «φορτισμένα». σπορ αυτοκίνηταή τζιπ.
ΜΕ τεχνικό σημείοΓενικά, ένα χειροκίνητο κιβώτιο είναι ένα κιβώτιο ταχυτήτων κλειστού σταδίου. Τα στοιχεία εργασίας του σχεδιασμού του είναι γρανάζια - γρανάζια που μπαίνουν εναλλάξ σε εμπλοκή, αλλάζοντας την ταχύτητα του άξονα εισόδου και εξόδου, καθώς και τη συχνότητά τους. Η εναλλαγή συνδέσεων και συνδυασμών ταχυτήτων γίνεται χειροκίνητα.
Ένα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να λειτουργήσει μόνο σε συνδυασμό με συμπλέκτη. Αυτή η μονάδα έχει σχεδιαστεί για να αποσυνδέει προσωρινά τον κινητήρα και το κιβώτιο ταχυτήτων. Αυτή η λειτουργία είναι απαραίτητη για μια ανώδυνη και ασφαλή μετάβαση του κιβωτίου ταχυτήτων από τη μία ταχύτητα στην άλλη, χωρίς να σβήνουμε τις στροφές του κινητήρα και να τις διατηρούμε πλήρως.
Οι διατάξεις των μηχανικών κιβωτίων ταχυτήτων που έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες έχουν γίνει δύο και τρεις άξονες. Ονομάζονται από τον αριθμό των παράλληλων αξόνων στους οποίους βρίσκονται τα ελικοειδή γρανάζια.
Ένα χειροκίνητο κιβώτιο τριών αξόνων έχει τρεις άξονες: κίνηση, ενδιάμεσο και κινούμενο. Το πρώτο είναι συνδεδεμένο με τον συμπλέκτη. Ο δίσκος του συμπλέκτη κινείται κατά μήκος τους. Από αυτόν τον άξονα, η περιστροφική ενέργεια μεταφέρεται σε έναν ενδιάμεσο άξονα που συνδέεται άκαμπτα με αυτόν με ένα γρανάζι.
Ο κινούμενος άξονας είναι ομοαξονικός με τον κινητήριο άξονα, συνδεδεμένος με αυτόν μέσω ενός ρουλεμάν, το οποίο βρίσκεται μέσα στον πρώτο άξονα. Επομένως, αυτοί οι άξονες παρέχονται με ανεξάρτητη περιστροφή. Τα μπλοκ γραναζιών "διαφορετικού διαμετρήματος" του κινούμενου άξονα δεν έχουν άκαμπτη στερέωση μαζί του και οριοθετούνται επίσης από ειδικούς συνδέσμους συγχρονιστή. Εδώ είναι άκαμπτα στερεωμένα στον κινούμενο άξονα, αλλά μπορούν να κινηθούν κατά μήκος του άξονα κατά μήκος των σφηνών.
Στα άκρα των συνδέσμων υπάρχουν ζάντες γραναζιών που μπορούν να συνδεθούν με παρόμοιες ζάντες στα άκρα των γραναζιών του κινητήριου άξονα. Σύγχρονα πρότυπαΗ παραγωγή κιβωτίου ταχυτήτων απαιτεί την παρουσία τέτοιων συγχρονιστών σε όλες τις ταχύτητες για κίνηση προς τα εμπρός.
Σε ένα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων δύο αξόνων, ο άξονας μετάδοσης κίνησης συνδέεται επίσης με τη μονάδα συμπλέκτη. Σε αντίθεση με τη σχεδίαση τριών αξόνων, ο κινητήριος άξονας έχει ένα σύνολο γραναζιών και όχι μόνο ένα. Δεν υπάρχει ενδιάμεσος άξονας και ο κινούμενος άξονας είναι παράλληλος με τον κινητήριο άξονα. Τα γρανάζια και των δύο αξόνων περιστρέφονται ελεύθερα και είναι πάντα σε πλέγμα.
Ο κινούμενος άξονας έχει ένα άκαμπτα στερεωμένο γρανάζι κίνησης κύριου γραναζιού. Ανάμεσα στις υπόλοιπες ταχύτητες υπάρχουν συμπλέκτες συγχρονισμού. Όσον αφορά τη λειτουργία των συγχρονιστών, αυτός ο τύπος χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων μοιάζει με διάταξη τριών αξόνων. Η διαφορά είναι ότι δεν υπάρχει άμεση μετάδοση και κάθε στάδιο έχει μόνο ένα ζεύγος συνδεδεμένων γραναζιών και όχι δύο ζεύγη.
Στο ένα άκρο του κινητήριου άξονα υπάρχει μια άκαμπτη εμπλοκή κύριος εξοπλισμός. Το διαφορικό λειτουργεί στο περίβλημα της τελικής μετάδοσης κίνησης.
Η διάταξη με δύο άξονες ενός χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων έχει μεγαλύτερη απόδοση από ένα με τρεις άξονες, αλλά έχει περιορισμούς στην αύξηση της σχέσης μετάδοσης. Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού, η σχεδίαση χειροκίνητου κιβωτίου με δύο άξονες χρησιμοποιείται αποκλειστικά σε επιβατικά αυτοκίνητα.
ΣΕ σε σπάνιες περιπτώσειςεπί σύγχρονα αυτοκίνηταΜπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν κιβώτια ταχυτήτων τεσσάρων αξόνων. Αλλά σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας τους, αντιστοιχούν επίσης σε δύο άξονες - χωρίς ενδιάμεσος άξονας, με μετάδοση περιστροφής από τον πρωτεύοντα άξονα απευθείας στους δευτερεύοντες. Τις περισσότερες φορές, αυτό χειροκίνητα κιβώτια ταχυτήτωνμε 6 ταχύτητες ταξίδι προς τα εμπρός. Σε αυτά, η ροπή μεταδίδεται από τον άξονα εισόδου στο κύριο γρανάζι μέσω του πρώτου, του δεύτερου και του τρίτου δευτερεύοντος άξονα, τα ακραία γρανάζια των οποίων είναι συνεχώς δικτυωμένα με το κύριο γρανάζι.
Η όπισθεν του αυτοκινήτου εξασφαλίζεται από έναν πρόσθετο άξονα με το δικό του ειδικό γρανάζι. Όταν μπλέκεται, ο κινούμενος άξονας αρχίζει να περιστρέφεται προς τα μέσα αντιθετη πλευρα. Δεν υπάρχει συγχρονιστής στην όπισθεν, γιατί ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗενεργοποιείται μόνο όταν το όχημα είναι εντελώς ακινητοποιημένο. Σε κάθε περίπτωση, έτσι πρέπει να γίνει. Επομένως, το χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων αυτοκινήτων πολλών κατασκευαστών έχει προστασία από τυχαία εμπλοκή της όπισθεν κατά την οδήγηση (πρέπει να σηκώσετε έναν ειδικό δακτύλιο στο μοχλό για να τον μετακινήσετε στην όπισθεν).
Όταν είναι ενεργοποιημένη η ουδέτερη λειτουργία, οι ταχύτητες περιστρέφονται ελεύθερα και όλοι οι συμπλέκτες του συγχρονιστή βρίσκονται στην ανοιχτή θέση. Όταν ο οδηγός πιέζει τον συμπλέκτη και μετατοπίζει το μοχλό σε μία από τις βαθμίδες, ένα ειδικό πιρούνι στο κιβώτιο ταχυτήτων μετακινεί τον συμπλέκτη σε εμπλοκή με το αντίστοιχο ζεύγος στο τέλος της σχέσης. Και το γρανάζι είναι στερεωμένο άκαμπτα στον άξονα και δεν περιστρέφεται πάνω του, αλλά εξασφαλίζει τη μετάδοση της ενέργειας περιστροφής και δύναμης.
Κατά την οδήγηση, ο μηχανισμός αλλαγής ταχυτήτων ενεργοποιείται από τη θέση του οδηγού του οχήματος χρησιμοποιώντας το μοχλό ταχυτήτων. Αυτός ο μοχλός κινεί τα ρυθμιστικά με πιρούνια, τα οποία με τη σειρά τους μετακινούν τους συγχρονιστές και ενεργοποιούν την επιθυμητή ταχύτητα.
Τα ζεύγη γραναζιών των δύο χαμηλότερων γραναζιών έχουν τις μεγαλύτερες σχέσεις μετάδοσης (στο επιβατικά αυτοκίνητα– συνήθως από 5:1 έως 3,5:1), και χρησιμοποιούνται για εκκίνηση και προοδευτική επιτάχυνση, καθώς και όταν είναι απαραίτητο να κινείστε συνεχώς σε χαμηλές ταχύτητες ή εκτός δρόμου. Όταν οδηγείτε με χαμηλές ταχύτητες ακόμα και με υψηλή ταχύτητακινητήρα, το αυτοκίνητο θα κινείται αρκετά αργά, αλλά η ισχύς και η ροπή του θα χρησιμοποιηθούν πλήρως. Αντίθετα, όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του αυτοκινήτου στο ίδιο επίπεδο στροφών κινητήρα και τόσο μικρότερη είναι η ελκτική του δύναμη. Σε υψηλότερες ταχύτητες, το αυτοκίνητο δεν θα μπορεί να απομακρυνθεί ή να προχωρήσει. χαμηλές ταχύτητες. Μπορεί όμως να κινηθεί σε υψηλές ταχύτητες, μέχρι το μέγιστο που παρέχεται, σε μεσαίες στροφές κινητήρα.
Η συντριπτική πλειονότητα των σύγχρονων χειροκίνητων κιβωτίων ταχυτήτων έχει γρανάζια με ελικοειδή δόντια, τα οποία μπορούν να αντέξουν μεγαλύτερες δυνάμεις από τα ίσια δόντια και είναι επίσης λιγότερο θορυβώδη κατά τη λειτουργία. Τα ελικοειδή γρανάζια κατασκευάζονται από χάλυβα υψηλής κραματοποίησης και στο τελικό στάδιο παραγωγής, εκτελούνται σκλήρυνση και κανονικοποίηση υψηλής συχνότητας για την ανακούφιση από την πίεση, διασφαλίζοντας την ανθεκτικότητα των εξαρτημάτων.
Πριν από την εμφάνιση των συγχρονιστών, οι οδηγοί έπρεπε να το κάνουν για να πιέσουν μια υψηλότερη ταχύτητα χωρίς κραδασμούς διπλή συμπίεση, με υποχρεωτική λειτουργία για αρκετά δευτερόλεπτα σε ουδέτερη ταχύτητα για να εξισωθούν οι περιφερειακές ταχύτητες των ταχυτήτων. Και για να μεταβείτε σε χαμηλότερη ταχύτητα, ήταν απαραίτητο να αναθεωρήσετε το γκάζι για να εξισορροπήσετε την ταχύτητα της κίνησης και των κινούμενων αξόνων. Μετά την εισαγωγή των συγχρονιστών, η ανάγκη για αυτούς τους χειρισμούς εξαφανίστηκε. Και τα γρανάζια προστατεύτηκαν από τα φορτία κραδασμών και την πρόωρη φθορά.
Ωστόσο, αυτές οι «δεξιότητες από το παρελθόν» μπορούν επίσης να είναι χρήσιμες για ένα σύγχρονο επιβατικό αυτοκίνητο. Για παράδειγμα, θα σας βοηθήσουν να αλλάξετε ταχύτητα εάν ο συμπλέκτης αποτύχει ή εάν υπάρχει ανάγκη για απότομο φρενάρισμα του κινητήρα όταν το σύστημα πέδησης πορείας αστοχεί.
19 Απριλίου 2017
Για να μετακινήσετε ένα αυτοκίνητο και να το επιταχύνετε, η ισχύς του κινητήρα (ροπή) πρέπει να μετατραπεί και να μεταδοθεί στους κινητήριους τροχούς. Αλλά πώς να το εφαρμόσετε αυτό όταν ο κινητήρας βρίσκεται ήδη στο ρελαντί και ο στροφαλοφόρος του περιστρέφεται και το αυτοκίνητο στέκεται ακίνητο; Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με το πιο απλό μονάδα μετάδοσηςαπό τα ήδη υπάρχοντα είναι χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων (χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων).
Εκτός από αυτό, τα σύγχρονα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν τύπους αυτόματου και μεταβλητού κιβωτίου ταχυτήτων, αλλά πρόκειται για πιο περίπλοκες και ακριβές συσκευές.
Γιατί χρειάζεστε ένα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων;
Ο πρώτος λόγος είναι ξεκάθαρος - πρέπει να συνδέσετε με κάποιο τρόπο τον περιστρεφόμενο άξονα του κινητήρα με τους τροχούς για να κινηθείτε. Υπάρχει επίσης ένα δεύτερο: η μονάδα ισχύος αναπτύσσει ισχύ λειτουργίας (με άλλα λόγια, μέγιστη ροπή) όταν φτάσει σε έναν ορισμένο αριθμό στροφών στροφαλοφόρος άξων. Για τους περισσότερους βενζινοκινητήρεςαυτό το όριο είναι 3000 rpm, για κινητήρες ντίζελ – 2000 rpm.
Μέχρι η ταχύτητα του στροφαλοφόρου άξονα να φτάσει στο κατώτερο όριο, ο κινητήρας δεν θα είναι σε θέση να αναπτύξει την απαιτούμενη ισχύ και να δημιουργήσει αρκετή δύναμη για κίνηση.
Για ομοιώματα, δηλαδή, αρχάριους που θέλουν να καταλάβουν το έργο εξαρτήματα αυτοκινήτου, προσφέρεται η ακόλουθη εξήγηση:
- Κατά τη διάρκεια της εργασίας επί τόπου (ρελαντί), η ταχύτητα του στροφαλοφόρου είναι 800-900 σ.α.λ. Για να ξεκινήσετε την κίνηση, η αναπτυγμένη ισχύς δεν είναι αρκετή και πρέπει να την αυξήσετε πιέζοντας το αέριο και αυξάνοντας την ταχύτητα σε 2-3 χιλιάδες ανά λεπτό. Αυτή τη στιγμή, πρέπει να συνδέσετε την κίνηση των τροχών, η οποία γίνεται χρησιμοποιώντας το κιβώτιο ταχυτήτων.
- Χωρίς χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων, η επιτάχυνση του αυτοκινήτου θα είναι ομαλή και απίστευτα μεγάλη και αν υπάρχει κλίση, το αυτοκίνητο δεν θα επιταχύνει ποτέ. Ο λόγος είναι ο ίδιος - έλλειψη δύναμης. Για να αυξήσετε τη δυναμική, χρειάζεστε έναν μετατροπέα δύναμης που μπορεί να επιβραδύνει την περιστροφή αλλά να αυξάνει τη ροπή.
- Για να στρίψει και να παρκάρει, το αυτοκίνητο χρειάζεται όπισθεν, η οποία παρέχεται και από χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων.
Εάν βάλετε μεταξύ της κίνησης του τροχού και του στροφαλοφόρου άξονα μετάδοση ταχυτήτωνμε γρανάζια διαφορετικών μεγεθών, οι τροχοί θα περιστρέφονται πιο αργά. Ταυτόχρονα όμως θα αυξηθεί η δύναμη σε κάθε τροχό (στην ορολογία - πρόσφυση) και η επιτάχυνση του αυτοκινήτου θα επιταχυνθεί. Και η ομαλή σύνδεση των περιστρεφόμενων στοιχείων θα εξασφαλίζεται από μια άλλη μονάδα χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων - τον συμπλέκτη.
Λειτουργία συμπλέκτη
Το ακόλουθο παράδειγμα θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας του συγκροτήματος συμπλέκτη: φανταστείτε μια περιστρεφόμενη μεταλλική ράβδο με έναν δίσκο στο άκρο, που συμβολίζει έναν στροφαλοφόρο άξονα με ένα σφόνδυλο. Εάν φέρετε έναν άλλο δίσκο στο επίπεδο του δίσκου, τότε μετά την επαφή θα αρχίσει επίσης να περιστρέφεται. Έτσι μέσα γενικό περίγραμμακαι ο συμπλέκτης του αυτοκινήτου λειτουργεί, μόνο ο δεύτερος δίσκος είναι τοποθετημένος σε έναν άξονα που πηγαίνει πιο μακριά στο κιβώτιο ταχυτήτων.
Το σύστημα λειτουργεί λόγω δύναμης τριβής, επομένως οι επιφάνειες επαφής έχουν ειδική αντιτριβική επίστρωση. Δίσκος συμπλέκτη μέσα μηχανική μετάδοσηκινείται με μοχλό σε σχήμα πιρουνιού. Ο μοχλός δεν συνδέεται μηχανικά με το πεντάλ του συμπλέκτη, κινείται με υδραυλικό κύλινδρο. Πατώντας το πεντάλ συμπιέζεται το υγρό σε αυτόν τον κύλινδρο, το έμβολο εκτείνεται και κινεί το μοχλό.
Ο αλγόριθμος λειτουργίας του συμπλέκτη όταν κινείστε από στάση έχει ως εξής:
- Στο ρελαντί, ο στροφαλοφόρος άξονας και ο άξονας εισόδου του χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων περιστρέφονται καθώς εμπλέκονται οι δίσκοι.
- Πατώντας το πεντάλ, ο οδηγός μετακινεί το δίσκο και ο άξονας μετάδοσης σταματά. Τώρα μπορεί να συνδεθεί με το κιβώτιο ταχυτήτων επιλέγοντας την πρώτη ταχύτητα.
- Πατώντας το γκάζι, ο οδηγός επιτυγχάνει αύξηση της ταχύτητας και αφήνει αργά το πεντάλ του συμπλέκτη. Οι δίσκοι εμπλέκονται ξανά και το αυτοκίνητο φεύγει.
Είναι απαραίτητο να διακόψετε περαιτέρω τη μηχανική σύνδεση χρησιμοποιώντας τον συμπλέκτη κατά τη μετάβαση σε άλλη ταχύτητα. Να καταλαβεις αυτή η διαδικασία, πρέπει να καταλάβετε πώς λειτουργεί το ίδιο το κιβώτιο ταχυτήτων.
Λειτουργία μηχανικής μετάδοσης
Η μονάδα αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια στοιχεία:
- περίβλημα με κάρτερ λαδιού.
- τρεις άξονες με γρανάζια - πρωτεύον, δευτερεύον και ενδιάμεσο.
- συσκευές συγχρονισμού?
- Λαβή αλλαγής ταχυτήτων με μηχανισμούς πιρουνιού για κίνηση ταχυτήτων.
Χρησιμοποιώντας τη λαβή, ο οδηγός αλλάζει ζεύγη ταχυτήτων που δένουν με τους μηχανισμούς κίνησης από τον κινητήρα και τους τροχούς. Τα γρανάζια επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν την απαιτούμενη ροπή στην κίνηση των τροχών όταν διαφορετικούς τρόπους λειτουργίαςκίνηση. Τα πρώτα στάδια του άξονα εξόδου χρησιμοποιούν γρανάζια μεγαλύτερης διαμέτρου για να κάνουν την τελική μετάδοση να περιστρέφεται πιο αργά αλλά με μεγαλύτερη δύναμη. Στις ταχύτητες III, IV και V, το μέγεθος των γραναζιών μειώνεται και, ως εκ τούτου, όταν κινείται σε υψηλή ταχύτηταο αριθμός των στροφών του κινητήρα και του στροφαλοφόρου άξονα είναι ο ίδιος.
Τα δόντια του κιβωτίου ταχυτήτων έχουν γωνία για μείωση του θορύβου μετάδοσης. Για να αποτρέψετε το σπάσιμο των δοντιών και την πρόκληση πρόσκρουσης όταν εμπλέκονται κατά την κίνηση, ο συγχρονιστής εξισώνει τις ταχύτητες περιστροφής των γειτονικών γραναζιών. Αυτό συμβαίνει όταν ο οδηγός πατάει τον συμπλέκτη και μετακινεί τη λαβή σε άλλη θέση.
Το χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων είναι το απλούστερο και πιο αξιόπιστο κιβώτιο ταχυτήτων που εγκαθίσταται σε αυτοκίνητα με με διαφορετική χωρητικότητα φορτίου. Το πώς διαφέρει από το αυτόματο και το μεταβλητό είναι το χαμηλό του κόστος με υψηλή συντηρησιμότητα και αυτό επηρεάζει και τη συνολική τιμή του αυτοκινήτου. Υπάρχει μόνο μία ταλαιπωρία: ο οδηγός πρέπει να χειρίζεται συνεχώς τα πεντάλ γκαζιού και συμπλέκτη, προκειμένου να αλλάξει αμέσως σε άλλη ταχύτητα όταν αλλάζει τη λειτουργία οδήγησης.
Το κιβώτιο ταχυτήτων ενός σύγχρονου αυτοκινήτου έχει μερικές φορές πιο περίπλοκο σχεδιασμό από τον κινητήρα. Κάνει τον κινητήρα πιο ευέλικτο και προσαρμόζει τη ροπή στις συνθήκες οδήγησης. Παρά την εμφάνιση διαφόρων υπερσύγχρονων αυτόματων και ρομποτικών κιβωτίων ταχυτήτων με ηλεκτρονικά ελεγχόμενη, το μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων ήταν πάντα και θα είναι ο γενικός κανόνας του κιβωτίου ταχυτήτων και το κλειδί για την κατανόηση της αρχής λειτουργίας κάθε περίπλοκου κιβωτίου ταχυτήτων.
Θεωρία οδοντωτών
Αρχικά, αξίζει να ορίσουμε τις βασικές έννοιες και τον σκοπό κάθε εργαλείου το πιο απλό κουτίγρανάζια, τότε οποιοδήποτε σύνθετο σχέδιο δεν θα φαίνεται σαν ανώτερα μαθηματικά. Όλοι καταλαβαίνουν ότι ένα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων χρειάζεται σε ένα αυτοκίνητο για να αλλάξει η σχέση μετάδοσης των στροφών του στροφαλοφόρου άξονα στον αριθμό των στροφών των κινητήριων τροχών στο τέλος. Το κιβώτιο ταχυτήτων χρησιμεύει επίσης για την αλλαγή της φοράς περιστροφής του άξονα εξόδου.
Τώρα μερικοί αριθμοί για να βάλουν τα πάντα στη θέση τους. Το εύρος στροφών λειτουργίας ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι από 400 έως 5-8 χιλιάδες στροφές ανά λεπτό. Επιπλέον, η μέγιστη ροπή που μπορεί να αποδώσει δεν επιτυγχάνεται σε κάθε συχνότητα, αλλά κατά μέσο όρο, μέσα σε 3-4 χιλιάδες στροφές. Σε άλλες περιοχές, ο κινητήρας δεν είναι ικανός να παράγει υψηλή ροπή.
Η ταχύτητα περιστροφής του κινητήριου τροχού της μηχανής είναι περίπου 1600-1900 rpm, επομένως, για να συγχρονιστεί η λειτουργία του κινητήρα με τους κινητήριους τροχούς, απαιτείται ένας μηχανισμός που θα προσαρμόζει αποτελεσματικότερα την ταχύτητα περιστροφής των τροχών στον κινητήρα Ταχύτητα. Στην πράξη, αποδεικνύεται το αντίστροφο, ωστόσο, αυτός ο μηχανισμός έχει γίνει χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων με μετάδοση βημάτωνροπή.
Βασικά στοιχεία σχεδίασης κιβωτίου ταχυτήτων τριών αξόνων
Οποιοδήποτε παραδοσιακό κιβώτιο ταχυτήτων με μηχανικού τύπουΟ έλεγχος δομικά αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:
Το κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να έχει σχέδιο τριών ή δύο αξόνων. Η περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα μεταδίδεται στο κιβώτιο ταχυτήτων χρησιμοποιώντας έναν συμπλέκτη, ο οποίος αποσυνδέει προσωρινά τον κινητήρα και τον άξονα εισόδου του κιβωτίου ταχυτήτων. Ο πρωτεύων και ο δευτερεύων άξονες σε ένα σχέδιο δύο αξόνων βρίσκονται ομοαξονικά, αλλά δεν συνδέονται μεταξύ τους. Η περιστροφή από τον πρωτεύοντα άξονα μεταδίδεται μέσω ενός ενδιάμεσου άξονα που εμπλέκεται με τον δευτερεύοντα.
Αρχή λειτουργίας του κιβωτίου ταχυτήτων
Ο άξονας εισόδου έχει ένα γρανάζι, το οποίο στερεώνεται άκαμπτα σε αυτόν και μεταδίδει τη ροπή στον ενδιάμεσο άξονα. Ο δευτερεύων άξονας έχει ένα ολόκληρο μπλοκ διαφορετικών γραναζιών που μπορούν είτε να περιστρέφονται ελεύθερα είτε να στερεώνονται άκαμπτα σε αυτόν χρησιμοποιώντας έναν ειδικό μηχανισμό. Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, χρησιμοποιούνται μόνο ελικοειδή γρανάζια επειδή είναι λιγότερο θορυβώδη από τα γρανάζια.
Η εναλλαγή και η επιλογή του επιθυμητού ζεύγους ταχυτήτων για τη μετάδοση της καταλληλότερης ροπής για συγκεκριμένες συνθήκες οδήγησης πραγματοποιείται με χρήση πιρουνιών αλλαγής ταχυτήτων, οδηγούνται από έναν μηχανισμό ελέγχου επιλογέα. Ο μηχανισμός αλλαγής ταχυτήτων κινείται κατά μήκος και στην εγκάρσια κατεύθυνση χρησιμοποιώντας το μοχλό αλλαγής ταχυτήτων. Μπορεί να τοποθετηθεί απευθείας στο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων ή να αφαιρεθεί χωριστά και να στερεωθεί στο αμάξωμα του αυτοκινήτου ή μερικές φορές στην κολόνα του τιμονιού.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, χρησιμοποιείται ένας σχεδιασμός παλινδρόμησης για την κίνηση του μηχανισμού μεταγωγής. Ολόκληρη η αρχή λειτουργίας του κιβωτίου ταχυτήτων βασίζεται μόνο στον γρανάζια με ελικοειδή γρανάζια και λιπαίνονται λάδι κιβωτίου ταχυτήτων, το οποίο χύνεται στο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων.
Η αρχή λειτουργίας ενός κιβωτίου ταχυτήτων δύο αξόνων είναι παρόμοια με ένα σχέδιο τριών αξόνων, με μόνο μία διαφορά. Ο σχεδιασμός δεν έχει ενδιάμεσο άξονα και οι πρωτεύοντες και δευτερεύοντες άξονες βρίσκονται παράλληλα. Και μια ακόμη θεμελιώδης διαφορά - η περιστροφή μεταδίδεται μόνο από ένα ζεύγος γραναζωτοί τροχοί, ενώ σε σχέδιο τριών αξόνων, η περιστροφή μεταδίδεται με χρήση τρίτης ταχύτητας στον ενδιάμεσο άξονα. Αλλο διαφορά σχεδιασμούείναι ότι ένα κιβώτιο ταχυτήτων με δύο άξονες δεν μπορεί να έχει άμεση μετάδοση. Δηλαδή, η σχέση μετάδοσης είναι 1:1.
Οπισθεν. που περιστρέφει τον δευτερεύοντα άξονα προς την αντίθετη κατεύθυνση από την περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα, πραγματοποιείται με τη χρήση ξεχωριστού γραναζιού στον δικό του άξονα. Το ίδιο σχέδιο όπισθεν εφαρμόζεται στο κιβώτιο ταχυτήτων τριών αξόνων. Τα γρανάζια σε κιβώτιο ταχυτήτων με δύο άξονες αλλάζουν χρησιμοποιώντας ράβδο αντί για πιρούνι. Η ράβδος πιέζει το επιθυμητό γρανάζι, εμπλέκεται με το ζεύγος και στερεώνεται στον άξονα με ειδική κλειδαριά. Στα κιβώτια ταχυτήτων διπλού άξονα, κατά κανόνα, το διαφορικό είναι τοποθετημένο στο ίδιο περίβλημα με το κιβώτιο ταχυτήτων.
Σε γενικές γραμμές, έτσι λειτουργεί ένα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων τύπων δύο και τριών αξόνων. Μην τσακίζετε τα γρανάζια σας και καλή τύχη σε όλους στο δρόμο.
Οι οποίες μονάδα αυτοκινήτουσου έρχεται στο μυαλό αμέσως μετά τον κινητήρα; Τι εμπνέει φρίκη και δέος στους μαθητές της σχολής οδήγησης, αλλά φέρνει ένα ικανοποιημένο χαμόγελο στα πρόσωπα των έμπειρων οδηγών; Με ποιον μηχανισμό εργαζόμαστε πολλοί από εμάς για αρκετές ώρες την ημέρα, μερικές φορές χωρίς καν να γνωρίζουμε την αρχή της εσωτερικής του δομής; Ναι, η απάντηση είναι προφανής: πρόκειται για χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων. Έχοντας μιλήσει για τα κύρια προβλήματα που προκύπτουν, έχοντας ασχοληθεί με τους μύθους και τις φήμες σχετικά με, αποφασίσαμε: σταματήστε να στερείτε άδικα την προσοχή από την πιο σημαντική, απλή και, παρά τα πάντα, δημοφιλή παραλλαγή του μηχανισμού που μετατρέπει τον κινητήρα από λέβητας για καύση καυσίμου στην καρδιά του αυτοκινήτου.
Οπτικό υλικό
Ειδικά για αυτό το υλικό η εταιρεία"PacPac" μας παρείχε ένα σετ κατασκευής από τη FischerTechnik, που δείχνει σχηματικά την αρχή λειτουργίας ενός χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων, και μπορέσαμε ακόμη και να το συναρμολογήσουμε. Ας αντιστρέψουμε Ιδιαίτερη προσοχήστο γεγονός ότι μεταφέρει μόνο τις πιο βασικές ιδιότητες, αγνοώντας εντελώς μια σειρά από φαινόμενα που συμβαίνουν σε ένα πραγματικό κιβώτιο ταχυτήτων αυτοκινήτου: δεν έχει συμπλέκτες, χωρίς πιρούνια, χωρίς συγχρονιστές και η επιλογή ταχύτητας πραγματοποιείται μετακινώντας τον ίδιο τον άξονα εισόδου. Αν αυτό ήταν μια πραγματική μεταλλική «μηχανική», δεν θα είχε ζήσει πολύ, σκορπίζοντας μετά από μερικές δεκάδες αλλαγές. Ωστόσο, κοιτάζοντας αυτό το μικρό, ατρόμητο «κιβώτιο ταχυτήτων», το οποίο τα ωθεί με τόλμη σε έναν σταθερό δευτερεύοντα άξονα χωρίς συγχρονισμό, μπορείτε να δείτε και να κατανοήσετε τον κύριο σκοπό της μονάδας: να καταστεί δυνατή η αλλαγή της σχέσης μετάδοσης με γρανάζια διάφορα μεγέθη. Και αυτό είναι ήδη κάτι.
Κιτ κατασκευής FischerTehnik που δείχνει την αρχή λειτουργίας ενός χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων
Επανεφεύρεση του τροχού
Ξεκινώντας την ιστορία για το κιβώτιο ταχυτήτων, αξίζει να καταλάβετε εν συντομία - γιατί χρειάζεται καθόλου; Σε τελική ανάλυση, όλοι γνωρίζουν ότι το κύριο πράγμα σε ένα αυτοκίνητο είναι ο κινητήρας, επομένως είναι πραγματικά αδύνατο να μεταφέρουμε απευθείας τη δουλειά που κάνει στους τροχούς χωρίς να εφεύρουμε σύνθετα κυκλώματαμε ένα μάτσο γρανάζια, ένα τρίτο πεντάλ στην καμπίνα και ένα μοχλό που πρέπει να περιστρέφεται συνεχώς; Δυστυχώς όχι.
Ο καλύτερος τρόπος για να απαντήσετε σε αυτό το προφανές ερώτημα είναι να κοιτάξετε το ποδήλατο, ή μάλλον την εξέλιξή του. Η απλούστερη επιλογήαντιπροσωπεύει δύο αστέρια συνδεδεμένα κίνηση αλυσίδας. Περιστρέφοντας τον ένα - τον οδηγό - γρανάζι με τη βοήθεια πεντάλ, ο αναβάτης θέτει σε κίνηση τον δεύτερο - τον κινούμενο, συνδεδεμένο απευθείας με τον τροχό, περιστρέφοντάς τον έτσι. Το ποδήλατο προχωράει, όλοι είναι ευχαριστημένοι και ικανοποιημένοι. Τουλάχιστον, ήταν μέχρι ένα ορισμένο σημείο - αρκεί το ποδήλατο να χρησιμοποιείται για να κινείται σε σχετικά επίπεδες και οριζόντιες επιφάνειες. Έχοντας ξαφνικά ανακαλύψει ότι μερικές φορές υπάρχουν λόφοι, χαλαρά εδάφη και άλλες ενοχλήσεις στη διαδρομή, οι άνθρωποι άρχισαν να σκέφτονται να βελτιώσουν το σχέδιο. Το αποτέλεσμα ήταν αυτό που μπορεί να ονομαστεί το πρωτότυπο ενός χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων - σετ οδοντωτών τροχών εμπρός και πίσω, που σας επιτρέπουν να αλλάξετε τη σχέση μετάδοσης.
Η σχέση μετάδοσης είναι ένα πηλίκο που προκύπτει διαιρώντας την ταχύτητα του κινητήριου αστέρα με την ταχύτητα του κινούμενου, δηλαδή τον αριθμό των στροφών του. Είναι το αντίστροφο της σχέσης μετάδοσης, το οποίο υπολογίζεται ως ο λόγος του αριθμού των δοντιών στον κινούμενο οδοντωτό τροχό προς τον αριθμό του οδοντωτού τροχού κίνησης. Με απλά λόγια, όσο μικρότερος είναι ο οδοντωτός τροχός οδήγησης και όσο μεγαλύτερος ο οδοντωτός τροχός, τόσο πιο εύκολο θα είναι να περιστρέφεται και τόσο πιο αργά θα κινείται. Ας θυμηθούμε ξανά τα παλιά ποδήλατα: τα πεντάλ μπροστά έπρεπε να περιστρέφουν ένα μεγάλο αστέρι, ενώ το γρανάζι πίσω πλήμνηήταν μικρό. Ως αποτέλεσμα, όταν προσπαθούσατε να πάτε σε κάποιο Ural ως παιδί, έπρεπε να ρίξετε όλο σας το βάρος στα πετάλια για να το αναποδογυρίσετε. πίσω τροχός. Λοιπόν, τώρα τα καταστήματα είναι γεμάτα με διάσπαρτα δίτροχα, ακόμη και τα πιο οικονομικά έχουν πολλά αστέρια πίσω και μπροστά. Χάρη σε αυτό, μπορείτε, για παράδειγμα, να αλλάξετε το σετ: ο οδοντωτός τροχός οδήγησης θα είναι μικρός και ο οδοντωτός τροχός θα είναι μεγάλος. Τότε τα πεντάλ θα περιστρέφονται πολύ εύκολα, αλλά δεν θα μπορείτε να επιταχύνετε πολύ. Αλλά θα είναι δυνατό να ανεβείτε στο λόφο, αντί να το σύρετε.
Από ποδήλατο σε αυτοκίνητο
Τι αφορούσε όλη αυτή η αναλυτική ποδηλατική εκπαίδευση; Γι' αυτό ακριβώς χρειάζεται ένα κιβώτιο ταχυτήτων: τελικά, τα χαρακτηριστικά της πηγής ενέργειας, είτε είναι ποδηλάτης είτε κινητήρας εσωτερικής καύσης, είναι σταθερά. Το πρώτο αναπτύσσει μια ορισμένη μυϊκή δύναμη, που περιορίζεται από τις φυσικές δυνατότητες, και για το δεύτερο, οι δυνατότητες εκφράζονται από τον αριθμό των στροφών που αναπτύσσονται. Το γεγονός είναι ότι στο εύρος λειτουργίας τους είναι απλά αδύνατο να επιλέξετε μια σχέση μετάδοσης που θα σας επιτρέψει να μετακινηθείτε με σιγουριά και να επιταχύνετε στα 150 χιλιόμετρα την ώρα ή περισσότερο. Η κατάσταση επιδεινώνεται από το γεγονός ότι αν ένας ποδηλάτης έχει ένα μέγιστο διαθέσιμο πρακτικά «με ταχύτητα αδράνειας», τότε με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης η κατάσταση είναι διαφορετική: για να το πετύχεις, η ταχύτητα πρέπει να είναι αρκετά υψηλή. ναι και μέγιστη ισχύς, επίσης σημαντικό για την κίνηση, εμφανίζεται στο ανώτερο εύρος τους.
Τι συμπέρασμα προκύπτει από αυτό; Θα πρέπει να καταφύγετε στην ίδια τεχνική όπως σε ένα ποδήλατο: αλλάξτε τη σχέση μετάδοσης. Ανάμεσα σε τι και τι; Ας το καταλάβουμε τώρα.
Και τώρα - στο ίδιο το κιβώτιο ταχυτήτων
Βασικά από μετάδοση ποδηλάτου κουτί αυτοκινήτουΤα γρανάζια διαφέρουν ως προς τον τύπο κίνησης: ενώ το πρώτο χρησιμοποιεί αλυσίδα, το δεύτερο βασίζεται σε μηχανισμό μετάδοσης κίνησης. Γενικά, η ουσία τους είναι η ίδια: και στις δύο περιπτώσεις, τα γρανάζια (αστέρια) έχουν άνισα μεγέθη, παρέχοντας διαφορετικές σχέσεις μετάδοσης. Παρεμπιπτόντως, αρχικά στα πρώιμα κιβώτια ταχυτήτων ήταν απλά γρανάζια και αργότερα έγιναν ελικοειδή κιβώτια, αφού σε αυτή την περίπτωση εξασφαλίζουν πιο αθόρυβη λειτουργία.
ΣΕ γενική εικόναΈνα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων είναι ένα σύνολο παράλληλων αξόνων πάνω στους οποίους «ανδαλίζονται» γρανάζια. Το καθήκον τους είναι να μεταδίδουν τη ροπή από τον σφόνδυλο του κινητήρα στους τροχούς. Στην κλασική περίπτωση, χρησιμοποιούνται είτε δύο είτε τρεις άξονες για αυτό. Ας εξετάσουμε μια επιλογή τριών αξόνων, από την οποία θα είναι ευκολότερο να μεταβείτε σε δύο άξονες.
Έτσι, σε μια έκδοση με τρεις άξονες, το κιβώτιο ταχυτήτων έχει πρωτεύοντα, δευτερεύοντα και ενδιάμεσο άξονα. Τα δύο πρώτα βρίσκονται στον ίδιο άξονα, μοιάζουν να αποτελούν συνέχεια το ένα του άλλου, αλλά ανεξάρτητα και περιστρέφονται χωριστά, και το τρίτο βρίσκεται φυσικά κάτω από αυτά. Ο άξονας εισόδου είναι σύντομος: στο ένα άκρο συνδέεται με τον σφόνδυλο του κινητήρα μέσω του συμπλέκτη, δηλαδή δέχεται ροπή από αυτόν και στο άλλο άκρο υπάρχει ένα μόνο γρανάζι που μεταδίδει αυτή τη ροπή περαιτέρω στον ενδιάμεσο άξονα. Όπως θυμόμαστε, βρίσκεται κάτω από την κίνηση και είναι ήδη μια μακριά ράβδος με γρανάζια πάνω της. Ο αριθμός τους συμπίπτει με τον αριθμό των γραναζιών, συν ένα για σύνδεση με τον άξονα εισόδου.
Τα γρανάζια είναι άκαμπτα στερεωμένα στον ενδιάμεσο άξονα. Μπορούν να ονομαστούν οδηγοί (αν και οδηγούνται μέσω του άξονα εισόδου). Περιστρέφοντας συνεχώς, μεταδίδουν ροπή στα κινούμενα γρανάζια του δευτερεύοντος άξονα (παρεμπιπτόντως, υπάρχουν ήδη ακριβώς ο ίδιος αριθμός με γρανάζια). Αυτός ο τρίτος άξονας είναι παρόμοιος με τον ενδιάμεσο άξονα, αλλά η κύρια διαφορά είναι ότι τα γρανάζια σε αυτόν είναι ένα κινούμενο στοιχείο: δεν είναι άκαμπτα συνδεδεμένα με τον άξονα, αλλά είναι αναρτημένα σε αυτόν και περιστρέφονται στα ρουλεμάν. Η διαμήκης κίνηση τους αποκλείεται, βρίσκονται ακριβώς απέναντι από τα γρανάζια του ενδιάμεσου άξονα και περιστρέφονται μαζί τους (αν και υπάρχει άλλη επιλογή όταν τα γρανάζια μπορούν να κινηθούν κατά μήκος του άξονα). Το ένα άκρο του δευτερεύοντος άξονα, όπως θυμόμαστε, είναι στραμμένο προς τον πρωτεύοντα και το δεύτερο χρησιμεύει απευθείας για τη μετάδοση της ροπής στους τροχούς - για παράδειγμα, μέσω του κιβωτίου ταχυτήτων κάρδαν και πίσω άξονα.
Έτσι, έχουμε ένα σχέδιο όπου ο πρωτεύων άξονας, με τον συμπλέκτη κλειστό, περιστρέφει τον ενδιάμεσο, ο οποίος ταυτόχρονα περιστρέφει όλα τα γρανάζια στον δευτερεύοντα άξονα. Ωστόσο, ο ίδιος ο άξονας εξόδου είναι ακόμα ακίνητος. Τι πρέπει να γίνει; Ενεργοποιήστε τη μετάδοση.
Ενεργοποιήστε τη μετάδοση
Η εμπλοκή ενός γραναζιού σημαίνει τη σύνδεση ενός από τα γρανάζια του άξονα εξόδου στον εαυτό του, έτσι ώστε να αρχίσουν να περιστρέφονται μαζί. Αυτό γίνεται ως εξής: μεταξύ των γραναζιών υπάρχουν ειδικοί σύνδεσμοι που μπορούν να κινούνται κατά μήκος του άξονα, αλλά να περιστρέφονται μαζί του. Λειτουργούν ως «κλείδωμα», χρησιμοποιώντας οδοντωτές ζάντες στα άκρα επαφής τους για να συνδέσουν άκαμπτα τον άξονα με το γρανάζι στο οποίο βρίσκεται ο σύνδεσμος. Οδηγείται από ένα πιρούνι - ένα είδος "σφεντόνας", το οποίο, με τη σειρά του, συνδέεται με το μοχλό αλλαγής ταχυτήτων - το ίδιο που χειρίζεται ο οδηγός. Η κίνηση του κιβωτίου ταχυτήτων μπορεί να είναι διαφορετική: μοχλός (με μεταλλικό άξονα), συρματόσχοινο, ακόμη και υδραυλικό (το είδος που χρησιμοποιείται στα φορτηγά).
Στο βίντεο: Κιβώτιο ταχυτήτων FischerTechnik - Πρώτη ταχύτητα
Τώρα η εικόνα είναι λίγο πολύ πλήρης: μετακινώντας τον συμπλέκτη σε ένα από τα γρανάζια του δευτερεύοντος άξονα και κλείνοντας τους, επιτυγχάνουμε περιστροφή του άξονα και, κατά συνέπεια, μετάδοση της ροπής στους τροχούς. Αλλά υπάρχουν μερικά ακόμη «κόλπα» που πρέπει να αναφερθούν.
Συγχρονιστές
Αρχικά, ας φανταστούμε την αλλαγή ταχύτητας ενώ το αυτοκίνητο κινείται. Ο συμπλέκτης, απομακρυνόμενος από την ταχύτητα, θα τον ξεκλειδώσει και θα πάει στον διπλανό (ή θα μπει άλλος συμπλέκτης, ανάμεσα σε άλλες ταχύτητες). Φαίνεται ότι δεν υπάρχουν προβλήματα εδώ... Ωστόσο, όλα δεν είναι τόσο ομαλά: τελικά, ο συμπλέκτης (και, κατά συνέπεια, ο δευτερεύων άξονας) έχει τώρα μία ταχύτητα περιστροφής, που ορίζεται από το προηγούμενο γρανάζι και το γρανάζι επόμενη μετάδοση- αλλο. Εάν απλώς τα συνδυάσετε απότομα, θα συμβεί μια πρόσκρουση, η οποία, αν και εξισώνει αμέσως τις ταχύτητες, δεν θα φέρει τίποτα καλό: πρώτον, τα γρανάζια και τα δόντια τους μπορούν απλά να καταστραφούν και δεύτερον, η αλλαγή ταχυτήτων με αυτόν τον τρόπο γενικά δεν είναι η καλύτερη ιδέα. Πώς να είσαι; Η απάντηση είναι απλή: πριν βάλετε το κιβώτιο ταχυτήτων, πρέπει να συγχρονιστούν οι ταχύτητες της ταχύτητας και του συμπλέκτη.
Για τους σκοπούς αυτούς χρησιμοποιούνται εξαρτήματα που ονομάζονται - ξαφνικά - συγχρονιστές. Η αρχή της λειτουργίας τους είναι τόσο απλή όσο και το όνομά τους. Για να συγχρονίσετε τις ταχύτητες δύο περιστρεφόμενων μονάδων, χρησιμοποιείται η απλούστερη λύση: η τριβή. Πριν μπλέξει με το γρανάζι, ο συμπλέκτης πλησιάζει. Το τμήμα επαφής του γραναζιού έχει κωνικό σχήμα και στη σύζευξη υπάρχει ένας κόντρα κώνος στον οποίο είναι τοποθετημένος ένας χάλκινος δακτύλιος (ή πολλοί δακτύλιοι, καθώς αυτά τα μέρη, όπως καταλαβαίνετε, υπόκεινται στην κύρια φθορά). Πιέζοντας την ταχύτητα μέσω αυτού του «αποστάτη», ο συμπλέκτης επιταχύνει ή φρενάρει στην ταχύτητά του. Τότε όλα πάνε σαν ρολόι: αφού τα δύο μέρη είναι πλέον ακίνητα μεταξύ τους, ο σύνδεσμος εύκολα, ομαλά, χωρίς τραντάγματα ή τραντάγματα, εμπλέκεται με το γρανάζι μέσω των δακτυλίων γραναζιών που βρίσκονται στη ζώνη ζευγαρώματος και συνεχίζουν να κινούνται μαζί.
Άμεση και overdrive μετάδοση
Ας προχωρήσουμε στο επόμενο σημείο. Ας φανταστούμε ότι, επιταχύνοντας σταδιακά, έχουμε φτάσει σε μια ταχύτητα του αυτοκινήτου στην οποία ο κινητήρας είναι σε θέση να παρέχει αυτό για το οποίο μιλήσαμε στην αρχή - άμεση περιστροφή των τροχών χωρίς τη βοήθεια πρόσθετων ταχυτήτων. Ποια είναι η απλούστερη λύση σε αυτό το πρόβλημα; Υπενθυμίζοντας ότι ο πρωτεύων και ο δευτερεύων άξονες σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων τριών αξόνων βρίσκονται στον ίδιο άξονα, καταλήγουμε σε ένα απλό συμπέρασμα: πρέπει να τους συνδέσετε απευθείας. Έτσι, επιτυγχάνουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα: η ταχύτητα περιστροφής του σφονδύλου του κινητήρα συμπίπτει με την ταχύτητα περιστροφής του δευτερεύοντος άξονα, ο οποίος μεταδίδει απευθείας τη ροπή στους τροχούς. Τέλειος! Σε αυτή την περίπτωση, η σχέση μετάδοσης είναι προφανώς 1:1, επομένως αυτή η μετάδοση ονομάζεται άμεση.
Στο βίντεο: Κιβώτιο ταχυτήτων FischerTechnik - Δεύτερη ταχύτητα
Η άμεση μετάδοση είναι πολύ βολική και κερδοφόρα: πρώτον, οι απώλειες ενέργειας κατά την περιστροφή των ενδιάμεσων γραναζιών ελαχιστοποιούνται και, δεύτερον, οι ίδιοι οι τροχοί φθείρονται πολύ λιγότερο, καθώς δεν μεταφέρεται δύναμη σε αυτούς. Ωστόσο, θυμόμαστε ότι τα γρανάζια των ενδιάμεσων και δευτερευόντων αξόνων είναι πάντα σε πλέγμα και δεν εξαφανίζονται πουθενά, επομένως συνεχίζουν να περιστρέφονται, αλλά "αδρανούν", χωρίς να μεταδίδουν ροπή.
Τι γίνεται αν πάμε ακόμα πιο μακριά και κάνουμε τη σχέση μετάδοσης μικρότερη από μία; Κανένα πρόβλημα: αυτό εφαρμόζεται εδώ και πολύ καιρό. Στην πραγματικότητα, αυτό σημαίνει ότι το γρανάζι μετάδοσης κίνησης θα είναι μικρότερο από το γρανάζι μετάδοσης κίνησης και, ως εκ τούτου, ο κινητήρας με την ίδια ταχύτητα όπως στην άμεση σχέση θα λειτουργεί σε χαμηλότερες ταχύτητες. Πλεονεκτήματα; Η κατανάλωση καυσίμου, ο θόρυβος και η φθορά του κινητήρα μειώνονται. Ωστόσο, η ροπή σε τέτοιες συνθήκες δεν θα είναι η υψηλότερη και για κίνηση είναι απαραίτητο να διατηρηθεί μεγαλύτερη ταχύτητα. Το Overdrive (ονομάζεται επίσης overdrive) χρησιμεύει κυρίως για τη διατήρηση αυτής της ταχύτητας όταν οδηγείτε συνεχώς και όταν προσπερνάτε πιθανότατα θα χρειαστεί να κατεβάσετε ταχύτητα.
Κιβώτια ταχυτήτων διπλού άξονα
Όπως υποσχεθήκαμε, από το κιβώτιο ταχυτήτων τριών αξόνων θα περάσουμε σε ένα με δύο άξονες. Μάλιστα, οι διαφορές στο σχεδιασμό και τη λειτουργία τους είναι ελάχιστες. Το κύριο πράγμα είναι ότι δεν υπάρχει ενδιάμεσος άξονας και ο ρόλος του αναλαμβάνεται πλήρως από τον πρωτεύοντα. Υπάρχουν σταθερά γρανάζια πάνω του και μεταδίδει απευθείας τη ροπή στον δευτερεύοντα άξονα.
Επίσης, από τη μη ευθυγραμμισμένη θέση του δευτερεύοντος άξονα σε σχέση με τον πρωτεύοντα, προκύπτει η δεύτερη διαφορά του κιβωτίου ταχυτήτων δύο αξόνων: η απουσία άμεσης μετάδοσης λόγω της συνηθισμένης φυσικής αδυναμίας άμεσης σύνδεσης αυτών των δύο αξόνων. Αυτό, φυσικά, δεν παρεμβαίνει στην επιλογή της σχέσης μετάδοσης υπερπολλαπλασιασμένη ταχύτηταμε τέτοιο τρόπο ώστε να τείνει σε τιμή 1:1, αλλά η κίνηση σε κάθε περίπτωση θα πραγματοποιείται μέσω γραναζιών με όλες τις σχετικές απώλειες.
Από τα προφανή πλεονεκτήματα ενός κιβωτίου ταχυτήτων δύο αξόνων, μπορεί κανείς να σημειώσει τη συμπαγή του σε σύγκριση με ένα κιβώτιο ταχυτήτων τριών αξόνων, αλλά λόγω της απουσίας μιας ενδιάμεσης σειράς γραναζιών, η μεταβλητότητα της επιλογής μειώνεται σχέσεις μετάδοσης. Έτσι, μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπου το χαμηλό βάρος και το μέγεθος είναι πιο σημαντικά από την υψηλή ροπή και ευρύ φάσμασχέσεις μετάδοσης.
Αντί για συμπέρασμα
Φυσικά, σε αυτό το υλικό αφήσαμε πίσω μερικές τεχνικές λεπτότητες και αποχρώσεις. Ακριβής σχεδιασμός συγχρονιστών με παξιμάδια, ελατήρια, μπάλες και δακτυλίους συγκράτησης, χαρακτηριστικά λειτουργίας μη συγχρονισμένων κιβωτίων ταχυτήτων, διαφορές και πλεονεκτήματα υπάρχοντες τύπουςκίνηση συμπλέκτη με γρανάζια - όλα αυτά αφέθηκαν σκόπιμα στην άκρη για να μην υπερφορτωθούν λεπτομερείς πληροφορίεςαυτοί που απλώς προσπαθούν να κατανοήσουν τις αρχές της μηχανικής. Ακριβώς για ένα τέτοιο κοινό γράφτηκε αυτό το κείμενο - σχεδόν ένα άτομο που δεν γνωρίζει εσωτερική συσκευήκιβώτιο ταχυτήτων, θα μάθει κάτι νέο από αυτό. Αλλά για αρχάριους που θέλουν να μάθουν τι υπάρχει στο άλλο άκρο του μοχλού χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων, το άρθρο μπορεί να είναι χρήσιμο. Εξάλλου, η γνώση δεν δίνει μόνο θεωρητικές γνώσεις - τώρα θα γίνει σαφές σε πολλούς πώς να χειρίζονται σωστά το αυτοκίνητό τους: γιατί δεν πρέπει να βάζετε γρανάζια που δεν προορίζονται για οδήγηση με την επιλεγμένη ταχύτητα, γιατί δεν πρέπει να βιάζεστε σε αλλαγές ή προσποιούνται ότι χρησιμοποιούν ένα "διαδοχικό γρανάζι" όταν χειρίζεστε ένα αστικό αυτοκίνητο σε κανονικές αστικές συνθήκες, γιατί εξακολουθεί να είναι απαραίτητο να αλλάξετε το λάδι όχι μόνο στον κινητήρα, αλλά και στο κιβώτιο ταχυτήτων. Και αν κάποιος το σκεφτεί ή βγάλει νέα συμπεράσματα για τον εαυτό του, σημαίνει ότι όλα αυτά δεν γράφτηκαν μάταια. Και αυτό, όπως γνωρίζετε, είναι το πιο σημαντικό.
Λοιπόν, τώρα είναι ξεκάθαρο πώς λειτουργεί ένα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων;
