U kojim automobilima su uvedeni pogoni na točkove? Vrste mjenjača

Mjenjač u automobilu dizajniran je za prijenos obrtnog momenta motora na pogonske kotače, kao i za promjenu vučne sile pogonske jedinice, ovisno o radnim uvjetima automobila. Budući da napredak automobilske industrije ne miruje, već ide naprijed, mjenjači automobila se postepeno poboljšavaju i mijenjaju.

Danas se razlikuju sljedeće vrste mjenjača:

• Mehanički (ručni mjenjač)
• Automatski (automatski mjenjač)
• Robotski (ručni mjenjač)
• CVT (varijator)

Prvi ručni mjenjač nastao je prije više od sto godina, idealan je za vozača koji želi osjetiti punu snagu motora svog željeznog konja. Automobili sa ručnim mjenjačem najčešće se koriste u takmičenjima u uličnim trkama, gdje su pilotu potrebne pravovremene promjene obrtnog momenta motora. Takođe, automobili opremljeni ručnim menjačem koriste se i za terensku upotrebu, na svim vrstama takmičenja i revija. Automobil sa ručnim menjačem je zgodan jer vozač samostalno kontroliše obrtni moment i dinamiku ubrzanja.

Prednosti ručnog mjenjača (mehanika):

• Relativno mala težina ručnog mjenjača
• Nije potrebno dodatno hlađenje
• Jeftino
• Visoka efikasnost
• Mogućnost vuče drugog vozila
• Mogućnost pokretanja automobila pomoću potisne šipke

Značajni nedostaci ručnog mjenjača uključuju sljedeće točke:

• Zamorno mijenjanje brzina
• Potrebno radno iskustvo (glatko mijenjanje brzina)
• Dugo vreme promene stepena prenosa

Treba napomenuti da je za normalan rad ručnog mjenjača potrebno kvačilo i, shodno tome, treća pedala u automobilu. Kvačilo je dodatna jedinica koja je odgovorna za glatko prebacivanje brzina. Prema strukturi, ručni mjenjači se dijele na dva tipa: troosovinski i dvoosovinski mjenjači. Verzija s tri osovine sastoji se od srednjeg, pogonskog i pogonskog vratila, verzija s dvije osovine nema međuosovinu.

Unatoč svim nedostacima ručnog mjenjača, često se koristi u stvaranju automobila, na primjer, u Rusiji, u Americi, začudo, potrošači preferiraju automobile s automatskim mjenjačem.

Robotski mjenjač Ručni mjenjač (Robot)

Čini se da je, na osnovu imena, ručni mjenjač prikladniji u kategoriji automatskih mjenjača, ali ne. Ručni menjač se može klasifikovati kao ručni menjač. Robotski mjenjač je sastavljen po mehaničkom principu, ali glavna razlika od njega je mjenjač, ​​koji se vrši elektronski. Jednostavno rečeno, ručni mjenjač je malo modificiran ručni mjenjač.

Nažalost, performanse ručnog mjenjača ne mogu se nazvati dobrim; Robotska kutija, kao i mehanička, sastoji se od jedinice sa osovinama i zupčanicima i mikroprocesora koji upravlja vanjskim senzorima.

Prednosti robotskog mjenjača:

• Olakšava proces upravljanja vozilom
• Ekonomičan
• Jednostavnost upotrebe
• Niska cijena mehanizma i komponenti

Uz mali broj pozitivnih aspekata, ručni mjenjač ima značajan negativan: u procesu mijenjanja brzina, sam mjenjač "razmišlja" i promjene brzina se događaju naglo, što zauzvrat nema najbolji učinak na performanse motora. Prilikom upravljanja automobilom s robotskim mjenjačem, može se primijetiti blagi pomak pri pokretanju.

Vjeruje se da su robotski mjenjači budućnost, s obzirom na njihov ogroman resurs i relativno nisku cijenu, kompanije poput Forda, Mitsubishija i BMW-a klade se na poboljšanje ove vrste mjenjača.

Automatski mjenjači (Automatski)

Automatski mjenjač je posebna jedinica prijenosa koja služi za prijenos obrtnog momenta sa motora na točkove automobila bez intervencije vozača. Automatski mjenjači se široko koriste u svjetskoj automobilskoj industriji automobile opremljene ovom vrstom mjenjača preferiraju ljudi svih zemalja i uzrasta

Automatski menjači se razlikuju po broju brzina, načinu na koji se menjaju i vrsti kvačila ovo je jedini tip menjača danas koji može imati do 8 brzina.

Automatski menjač uključuje:

• Planetarni mjenjač sa zupčanicima i satelitima
• Pretvarač obrtnog momenta
• Hidraulički sistem

Mjenjač je glavni element automatskog mjenjača, pretvarač obrtnog momenta je odgovoran za pretvaranje momenta, a hidraulički sistem je odgovoran za kontrolu planetarnog mjenjača. Za normalan rad automatskog mjenjača koristi se posebno ulje za mjenjače koje podmazuje glavne komponente kutije. Marka ulja mora biti naznačena na mjernoj šipki automatskog mjenjača.

Ovaj tip mjenjača ima nekoliko načina rada: sportski, klasični i zimski, što je prilično zgodno pri upravljanju automobilom u određenim uvjetima, a ima i funkciju ručnog mijenjanja brzina.

Prednosti upravljanja automobilom sa automatskim mjenjačem su sljedeće:

• Jednostavnost upravljanja. Nema potrebe razmišljati o tome koju brzinu uključiti, možete se koncentrirati samo na pokret. Ovo je tip mjenjača koji je pogodan za vozače početnike i žene.
• Nježan rad motora. Zbog pretvarača obrtnog momenta, automatski mjenjač sam bira režim pri pokretanju, nema trzanja prilikom prebacivanja.
• Mogućnost povećanja broja brzina

Nedostaci upravljanja automobilom sa automatskim mjenjačem:

• Povećana potrošnja goriva
• Teška težina
• Visoki troškovi održavanja i komponenti
• Gubitak u dinamici i brzini u poređenju sa ručnim menjačem
• Nedostatak kontrole prilikom zanošenja/klizanja automobila
• Nemogućnost vuče drugog vozila
• Ako se auto sa automatskim menjačem zaglavi u blatu i snegu, ne može se "ljuljati"

CVT menjač (CVT)

Drugi mjenjač koji predstavlja tipove automatskih mjenjača je CVT. CVT je isti automatski, samo bez stepena. Njegov zadatak je isti - prenošenje obrtnog momenta sa pogonske jedinice na pogonske točkove.

Varijator uključuje: diferencijal odgovoran za raspodjelu momenta, pretvarač momenta koji pretvara zupčanike, planetarni mehanizam koji zauzvrat osigurava rotaciju sekundarnog vratila i upravljačku jedinicu odgovornu za kontrolu elektronike.

Popularni tipovi varijatora su sa remenskim pogonom, njihov naziv je CVT varijator i torusni varijatori su manje uobičajeni. Varijator je jedini tip automatskog mjenjača koji mijenja brzinu bez karakterističnog "režanja" motora.

Pa ipak, da biste odabrali automobil s odgovarajućim mjenjačem, morate sami odrediti što u konačnici želite dobiti: dinamiku i brzinu, efikasnost, lakoću vožnje ili nisku cijenu automobila. Nakon što su postavljeni svi prioriteti, možete napraviti pravi izbor u korist jedne ili druge jedinice prijenosa.

Glavni zupčanik automobila je prijenosni element, u najčešćoj verziji, koji se sastoji od dva zupčanika (pogonski i pogonski), dizajniran za pretvaranje obrtnog momenta koji dolazi iz mjenjača i prijenosa na pogonsku osovinu. Dizajn glavnog stepena prenosa direktno utiče na vučnu i brzinsku karakteristiku vozila i potrošnju goriva. Razmotrimo uređaj, princip rada, vrste i zahtjeve za mehanizam prijenosa.

Princip rada

Opšti pogled na hipoidni završni pogon

Princip rada glavnog zupčanika je prilično jednostavan: dok se automobil kreće, obrtni moment od motora se prenosi na varijabilni mjenjač (Mjenjač), a zatim, kroz glavni zupčanik i pogonska vratila automobila. Dakle, konačni pogon direktno mijenja obrtni moment koji se prenosi na točkove mašine. Shodno tome, kroz njega se mijenja i brzina rotacije kotača.

Glavna karakteristika ovog mjenjača je prijenosni omjer. Ovaj parametar odražava omjer broja zubaca pogonjenog zupčanika (povezanog na kotače) i pogonskog zupčanika (povezanog sa mjenjačem). Što je veći omjer prijenosa, automobil brže ubrzava (više obrtnog momenta), ali se maksimalna brzina smanjuje. Smanjenje omjera prijenosa povećava maksimalnu brzinu, dok automobil počinje sporije ubrzavati. Za svaki model automobila, omjer prijenosa se bira uzimajući u obzir karakteristike motora, mjenjača, veličine kotača, kočionog sistema itd.

Dizajn i osnovni zahtjevi za glavni prijenosnik

Dizajn dotičnog mehanizma je jednostavan: glavni zupčanik se sastoji od dva zupčanika (reduktor). Pogonski zupčanik je manjih dimenzija, a povezan je sa izlaznom osovinom mjenjača. Pogonski zupčanik je veći od pogonskog zupčanika i povezan je sa i, shodno tome, sa točkovima automobila.

Šema glavnog zupčanika pogonske osovine automobila: 1 - pogonski točkovi; 2 - osovinsko vratilo; 3 - pogonski zupčanik; 4 - pogonsko vratilo; 5-pogon

Razmotrimo osnovne zahtjeve za glavnu opremu:

• minimalni nivo buke i vibracija tokom rada;
• minimalna potrošnja goriva;
• visoka efikasnost;
• osiguranje visoke vučne i dinamičke karakteristike;
• proizvodnost;
• minimalne ukupne dimenzije (za povećanje razmaka od tla, a ne za podizanje nivoa poda u automobilu);
• minimalna težina;
• visoka pouzdanost;
• minimalna potreba za održavanjem.

Efikasnost glavnog zupčanika može se povećati povećanjem kvaliteta izrade zubaca oba zupčanika, kao i povećanjem krutosti delova i upotrebom kotrljajućih ležajeva u konstrukciji. Imajte na umu da je kod reduktora zupčanika putničkih automobila najčešće potrebno smanjiti vibracije i buku tokom rada. Vibracije i buka se mogu svesti na minimum osiguravanjem pouzdanog podmazivanja zubaca, povećanjem preciznosti uključivanja zupčanika, povećanjem prečnika vratila i drugim mjerama koje povećavaju krutost elemenata mehanizma.

Klasifikacija završnih pogona

Po broju parova zupčanika

• Single - ima samo jedan par zupčanika: pogon i pogon.
• Dvostruki - ima dva para zupčanika. Dijeli se na dvostruko centralno ili dvostruko razmaknuto. Dvostruki centralni se nalazi samo u pogonskoj osovini, a dvostruki razmaknut se takođe nalazi u glavčini pogonskih točkova. Koristi se u kamionima, jer im je potreban veći omjer prijenosa.

Jednostruki i dvostruki krajnji pogon

Po vrsti spoja zupčanika

• Cilindrične. Koristi se na vozilima s pogonom na prednje kotače kod kojih su motor i mjenjač poprečno smješteni. Ova vrsta veze koristi zupčanike sa ribljom kostom i kosim zubima.
• Konusno. Koristi se na onim automobilima sa pogonom na stražnje kotače kod kojih veličina mehanizama nije važna i nema ograničenja u pogledu razine buke.
• Hypoid je najpopularniji tip spoja zupčanika za vozila sa pogonom na stražnje kotače.
• Pužni zupčanik se praktički ne koristi u dizajnu mjenjača automobila.

Cilindrični završni pogon

Po rasporedu

• Postavlja se u mjenjač ili pogonsku jedinicu. Kod vozila s pogonom na prednje kotače, glavna brzina se nalazi direktno u kućištu mjenjača.
• Smješten odvojeno od kontrolnog punkta. Kod vozila sa pogonom na stražnje kotače, glavni par zupčanika nalazi se u kućištu pogonske osovine zajedno s diferencijalom.

Imajte na umu da u vozilima s pogonom na sve kotače lokacija glavnog para zupčanika ovisi o vrsti pogona.

Bevel završni pogon

Prednosti i nedostaci

Pužni završni pogon

Svaka vrsta zupčanika ima svoje prednosti i nedostatke. Pogledajmo ih:

• Cilindrični glavni zupčanik. Maksimalni omjer prijenosa je ograničen na 4,2. Dalje povećanje omjera zubaca dovodi do značajnog povećanja veličine mehanizma, kao i povećanja razine buke.
• Hipoidna glavna brzina. Ovaj tip karakterizira nisko opterećenje zuba i smanjena razina buke. U ovom slučaju, zbog pomaka u mreži zupčanika, trenje klizanja se povećava i efikasnost se smanjuje, ali istovremeno postaje moguće spustiti pogonsku osovinu što je niže moguće. Omjer prijenosa za putnička vozila – 3,5-4,5; za teret – 5-7;.
• Konusni glavni zupčanik. Rijetko se koristi zbog velike veličine i buke.
• Pužni glavni zupčanik. Ova vrsta zupčanika se praktički ne koristi zbog složenosti proizvodnje i visoke cijene proizvodnje.

Glavni stepen prenosa je sastavni deo mjenjača od kojeg zavise potrošnja goriva, maksimalna brzina i vrijeme ubrzanja vozila. Zbog toga se prilikom podešavanja mjenjača par zupčanika često zamjenjuje poboljšanom verzijom. Ovo pomaže u smanjenju opterećenja mjenjača i kvačila, kao i poboljšanju dinamike ubrzanja.

Prijenos auto ( pogonski sklop) obezbeđuje prenos sila (momenta) sa motora na pogonske točkove, kao i transformaciju (transformaciju) ovih sila u zavisnosti od uslova vožnje. Transmisija uključuje sve komponente i mehanizme automobila koji povezuju motor sa pogonskim točkovima.

Potrebno je razlikovati prijenose automobila sa pogonom na stražnju osovinu (klasična vozila), s pogonom na prednje kotače i automobila sa pogonom na sve kotače. Također, prijenos vozila s pogonom na sve kotače dizajniranog za korištenje u terenskim uvjetima (SUV) će se razlikovati od prijenosa vozila s pogonom na sve kotače dizajniranog za asfaltirane puteve.

Formula točkova automobila sa zadnjim ili prednjim pogonom je napisana 4x2 (tj. četiri točka, od kojih su dva pogonska). Formula točkova automobila sa pogonom na prednjoj i zadnjoj osovini je napisana - 4x4 (tj. četiri točka - svi pogonjeni).

Mehanizmi prijenosa uključuju: kvačilo, mjenjač(uključujući , prijenosna kutija I izvod snage za pomoćne mehanizme) , kardanski mjenjač, ​​završni pogon, diferencijal, pogoni na pogonske kotače i neki drugi mehanizmi .

Završni pogon, mjenjač i prijenosno kućište (ako su u opremi). ukupni omjer prijenosa prijenos automobila.

1). Kvačilo služi za spajanje motora sa mjenjačem, kao i za njihovo privremeno odvajanje (na primjer, u vrijeme promjene stepena prijenosa).

Na automobilima se koriste „suhe“, jedno- ili dvostruke tarne spojke s mehaničkim (obično kabelskim) ili hidromehaničkim pogonom, kao i fluidne spojke i pretvarači obrtnog momenta.

Rad tarnih kvačila temelji se na korištenju sila trenja između čvrstih površina, posebno između potisne ploče kvačila, tarnih obloga pogonjenog diska kvačila i zamašnjaka motora. Prikazan je dizajn jednolimenog suvog tarnog kvačila putničkog automobila crtanje. Šema hidrauličkog i kablovskog pogona

Hidromehanička kvačila i pretvarači obrtnog momenta prenose obrtni moment od motora do menjača izlažući radne delove mehanizma fluidu (obično specijalnom ulju) koji cirkuliše unutar kućišta pretvarača obrtnog momenta. Dizajn pretvarača obrtnog momenta je prikazan u crtanje. Možete pročitati o radu jednostavnog pretvarača obrtnog momenta Evo.

2). Prijenos služi za promjenu vučnih sila (momenta) koje se prenose sa motora na pogonske kotače, kao i za odvajanje motora od mjenjača (uključujući i dugotrajno) i osiguranje kretanja vozila unatrag.

Potreba za promjenom vučnih sila na kotačima nastaje kada se promijene uslovi vožnje vozila (uslovi na putu). Najveći napor na pogonskim točkovima je potreban prilikom pokretanja automobila. Prilikom vožnje u teškim uvjetima na cesti (na primjer, strm uspon ili off-road), snaga motora će se potrošiti na savladavanje otpora kretanja vozila. Prilikom vožnje u povoljnim uslovima na putu (na primjer, glatki autoput), snaga motora se može "potrošiti" da ubrza automobil.

U zavisnosti od uslova vožnje, vozač bira (uključuje) jednu ili drugu brzinu u mjenjaču, uključuje stupnjeve prijenosa s različitim prijenosnim odnosima i na taj način mijenja obrtni moment na pogonskim kotačima. U automatskim menjačima, brzina se kontroliše preko sistema za kontrolu uključivanja, bez direktnog učešća vozača.

Prilikom promjene (povećanje/smanjenje) momenta na pogonskim kotačima, njihova brzina rotacije se mijenja obrnuto proporcionalno, za isti iznos.

Savremena automobilska vozila koriste dvo-, troosovinske mjenjače sa jednostavan zupčanik i eksterni zupčanici, kao i zupčanici i reduktori planetarni tip I varijatori. Broj brzina za naprijed može biti u rasponu od 3 - 7, unazad - 1 - 2. Prijenosni odnosi su dati u tehničkim karakteristikama prijenosa određenog vozila.

Opću strukturu osovinskog mehaničkog mjenjača možete pogledati na pirinač.

Glavni dijelovi osovinskog mjenjača su osovine (primarne, sekundarne, srednje), zupčanici, sinhronizatori, ležajevi, dijelovi mehanizma mjenjača (za "ručne" kutije - viljuške, šipke itd.). Planetarni mjenjači uključuju osovine (pogonske, pogonske, centralne), set planetarnih zupčanika koji se sastoji od seta zupčanika (satelit, sunčani i krunski zupčanici) i nosača, kočionih uređaja trenjem, hidrauličkog ili elektro-hidrauličnog mehanizma za upravljanje mjenjačem. .

Raspravlja se o radu jednostavnog zupčanika i planetarnog zupčanika Evo.

Kutija za prijenos ima uređaj sličan mjenjaču, ugrađen je iza glavnog mjenjača (ponekad su mjenjač i prijenosno kućište strukturno spojeni u jedno kućište) i služi za raspodjelu (distribuciju) sile na sve postojeće pogonske osovine vozila. Kućište prijenosa, u pravilu, ima dva stupnja prijenosa - visoku (direktnu) i nisku, što udvostručuje ukupan broj stupnjeva prijenosa i omogućava vam odabir prijenosnih omjera za vožnju u teškim terenskim uvjetima. Kutija sadrži mehanizam za uključivanje/isključivanje jedne od osovina i krajnji pogon sa međuosovinskim diferencijalom, ako je predviđen stalni pogon na sve točkove. Može postojati i mehanizam za zaključavanje središnjeg diferencijala.

3). Kardanski prenos služi za prenos rotacije sa mjenjača (transfera) na glavni zupčanik pogonske osovine pod stalno promjenjivim uglovima nagiba i rastojanjem između osovina vozila (baze).

Ugao nagiba pogonskog vratila mora se promijeniti zbog činjenice da je pogonska osovina automobila pričvršćena na karoseriju (okvir) preko elemenata ovjesa (tj. ne kruto) i ima određeni stupanj slobode. Iz istog razloga se mijenja i razmak između osovina automobila. Dakle, kada ubrzavate automobil, stražnja pogonska osovina teži da "sustigne" prednji dio karoserije, a pri kočenju, naprotiv, "zaostaje".

Kardanski prijenos može se sastojati od jedne ili više osovina, kardanskih zglobova, elastičnih spojnica i ovjesnih spojnica.

Možete vidjeti uređaj kardanskog mjenjača putničkog automobila .

4). glavna brzina prenosi obrtni moment pod uglom od 90º sa pogonskog vratila na pogonske točkove, menja obrtni moment u skladu sa svojim prenosnim odnosom.

Postoje jednostruki i dvostruki glavni zupčanici. Zupčanici mogu biti konusni i/ili cilindrični. Pojedinačni jednostavni zupčanici sastoje se od pogonskog i gonjenog zupčanika. Pogonski mali zupčanik je konusni zupčanik sa spiralnim zupcima, ugrađen u kotrljajuće ležajeve i pogonjen sa kardanskog vratila, ili direktno sa osovine mjenjača. Gonjeni veliki zupčanik, sa spiralnim zupcima, pričvršćen je vijcima na kutiju diferencijala. U hipoidnim zupčanicima, os malog konusnog zupčanika je pomaknuta prema dolje u odnosu na os velikog pogonjenog zupčanika za 30 - 40 mm.

Hipoidni zupčanici se proizvode u "parovima" i označavaju. Zamjenu zupčanika treba izvoditi samo u kompletu.

Uređaj krajnjeg pogona je prikazan u crtanje.

e). Diferencijal raspoređuje obrtni moment između pogonskih točkova (osovina) i omogućava pogonskim točkovima automobila da se rotiraju različitim brzinama, što je neophodno kada automobil savija i kada se točkovi susreću sa različitim uslovima na putu (na primer, jedan točak je na ravnoj površini, a drugi je kretanje po neravnim površinama).

Najviše se koriste diferencijali sa konusnim zupčanicima. Diferencijal ima kućište (kutiju diferencijala) u kojem su smješteni bočni zupčanici i satelitski zupčanici postavljeni na osovinu.

Navedeno svojstvo diferencijala, u slučaju razlike u prianjanju pogonskih točkova na podlogu, često dovodi do proklizavanja jednog od točkova (točak sa manjim koeficijentom prianjanja na kolovoz). Da bi se eliminisao ovaj neželjeni efekat, na terenskim vozilima se koriste diferencijali sa ograničenim proklizavanjem (samoblokirajući diferencijali) ili se koriste mehanizmi za blokadu diferencijala.

Diferencijalna struktura je prikazana u crtanje.

5). Pogoni na točkove.

Osovine pogonskih osovina ugrađene su u osovinske rukavce grede pogonske osovine i služe za prijenos rotacije s diferencijala na kotače. Prema radnim uslovima, osovinske osovine se dijele na dva glavna tipa: napola istovaren I potpuno istovaren.

Poluopterećena osovina leži na jednom kraju u kutiji diferencijala, a na drugom kraju u ležaju osovine.

Potpuno neopterećena osovina leži na jednom kraju u kutiji diferencijala, a na drugom je preko prirubnice povezana sa glavčinom točka. Zauzvrat, glavčina kotača na ležajevima je ugrađena na kraju čahure osovine. Kod ove instalacije, osovinsko vratilo prenosi samo obrtni moment. Sve ostale sile percipira greda pogonske osovine kroz ležajeve.

Pogonska osovina je uobičajeno kućište (greda) sa centralnim kućištem radilice i poluaksijalnim rukavima. U kućištu radilice nalazi se glavni zupčanik i diferencijal. Osovine su ugrađene u poluaksijalne čahure.

Prednji pogoni sadrže element kao što je spoj konstantne brzine, osiguravajući ujednačenu rotaciju točkova u njihovim različitim prostornim položajima pri okretanju automobila.

Prikazan je pogon na zadnje točkove klasičnog automobila , prikazan je pogon na prednjim točkovima crtanje. Možete pročitati o spoju konstantne brzine Evo.

Postojeći tipovi mjenjača su u suštini odgovor na zahtjeve ljubitelja automobila. Kutija zajedno sa volanom omogućava efikasnu kontrolu mogućnosti modernog automobila. Neki ljudi vole udobnost, neki se brzo umore od kontrole, drugi ne znaju ništa da urade i svega se boje. U modernoj klasifikaciji postoje tri glavne vrste mjenjača i njihove varijante:

• mehanički sistem, ručna metoda mijenjanja brzina;
• automatski višebrzinski mjenjač;
• kontinuirano varijabilni sistem varijatora;
• robotska kutija.

Unatoč činjenici da se potonji tip smatra varijantom ručnog mjenjača, postojeće razlike od klasične sheme omogućavaju da se istakne u zasebnoj liniji. Možete ga sigurno definirati kao zaseban tip mjenjača.

Motor sa unutrašnjim sagorevanjem nije u stanju da efikasno radi u širokom rasponu brzina rotacije, stoga se koriste različite vrste menjača koji smanjuju brzinu rotacije pogonskih vratila. To se događa ili uz pomoć seta zupčanika i kotača, kao u glavnim vrstama mjenjača, ili uz pomoć potisnih remena i remenica - u dizajnu CVT mjenjača.

CVT mjenjač najbolje odgovara životnom stilu moderne osobe i omogućava vam da potpuno napustite kontrolu prijenosa. Prvi zahteva maksimalno učešće vozača u kontroli brzine i obrtnog momenta točkova. Automatski mjenjač uvelike je pojednostavio život osobe za volanom, ali zahtijeva pažljivu pažnju na svoj rad.

Prije nego što odgovorite na pitanje - koji tip mjenjača je bolje odabrati, trebali biste odrediti svoj stav prema automobilu i stepen vašeg učešća u vožnji automobila.

Jednostavni i pouzdani ručni sistemi

Mehanički sistem mjenjača, koji se naziva i "mehanika" ili "ručka", najčešći je i najjednostavniji tip mjenjača. U modernim automobilima predstavljen je u dvije vrste:

• višeosovinska, u kojoj su zupčanici smješteni na dvije ili tri paralelne osovine i naizmenično se spajaju ovisno o potrebnom omjeru prijenosa;
• planetarni, u kojem su zupčanici i zupčanici u stalnoj mreži u nekoliko redova, odabir para s potrebnim omjerom prijenosa vrši se pomoću kvačila ili frikcionih paketa.

U vozilima na točkovima, planetarni tip mehanike se koristi samo u automatskim menjačima, brdskim biciklima i vojnoj opremi. Planetarni zupčanik je kompaktniji i lakši od mehanizma sa više osovina, ali je mnogo skuplji za proizvodnju.

Moderni putnički automobili s pogonom na prednje kotače imaju dvoosovinski dizajn i najmanje 5 stupnjeva prijenosa za kretanje naprijed i jedan unatrag. Skuplji modeli automobila mogu biti opremljeni šestostepenim mjenjačem. U isto vrijeme, 5. i 6. su overdrive - izlazna osovina mjenjača rotira se pri većim brzinama radilice motora. Ovo je više nego dovoljno za ručnu kontrolu.

Glavni problem ručnog mjenjača je taj što, prilikom prebacivanja brzina na komandu, ručke glatko i bez udaraca uključuju parove spiralnih zupčanika različitih ugaonih brzina. Za izjednačavanje brzine u kutiji, svaki par zupčanika opremljen je prstenom za sinhronizaciju od bronze.

Prilikom promene stepena prenosa, vozač otpušta kvačilo, čime omogućava sinhronizatorima da izjednače brzinu rotacije stepena prenosa. Nakon toga, ručica mjenjača, bilo direktno ili preko sistema šipki ili kabelskih pogona, pomiče zupčastu spojnicu unutar kućišta kutije, čime se uključuje potreban par zupčanika. Ostaje samo otpustiti pedalu kvačila i nastaviti vožnju.

Takve mehaničke kutije se nazivaju sinhronizovane. Upravljanje njima je prilično jednostavno i praktično ako imate određenu vozačku vještinu. Istina, nepotpuno otpuštanje kvačila, proklizavanje ili drugi problemi s onemogućavanjem mjenjača dovode do toga da se mehanički sinhronizatori počnu intenzivno istrošiti, do tačke u kojoj je nemoguće uključiti brzinu bez srednjeg postavljanja ručke u neutralni položaj . Prelazak u sljedeću brzinu se događa nakon ponovnog stiskanja kvačila. Ova metoda prebacivanja je ranije bila široko korištena, a sada se koristi na kamionima sa mehaničarima koji nisu opremljeni sistemom sinhronizatora.

Bitan! Istrošeni sinhronizatori, osim što otežavaju uključivanje zupčanika, dovode do intenzivnog habanja zupčanika i lokalnog lomljenja pojedinih dijelova zuba.

Ručni mjenjač je najpouzdaniji i najekonomičniji od vozača da ima dovoljno kvalifikacija i naporan rad da stalno mijenja brzine u tandemu s radom na papučici kvačila. Ali, koliko je čudno, mnogi vozači svjesno biraju u korist mehaničara. Po njihovom mišljenju, mehaničari, čak i uz povećanu fizičku aktivnost, pružaju veći užitak u vožnji automobila od robotskih ili automatskih mjenjača.

Sekvencijalni menjač, ​​kao najviša tačka u razvoju mehanike

Bilo bi preciznije nazvati ovu kutiju ručnim mjenjačem sa sekvencijalnim ili linijskim mjenjačem. Ideja je došla iz oblasti razvoja sportskih brzih automobila. Moderan sekvencijalni mjenjač je napravljen prema konvencionalnom ručnom mjenjaču s elektronski kontroliranim pogonom kvačila i hidrauličnim prijenosom prijenosa. Posebna karakteristika sekvencijalnog mjenjača je poštovanje strogog slijeda brzina.

Prednosti sekvencijalnog mehanizma uključuju:

• najveća brzina mjenjača;
• usklađenost s redoslijedom prebacivanja omogućava "bezbolan" rad s vrlo visokim brzinama i snagom motora;
• Metoda upravljanja pomoću lopatica na volanu omogućava vam da prilično udobno kontrolirate kretanje čak i pri velikim brzinama ili u teškim uvjetima na cesti.

U takvim kutijama koriste se cilindrični zupčanici i ne koriste se prekidači sinhronizatora. Usklađivanje brzina rotacije zupčanika i točka vrši se pomoću računala pomoću senzora brzine. Umjesto zupčaste spojnice, tu je bregasti mehanizam za promjenu brzina. Zahvaljujući tome, vrijeme aktivacije brzine je otprilike 70-80% manje nego kod konvencionalne mehanike. Za rad hidrauličkih pogona koristi se posebna jedinica - akumulator radnog fluida visokog pritiska.

Robotski sistemi prenosa

Za razliku od sekvencijalnih sistema, robotski tip kutije ima elektromehanički pogon koji uključuje par zupčanika. Osnova sheme je ručni mjenjač, ​​izgrađen na sistemu od dva radna vratila-redova zupčanika. Parni brojevi se skupljaju na jednoj osovini, neparni - na drugoj. Svako vratilo ima svoj disk kvačila i može se uključiti i isključiti nezavisno.

Ova vrsta kutije koristi predselektivni način rada. Trik dizajna je da kompjuter, koristeći podatke o načinu rada menjača unapred, izračunava sledeći stepen prenosa koji je najpogodniji za uključivanje. Koristeći solenoid, uključuje se u suprotni red brzina kada je kvačilo isključeno. U trenutku prebacivanja, ostaje samo da se uključi kvačilo i nastavi sa vožnjom. Zahvaljujući tome, prebacivanje se odvija vrlo velikom brzinom.

Na svoj način, robotske kutije zauzimaju srednju poziciju između automatskih kutija i mehanike. Štaviše, u smislu izvršenih funkcija i stepena kompjuterizacije, ova vrsta kutije se može nazvati automatijom od postojećih hidromehaničkih sistema.

Najpoznatiji i oglašeni robotski tip mjenjača je sedmostepeni DSG mjenjač, ​​ugrađen na VW modele s malim kapacitetom motora. Recenzije o radu kreću se od reklamnog i pohvalnog entuzijazma do otvoreno negativnih.

Ako razmišljate o kupovini automobila sa sličnim sistemom prijenosa, trebali biste uzeti u obzir sljedeće:

1. Robotski mjenjač je vrlo složen mehanizam, a najmanje od svega, ovaj tip mjenjača je namijenjen za brzo sagorijevanje gume u ludim trkama. Kutije su teške za rukovanje, održavanje i popravku.
2. Trebali biste se naviknuti na DSG kontrole najmanje dvije sedmice. Ljubiteljima mehanike ovaj tip deluje sporo i nepredvidivo, dok vozačima koji su prešli sa hidromehaničkih menjača deluje nasumično.
3. Već sada, kvalitet robota nam omogućava da pružimo 5 godina garancije i 150 hiljada pređenih kilometara.

Zanimljivo! Unatoč svim kritikama, roboti su jeftiniji za proizvodnju, imaju veću efikasnost i, prema mišljenju stručnjaka, možda će ova vrsta istisnuti zastarjelu hidrauličku mehaniku sa tržišta putničkih automobila.

Najsloženiji tip mjenjača je automatski i CVT

Što više funkcija mjenjač obavlja, složenija je njegova proizvodnja, niža je njegova pouzdanost i veća cijena. Sve vrste automatskih mjenjača automobila uvijek su bile i ostale najskuplje i neekonomičnije. Dizajn ovog tipa predstavljaju hidromehanički i adaptivni mjenjači. Shema se zasniva na dvije glavne jedinice - pretvaraču obrtnog momenta i planetarnom mjenjaču.

U modernim automatskim mjenjačima pretvarač zakretnog momenta igra ulogu kompenzatora, povećavajući ili smanjujući glavni zupčanik planetarnog mehanizma za malu količinu. Dakle, zajednički rad dvije jedinice osigurava optimalan broj prijenosa u specifičnim uvjetima.

Veliki gubici u hidraulici primorali su inženjere da donekle poboljšaju rad ove vrste mašina. Sada je rad pretvarača obrtnog momenta pri brzinama iznad 20 km/h blokiran kvačilom, a obrtni moment se prenosi direktno preko kvačila na planetarni mjenjač.

U nekim slučajevima, umjesto spajanja pretvarača obrtnog momenta, njegove funkcije u prijelaznim režimima se osiguravaju klizanjem paketa tarnih obloga, što je jednostavnije i efikasnije.

Jedna od vrsta automatskog mjenjača je adaptivni automatski mjenjač, ​​u kojem kompjuterska upravljačka jedinica bira najpogodniji omjer prijenosa u planetarnom mjenjaču.

Ovaj tip automatskog mjenjača i dalje ostaje bez premca u prijenosu terenskih vozila, terenskih vozila i automobila s velikim kapacitetom motora. Teško je održavati i popravljati te zahtijeva visoke kvalifikacije i kvalitetan potrošni materijal.

CVT sistemi

Kao rezultat 30 godina evolucije prvih varijatora za kolica i skutere male snage, tehnolozi su uspjeli dovesti nivo pouzdanosti i izdržljivosti potisnog pojasa (glavnog elementa kontinuirano varijabilnog varijatora) na potpuno prihvatljivu kilometražu od 150 hiljada km. Sam potisni remen je inženjersko čudo. Izrađen je od velikog broja apsolutno identičnih metalnih elemenata, zahvaljujući kojima pojas može biti fleksibilan i krut u isto vrijeme.

U radu je u interakciji s dvije remenice - ulaznom i izlaznom, pružajući gotovo svaki prijenosni omjer mjenjača. Moderni CVT-ovi dobili su prihvatljivu visoku efikasnost i sposobnost rada s motorima do 100 KS. CVT se može nazvati prvim od sistema koji su zaista sposobni za kontinuirano mijenjanje prijenosnog omjera.

Ova vrsta automatizacije ne voli klizanje i izuzetno je ranjiva ako je kvalitet hidrauličnog fluida nizak. U većini slučajeva, varijator je opremljen pretvaračem zakretnog momenta.

Prednosti - vrlo precizan odabir potrebnog omjera prijenosa. Ova vrsta kutije je hirovita, skupa za proizvodnju i održavanje i malo je vjerovatno da će napustiti nišu malih automobila u bliskoj budućnosti.

Više informacija o različitim vrstama mjenjača u videu:

V. Mamedov

Obrtni moment se prenosi sa motora na nekoliko pogonskih osovina vozila preko razvodne kutije, što u većini slučajeva povećava i broj brzina u mjenjaču. Kutije za prijenos su dizajnirane za obavljanje sljedećih funkcija:

• raspodeliti obrtni moment između pogonskih osovina na način da obezbedi najbolju sposobnost vozila bez pojave negativnog fenomena - „cirkulacije snage“ u menjaču;
• povećati obrtni moment na pogonskim točkovima u meri koja je neophodna za savladavanje otpora kotrljanja točkova pri vožnji po lošim putevima i van puta, kao i na strmim nagibima;
• osigurati stabilno kretanje vozila pri maloj brzini kada motor radi na maksimalnom obrtnom momentu.

Kućišta prijenosa se izrađuju prema shemama sa blokiranim, diferencijalnim ili mješovitim pogonom. Posebnost kutije sa zaključanim pogonom je da osigurava sinhronu rotaciju točkova različitih osovina, a obrtni momenti se raspoređuju proporcionalno silama otpora kotrljanja. Dakle, ako stražnja osovina ima težinsko opterećenje od 60% ukupne težine vozila 4x4, a prednja osovina ima 40%, tada će sile otpora kotrljanja kotača zadnje i prednje osovine imati omjer 60 :40 jedno drugom. Momenti koji se primjenjuju na osovinama bit će u istom omjeru na ravnom autoputu.

U praksi, zbog neravnina puta i nelinearnosti kretanja, točkovi različitih osovina prelaze različite udaljenosti, a sinhronizacija njihove rotacije izaziva pojavu „cirkulacije snage“ u menjaču, u kojoj se dodatno nalaze zupčanici, ležajevi i vratila. opterećeni, što u konačnici dovodi do njihovog povećanog habanja pri paralelnom povećanju potrošnje goriva. Gume, koje djelimično smanjuju ozbiljnost negativnih efekata „cirkulacije snage“, podložne su povećanom zagrijavanju i habanju.

U prijenosnim kutijama s diferencijalnim pogonom, obrtni moment se prenosi sa pogonskog vratila na pogonska vratila kroz diferencijal. Stoga se izlazna (pogonska) osovina takvog prijenosnog kućišta može rotirati nejednakim kutnim brzinama. Raspodjela momenata između pogonskih osovina automobila određena je dizajnom diferencijala i njegovom lokacijom u kinematičkom dijagramu. Diferencijal koji se nalazi u kućištu prijenosa naziva se međuosovinski diferencijal, za razliku od međuosovinskog diferencijala ugrađenog u pogonsku osovinu.

Prilikom okretanja automobila s prijenosnom kutijom opremljenom diferencijalom, kotači upravljane osovine rotiraju se brže od kotača neupravljanih osovina jer putuju dužu udaljenost. Razlika u brzini kompenzira se središnjim diferencijalom. Treba napomenuti da omjer između momenta na osovinama diferencijala ostaje konstantan i jednak unutrašnjem omjeru prijenosa diferencijala. S obzirom da se protok snage ne može prenijeti kroz diferencijal, "cirkulacija snage" je potpuno eliminirana.

Kod prijenosnih kućišta s mješovitim pogonom, neka pogonska vratila su međusobno povezana tako da imaju istu ugaonu brzinu, dok su druga povezana preko diferencijala. “Mješoviti” također uključuje kutije sa blokiranim diferencijalom, ili sa uređajima koji povećavaju trenje u diferencijalu.

Snaga koja se napaja iz glavnog mjenjača ili hidromehaničkog prijenosa može se prijenosnim kućištem distribuirati na jednu prednju i jednu ili dvije stražnje osovine vozila (4x4 ili 6x6), na dvije prednje i dvije stražnje osovine - na okretna postolja (8x8), na pogonske točkove jednog sa strane, na desnu i levu stranu automobila. U skladu s tim, prijenosna kućišta se nazivaju: međuosovinska, međuosovinska, međutočkovna, međubočna.

Postoje dvije sheme pogona na sve kotače: sa stalnim napajanjem prednjih kotača i s promjenjivom prednjom osovinom. U potonjem slučaju, prilikom vožnje po dobrom putu, prednja osovina se odvaja od mjenjača, što utiče na povećanje potrošnje goriva automobila.

Treba imati na umu da onesposobljavanje prednje osovine na cestama lošeg kvaliteta nije uvijek preporučljivo, jer gubici u isključenom pogonu prednje osovine mogu biti vrlo značajni, što će uticati na ukupni otpor kretanja vozila i, posljedično, njegova efikasnost goriva. Primjer toga iz domaće automobilske povijesti: na automobilu 6x6 Ural-375 prvo je ugrađeno kvačilo za odvajanje prednje osovine, a zatim je napušteno.

Ako nema potrebe za dva zupčanika u prijenosnom kućištu, onda se proizvodi s jednim direktnim zupčanikom koji ima omjer prijenosa jednak jedan, ili s jednim reduktorom. Kutije prvog tipa korištene su na američkim vojnim vozilima "Willis", njemačkom Unimog S 404, domaćim GAZ-67 i -67B; kutije drugog tipa ugrađene su na vojna vozila ZIL.

Kućišta prijenosa se u pravilu proizvode kao zasebna jedinica, koja se montira samostalno na okvir ili direktno na kućište mjenjača. Rjeđe su prijenosna kućišta i mjenjači ujedinjeni zajedničkim kućištem radilice.

Najčešće se prenosne kutije proizvode s dva zupčanika, direktnim i redukcijskim, koji predstavljaju raspon s četiri osovine montiran u jedno kućište. Kućište za prijenos automobila GAZ-63, na primjer, bilo je povezano s glavnom kutijom pomoću pogonskog vratila i imalo je posebno kvačilo zupčanika za uključivanje prednje osovine. U ovom slučaju, eliminisana je mogućnost „cirkulacije snage“ kada se automobil kreće pravolinijski.

Prilikom kreiranja mjenjača sljedeće generacije za automobil GAZ-66, bilo je moguće napustiti zupčaničku spojku, uključivanjem osovine pomicanjem kolica koji je sjedio na srednjem vratilu. Ukupna težina jedinice smanjena je za 5 kg dok je dizajn dijelova pojednostavljen. U mjenjaču vozila UAZ sa dva reduktora uvedena je blokada osovina spojenih na prednju i stražnju pogonsku osovinu vozila. Ako dođe do "cirkulacije snage" između osovina, tok snage neće proći kroz zupčanike, već će ići direktno duž međusobno blokiranih osovina. Ovo smanjuje habanje delova kutije i povećava njenu efikasnost.

Kutija za prijenos automobila ZIL-157K ima dvije faze redukcije. Brzine se mijenjaju pomoću gornjeg nosača. Prednja osovina je isključena pomoću kvačila. Kada je kvačilo uključeno, prednja i srednja osovina su direktno povezane. Između ovih osovina cirkulacijska snaga je najveća, jer je prednja osovina upravljiva. Između srednje i stražnje osovine, količina cirkulacijske snage je mala, jer su nekontrolisane i smještene blizu jedna drugoj.

U SAD-u, zapadnoevropskim zemljama i kod nas, trenutno se na troosovinskim vozilima široko koristi tandem pogon, u kojem se obrtni moment prenosi na zadnju osovinu kroz prolazno vratilo kroz srednju osovinu. Prenosno kućište sa tri pogonske osovine u ovom slučaju ima dva izlazna vratila. Primjer takvog dizajna je prijenosna kutija automobila ZIL-131. Kod njega se, kod direktnog prenosa, tok snage prenosi na srednju i zadnju osovinu bez gubitaka, a na prednju osovinu preko jednog stupa za uključivanje kada je uključena donja desna zupčasta spojnica. U prvoj fazi, tok snage se prenosi na srednju i zadnju osovinu preko dva pola (donje lijevo kvačilo je uključeno), a na prednju osovinu preko jednog pola. Sa ovim dizajnom, kutija ima visoku efikasnost i strukturno je jednostavna.

Kućišta prijenosa s asimetričnim diferencijalom koriste se na teškim vozilima. Na dvoosovinskim i troosovinskim vozilima obrtni moment se može raspodijeliti u sljedećem omjeru: na prednju osovinu - 1/3, na stražnju (ili stražnju) - 2/3. To se postiže odabirom epicikličkog diferencijalnog zupčanika čiji je prečnik 2 puta veći od prečnika sunčevog točka u planetarnom mehanizmu.

Primjer je prijenosna kutija s asimetričnim diferencijalom dvoosovinskog automobila MAZ-502. Kutija ima dva reduktora. Diferencijal raspoređuje obrtni moment: na prednju osovinu - 1/3, na zadnju osovinu - 2/3. Na teškom terenu, diferencijal prijenosnog kućišta može se zaključati. Prednja osovina u ovom dizajnu nije onemogućena.

Kutija za prijenos automobila Ural-375 prvih uzoraka, baš kao i kutija terenskog vozila MAZ-502, ima dva reduktora i planetarni asimetrični diferencijal. Pomoću zupčaste spojnice postavljene na donju osovinu mogu se izvesti tri operacije: kvačilo je u krajnjem desnom položaju - prednja osovina je uključena, protok snage se distribuira po osovinama kroz diferencijal. Trenutno, u kutijama ovog tipa, kvačilo blokira samo diferencijal, dok je osovina od prijenosnog kućišta do prednje osovine netaknuta.

U prijenosnom kućištu četveroosovinskih vozila MAZ sa simetričnim diferencijalom ugrađenim između dvije prednje i stražnje pogonske osovine, protok snage im se dovodi kroz dvije donje izlazne osovine kutije, koje su spojene na dodatne prijenosne kutije. Iz ovih mjenjača pogon ide na pogonske osovine. Kutija ima direktne i redukcijske zupčanike i izrađena je prema shemi sa međuosovinom. Brzine se uključuju pomoću gornje spojke, a diferencijal je blokiran donjom spojkom pomoću pneumatskog pogona.