Principalul dezavantaj al majorității motoarelorarderea internă este discrepanța dintre vitezele de rotație ale roților și volantului. Un dezavantaj suplimentar este faptul că cuplul maxim în unitățile de putere este atins doar într-un interval mic de rotații. La viteza maximă a volantului, se obține putere maximă.
Sunt utilizate sisteme de transmisie și diferitele sale tipuriastfel încât motorul să poată funcționa optim în diferite condiții. Majoritatea mașinilor folosesc o transmisie manuală, al cărei dispozitiv și principiu de funcționare nu sunt cunoscute de fiecare șofer.
Principiul de funcționare al cutiei de viteze
Designul cutiei de viteze include roți dințate care intră și se decuplă la voința șoferului, formând astfel trepte cu rapoarte diferite de transmisie.
Transmisia manuală într-o mașinăfunctioneaza numai impreuna cu sistemul de ambreiaj, respectiv, in momentul schimbarii vitezei, transmisia si motorul sunt oprite. În momentul schimbării vitezei, un cuplu mare nu poate trece prin transmisie. Această operație se realizează prin dispozitivul cutiei de viteze.
Roțile dințate și arborii cutiei de viteze
Transmisiile manuale clasice constau dintr-un set de arbori,asamblate într-un carter sau carcasă. Cu ajutorul rulmenților, arborii cutiei de viteze se rotesc. Angrenajele sunt atașate direct la arborii cutiei de viteze. Designul cutiei de viteze poate varia în funcție de numărul de arbori instalați și poate fi cu doi sau trei arbori.
Trei sisteme de arbore
Vehiculele cu tracțiune spate sunt echipate cutransmisii. Designul general al acestui tip de cutie de viteze include roți speciale și dispozitive de sincronizare, cuplate cu o treaptă de marșarier concepută să se deplaseze în marșarier.
O parte obligatorie a designului cutiei de viteze sunt arborii: primar, secundar și unul special situat între ei.
Arborele principal este conectat direct la motormasina prin sistemul de ambreiaj; secundarul sau sclavul funcționează cu cardanul. Energia de rotație de la arborele de antrenare la cel antrenat este transmisă prin arborele intermediar.
Caracteristici de proiectare a transmisiei
În cele mai multe cazuri, arborii primar și secundarîn cutia de viteze sunt instalate unul în spatele celuilalt. Suportul arborelui antrenat este realizat pe baza lagărului arborelui de transmisie situat în partea de coadă a arborelui de transmisie. O legătură rigidă între acești arbori nu este prevăzută de proiectarea cutiei de viteze, astfel încât ambii arbori să poată funcționa independent unul de celălalt.
Arborele intermediar în proiectarea transmisieieste plasat între arborii de antrenare și de antrenare, fiecare dintre acestea fiind echipat cu roți dințate. Dinții de pe astfel de roți sunt oblici, ceea ce reduce nivelul de vibrații și zgomot în timpul funcționării sistemului.
Arborele de antrenare este echipat doar cu o roată cu un singur dinte,transmiterea cuplului la arborele intermediar. Locația angrenajelor arborelui secundar sau antrenat le permite să se rotească liber, dar nu se pot deplasa de-a lungul axei longitudinale. Pentru a cupla treapta de viteză, acestea sunt blocate folosind un dispozitiv special de blocare: în această poziție, energia de rotație de la arbore este transferată către ei.
Angrenaje montate pe arborele intermediar,situat vizavi de fiecare dintre rotile arborilor primar si secundar. Ele sunt în mod constant cuplate cu alte angrenaje ale structurii. Cuplul este transmis întotdeauna arborelui intermediar de la primar. Principiul de funcționare al cutiei de viteze constă în includerea unui angrenaj specific prin conectarea unui angrenaj specific situat pe arborele antrenat.
Schimbarea transmisiei
Dispozitivul cutie de viteze nu presupuneprezența doar a angrenajelor și a arborilor: cuplajele speciale sunt incluse în proiect. Fiecare dintre ele are un design diferit de angrenaje și este atașat la un arbore specific, rotindu-se odată cu acesta. În acest caz, se pot deplasa de-a lungul axei longitudinale.
Pe partea angrenajelor arborelui antrenat îndreptate către cuplaje, sunt amplasate furci speciale. Detalii asemănătoare acestora sunt situate direct pe cuplajele în sine.
Când șoferul schimbă schimbătorul de vitezeo acționare specială antrenează furcile care mișcă ambreiajele. În același timp, sistemul de blocare nu permite activarea mai multor viteze simultan, ceea ce este foarte posibil dacă două glisoare sunt pornite de manetă simultan. Mecanismul de blocare blochează glisoarele în poziția neutră în momentul în care al treilea glisor începe să se miște. În mod similar, funcționarea simultană a două viteze simultan este exclusă.
Coroanele ambreiajului și treapta de viteză necesare pentru schimbarevitezele sunt conectate, în timp ce ambreiajul se rotește cu arborele. După conectarea cu angrenajul, acesta din urmă este blocat și rotirea lor ulterioară a articulației, în urma căreia cuplul este transmis de la cutia de viteze la tracțiunea roților.
Sincronizatoare
Pe lângă componentele enumerate mai sus,dispozitivul cutie de viteze include piese suplimentare. Principiul de funcționare al cutiei de viteze descris mai sus este însoțit de vibrații, zgomote puternice și șocuri, cuplate cu necesitatea ca șoferul să determine în mod independent momentul de funcționare a ambreiajului și a vitezei la aceeași viteză.
În cutii de viteze modernese folosesc cuplaje speciale numite sincronizatoare. Sarcina lor principală este de a egaliza viteza de rotație a cuplajului și a angrenajului și de a elimina blocarea roții.
Cutii de viteze cu ax dublu
Transmisii similare au aceleașiacelași design ca și cutiile de viteze cu trei arbori, cu o singură excepție: nu au arbore intermediar. Astfel de cutii sunt instalate pe mașinile cu tracțiune față. Rotirea arborilor se realizează pe axe paralele, în timp ce cuplul de la una dintre angrenaje este transmis la angrenajul antrenat de arborele fixat de sincronizatoare. Principiul de funcționare al sistemului cu doi arbori este același cu cel al sistemului cu trei arbori, cu toate acestea, transmisia directă nu este posibilă în acesta.
Dispozitivul cutiilor de viteze ale mașinilor VAZ
Majoritatea mașinilor VAZ sunt echipate cutransmisii manuale cu cinci trepte cu un sistem cu doi arbori echipat cu diferenţial. Arborele de intrare este echipat cu angrenaje de la 1 la 4 trepte, treapta a 5-a este detasabila. Sunt conectate între ele prin roți dințate antrenate.
Unul dintre principalele avantaje este repararea ușoară a acestui tip de cutie de viteze, deoarece este o versiune îmbunătățită a analogului cu patru trepte cu părți unificate.
De la transmisie manuală la automată
Mulți șoferi începători sunt de părere că o transmisie automată este o cutie de viteze și un convertor de cuplu.
Convertorul de cuplu este un sistem dedouă mecanisme cu pale: o turbină și o pompă centrifugă. Între ele este un reactor de ghidare. Arborele cotit al motorului este atașat rigid de roata pompei. O legătură similară există între roata turbinei și arborele cutiei de viteze. Reactorul se poate roti sau poate fi blocat de ambreiajul de rulare, în funcție de modul particular în care funcționează motorul cu ardere internă.
Transmisia automata are mai multestructura complexa. Cea mai mare parte a energiei generate este folosită pentru pomparea uleiului și pentru a acționa o pompă care creează presiunea uleiului în canale. Eficiența unei transmisii automate este mai mică decât cea a celor mecanice.
Fluxurile de petrol transferă energie de rotațiefiind aruncat la turbină de către pompă. Paletele pompei și turbinei au o anumită geometrie, care îmbunătățește circulația lichidului. Deoarece nu există nicio cuplare rigidă între cutia de viteze și motor, motorul poate fi oprit chiar și cu treapta cuplată.
angrenaje planetare
Schimbarea raporturilor de transmisie are loc atunci când unele piese sunt rotite, iar altele sunt fixate rigid. Arborele convertizorului de cuplu transmite cuplul și, în consecință, rotația către sistemele planetare.
Principala diferență dintre o mașină automată și una mecanică estefaptul că includerea oricărei trepte se realizează fără întreruperea fluxului de putere: atunci când o treaptă este dezactivată, se activează alta. O astfel de tranziție se realizează fără smucituri, care pot fi simțite de șofer în timpul conducerii.
Tipuri de cutii de viteze
Excluzând transmisia mecanică standard, există și alte tipuri de cutii de viteze - robotizate, CVT și automate.
- Cutie de viteze CVT - fără trepte.Principalele detalii ale designului său sunt scripetele glisante și o curea care le conectează, care are o formă trapezoidală. Principalul avantaj al unei astfel de transmisii este menținerea modului optim de funcționare al mașinii. Ca și altele, se remarcă eficiența, netezimea mișcării și dinamismul accelerației. În comparație cu o transmisie automată, designul variatorului este mult mai simplu, respectiv repararea acestui tip de cutie de viteze este mai ușoară. În ciuda avantajelor sale, CVT este inferior celui mecanic în eficiență și dinamică. În plus, variatorul nu este compatibil cu un motor puternic, deoarece cureaua sa nu este foarte durabilă. Întreținerea și repararea unei astfel de transmisii este o plăcere costisitoare și, prin urmare, este mai ușor să o înlocuiți. În plus, pentru a porni și a reveni, sunt necesare mecanisme suplimentare.
- Dispozitiv cutie de viteze - practic un robotnu diferă de mecanic: transmiterea cuplului la transmisia de la motor se realizează printr-un ambreiaj cu o singură placă. În același timp, există o nuanță: procesele de schimbare a vitezelor și de cuplare/decuplare a ambreiajului într-o transmisie robotizată sunt complet automatizate. Datorită acestui fapt, o astfel de cutie de viteze simplifică foarte mult procesul de conducere a unei mașini: șoferul nu trebuie să schimbe manual treptele. Avantajele suplimentare includ greutatea redusă și economia. Cu toate acestea, are și dezavantajele sale: lipsa funcționării fără probleme și întârzierea la schimbarea vitezelor. La viteze mari, schimbarea vitezelor poate fi însoțită de smucituri și smucituri. Corectarea situației în modul manual nu va funcționa, deoarece controlul ambreiajului este complet automatizat și efectuat electronic. În ceea ce privește claritatea și acuratețea schimbării vitezelor, o cutie de viteze robotizată este semnificativ inferioară uneia automate. În plus, mașinile echipate cu o transmisie robotizată se rotesc ușor înapoi când încep să se miște. Luând în considerare toate dezavantajele de mai sus, cutiile robotizate sunt cel mai adesea instalate pe modele de vehicule bugetare.
Cheia pentru funcționarea eficientă a transmisiei estenivelul optim de ulei în carter. Pentru a o determina și a sugera cum să verificați uleiul din cutia de viteze, vă va ajuta un specialist de service auto sau informațiile specificate în manualul vehiculului.
Principalele defecțiuni și reparații ale cutiei de viteze
Repararea transmisiei operaționale poatefi necesar la diagnosticarea următoarelor defecțiuni cele mai frecvente: oprire spontană și schimbare dificilă, scurgeri de ulei, supraîncălzirea cutiei sau zgomote de la terți în funcționare.
Schimbarea dificilă a vitezelor poate fi cauzată de următorii factori:
- deformarea furcii sau a manetei de viteze;
- prinde balamaua sferică;
- cursa strânsă a tijei din cauza prizelor înfundate, care blochează crackerele de blocare.
Transmisiile se pot opri spontan, iar motivele pentru aceasta pot fi diferite:
- uzura prizei sau bile de tije;
- uzura inelelor sincronizatoare sau a dintilor ambreiajului;
- scaderea elasticitatii arcurilor clemelor.
Uzura sincronizatoarelor, angrenajelor sau rulmenților, jocul arborelui, uleiul prea murdar sau nivelul său scăzut pot provoca apariția zgomotelor terțe în timpul funcționării transmisiei.
Mulți proprietari notează scurgeri de ulei din cutieroți dințate, a căror cauză poate fi fixarea insuficient de puternică a capacului carterului, uzura garniturii sau garniturile arborelui. Un nivel scăzut de ulei în cutie duce la supraîncălzirea acestuia, ceea ce poate provoca o defecțiune completă a transmisiei.
Reparația cutiilor de viteze în toate cazurile de mai sus se efectuează fie cu ajutorul unor truse de reparații speciale, fie prin înlocuirea pieselor deteriorate și defecte.
