الجهاز ومبدأ تشغيل علبة التروس
محتوى
لكي تتحرك السيارة على الطريق ، لا يكفي وجود محرك قوي وفعال تحت غطاء المحرك. يجب أن ينتقل عزم الدوران من العمود المرفقي بطريقة ما إلى عجلات قيادة السيارة.
لهذا الغرض ، تم إنشاء آلية خاصة - علبة تروس. ضع في اعتبارك هيكلها والغرض منها ، وكذلك كيف تختلف تعديلات KP المختلفة.
الغرض من علبة التروس
باختصار ، تم تصميم علبة التروس لنقل عزم الدوران من وحدة الطاقة إلى عجلات القيادة. يقوم ناقل الحركة أيضًا بتحويل سرعة العمود المرفقي بحيث يمكن للسائق تسريع السيارة دون تدوير المحرك إلى أقصى عدد دورات في الدقيقة.
تتوافق هذه الآلية مع معلمات محرك الاحتراق الداخلي من أجل تعظيم موارد المحرك بالكامل دون الإضرار بأجزائه. بفضل ناقل الحركة ، يمكن للآلة أن تتحرك للأمام وللخلف.
تحتوي جميع السيارات الحديثة على ناقل حركة يسمح لك بتعطيل الاقتران الصلب للعمود المرفقي مع عجلات القيادة مؤقتًا. هذا يسمح للسيارة بالتوقف عن العمل ، على سبيل المثال ، الاقتراب برفق من إشارة المرور. تتيح لك هذه الآلية أيضًا عدم إيقاف تشغيل المحرك عند توقف السيارة. يعد ذلك ضروريًا لإعادة شحن البطارية وتشغيل معدات إضافية ، مثل مكيف الهواء.
يجب أن يستوفي كل عرض تجاري المتطلبات التالية:
- توفر قوة جر السيارة واستهلاكًا اقتصاديًا للوقود ، اعتمادًا على قوة المحرك وحجمه ؛
- سهولة الاستخدام (يجب عدم تشتيت انتباه السائق عن الطريق عند تغيير سرعة السيارة) ؛
- لا تصدر ضوضاء أثناء التشغيل ؛
- موثوقية وكفاءة عالية ؛
- الحد الأدنى من الأبعاد (قدر الإمكان في حالة المركبات القوية).
تصميم علبة التروس
على مدار تاريخ صناعة السيارات ، تم تحديث هذه الآلية باستمرار ، بسبب وجود اليوم مجموعة متنوعة من عمليات النقل التي لها العديد من الاختلافات المهمة.
يتضمن الجهاز الخاص بأي علبة تروس ما يلي:
- الإسكان. يحتوي على جميع الأجزاء الضرورية التي تضمن اقتران المحرك بعمود القيادة ، والذي يتم من خلاله توفير الدوران للعجلات.
- مخزون البترول. نظرًا لأن الأجزاء في هذه الآلية تتلامس مع بعضها البعض تحت حمولة ثقيلة ، فإن التشحيم يضمن تبريدها ويخلق طبقة زيتية تحمي التروس من التآكل المبكر.
- آلية نقل السرعة. اعتمادًا على نوع الصندوق ، قد تشتمل الآلية على أعمدة ، ومجموعة من التروس ، وعلبة تروس كوكبية ، ومحول عزم الدوران ، وأقراص احتكاك ، وأحزمة وبكرات.
تصنيف KP
هناك العديد من المعلمات التي يتم من خلالها تصنيف جميع الصناديق. هناك ست علامات من هذا القبيل. في كل منها ، يتم توفير عزم الدوران لعجلة القيادة وفقًا لمبدأه الخاص وله طريقة مختلفة لاختيار التروس.
عن طريق نقل تدفق الطاقة
تشمل هذه الفئة مؤشرات الأداء الرئيسية التالية:
- علبة التروس الميكانيكية. في هذا التعديل ، يتم تنفيذ إقلاع الطاقة بواسطة ناقل حركة.
- علبة التروس مع أعمدة محورية. ينتقل الدوران أيضًا من خلال قطار تروس ، فقط عناصره مصنوعة في شكل مخروطي أو أسطواني.
- كوكبي. ينتقل الدوران من خلال مجموعة تروس كوكبية ، توجد تروسها في مستوى واحد.
- الهيدروميكانيكية. في مثل هذا النقل ، يتم استخدام ناقل حركة ميكانيكي (نوع كوكبي بشكل أساسي) بالاقتران مع محول عزم الدوران أو اقتران السوائل.
- CVT. هذا نوع من علبة التروس لا يستخدم ناقل حركة متدرج. في أغلب الأحيان ، تعمل هذه الآلية مع اقتران السوائل ووصلة الحزام.
حسب عدد الأعمدة الرئيسية مع التروس
عند تصنيف علب التروس حسب عدد الأعمدة ، يتم تمييزها:
- مع اثنين من الأعمدة وتروس أحادية المرحلة للمحور. لا يوجد انتقال مباشر في هذه الإرسالات. في أغلب الأحيان ، يمكن العثور على مثل هذه التعديلات في سيارات الدفع الأمامي. تحتوي بعض الطرز المزودة بمحركات مثبتة في الخلف أيضًا على صندوق مماثل.
- مع ثلاثة أعمدة وتروس من مرحلتين للمحور. في هذه الفئة ، توجد إصدارات ذات أعمدة متحدة المحور وغير متحدة المحور. في الحالة الأولى ، هناك انتقال مباشر. في المقطع العرضي ، لها أبعاد أصغر وطول أكبر قليلاً. تستخدم هذه الصناديق في سيارات الدفع الخلفي. الفئة الفرعية الثانية ليس لها انتقال مباشر. في الأساس ، يتم استخدام هذا التعديل في مركبات الدفع الرباعي والجرارات.
- مع مهاوي متعددة. في فئة علبة التروس هذه ، يمكن أن تحتوي الأعمدة على عدد متسلسل أو غير متسلسل من التعشيق. تستخدم علب التروس هذه بشكل أساسي في الجرارات والأدوات الآلية. هذا يسمح لمزيد من التروس.
- بدون أعمدة. لا تستخدم نقاط التفتيش هذه في وسائل النقل العادية. من بين هذه النماذج هناك إصدارات محورية وغير منحازة. تستخدم بشكل رئيسي في الخزانات.
تصنيف علب التروس الكوكبية
يتم تقسيم علب التروس الكوكبية وفقًا للمعايير التالية:
- درجتان أو ثلاث أو أربع درجات أو أكثر من الحرية عند فصل جميع عناصر الاحتكاك ؛
- نوع الترس الكوكبي المستخدم في الآلية هو دائري (يحتوي التاج الرئيسي على ترتيب داخلي أو خارجي للأسنان).
عن طريق طريقة التحكم
في هذه الفئة توجد مثل هذه الصناديق:
- كتيب. في مثل هذه النماذج ، يختار السائق الترس المطلوب. هناك نوعان من ناقل الحركة اليدوي: يتم التغيير بجهود السائق أو من خلال محرك سيرفو. في كلتا الحالتين ، يتم التحكم بواسطة شخص ، الفئة الثانية فقط من علبة التروس بها جهاز مؤازر. يستقبل إشارة من السائق ، ثم يضبط السرعة المختارة. غالبًا ما تستخدم الآلات محرك هيدروليكي مؤازر.
- تلقائي. تحدد وحدة التحكم الإلكترونية عدة عوامل (درجة الضغط على المسرع ، والحمل القادم من العجلات ، وسرعة العمود المرفقي ، وما إلى ذلك) ، وعلى أساس ذلك تحدد متى يتم تعشيق الترس لأعلى أو لأسفل.
- إنسان آلي. هذا صندوق كهروميكانيكي. في ذلك ، يتم تشغيل التروس في الوضع التلقائي ، فقط أجهزتها مثل الميكانيكا العادية. عندما يعمل ناقل الحركة الآلي ، لا يشارك السائق في نقل السرعات. تحدد وحدة التحكم نفسها متى تستخدم أي ترس. في هذه الحالة ، يحدث التبديل بشكل غير محسوس تقريبًا.
حسب عدد التروس
هذا التصنيف هو أبسط. في ذلك ، يتم تقسيم جميع الصناديق على عدد التروس ، على سبيل المثال ، أربعة وخمسة وستة وما إلى ذلك. لا تشمل هذه الفئة الطرازات اليدوية فحسب ، بل تشمل أيضًا الطرز التلقائية.
أنواع علبة التروس
التصنيف الأكثر شيوعًا هو نوع الصندوق نفسه:
- علم الميكانيكا. في هذه الطرازات ، يتم اختيار الترس ونقله بالكامل من قبل السائق. إنه في الأساس صندوق تروس به عدة أعمدة ، والذي يعمل من خلال قطار تروس.
- آلة. يعمل هذا الإرسال في الوضع التلقائي. يتم اختيار الترس المناسب بناءً على المعلمات التي يتم قياسها بواسطة نظام التحكم في علبة التروس.
- الروبوت هو نوع من علبة التروس الميكانيكية. لا يختلف تصميم هذا التعديل عمليًا عن الميكانيكا التقليدية: فهو يحتوي على قابض ، ويتم تشغيل التروس من خلال توصيل الترس المقابل على العمود المتحرك. يتحكم الكمبيوتر في التحكم في التروس فقط ، وليس السائق. ميزة هذا الإرسال هي أنعم تحويل ممكن.
علب التروس الخاصة بالتصميم
بالإضافة إلى عمليات النقل المعروفة ، يمكن أيضًا استخدام تعديلات فريدة في المركبات. هذه الأنواع من الصناديق لها تصميم محدد ، ومعها مبدأ التشغيل الخاص بها.
Bezvalnaya KP
تسمى عمليات النقل التي لا تستخدم أعمدة مجمعة مسبقًا بدون عمود. في تصميمهم ، لديهم عدة صفوف من التروس تقع في محورين متوازيين. يتم توصيل التروس عن طريق قفل القوابض.
توجد التروس على عمودين. تم تثبيت اثنين منهم بإحكام: يتم تثبيته على القائد في الصف الأول ، وعلى المتابع - في الصف الأخير. يمكن أن تلعب التروس الوسيطة الموجودة عليها دور القيادة أو القيادة ، اعتمادًا على نسبة التروس المتولدة.
يسمح هذا التعديل بزيادة نسبة الإرسال في كلا الاتجاهين. ميزة أخرى لمثل هذا النقل هي زيادة نطاق الطاقة للصندوق. أحد أكثر العوائق خطورة هو الوجود الإلزامي لنظام أوتوماتيكي مساعد يتم من خلاله إجراء تغييرات في التروس.
علبة التروس غير المتزامنة
نوع آخر من المربعات المحددة هو نوع غير متزامن ، أو واحد في التصميم لا يتوفر فيه وجود المزامنات. يمكن أن يكون نوع شبكة دائمة أو نوع تروس منزلق.
لتغيير السرعة في مثل هذا الصندوق ، يجب أن يتمتع السائق بمهارة معينة. يجب أن يكون قادرًا على مزامنة دوران التروس والوصلات بشكل مستقل ، وتحديد وقت الانتقال من الترس إلى الترس ، وكذلك معادلة سرعة دوران العمود المرفقي مع المسرع. يشير المحترفون إلى هذا الإجراء على أنه إعادة تكوين القابض أو الضغط عليه مرتين.
لأداء النقل السلس ، يجب أن يتمتع السائق بالخبرة في تشغيل مثل هذه الآليات. يتم تثبيت نوع مماثل من ناقل الحركة في الجرارات الأمريكية والدراجات النارية وأحيانًا في الجرارات والسيارات الرياضية. في عمليات النقل الحديثة غير المتزامنة ، يمكن حذف القابض.
علبة تروس كام
صناديق الكام هي نوع من النماذج غير المتزامنة. الفرق هو شكل الأسنان المتشابكة. لتحسين كفاءة علبة التروس ، يتم استخدام شكل مستطيل أو مقطع جانبي للأسنان.
هذه الصناديق صاخبة للغاية ، لذلك يتم استخدامها في المركبات الخفيفة بشكل أساسي في سيارات السباق. أثناء المنافسة ، لا يتم الاهتمام بهذا العامل ، ولكن في سيارة عادية مثل هذا الإرسال لن يوفر فرصة للاستمتاع بالرحلة.
تسلسل KP
صندوق التروس المتسلسل هو نوع من ناقل الحركة يتم فيه نقل السرعة إلى ترس أدنى أو سرعة أعلى بخطوة واحدة فقط. للقيام بذلك ، يتم استخدام مقبض أو مفتاح قدم (على الدراجات النارية) ، والذي يسمح لك بتحريك الترس في السلة في موضع واحد فقط في كل مرة.
ناقل حركة أوتوماتيكي مثل تيبترونيك له مبدأ تشغيل مشابه ، لكنه يقلد فقط عمل هذا ناقل الحركة. يتم تثبيت علبة التروس التسلسلية الكلاسيكية في سيارات F-1. يتم تنفيذ سرعة التبديل فيها باستخدام مبدلات الحركة.
CP الانتقائية
في الإصدار الكلاسيكي ، تطلب علبة التروس الاختيارية تحديدًا أوليًا للترس التالي قبل أن ينتقل إليه صندوق التروس. غالبا ما كانت تبدو هكذا أثناء تحرك السيارة ، وضع السائق الترس التالي على أداة الاختيار. كانت الآلية تستعد للتغيير ، لكنها فعلت ذلك ، على سبيل المثال ، بعد الضغط على القابض.
في السابق ، تم استخدام علب التروس هذه في المعدات العسكرية مع ناقل حركة غير متزامن أو بدون عمود أو كوكبي. جعلت تعديلات الصندوق هذه من السهل تشغيل الآليات المعقدة حتى تم تطوير الصناديق الميكانيكية والآلية المتزامنة.
يتم استخدام صندوق الاختيار المسبق حاليًا ، ولكن يشار إليه بشكل أكثر شيوعًا باسم ناقل حركة القابض المزدوج. في هذه الحالة ، يعد الكمبيوتر نفسه الانتقال إلى السرعة المطلوبة عن طريق توصيل عمود مناسب مع الترس المتصل بالقرص غير المثبت مسبقًا. اسم آخر لهذا النوع في التصميم الحديث هو الروبوت.
اختيار علبة التروس. ما الأفضل؟
يتم استخدام العديد من علب التروس المدرجة فقط في المعدات الخاصة أو في الأدوات الآلية. علب التروس الرئيسية المستخدمة على نطاق واسع في المركبات الخفيفة هي:
- ناقل الحركة اليدوي. هذا هو أبسط أنواع الإرسال. من أجل نقل الحركة الدورانية من وحدة الطاقة إلى عمود علبة التروس ، يتم استخدام سلة القابض. بالضغط على الدواسة ، يقوم السائق بفصل عمود إدارة الصندوق عن المحرك ، مما يسمح له ، دون الإضرار بالآلية ، بتحديد ترس مناسب لسرعة معينة.
- إنتقال تلقائي. يتم توفير عزم الدوران من المحرك من خلال ناقل حركة هيدروليكي (محول عزم الدوران أو اقتران السوائل). يعمل سائل العمل بمثابة قابض في الآلية. إنه يقود ، كقاعدة عامة ، علبة تروس كوكبية. يتم التحكم في النظام بالكامل بواسطة وحدة تحكم إلكترونية تقوم بتحليل البيانات من العديد من أجهزة الاستشعار وتحديد نسبة التروس وفقًا لذلك. من بين الصناديق التلقائية ، هناك العديد من التعديلات التي تستخدم أنظمة تشغيل مختلفة (حسب الشركة المصنعة). حتى أن هناك نماذج تلقائية ذات تحكم يدوي.
- انتقال آلي. هذه KPs لها أيضًا أنواعها الخاصة. هناك أنواع كهربائية وهيدروليكية ومجتمعة. في التصميم ، يشبه الروبوت بشكل أساسي ناقل الحركة اليدوي ، فقط مع القابض المزدوج. يقوم الأول بتزويد عزم الدوران من المحرك إلى عجلات القيادة ، والثاني يقوم تلقائيًا بإعداد الآلية لإشراك الترس التالي.
- انتقال CVT. في الإصدار الشائع ، يتكون المتغير من بكرتين مترابطتين بواسطة حزام (واحدة أو أكثر). مبدأ العملية على النحو التالي. تتحرك البكرة بعيدًا عن بعضها أو تقطع ، مما يتسبب في انتقال الحزام إلى عنصر قطره أكبر أو أصغر. من هذا ، تتغير نسبة التروس.
فيما يلي مخطط مقارنة لكل نوع من أنواع الصناديق مع مزاياها وعيوبها.
| نوع الصندوق: | كيف يعمل | قيمة | القيود |
| ناقل حركة يدوي | نقل يدوي ، تروس متزامنة. | الهيكل البسيط ، ورخيص الإصلاح والصيانة ، يوفر الوقود. | يحتاج المبتدئ إلى التعود على التشغيل المتزامن للقابض ودواسة الغاز ، خاصة عند بدء صعود التل. لا يمكن لأي شخص تشغيل الترس الصحيح على الفور. يتطلب الاستخدام السلس للقابض. |
| ناقل حركة أوتوماتيكي | تخلق المضخة الهيدروليكية ضغط مائع العمل ، الذي يحرك التوربين ، والذي ينقل الدوران إلى الترس الكوكبي. | قم بالقيادة بشكل مريح. لا يتطلب تدخل السائق في عملية تغيير السرعات. يغير التروس ، لتحقيق أقصى استفادة من مورد المحرك بأكمله. يزيل العامل البشري (عندما يقوم السائق عن طريق الخطأ بتشغيل السرعة الأولى بدلاً من الثالثة). يبدل التروس بسلاسة. | تكلفة صيانة عالية. الكتلة أكبر من كتلة ناقل الحركة اليدوي. مقارنة بنوع ناقل الحركة السابق ، سيؤدي هذا إلى زيادة استهلاك الوقود. الكفاءة والديناميكية منخفضة ، لا سيما مع أسلوب القيادة الرياضي. |
| إنسان آلي | يسمح لك القابض المزدوج بإعداد الترس التالي للتفاعل أثناء القيادة. في أغلب الأحيان ، يتم ربط الإرسال حتى بمجموعة واحدة ، والأخرى فردية. يشبه داخليا صندوق ميكانيكي. | نعومة قصوى للتبديل. لا يتطلب تدخل السائق في عملية العمل. استهلاك اقتصادي للوقود. كفاءة وديناميكيات عالية. بعض الطرز لديها القدرة على تحديد وضع التشغيل. | يؤدي تعقيد الآلية إلى انخفاض موثوقيتها وصيانتها المتكررة والمكلفة. سيئ يتحمل ظروف الطرق الصعبة. |
| متغير (CVT) | يتم نقل عزم الدوران باستخدام محول عزم الدوران ، كما هو الحال في آلة أوتوماتيكية. يتم نقل التروس عن طريق تحريك بكرة عمود الإدارة ، والتي تدفع الحزام إلى الموضع المطلوب ، مما يزيد أو يقلل من نسبة التروس. | التبديل دون هزات ، أكثر ديناميكية مقارنة بالآلات التقليدية. يسمح بالقليل من التوفير في الوقود. | لا يتم استخدامه في وحدات الطاقة القوية ، لأن ناقل الحركة هو الحزام. تكلفة صيانة عالية. يتطلب التشغيل الصحيح لأجهزة الاستشعار ، والتي يتم من خلالها استقبال الإشارة لتشغيل CVT. سيء يتحمل ظروف الطريق الصعبة ولا يحب القطر. |
عند اتخاذ قرار بشأن نوع ناقل الحركة ، من الضروري الشروع ليس فقط من القدرات المالية ، ولكن التركيز بشكل أكبر على ما إذا كان هذا الصندوق مناسبًا للسيارة. ليس من أجل لا شيء أن يقوم المصنعون من المصنع بإقران كل وحدة طاقة بصندوق معين.
يعتبر ناقل الحركة اليدوي أكثر ملاءمة للسائق النشط الذي يفهم تعقيدات التحكم في السيارة عالية السرعة. الآلة مناسبة أكثر لمن يحبون الراحة. سيوفر الروبوت استهلاكًا معقولًا للوقود ومكيفًا للقيادة المقاسة. لمحبي التشغيل الأكثر سلاسة للجهاز ، يكون المتغير مناسبًا.
من حيث المواصفات الفنية ، من المستحيل الإشارة إلى الصندوق المثالي. كل واحد منهم جيد في ظروفه الخاصة ومهارات القيادة الخاصة. في إحدى الحالات ، يسهل على المبتدئين البدء بتشغيل مجموعة متنوعة من ناقل الحركة الأوتوماتيكي ؛ وفي حالة أخرى ، من الأفضل تطوير مهارة استخدام الميكانيكا.
أسئلة وأجوبة:
كيف يعمل صندوق التروس؟ يتكون ناقل الحركة اليدوي من مجموعة من التروس التي تشكل نسب تروس مختلفة. تم تجهيز ناقل الحركة الأوتوماتيكي بمحول عزم الدوران وبكرات متغيرة القطر (متغير). الروبوت هو نظير للميكانيكا ، فقط مع قابض مزدوج.
ماذا يوجد داخل علبة التروس؟ يوجد داخل أي علبة تروس عمود قيادة وعمود مقاد. اعتمادًا على نوع الصندوق ، يتم تثبيت البكرات أو التروس على الأعمدة.
