U dispositivu รจ u principiu di funziunamentu di u cambio
Cuntenuti
Per chรฌ una vittura si sposti in strada, รนn basta micca avรจ un mutore putente รจ efficace sottu ร u cappucciu. U torque da u vilebrequin deve in qualchรฌ modu esse trasmessu ร e rotule motrici di u veiculu.
Per questu scopu, hรจ statu creatu un meccanismu speciale - una scatula di ingranaggi. Cunsiderate a so struttura รจ u so scopu, รจ ancu quantu differenu e modifiche di KP.
U scopu di u cambio
In breve, a scatula di ingranaggi hรจ destinata ร trasferisce u torque da a unitร di potenza ร e ruote motrici. A trasmissione converte dinรฒ a velocitร di l'alberu in maniera chรฌ u cunduttore possa accelerร a vittura senza accende u mutore ร u regime massimu.
Stu meccanisimu hรจ assuciatu ร i parametri di u mutore ร combustione interna per massimizร tutta a risorsa di u mutore senza danni ร e so parti. Grazie ร a trasmissione, a macchina pรฒ avanzร sia in avanti sia indietro.
Tutte e vitture muderne anu una trasmissione chรฌ permette di disattivร temporaneamente l'accoppiamentu rigidu di u vilebrequin cรน e rote motrici. Questu permette ร a vittura di ralentisce, per esempiu, avvicinandu delicatamente un semafuru. Stu mecanismu permette ancu di รนn spegne u mutore quandu a vittura ferma. Questu hรจ necessariu per ricaricร a batteria รจ per operร attrezzature addiziunali, cume un condizionatore d'aria.
Ogni pruposta cummerciale deve risponde ร i seguenti requisiti:
- Fornite trazione di vittura รจ cunsumu ecunomicu di carburante, secondu a putenza รจ u vulume di u mutore;
- Facilitร d'usu (u cunduttore รนn deve esse distrattu da a strada quandu cambia a velocitร di u veiculu);
- รn fate micca rumore durante l'operazione;
- Alta affidabilitร รจ efficienza;
- Dimensioni minime (quant'รจ pussibule in casu di veiculi putenti).
Dispositivo di cambio
Durante a storia di l'industria automobilistica, stu meccanisimu hรจ statu mudernizatu in permanenza, per via di ciรฒ chรฌ oghje ci hรจ una grande varietร di trasmissioni chรฌ anu parechje differenze significative.
U dispositivu di qualsiasi scatula di cambiamenti include:
- Alloghju. Contene tutte e parti necessarie chรฌ assicuranu l'accoppiamentu di u mutore ร l'arburu di trasmissione, da chรฌ a rotazione hรจ furnita ร e roti.
- Riservu d'oliu. Siccomu in questu mecanismu e parti sรฒ in cuntattu cรน l'altri sottu una pesante carica, a lubrificazione assicura u so raffreddamentu รจ crea una pellicula d'oliu chรฌ prutegge da l'usura prematura di l'ingranaggi.
- Meccanismu di trasmissione di velocitร . A seconda di u tippu di scatula, u meccanisimu pรฒ cuntene alberi, un inseme di ingranaggi, un ingranaggio planetariu, un convertitore di coppia, dischi di frizione, cinghie รจ pulegge.
Classificazione KP
Ci hรจ parechji parametri per i quali tutte e scatule sรฒ classificate. Ci sรฒ sei tali segni. In ognuna di esse, u torque hรจ furnitu ร a rota motrice secondu u so propiu principiu รจ hร un metudu diversu di selezzione di marce.
Per via di trasmissione di u flussu di putenza
Sta categuria include i seguenti KP:
- Cambia meccanica. In questa mudificazione, a presa di forza hรจ effettuata da una trasmissione a marcia.
- Cambia cรน alberi coassiali. A rotazione hรจ ancu trasmessa attraversu un tren di ingranaggi, solu i so elementi sรฒ fatti in una forma cรฒnica o cilindrica.
- Planetariu. A rotazione hรจ trasmessa attraversu un set di ingranaggi pianetari, i cui ingranaggi si trovanu in un pianu.
- Idromeccanica. In una tale trasmissione, una trasmissione meccanica (principalmente tippu planetariu) hรจ aduprata in cungiunzione cรน un cunvertitore di coppia o un accoppiamentu di fluidi.
- CVT. Questu hรจ un tipu di cambio chรฌ รนn utilizza micca una trasmissione passu. A piรน spessu, un tali meccanismu funziona cun un accoppiamentu fluidu รจ una cunnessione di cintura.
Da u numeru di arbuli principali cรน ingranaggi
Quandu si classificanu e scatule per u numeru di arburi, sรฒ distinti:
- Incรน dui arburi รจ ingranaggi ร un stadiu di l'assi. รn ci hรจ micca un'unitร diretta in queste trasmissioni. Piรน spessu, tali mudificazioni ponu esse truvate in e vitture ร trazione anteriore. Alcuni mudelli cรน mutori muntati in daretu anu ancu una scatula simile.
- Cรน trรจ arbuli รจ ingranaggi in duie tappe di l'assi. In questa categuria, ci sรฒ versioni cรน arbuli coassiali รจ micca coassiali. In u primu casu, ci hรจ una trasmissione diretta. In sezione trasversale, hร dimensioni piรน chjuche, รจ leggermente piรน grande in lunghezza. Tali scatuli sรฒ aduprati in vitture ร trazione posteriore. A seconda subcategoria รนn hร micca trasmissione diretta. In fondu, sta mudificazione hรจ aduprata in i veiculi ร trazione integrale รจ in i trattori.
- Con piรน alberi. In questa categuria di scatula di ingranaggi, i fusti ponu avรจ un numeru sequenziale o micca sequenziale di impegnu. Queste scatule di ingranaggi sรฒ aduprate principalmente in trattori รจ macchine utensili. Questu permette piรน ingranaggi.
- Senza arburi. Tali punti di cuntrollu รนn sรฒ micca usati in u trasportu ordinariu. Frร tali mudelli ci sรฒ versioni coassiali รจ micca allineati. Sรฒ aduprati principalmente in serbatoi.
Classificazione di e scatule di trasmissione planetarie
E scatule di trasmissione planetarie sรฒ divise secondu i parametri seguenti:
- Dui, trรจ, quattru o piรน gradi di libertร quandu tutti l'elementi di frizione sรฒ disculetti;
- U tippu di attrezzi planetarii aduprati in u meccanisimu hรจ epiciclicu (a curona principale hร una disposizione interna o esterna di denti).
Per metudu di cuntrollu
In questa categoria, ci sรฒ tali scatule:
- Manuale. In tali mudelli, u cunduttore seleziona l'attrezzu desideratu. Ci hรจ dui tippi di trasmissioni manuali: u spustamentu hรจ fattu da i sforzi di u cunduttore o da un servu. In i dui casi, u cuntrollu hรจ realizatu da una persona, solu a seconda categuria di a scatula di cambiamenti hร un dispositivu servo. Riceve un signale da u cunduttore, รจ poi mette l'ingranimentu sceltu. E macchine usanu u piรน spessu un servomotore idraulicu.
- In autumร ticu. L'unitร di cuntrollu elettronicu determina parechji fattori (u gradu di pressร l'acceleratore, a carica chรฌ vene da e roti, a velocitร di l'albero ร gomiti, ecc.) ร, in basa di questu, si determina quandu impegnร un ingranaggio in su o in giรน.
- Robot. Questa hรจ una scatula elettromeccanica. In questu, l'ingranaggi sรฒ accesi in modalitร automatica, solu u so dispositivu hรจ cum'รจ quellu di a meccanica ordinaria. Quandu a trasmissione robotica funziona, u cunduttore รนn participa micca ร u cambiamentu di marcia. A unitร di cuntrollu stessa determina quandu impegnร quale marcia. In questu casu, a commutazione si faci quasi imperceptibilmente.
Da u numeru di ingranaggi
Sta classificazione hรจ a piรน simplice. In questu, tutte e scatule sรฒ divise per u numeru di ingranaggi, per esempiu, quattru, cinque sei, ecc. Sta categuria include micca solu mudelli manuali ma ancu automatichi.
Tipi di cambio
A classificazione piรน cumuna hรจ per u tippu di a scatula stessa:
- Meccanica. In questi mudelli, a selezzione di marcia รจ u cambiamentu sรฒ fatti interamente da u cunduttore. Fondamentalmente hรจ una scatula di trasmissione cรน parechji arburi, chรฌ travaglia attraversu un treno di ingranaggi.
- Macchina. Sta trasmissione travaglia in modu automaticu. A selezzione di un attrezzu adattu hรจ basata annantu ร i parametri chรฌ misura u sistema di cuntrollu di a scatula di ingranaggi.
- U robot hรจ un tipu di scatula di trasmissione meccanica. U cuncepimentu di sta mudificazione รนn hรจ praticamente micca sfarente da a meccanica cunvinziunale: hร una embrague, รจ l'ingranaggi sรฒ impegnati per mezu di a cunnessione di l'ingranaggi currispundenti nantu ร l'arburu trascinatu. Solu u cuntrollu di selezzione di gear hรจ cuntrullatu da l'urdinatore, micca da u cunduttore. U vantaghju di una tale trasmissione hรจ u cambiamentu u piรน lisciu pussibule.
Cambii specifici di cuncepimentu
Oltre ร e trasmissioni cunnisciute, mudificazioni uniche ponu esse aduprate ancu in i veiculi. Sti tippi di scatule anu un cuncepimentu specificu, รจ cun ellu u so propiu principiu di funziunamentu.
Bezvalnaya KP
E trasmissioni chรฌ รนn adupranu micca arbuli cรน un inseme cumpletu di ingranaggi sรฒ chjamate senza arburu. In u so cuncepimentu, anu parechje file di ingranaggi situati in dui assi paralleli. L'ingranaggi sรฒ cunnessi bloccendu e frizioni.
L'ingranaggi sรฒ situati nantu ร dui fusti. Dui d'elli sรฒ riparati bรจ: nantu ร u capu hรจ stallatu in a prima fila, รจ in u schiavu - in l'ultimu. L'ingranaggi intermedi situati nantu ร elli ponu ghjucร u rolu di un capu o guidatu, secondu u rapportu di trasmissione generatu.
Sta mudificazione permette di cresce a trasmissione in e duie direzzioni. Un altru vantaghju di una tale trasmissione hรจ a gamma di potenza aumentata di a scatula. Unu di i svantaghji i piรน gravi hรจ a prisenza ubligatoria di un sistema autumaticu ausiliariu, cรน l'aiutu di u quale si facenu cambiamenti di marcia.
Cambiu micca sincronizatu
Un altru tippu di scatule specifiche hรจ una micca sincronizata, o una in u disignu di a quale a presenza di sincronizatori รนn hรจ micca furnita. Questu pรฒ esse un tippu di maglia permanente o un tippu di ingranaggio slip.
Per cambiร a marcia in una tale scatula, u cunduttore deve avรจ una certa abilitร . Deve esse capace di sincronizร di manera indipendente a rotazione di ingranaggi รจ accoppiamenti, determinendu u tempu di transizione da ingranaggi ร ingranaggi, oltre ร equalizร a velocitร di rotazione di u vilebrequin cรน l'acceleratore. I prufessiunali si riferenu ร sta prucedura cum'รจ ribattimentu o doppia spremitura di l'embrague.
Per fร un spostamentu fluidu, u cunduttore deve esse sperimentatu in u funziunamentu di tali meccanismi. Un tipu simile di trasmissione hรจ installatu in trattori americani, motociclette, ร volte in trattori รจ vitture sportive. In e trasmissioni muderne micca sincronizate, a frizione pรฒ esse omessa.
Cambiu di camme
E scatule Cam sรฒ un tipu di mudellu micca sincronizatu. A differenza hรจ a forma di i denti di maglia. Per migliurร l'efficienza di u cambio, una forma rettangulare o un prufilu di camma di i denti hรจ adupratu.
Tali scatule sรฒ assai rumurose, dunque sรฒ aduprate in veiculi leggeri principalmente in vitture da corsa. Durante a cumpetizione, stu fattore รนn hรจ micca pagatu attenzione, ma in una vittura ordinaria una tale trasmissione รนn derร micca l'uccasione di gode di a corsa.
KP sequenziale
Una trasmissione sequenziale hรจ un tippu di trasmissione in cui u downshift o upshift hรจ effettuatu solu da un passu. Per fร questu, hรจ adupratu un manicu o un interruttore ร pedi (in motociclette), chรฌ permette di spustร l'ingranaggi in u panaru solu una pusizione ร a volta.
Una trasmissione automatica cum'รจ Tiptronic hร un principiu di funziunamentu simile, ma imita solu l'azzione di sta trasmissione. U cambio di sequenza classicu hรจ stallatu in e vitture F-1. A velocitร di commutazione in elli hรจ effettuata aduprendu paddle shifters.
CP preselettivu
In a versione classica, a scatula di preselezione hร necessariu una selezzione preliminare di a prossima marcia prima chรฌ a scatula di cambiamenti sia stata cambiata in questu. Paria spessu cusรฌ. Mentre a vittura si muvia, u cunduttore hร messu a prossima marcia nantu ร u selettore. U meccanisimu si appruntava ร cambiร , ma u fece ร u cumandamentu, per esempiu, dopu avรจ pressatu a frizione.
Nanzu, tali scatule di ingranaggi eranu aduprate in apparecchiature militari cun trasmissione micca sincronizzata, senza albero o planetaria. Tali mudรฌfiche di e scatule anu facilitatu u cuntrollu di miccanismi cumplessi finu ร chรฌ sรฒ state sviluppate scatule meccaniche รจ automatiche sincronizate.
Attualmente, una scatula di preselezzione hรจ aduprata, ma hรจ piรน comunemente chjamata trasmissione ร doppia frizione. In questu casu, l'urdinatore stessu prepara a transizione ร a velocitร desiderata cunnessu un arbulu adattatu cรน l'attrezzi impegnati in u discu sbloccatu in anticipu. Un altru nome per questu tipu in u disignu mudernu hรจ un robot.
Scelta di u cambio. Chรฌ ci hรจ megliu?
Parechje di e scatule di trasmissione elencate sรฒ aduprate solu nantu ร attrezzature speciali o in macchine utensili. E scatule principali chรฌ sรฒ largamente aduprate in u trasportu leggeru sรฒ:
- Trasmissione Manuale. Questu hรจ u tippu simplice di trasmissione. Per chรฌ u muvimentu di rotazione sia trasmessu da a putenza ร l'arburu di a scatula di ingranaggi, hรจ adupratu un canastu di embrague. Pulsendu u pedale, u cunduttore disconnette l'arburu di trasmissione di a scatula da u mutore, ciรฒ chรฌ li permette di selezziunร un ingranaggio adattu per una determinata velocitร senza dannu ร u meccanisimu.
- Trasmissione automatica. U torque da u mutore hรจ furnitu per una trasmissione idraulica (convertitore di coppia o embrague idraulicu). U fluidu di travagliu agisce cum'รจ embrague in u meccanismu. Conduce, di regula, una trasmissione planetaria. Tuttu u sistema hรจ cuntrullatu da una unitร di cuntrollu elettronica chรฌ analizza i dati da parechji sensori รจ seleziona u rapportu di trasmissione di conseguenza. Trร e scatule automatiche, ci sรฒ parechje mudificazioni chรฌ utilizanu schemi di funziunamentu sfarenti (secondu u fabricatore). Ci sรฒ ancu mudelli automatichi cรน cuntrollu manuale.
- Trasmissione robotica. Questi KP anu ancu e so propie varietร . Ci sรฒ tippi elettrichi, idraulici รจ cumbinati. Per cuncepimentu, u robot hรจ basicamente simile ร una trasmissione manuale, solu cรน una doppia frizione. U primu furnisce u torque da u mutore ร e roti di trasmissione, รจ u secondu prepara automaticamente u meccanismu per impegnร a prossima marcia.
- Trasmissione CVT. In una versione cumuna, u variatore si compone di duie pulegge, chรฌ sรฒ interconnesse da una cintura (una o piรน). U principiu di funziunamentu hรจ u seguitu. A puleggia si allarga o scorre, pruvucendu a cinta ร spustassi versu un elementu di diametru piรน grande o minore. Da questu, u rapportu di trasmissione cambia.
Eccu un tavulinu di paragone di ogni tippu di scatula cรน i so vantaghji รจ i so svantaghji.
Tipu di scatula: | Come si travaglia | dignitร | shortcomings |
MKPP | Cambiamentu manuale, ingranaggi sincronizzati. | Struttura simplice, economica per riparร รจ mantene, risparmia carburante. | Un principiante hร bisognu ร abituassi ร l'operazione sincronizata di l'embrague รจ di u pedale di gas, soprattuttu quandu si mette in opera una cullina. Tutti รนn ponu accende subitu a marcia ghjusta. Richiede un utilizzu fluidu di a frizione. |
Trasmissione automatica | A pompa idraulica crea a pressione di u fluidu di travagliu, chรฌ cunduce a turbina, รจ chรฌ trasmette a rotazione ร l'attrezzu planetariu. | Conduce comodamente. รn richiede micca l'intervenzione di u cunduttore in u prucessu di cambiamentu di marcia. Cambia ingranaggi, sfruttendu u piรน di tutta a risorsa di u mutore. Elimina u fattore umanu (quandu u cunduttore accende accidentalmente a prima velocitร invece di a terza). Sposta marce liscia. | Costu di mantenimentu elevatu. A massa hรจ piรน grande di quella di a trasmissione manuale. Comparatu ร u tipu di trasmissione precedente, questu resulterร in un consumu di carburante piรน altu. L'efficienza รจ a dinamica sรฒ piรน basse, soprattuttu cรน un stile di guida sportiva. |
Robot | A doppia frizione permette di preparร a prossima marcia per impegnassi mentre si guida. A piรน spessu, ancu e trasmissioni sรฒ ligate ร un gruppu, รจ dispari ร l'altru. Internamente simile ร una scatula meccanica. | Massima liscia di commutazione. รn richiede micca l'interventu di u cunduttore in u prucessu di travagliu. U cunsumu ecunomicu di carburante. Alta efficienza รจ dinamica. Alcuni mudelli anu a capacitร di selezziunร u modu di funziunamentu. | A cumplessitร di u mecanismu porta ร a so bassa affidabilitร , a manutenzione frequente รจ costosa. Tollera malamente e cundizioni stradali difficili. |
Variatore (CVT) | A coppia hรจ trasmessa cรน un convertitore di coppia, cum'รจ in una macchina automatica. U cambiamentu di marcia hรจ realizatu muvendu a puleggia di l'arburu di trasmissione, chรฌ spinge a cinghia in a posizione desiderata, da a quale u rapportu di marcia aumenta o diminuisce. | Cambiร senza scatti, piรน dinamicu paragunatu ร una macchina convenzionale. Permette un pocu di risparmiu di carburante. | Micca adupratu in putenti unitร di putenza, postu chรฌ a trasmissione hรจ a cinghia. Costu di mantenimentu elevatu. Richiede u funziunamentu currettu di i sensori, da chรฌ u signale hรจ ricevutu per u funziunamentu di u CVT. Tollera pocu e cundizioni stradali difficiuli รจ รนn li piace micca u rimorchju. |
Quandu si decide di u tippu di trasmissione, hรจ necessariu procedere micca solu da e capacitร finanziarie, ma di piรน attenzione nantu ร se sta scatula hรจ adatta per a vittura. รn hรจ micca per nunda chรฌ i pruduttori di a fabbrica accoppianu ogni unitร di putenza cรน una scatula specifica.
Una trasmissione manuale hรจ piรน adatta per un cunduttore attivu chรฌ capisce l'intricacies di u cuntrollu di a vittura ร grande velocitร . A macchina hรจ piรน adatta per quelli chรฌ amanu u cunfortu. U robot darร un cunsumu ragiunevule di carburante รจ hรจ adattatu per una guida misurata. Per l'amatori di l'operazione piรน liscia di a macchina, un variatore hรจ adattatu.
In termini di specificazioni tecniche, hรจ impussibile di indicร a scatula perfetta. Ognunu di elli hรจ bonu in e so condizioni รจ cun abilitร di guida specifiche. In un casu, hรจ piรน faciule per un principiante di cuminciร operendu una varietร di trasmissioni automatiche; in un altru, hรจ preferibile sviluppร l'abilitร di aduprร meccanica.
Dumande รจ risposte:
Cumu funziona a scatula di cambiamenti? A trasmissione manuale hรจ custituita da un inseme di ingranaggi chรฌ formanu diversi rapporti di trasmissione. A trasmissioni autumร ticu hรจ dotata di un convertitore di torque รจ di pulleys di diametru variabile (variatore). U robot hรจ un analogu di a meccanica, solu cรน un doppiu embrague.
Chรฌ ci hรจ in a scatula di trasmissione? Dentru ogni scatula di trasmissione ci hรจ un arbre di trasmissione รจ un arbre guidatu. Sicondu u tipu di scatula, o pulleys o ingranaggi sรฒ stallati nantu ร l'arbureti.