Enhed og princip for gearkassen

For at en bil kan køre på vejen er det ikke nok at have en kraftig og effektiv motor under hætten. Momentet fra krumtapakslen skal på en eller anden måde overføres til køretøjets drivhjul.

Til dette formål blev der oprettet en speciel mekanisme - en gearkasse. Overvej dens struktur og formål samt hvordan forskellige KP-modifikationer adskiller sig.

Formålet med gearkassen

Kort sagt er gearkassen designet til at overføre drejningsmoment fra kraftenheden til drivhjulene. Transmissionen konverterer også krumtapakshastigheden, så føreren kan accelerere bilen uden at dreje motoren til maksimalt omdrejningstal.

Denne mekanisme tilpasses parametrene for forbrændingsmotoren for at maksimere hele motorens ressource uden at beskadige dens dele. Takket være transmissionen kan maskinen bevæge sig både fremad og bagud.

Alle moderne biler har en transmission, der giver dig mulighed for midlertidigt at deaktivere den stive kobling af krumtapakslen med drivhjulene. Dette gør det muligt for bilen at gå i tomgang, for eksempel uden at komme tæt på et trafiklys. Denne mekanisme giver dig også mulighed for ikke at slukke for motoren, når bilen stopper. Dette er nødvendigt for at genoplade batteriet og betjene ekstra udstyr, såsom et klimaanlæg.

Hvert kommercielt forslag skal opfylde følgende krav:

• Sørg for trækkraft i bilen og økonomisk brændstofforbrug afhængigt af motorens kraft og volumen;
• Brugervenlighed (føreren bør ikke distraheres fra vejen, når køretøjets hastighed ændres);
• Lav ikke støj under drift;
• Høj pålidelighed og effektivitet;
• Minimum dimensioner (så meget som muligt i tilfælde af magtfulde køretøjer).

Gearkasseenhed

Gennem bilindustriens historie er denne mekanisme konstant moderniseret, og i dag findes der en lang række transmissioner, som har mange markante forskelle.

Enheden til enhver gearkasse inkluderer:

• Boliger. Den indeholder alle de nødvendige dele, der sikrer koblingen af ​​motoren til drivakslen, hvorfra rotationen overføres til hjulene.
• Oliereservoir. Da delene i denne mekanisme kommer i kontakt med hinanden under en tung belastning, sikrer smøringen deres afkøling og skaber en oliefilm, der beskytter mod for tidligt slid på tandhjulene.
• Hastighedstransmissionsmekanisme. Afhængig af kassetypen kan mekanismen omfatte aksler, et sæt gear, et planetarisk gear, en momentomformer, friktionsskiver, bælter og remskiver.

KP klassificering

Der er flere parametre, som alle felter er klassificeret efter. Der er seks sådanne tegn. I hver af dem leveres drejningsmomentet til drivhjulet efter sit eget princip og har en anden metode til valg af gear.

Ved hjælp af metoden til transmission af kraftstrøm

Denne kategori inkluderer følgende KP'er:

• Mekanisk gearkasse. I denne ændring udføres kraftudtaget ved hjælp af et geardrev.
• Gearkasse med koaksiale aksler. Rotation transmitteres også gennem et geartog, kun dens elementer er lavet i en konisk eller cylindrisk form.
• Planetary. Rotation transmitteres gennem et planetarisk gear, hvis gear er placeret i et plan.
• Hydromekanisk. I en sådan transmission bruges en mekanisk transmission (hovedsagelig planetarisk type) sammen med en momentomformer eller fluidkobling.
• CVT. Dette er en type gearkasse, der ikke bruger trintransmission. Oftest fungerer en sådan mekanisme sammen med en væskekobling og en båndforbindelse.

Efter antallet af hovedaksler med gear

Når man klassificerer gearkasser efter antallet af aksler, skelnes de mellem:

• Med to aksler og en-trins gearing af akslen. Der er intet direkte drev i disse transmissioner. Oftest kan sådanne ændringer findes i forhjulsdrevne biler. Nogle modeller med bagmonterede motorer har også en lignende kasse.
• Med tre aksler og to-trins aksel gearing. I denne kategori findes der versioner med koaksiale og ikke-koaksiale aksler. I det første tilfælde er der en direkte transmission. I tværsnit har den mindre dimensioner og lidt større i længden. Sådanne kasser bruges i baghjulsdrevne biler. Den anden underkategori har ingen direkte transmission. Grundlæggende bruges denne ændring i firehjulstrækkende køretøjer og traktorer.
• Med flere aksler. I denne gearkassekategori kan akslerne have et sekventielt eller ikke-sekventielt antal indgreb. Disse gearkasser bruges hovedsageligt i traktorer og værktøjsmaskiner. Dette giver mulighed for flere gear.
• Uden skaft. Sådanne kontrolpunkter bruges ikke i almindelig transport. Blandt sådanne modeller er der koaksiale og ikke-justerede versioner. De bruges hovedsageligt i tanke.

Klassificering af planetariske gearkasser

Planetgearkasser er opdelt efter følgende parametre:

• To, tre, fire eller flere grader af frihed, når alle friktionselementer er frakoblet;
• Den type planetarisk gear, der bruges i mekanismen, er epicyklisk (hovedkronen har en intern eller udvendig tænderordning)

Efter kontrolmetode

I denne kategori er der sådanne bokse:

• Brugervejledning. I sådanne modeller vælger føreren det ønskede gear. Der er to typer manuelle transmissioner: Skift udføres ved hjælp af førerens indsats eller gennem en servo. I begge tilfælde udføres styringen af ​​en person, kun den anden kategori af gearkassen har en servo-enhed. Den modtager et signal fra føreren og indstiller derefter det valgte gear. Maskinerne bruger ofte et hydraulisk servo-drev.
• Automatisk. Den elektroniske kontrolenhed bestemmer flere faktorer (graden af ​​at trykke på gaspedalen, belastningen fra hjulene, krumtapakshastigheden osv.), Og på baggrund af dette bestemmer den sig selv, hvornår man skal køre med et op- eller ned gear.
• Robot. Dette er en elektromekanisk kasse. I det tændes gearene i automatisk tilstand, kun dens enhed er som den almindelige mekanik. Når robottransmissionen fungerer, deltager føreren ikke i gearskift. Kontrolenheden bestemmer selv, hvornår gearet skal indkobles. I dette tilfælde sker skift næsten umærkeligt.

Efter antallet af gear

Denne klassificering er den enkleste. I det er alle kasser divideret med antallet af gear, f.eks. Fire, fem seks osv. Denne kategori inkluderer ikke kun manuelle, men også automatiske modeller.

Transmissionstyper

Den mest almindelige klassificering er efter selve boksens type:

• Mekanik. I disse modeller udføres gearvalg og skift helt af føreren. Grundlæggende er det en gearkasse med flere aksler, der fungerer gennem et geartog.
• Maskine. Denne transmission fungerer i automatisk tilstand. Valget af et passende gear er baseret på de parametre, som gearkasse-styringssystemet måler.
• Robotten er en slags mekanisk gearkasse. Udformningen af ​​denne ændring er praktisk taget ikke forskellig fra konventionel mekanik: den har en kobling, og tandhjulene går i indgreb gennem forbindelsen af ​​det tilsvarende gear på den drevne aksel. Kun gearvalgskontrollen styres af computeren, ikke driveren. Fordelen ved en sådan transmission er den mest glat skift som muligt.

Designspecifikke gearkasser

Ud over kendte transmissioner kan unikke ændringer også bruges i køretøjer. Disse typer kasser har et specifikt design og med det deres eget driftsprincip.

Bezvalnaya KP

Transmissioner, der ikke bruger aksler med et komplet sæt gear kaldes skaftløst. I deres design har de flere rækker med gear placeret i to parallelle akser. Gearene er forbundet ved at låse koblingerne.

Gearene er placeret på to aksler. To af dem er fastgjort tæt: på lederen er det installeret i den første række og på slaven - i den sidste. Mellemgearene placeret på dem kan spille rollen som en førende eller drevet afhængig af det genererede gearforhold.

Denne ændring gør det muligt at øge transmissionen i begge retninger. En anden fordel ved en sådan transmission er kassens øgede effektområde. En af de mest alvorlige ulemper er den obligatoriske tilstedeværelse af et automatisk automatisk system, ved hjælp af hvilke gearskift udføres.

Ikke synkroniseret gearkasse

En anden type specifikke bokse er en ikke-synkroniseret en eller en, der ikke har synkronisatorer i dens design. Dette kan være en permanent masketype eller en glidehjulstype.

For at skifte gear i en sådan kasse skal føreren have en vis færdighed. Han skal være i stand til uafhængigt at synkronisere rotationen af ​​gear og koblinger, bestemme overgangstiden fra gear til gear, samt udligne rotationshastigheden på krumtapakslen med gaspedalen. Fagfolk henviser til denne procedure som genfasning eller dobbeltpresning af koblingen.

For at udføre glat skift skal føreren have erfaring med at betjene sådanne mekanismer. En lignende type transmission er installeret i amerikanske traktorer, motorcykler, undertiden i traktorer og sportsbiler. I moderne usynkroniserede transmissioner kan koblingen udelades.

Cam gearkasse

Cambokse er en slags usynkroniseret model. Forskellen er formen på de indvendige tænder. For at forbedre gearkassens effektivitet bruges en rektangulær form eller knastprofil på tænderne.

Sådanne kasser er meget støjende, derfor bruges de i lette køretøjer hovedsageligt på racerbiler. Under konkurrencen er man ikke opmærksom på denne faktor, men i en almindelig bil giver en sådan transmission ikke mulighed for at nyde turen.

Sekventiel KP

En sekventiel gearkasse er en type transmission, hvor downshift eller upshift udføres udelukkende i et trin. For at gøre dette bruges et håndtag eller fodkontakt (på motorcykler), der giver dig mulighed for kun at bevæge gearet i kurven kun en position ad gangen.

En automatisk transmission som Tiptronic har et lignende funktionsprincip, men den imiterer kun denne transmissions handling. Den klassiske sekventielle gearkasse er installeret i F-1 biler. Skiftehastighed i dem udføres ved hjælp af skovlskiftere.

Preselektiv CP

I den klassiske version krævede den forvalgte gearkasse et forudgående valg af det næste gear, før gearkassen blev skiftet til den. Det så ofte sådan ud. Mens bilen kørte, satte føreren det næste gear på vælgeren. Mekanismen forberedte sig på at skifte, men den gjorde det f.eks. Efter kommando efter at have trykket på koblingen.

Tidligere blev sådanne gearkasser brugt i militært udstyr med en usynkroniseret, skaftløs eller planetarisk transmission. Sådanne kassemodifikationer gjorde det lettere at betjene komplekse mekanismer, indtil synkroniserede mekaniske og automatiske kasser blev udviklet.

I øjeblikket bruges en forvalgsboks, men det kaldes mere almindeligt som en dobbelt koblingstransmission. I dette tilfælde forbereder computeren selv overgangen til den ønskede hastighed ved at forbinde en passende aksel med gearet, der er i indgreb med den ulåste disk på forhånd. Et andet navn på denne type i moderne design er en robot.

Valg af gearkasse. Hvad er bedre?

Mange af de anførte gearkasser bruges kun på specialudstyr eller i værktøjsmaskiner. De vigtigste gearkasser, der er vidt brugt i let transport, er:

• Manuel transmission. Dette er den enkleste type transmission. For at omdrejningsbevægelsen skal overføres fra kraftenheden til gearkassen, anvendes en koblingskurv. Ved at trykke på pedalen frakobler føreren kassens drivaksel fra motoren, hvilket giver ham mulighed for at vælge et gear, der er egnet til en given hastighed uden at skade mekanismen.
• Automatgear. Momentet fra motoren leveres via en hydraulisk transmission (momentomformer eller hydraulisk kobling). Arbejdsvæsken fungerer som en kobling i mekanismen. Det driver som regel en planetarisk gearkasse. Hele systemet styres af en elektronisk kontrolenhed, der analyserer data fra mange sensorer og vælger gearforholdet i overensstemmelse hermed. Blandt de automatiske bokse er der mange ændringer, der bruger forskellige driftsordninger (afhængigt af producenten). Der er endda automatiske modeller med manuel styring.
• Robot transmission. Disse KP'er har også deres egne sorter. Der er elektriske, hydrauliske og kombinerede typer. I design ligner robotten stort set en manuel gearkasse, kun med en dobbelt kobling. Den første leverer drejningsmoment fra motoren til drivhjulene, og den anden forbereder automatisk mekanismen til indgreb i det næste gear.
• CVT transmission. I en fælles version består variatoren af ​​to remskiver, som er forbundet med et bælte (en eller flere). Funktionsprincippet er som følger. Remskiven ekspanderer eller glider, hvilket får bæltet til at bevæge sig til et element med større eller mindre diameter. Fra dette ændrer gearforholdet.

Her er en sammenligningstabel for hver type kasse med deres fordele og ulemper.

Kassetype:	Virkemåde	værdighed	Begrænsninger
Manuel transmission	Manuel skift, synkroniseret gear.	Enkel struktur, billig at reparere og vedligeholde, sparer brændstof.	En nybegynder skal vænne sig til den synkroniserede betjening af koblingen og gaspedalen, især når man starter en bakke. Ikke alle kan tænde det rigtige gear med det samme. Kræver glat brug af koblingen.
Automatisk transmission	Den hydrauliske pumpe skaber arbejdsfluidets tryk, der driver turbinen, og som overfører rotationen til planetgearet.	Kør behageligt. Kræver ikke driverindgreb i gearskifteprocessen. Skifter gear og får mest muligt ud af hele motorressourcen. Eliminerer den menneskelige faktor (når føreren ved et uheld tænder for den første hastighed i stedet for den tredje). Skifter gear jævnt.	Høje vedligeholdelsesomkostninger. Massen er større end den manuelle transmission. Sammenlignet med den foregående type transmission vil denne resultere i højere brændstofforbrug. Effektivitet og dynamik er lavere, især med en sporty kørestil.
Робот	Den dobbelte kobling giver dig mulighed for at forberede det næste redskab til indgreb under kørslen. Oftest er selv transmissioner knyttet til en gruppe og ulige dem til en anden. Internt ligner en mekanisk kasse.	Maksimal glathed ved skift. Kræver ikke driverindgreb i arbejdsprocessen. Økonomisk brændstofforbrug. Høj effektivitet og dynamik. Nogle modeller har mulighed for at vælge driftsform.	Mekanismens kompleksitet fører til dens lave pålidelighed, hyppige og dyre vedligeholdelse. Tåler dårligt vanskelige vejforhold.
Variator (CVT)	Momentet transmitteres ved hjælp af en momentomformer som i en automatisk maskine. Gearskift udføres ved at flytte drivakselhjulet, der skubber bæltet til den ønskede position, hvilket øger eller formindsker gearforholdet.	Skift uden ryster, mere dynamisk sammenlignet med en konventionel automatisk. Tillader lidt brændstofbesparelse.	Anvendes ikke i stærke kraftenheder, da transmission er bælte. Høje vedligeholdelsesomkostninger. Kræver den korrekte funktion af sensorerne, hvorfra signalet modtages for betjening af CVT. Tåler dårligt vanskelige vejforhold og kan ikke lide at trække.

Når der træffes beslutning om typen af ​​transmission, er det nødvendigt ikke kun at gå videre fra økonomiske kapaciteter, men mere fokusere på, om denne boks er velegnet til bilen. Det er ikke for ingenting, at fabrikanterne fra fabrikken parrer hver enkelt enhed med en bestemt kasse.

En manuel gearkasse er mere velegnet til en aktiv chauffør, der forstår vanskelighederne ved højhastighedsbiler. Maskinen er mere velegnet til dem der kan lide komfort. Robotten giver et rimeligt brændstofforbrug og er tilpasset til målt kørsel. For elskere af maskinens mest glatte betjening er en variator velegnet.

Med hensyn til tekniske specifikationer er det umuligt at pege på den perfekte kasse. Hver af dem er gode under sine egne forhold og med specifikke køreegenskaber. I et tilfælde er det lettere for en nybegynder at starte med at betjene en række automatiske transmissioner; i et andet foretrækkes det at udvikle evnen til at bruge mekanik.

Spørgsmål og svar:

Hvordan fungerer gearkassen? Den manuelle gearkasse består af et sæt gear, der danner forskellige gearforhold. Automatgearet er udstyret med en momentomformer og remskiver med variabel diameter (variator). Robotten er en analog af mekanik, kun med en dobbeltkobling.

Hvad er der inde i gearkassen? Inde i enhver gearkasse er der en drivaksel og en drevet aksel. Afhængigt af typen af ​​kasse er enten remskiver eller gear installeret på akslerne.