Pavarų dėžės įtaisas ir veikimo principas

Kad automobilis judėtų kelyje, nepakanka turėti galingą ir efektyvų variklį po variklio dangčiu. Alkūninio veleno sukimo momentas turi būti kažkaip perduotas transporto priemonės varomiesiems ratams.

Tuo tikslu buvo sukurtas specialus mechanizmas - pavarų dėžė. Apsvarstykite jo struktūrą ir paskirtį, taip pat kaip skiriasi skirtingos KP modifikacijos.

Pavarų dėžės paskirtis

Trumpai tariant, pavarų dėžė skirta sukimo momentui iš jėgos agregato perkelti į varančius ratus. Transmisija taip pat paverčia alkūninio veleno greitį, kad vairuotojas galėtų pagreitinti automobilį, nesukdamas variklio iki didžiausio apsisukimų.

Šis mechanizmas suderinamas su vidaus degimo variklio parametrais, kad būtų maksimaliai išnaudotas visas variklio išteklius, nepažeidžiant jo dalių. Transmisijos dėka mašina gali judėti ir pirmyn, ir atgal.

Visuose šiuolaikiniuose automobiliuose yra transmisija, leidžianti laikinai išjungti standų alkūninio veleno sujungimą su varančiaisiais ratais. Tai leidžia automobiliui veikti tuščiąja eiga, pavyzdžiui, švelniai artėjant prie šviesoforo. Šis mechanizmas taip pat leidžia neišjungti variklio, kai automobilis sustoja. Tai būtina norint įkrauti akumuliatorių ir naudoti papildomą įrangą, pvz., Oro kondicionierių.

Kiekvienas komercinis pasiūlymas turi atitikti šiuos reikalavimus:

• Užtikrinkite automobilio sukibimą ir ekonomiškas degalų sąnaudas, atsižvelgiant į variklio galią ir tūrį;
• Lengva naudotis (keičiant transporto priemonės greitį vairuotojas neturėtų būti atitrauktas nuo kelio);
• Netriukšmaukite darbo metu;
• Didelis patikimumas ir efektyvumas;
• Mažiausi matmenys (kiek įmanoma, jei tai yra galingos transporto priemonės).

Pavarų dėžės įrenginys

Per visą automobilių pramonės istoriją šis mechanizmas buvo nuolat modernizuojamas, dėl kurio šiandien yra daugybė įvairių pavarų, turinčių daug reikšmingų skirtumų.

Bet kurios pavarų dėžės įtaisą sudaro:

• Būstas. Jame yra visos reikalingos dalys, užtikrinančios variklio sujungimą su varančiuoju velenu, iš kurio sukimasis tiekiamas ratams.
• Naftos rezervuaras. Kadangi šiame mechanizme dalys liečiasi viena su kita esant didelei apkrovai, tepimas užtikrina jų aušinimą ir sukuria alyvos plėvelę, apsaugančią nuo ankstyvo pavarų nusidėvėjimo.
• Greičio perdavimo mechanizmas. Priklausomai nuo dėžės tipo, mechanizme gali būti velenai, pavarų komplektas, planetinė pavara, sukimo momento keitiklis, trinties diskai, diržai ir skriemuliai.

KP klasifikacija

Yra keli parametrai, pagal kuriuos visi langeliai klasifikuojami. Tokių ženklų yra šeši. Kiekviename iš jų sukimo momentas tiekiamas į varantįjį ratą pagal savo principą ir turi skirtingą pavarų parinkimo būdą.

Perduodant energijos srautą

Šiai kategorijai priklauso šie KP:

• Mechaninė pavarų dėžė. Atliekant šią modifikaciją, jėgą ima pavarų dėžė.
• Pavarų dėžė su bendraašiais velenais. Sukimasis taip pat perduodamas per reduktorių, tik jo elementai pagaminti kūgio arba cilindro formos.
• Planeta. Sukimosi perdavimas atliekamas per planetinį pavarų komplektą, kurio pavaros yra vienoje plokštumoje.
• Hidromechaninis. Tokioje transmisijoje mechaninė transmisija (daugiausia planetinė) naudojama kartu su sukimo momento keitikliu arba skysčio mova.
• CVT. Tai yra greičių dėžės tipas, kuriame nenaudojama pakopinė transmisija. Dažniausiai toks mechanizmas veikia kartu su skysčio mova ir diržo jungtimi.

Pagal pagrindinių velenų su pavaromis skaičių

Klasifikuojant pavarų dėžes pagal velenų skaičių, jos išskiriamos:

• Su dviem ašimis ir vienos pakopos ašies pavara. Šiose transmisijose nėra tiesioginio perdavimo. Dažniausiai tokių modifikacijų galima rasti priekiniais ratais varomuose automobiliuose. Kai kurie modeliai su gale sumontuotais varikliais taip pat turi panašią dėžę.
• Su trimis velenais ir dviejų pakopų ašių pavara. Šioje kategorijoje yra versijų su bendraašiais ir neašašiais velenais. Pirmuoju atveju yra tiesioginis perdavimas. Skerspjūvyje jis turi mažesnius matmenis ir šiek tiek didesnį ilgį. Tokios dėžės naudojamos galiniais ratais varomuose automobiliuose. Antroji subkategorija neturi tiesioginio perdavimo. Iš esmės ši modifikacija naudojama visais ratais varomose transporto priemonėse ir traktoriuose.
• Su keliais velenais. Šioje pavarų dėžės kategorijoje velenai gali turėti nuoseklų arba nuoseklų įjungimo skaičių. Šios pavarų dėžės daugiausia naudojamos traktoriuose ir staklėse. Tai leidžia daugiau pavarų.
• Be velenų. Tokie kontroliniai punktai nėra naudojami paprastam transportui. Tarp tokių modelių yra koaksialinės ir nesuderintos versijos. Jie daugiausia naudojami cisternose.

Planetinių pavarų dėžių klasifikacija

Planetinės pavarų dėžės skirstomos pagal šiuos parametrus:

• Du, trys, keturi ar daugiau laisvės laipsnių, kai atjungiami visi trinties elementai;
• Mechanizme naudojamas planetinės pavaros tipas yra epiciklinis (pagrindinis vainikas turi vidinį arba išorinį dantų išdėstymą).

Kontrolės metodu

Šioje kategorijoje yra tokių langelių:

• Rankinis. Tokiuose modeliuose vairuotojas pasirenka norimą pavarą. Yra dviejų tipų rankinės pavarų dėžės: perjungimas atliekamas vairuotojo pastangomis arba per servo. Abiem atvejais valdymą atlieka asmuo, tik antrosios pavarų dėžės kategorijoje yra servo įtaisas. Jis gauna vairuotojo signalą ir tada nustato pasirinktą pavarą. Mašinose dažniausiai naudojama hidraulinė servo pavara.
• Automatinis. Elektroninis valdymo blokas nustato kelis veiksnius (akseleratoriaus paspaudimo laipsnį, apkrovą iš ratų, alkūninio veleno greitį ir kt.) Ir remdamasis tuo nustato pats, kada įjungti aukštyn arba žemyn pavarą.
• Robotas. Tai elektromechaninė dėžė. Joje pavaros įjungiamos automatiniu režimu, tik jos įtaisas yra panašus į paprastų mechanikų. Kai veikia robotinė pavarų dėžė, vairuotojas nedalyvauja perjungiant pavaras. Valdymo blokas pats nustato, kada perjungti pavarą. Šiuo atveju perjungimas įvyksta beveik nepastebimai.

Pagal pavarų skaičių

Ši klasifikacija yra paprasčiausia. Jame visi langeliai yra padalyti iš pavarų skaičiaus, pavyzdžiui, keturi, penki šeši ir t. Ši kategorija apima ne tik rankinius, bet ir automatinius modelius.

Perdavimo tipai

Dažniausiai klasifikuojama pagal pačios dėžutės tipą:

• Mechanika. Šiuose modeliuose pavaras pasirenka ir perjungia tik vairuotojas. Iš esmės tai yra pavarų dėžė su keliais velenais, veikianti per reduktorių.
• Mašina. Ši transmisija veikia automatiniu režimu. Tinkama pavara parenkama pagal parametrus, kuriuos matuoja pavarų dėžės valdymo sistema.
• Robotas yra tam tikra mechaninė pavarų dėžė. Šios modifikacijos konstrukcija praktiškai nesiskiria nuo įprastos mechanikos: ji turi sankabą, o pavaros įjungiamos per atitinkamos pavaros sujungimą ant varomo veleno. Tik pavaros valdymą valdo kompiuteris, o ne vairuotojas. Tokios transmisijos privalumas yra kuo sklandesnis perjungimas.

Konkretaus dizaino pavarų dėžės

Be žinomų transmisijų, transporto priemonėse taip pat gali būti naudojamos unikalios modifikacijos. Šio tipo dėžės turi konkretų dizainą, o kartu ir savo veikimo principą.

Bezvalnaya KP

Transmisijos, kuriose nenaudojami velenai su visu pavarų komplektu, vadinamos velenais. Savo konstrukcijoje jie turi keletą pavarų eilių, išdėstytų dviem lygiagrečiomis ašimis. Pavaros sujungiamos užfiksavus sankabas.

Pavaros yra ant dviejų velenų. Du iš jų yra tvirtai pritvirtinti: ant lyderio jis sumontuotas pirmoje eilėje, o ant vergo - paskutinėje. Ant jų esantys tarpiniai krumpliaračiai gali atlikti pagrindinio ar varomojo vaidmens vaidmenį, priklausomai nuo sukurto pavaros santykio.

Ši modifikacija leidžia padidinti pavarą abiem kryptimis. Kitas tokios transmisijos privalumas yra padidėjęs dėžės galios diapazonas. Vienas iš rimčiausių trūkumų yra privalomas pagalbinės automatinės sistemos buvimas, kurio pagalba atliekami pavarų perjungimai.

Nesinchronizuota greičių dėžė

Kitas specifinių dėžučių tipas yra nesinchronizuotas arba toks, kurio konstrukcijoje nėra sinchronizatorių. Tai gali būti nuolatinio tinklelio arba slydimo pavaros tipas.

Norėdami pakeisti pavarą tokioje dėžėje, vairuotojas turi turėti tam tikrų įgūdžių. Jis turi sugebėti savarankiškai sinchronizuoti krumpliaračių ir movų sukimąsi, nustatydamas perėjimo iš pavaros į pavarą laiką, taip pat išlygindamas alkūninio veleno sukimosi greitį su akseleratoriumi. Profesionalai šią procedūrą vadina sankabos pakartotiniu pakeitimu arba dvigubu paspaudimu.

Kad sklandžiai perjungtų, vairuotojas turi būti patyręs valdydamas tokius mechanizmus. Panaši transmisijos rūšis montuojama amerikietiškuose traktoriuose, motocikluose, kartais traktoriuose ir sportiniuose automobiliuose. Šiuolaikinėse nesinchronizuotose transmisijose sankaba gali būti praleista.

Kumštelinė pavarų dėžė

Kumštelinės dėžės yra tam tikras nesinchronizuotas modelis. Skirtumas yra sujungtų dantų forma. Norėdami pagerinti pavarų dėžės efektyvumą, naudojama stačiakampio formos arba dantų kumštelio profilis.

Tokios dėžės yra labai triukšmingos, todėl lengvosiose transporto priemonėse dažniausiai naudojamos lenktyniniuose automobiliuose. Varžybų metu į šį faktorių nekreipiama dėmesio, tačiau paprastame automobilyje tokia transmisija nesuteiks galimybės mėgautis važiavimu.

Nuoseklus KP

Nuoseklioji pavarų dėžė yra transmisijos tipas, kai pavarų perjungimas arba perjungimas atliekamas tik vienu žingsniu. Norėdami tai padaryti, naudojama rankena arba kojų jungiklis (motocikluose), leidžiantis perjungti krepšyje esančią pavarą vienu metu.

Tokia automatinė transmisija, kaip „Tiptronic“, turi panašų veikimo principą, tačiau ji tik imituoja šios transmisijos veikimą. Klasikinė sekvencinė pavarų dėžė montuojama F-1 automobiliuose. Juose perjungimo greitis atliekamas naudojant irklentes.

Pasirenkamasis CP

Klasikinėje versijoje išankstinei greičių dėžei reikėjo iš anksto pasirinkti kitą pavarą, prieš ją įjungiant. Tai dažnai atrodė taip. Kol automobilis judėjo, vairuotojas įjungė kitą pavarą į pavarą. Mechanizmas ruošėsi persijungti, tačiau tai padarė komandai, pavyzdžiui, paspaudus sankabą.

Anksčiau tokios pavarų dėžės buvo naudojamos karinėje įrangoje su nesinchronizuota, be veleno ar planetos pavara. Tokios dėžių modifikacijos palengvino sudėtingų mechanizmų valdymą, kol buvo sukurtos sinchronizuotos mechaninės ir automatinės dėžės.

Šiuo metu naudojama išankstinio pasirinkimo dėžutė, tačiau ji dažniau vadinama dvigubos sankabos transmisija. Tokiu atveju kompiuteris pats paruošia perėjimą prie norimo greičio, iš anksto sujungdamas tinkamą ašį su pavara, įjungta į atrakintą diską. Kitas šio tipo šiuolaikinio dizaino pavadinimas yra robotas.

Pavarų dėžės pasirinkimas. Kas geriau?

Daugelis išvardytų pavarų dėžių naudojamos tik specialioje įrangoje arba staklėse. Pagrindinės pavarų dėžės, plačiai naudojamos lengvame transporte, yra šios:

• Mechaninė pavarų dėžė. Tai paprasčiausias perdavimo tipas. Norint, kad sukimosi judėjimas būtų perduodamas iš maitinimo bloko į pavarų dėžės veleną, naudojamas sankabos krepšelis. Paspausdamas pedalą, vairuotojas atjungia dėžės varomąjį veleną nuo variklio, kuris leidžia jam, nepakenkiant mechanizmui, pasirinkti tam tikram greičiui tinkamą pavarą.
• Automatinė pavarų dežė. Variklio sukimo momentas tiekiamas per hidraulinę pavarą (sukimo momento keitiklį arba hidraulinę sankabą). Darbinis skystis veikia kaip mechanizmo sankaba. Jis, kaip taisyklė, varo planetinę pavarų dėžę. Visą sistemą valdo elektroninis valdymo blokas, kuris analizuoja daugelio jutiklių duomenis ir atitinkamai parenka pavaros santykį. Tarp automatinių dėžučių yra daug modifikacijų, kuriose naudojamos skirtingos veikimo schemos (priklauso nuo gamintojo). Yra net automatinių modelių su rankiniu valdymu.
• Robotas perdavimas. Šie KP taip pat turi savo atmainas. Yra elektriniai, hidrauliniai ir kombinuoti tipai. Pagal konstrukciją robotas iš esmės yra panašus į mechaninę pavarų dėžę, tik su dviguba sankaba. Pirmasis teikia variklio sukimo momentą į varančius ratus, o antrasis automatiškai paruošia mechanizmą, kad įjungtų kitą pavarą.
• CVT perdavimas. Įprastoje versijoje variatorius susideda iš dviejų skriemulių, kuriuos sujungia diržas (vienas ar daugiau). Veikimo principas yra toks. Skriemulys išsiplečia arba slenka, todėl diržas pasislenka į didesnio ar mažesnio skersmens elementą. Nuo to keičiasi pavaros santykis.

Čia pateikiama kiekvieno dėžės tipo palyginimo lentelė su jų privalumais ir trūkumais.

Dėžutės tipas:	Veikimo principas	orumas	Trūkumai
MKPP	Rankinis perjungimas, sinchronizuotas reduktorius.	Paprasta struktūra, pigi remontuoti ir prižiūrėti, taupo degalus.	Pradedantysis turi priprasti prie sinchronizuoto sankabos ir dujų pedalo veikimo, ypač kylant į kalną. Ne visi gali iš karto įjungti reikiamą pavarą. Reikia sklandžiai naudoti sankabą.
Automatinė transmisija	Hidraulinis siurblys sukuria darbinio skysčio, kuris varo turbiną, slėgį, kuris perduoda sukimąsi į planetinę pavarą.	Važiuokite patogiai. Nereikalauja vairuotojo įsikišimo į pavarų perjungimo procesą. Keičia pavaras ir išnaudoja visas variklio išteklius. Pašalina žmogiškąjį faktorių (kai vairuotojas netyčia įjungia pirmą, o ne trečią greitį). Sklandžiai perjungia pavaras.	Didelės priežiūros išlaidos. Masė yra didesnė nei mechaninės pavarų dėžės. Palyginus su ankstesniu transmisijos tipu, šis suvartos daugiau degalų. Efektyvumas ir dinamika yra mažesni, ypač naudojant sportišką vairavimo stilių.
Робот	Dviguba sankaba leidžia paruošti kitą pavarą važiavimui įjungti. Dažniausiai net transmisijos yra susietos su viena grupe, o nelyginės - su kita. Iš vidaus panašus į mechaninę dėžę.	Maksimalus perjungimo sklandumas. Nereikalauja vairuotojo įsikišimo į darbo procesą. Ekonomiškos degalų sąnaudos. Didelis efektyvumas ir dinamika. Kai kurie modeliai turi galimybę pasirinkti darbo režimą.	Dėl mechanizmo sudėtingumo jo žemas patikimumas, dažna ir brangi priežiūra. Blogai toleruoja sunkias kelio sąlygas.
Variatorius (CVT)	Sukimo momentas perduodamas naudojant sukimo momento keitiklį, kaip ir automatinėje mašinoje. Pavarų perjungimas atliekamas perkeliant varančiojo veleno skriemulį, kuris pastumia diržą į norimą padėtį, nuo kurios pavaros santykis padidėja arba sumažėja.	Perjungimas be trūkumų, dinamiškesnis, palyginti su įprastu automatiniu. Leidžia šiek tiek sutaupyti degalų.	Nenaudojamas galinguose maitinimo blokuose, nes transmisija yra diržas. Didelės priežiūros išlaidos. Reikalingas teisingas jutiklių veikimas, iš kurio gaunamas signalas, kad veiktų CVT. Blogai toleruoja sunkias kelio sąlygas ir nemėgsta vilkimo.

Sprendžiant dėl ​​transmisijos tipo, reikia remtis ne tik finansinėmis galimybėmis, bet daugiau dėmesio skirti tam, ar ši dėžė tinka automobiliui. Ne veltui gamintojai iš gamyklos suporuoja kiekvieną maitinimo bloką su konkrečia dėžute.

Rankinė pavarų dėžė labiau tinka aktyviam vairuotojui, suprantančiam greito automobilio valdymo subtilybes. Mašina labiau tinka mėgstantiems komfortą. Robotas užtikrins pagrįstas degalų sąnaudas ir yra pritaikytas matuojamam važiavimui. Mėgstantiems sklandžiausią mašinos valdymą tinka variatorius.

Kalbant apie technines specifikacijas, neįmanoma nurodyti tobulos dėžutės. Kiekvienas iš jų yra geras savo sąlygomis ir su specifiniais vairavimo įgūdžiais. Vienu atveju pradedančiajam lengviau pradėti nuo įvairių automatinių pavarų dėžių, kitu atveju geriau lavinti mechanikos naudojimo įgūdžius.

Klausimai ir atsakymai:

Kaip veikia pavarų dėžė? Mechaninė pavarų dėžė susideda iš pavarų rinkinio, sudarančių skirtingus perdavimo santykius. Automatinėje pavarų dėžėje sumontuotas sukimo momento keitiklis ir kintamo skersmens skriemuliai (variatorius). Robotas – mechanikos analogas, tik su dviguba sankaba.

Kas yra pavarų dėžės viduje? Bet kurios pavarų dėžės viduje yra varomasis velenas ir varomasis velenas. Priklausomai nuo dėžės tipo, ant velenų montuojami skriemuliai arba krumpliaračiai.