Peranti dan prinsip operasi kotak gear

Agar kereta bergerak di jalan, tidak mencukupi untuk memiliki enjin yang kuat dan cekap di bawah tudung. Tork dari poros engkol entah bagaimana mesti dihantar ke roda pemacu kenderaan.

Untuk tujuan ini, mekanisme khas dibuat - kotak gear. Pertimbangkan struktur dan tujuannya, serta bagaimana pengubahsuaian KP berbeza.

Tujuan kotak gear

Ringkasnya, kotak gear dirancang untuk memindahkan tork dari unit kuasa ke roda pemacu. Transmisi ini juga menukar kelajuan poros engkol sehingga pemandu dapat memecut kereta tanpa memutar mesin ke rpm maksimum.

Mekanisme ini dipadankan dengan parameter mesin pembakaran dalaman untuk memaksimumkan keseluruhan sumber enjin tanpa kerosakan pada bahagiannya. Berkat transmisi, mesin dapat bergerak ke depan dan ke belakang.

Semua kereta moden mempunyai transmisi yang membolehkan anda mematikan gandingan poros engkol dengan roda penggerak untuk sementara waktu. Ini membolehkan kereta berhenti, misalnya, menghampiri lampu isyarat dengan lancar. Mekanisme ini juga membolehkan anda tidak mematikan mesin semasa kereta berhenti. Ini perlu untuk mengisi semula bateri dan untuk mengoperasikan peralatan tambahan, seperti penghawa dingin.

Setiap cadangan komersial mesti memenuhi syarat berikut:

• Berikan daya tarikan kereta dan penggunaan bahan bakar yang ekonomik bergantung pada kuasa dan kelantangan enjin;
• Kemudahan penggunaan (pemandu tidak boleh terganggu dari jalan ketika menukar kelajuan kenderaan);
• Jangan membuat bising semasa operasi;
• Kebolehpercayaan dan kecekapan tinggi;
• Dimensi minimum (seboleh mungkin untuk kenderaan berkuasa).

Peranti kotak gear

Sepanjang sejarah industri automotif, mekanisme ini terus dimodenkan, kerana hari ini terdapat berbagai jenis transmisi yang memiliki banyak perbezaan yang signifikan.

Peranti mana-mana kotak gear merangkumi:

• Perumahan. Ia mengandungi semua bahagian yang diperlukan yang memastikan gandingan motor ke poros penggerak, dari mana putaran dihantar ke roda.
• Takungan minyak. Oleh kerana dalam mekanisme ini, bahagian-bahagian bersentuhan satu sama lain di bawah beban yang berat, pelinciran memastikan penyejukan mereka dan membuat filem minyak yang melindungi dari keausan pramatang pada roda gigi.
• Mekanisme penghantaran kelajuan. Bergantung pada jenis kotak, mekanisme mungkin termasuk poros, satu set roda gigi, roda gigi planet, penukar tork, cakera geseran, tali pinggang dan takal.

Klasifikasi KP

Terdapat beberapa parameter di mana semua kotak dikelaskan. Terdapat enam tanda seperti itu. Pada masing-masing, tork dibekalkan ke roda pemacu mengikut prinsipnya sendiri dan mempunyai kaedah pemilihan gear yang berbeza.

Dengan kaedah penghantaran aliran kuasa

Kategori ini merangkumi KP berikut:

• Kotak gear mekanikal. Dalam pengubahsuaian ini, pelepasan kuasa dilakukan oleh pemacu gear.
• Kotak gear dengan batang sepaksi. Putaran juga dihantar melalui roda gigi, hanya unsur-unsurnya yang dibuat dalam bentuk kerucut atau silinder.
• Planet. Putaran dihantar melalui satu set gear planet, yang mana gearnya berada dalam satu satah.
• Hydromechanical. Dalam transmisi seperti itu, transmisi mekanikal (kebanyakannya jenis planet) digunakan bersama dengan penukar tork atau gandingan cecair.
• CVT. Ini adalah jenis kotak gear yang tidak menggunakan transmisi langkah. Selalunya, mekanisme seperti ini berfungsi bersama dengan gandingan cecair dan sambungan tali pinggang.

Dengan bilangan batang utama dengan gear

Semasa mengelaskan kotak gear dengan bilangan poros, mereka dibezakan:

• Dengan dua poros dan gear satu tahap pada gandar. Tidak ada pemacu langsung dalam penghantaran ini. Selalunya, pengubahsuaian seperti itu terdapat pada kereta pemacu roda depan. Beberapa model dengan motor yang dipasang di belakang juga mempunyai kotak yang serupa.
• Dengan gear tiga poros dan roda dua. Dalam kategori ini, terdapat versi dengan poros sepaksi dan bukan sepaksi. Dalam kes pertama, terdapat penghantaran langsung. Dalam keratan rentas, ia mempunyai dimensi yang lebih kecil, dan panjangnya sedikit lebih besar. Kotak seperti itu digunakan pada kereta pemacu roda belakang. Subkategori kedua tidak mempunyai penghantaran langsung. Pada dasarnya, pengubahsuaian ini digunakan pada kenderaan pacuan empat roda dan traktor.
• Dengan pelbagai poros. Dalam kategori kotak gear ini, poros boleh mempunyai bilangan penglibatan berurutan atau tidak berurutan. Kotak gear ini digunakan terutamanya pada traktor dan alat mesin. Ini membolehkan lebih banyak gear.
• Tanpa poros. Pusat pemeriksaan seperti itu tidak digunakan dalam pengangkutan biasa. Di antara model tersebut terdapat versi sepaksi dan tidak selaras. Mereka digunakan terutamanya dalam tangki.

Klasifikasi kotak gear planet

Kotak gear planet dibahagikan mengikut parameter berikut:

• Dua, tiga, empat atau lebih darjah kebebasan apabila semua unsur geseran terputus;
• Jenis gear planet yang digunakan dalam mekanisme adalah epikiklik (mahkota utama mempunyai susunan gigi dalaman atau luaran).

Dengan kaedah kawalan

Dalam kategori ini, terdapat kotak seperti:

• Manual. Dalam model sedemikian, pemandu memilih gear yang diinginkan. Terdapat dua jenis transmisi manual: peralihan dilakukan dengan usaha pemandu atau melalui servo drive. Dalam kedua kes tersebut, kawalan dilakukan oleh seseorang, hanya kategori kedua kotak gear yang mempunyai alat servo. Ia menerima isyarat dari pemandu, dan kemudian menetapkan gear yang dipilih. Mesin paling kerap menggunakan servo drive hidraulik.
• Automatik. Unit kawalan elektronik menentukan beberapa faktor (tahap menekan pemecut, beban dari roda, kelajuan poros engkol, dll.) Dan, berdasarkan ini, menentukan sendiri kapan harus menggunakan gear naik atau turun.
• Robot. Ini adalah kotak elektromekanikal. Di dalamnya, gear dihidupkan dalam mod automatik, hanya alatnya seperti mekanik biasa. Semasa transmisi robot berfungsi, pemandu tidak mengambil bahagian dalam pertukaran gear. Unit kawalan itu sendiri menentukan masa untuk menggunakan gear mana. Dalam kes ini, pertukaran berlaku hampir tidak dapat dilihat.

Dengan bilangan gear

Pengelasan ini adalah yang paling mudah. Di dalamnya, semua kotak dibahagi dengan bilangan gear, misalnya, empat, lima enam, dan sebagainya. Kategori ini merangkumi bukan sahaja model manual tetapi juga automatik.

Jenis Kotak Gear

Klasifikasi yang paling biasa adalah mengikut jenis kotak itu sendiri:

• Mekanik. Dalam model ini, pemilihan gear dan pergeseran dilakukan sepenuhnya oleh pemandu. Pada dasarnya ia adalah kotak gear dengan beberapa poros, yang berfungsi melalui kereta api.
• Mesin. Transmisi ini berfungsi dalam mod automatik. Pemilihan gear yang sesuai dilakukan berdasarkan parameter yang diukur oleh sistem kawalan kotak gear.
• Robot adalah sejenis kotak gear mekanikal. Reka bentuk pengubahsuaian ini praktikalnya tidak berbeza dengan mekanik konvensional: ia mempunyai kopling, dan roda gigi dipasangkan melalui penyambungan gear yang sesuai pada batang yang digerakkan. Hanya kawalan gear yang dikendalikan oleh komputer, bukan pemandu. Kelebihan transmisi seperti itu adalah peralihan yang paling lancar.

Kotak gear khusus reka bentuk

Selain transmisi yang diketahui, modifikasi unik juga dapat digunakan pada kenderaan. Kotak jenis ini mempunyai reka bentuk yang khusus, dan dengan itu prinsip operasi mereka sendiri.

Bezvalnaya KP

Transmisi yang tidak menggunakan aci pra-pemasangan disebut tanpa poros. Dalam reka bentuk mereka, mereka mempunyai beberapa baris roda gigi yang terletak di dua paksi selari. Gear disambungkan dengan mengunci cengkaman.

Gear terletak pada dua poros. Dua daripadanya dipasang dengan ketat: pada pemimpin dipasang pada baris pertama, dan pada pengikut - pada yang terakhir. Gear antara yang terletak di atasnya dapat memainkan peranan sebagai pendorong atau penggerak, bergantung pada nisbah gear yang dihasilkan.

Pengubahsuaian ini membolehkan nisbah penghantaran ditingkatkan di kedua arah. Kelebihan lain dari transmisi seperti itu ialah peningkatan julat kuasa kotak. Salah satu kelemahan yang paling serius ialah kehadiran sistem automatik tambahan dengan bantuan perubahan gear yang dilakukan.

Kotak gear tidak disegerakkan

Jenis kotak khusus yang lain adalah kotak yang tidak disegerakkan, atau satu dalam reka bentuk yang tidak disediakan kehadiran penyegerak. Ia boleh menjadi jenis mesh tetap atau jenis gear slip.

Untuk menukar gear dalam kotak seperti itu, pemandu mesti mempunyai kemahiran tertentu. Dia mesti dapat menyegerakkan putaran gear dan gandingan secara bebas, menentukan masa peralihan dari roda gigi ke roda gigi, serta menyamakan kecepatan putaran poros engkol dengan pemecut. Profesional merujuk kepada prosedur ini sebagai merebus atau menggandakan klac dua kali.

Untuk melakukan peralihan yang lancar, pemandu mesti mempunyai pengalaman dalam mengendalikan mekanisme tersebut. Jenis transmisi yang serupa dipasang di traktor, motosikal Amerika, kadang-kadang di traktor dan kereta sport. Dalam transmisi moden yang tidak diselaraskan, klac boleh dihilangkan.

Kotak gear cam

Kotak cam adalah sejenis model yang tidak diselaraskan. Perbezaannya adalah bentuk gigi meshing. Untuk meningkatkan kecekapan kotak gear, digunakan bentuk segi empat tepat atau profil cam gigi.

Kotak seperti itu sangat bising, oleh kerana itu digunakan pada kenderaan ringan terutamanya pada kereta lumba. Semasa pertandingan, faktor ini tidak diberi perhatian, tetapi dalam kereta biasa transmisi seperti itu tidak akan memberi peluang untuk menikmati perjalanan.

KP berturutan

Kotak gear berurutan adalah jenis transmisi di mana downshift atau upshift dilakukan secara eksklusif dengan satu langkah. Untuk melakukan ini, pemegang atau suis kaki (pada motosikal) digunakan, yang membolehkan anda menggerakkan gear di dalam bakul hanya satu posisi pada satu masa.

Transmisi automatik seperti Tiptronic mempunyai prinsip operasi yang serupa, tetapi hanya meniru tindakan transmisi ini. Kotak gear berurutan klasik dipasang di kereta F-1. Kelajuan beralih di dalamnya dilakukan dengan menggunakan paddle shifter.

CP pra-pilihan

Dalam versi klasik, kotak gear preselektif memerlukan pemilihan awal gear seterusnya sebelum kotak gear beralih kepadanya. Selalunya kelihatan seperti ini. Semasa kereta bergerak, pemandu meletakkan gear seterusnya pada pemilih. Mekanisme itu sedang bersiap untuk beralih, tetapi perintah itu dilakukan, misalnya, setelah menekan kopling.

Sebelum ini, kotak gear seperti itu digunakan dalam peralatan ketenteraan dengan transmisi planet yang tidak diselaraskan, tanpa poros atau planet. Pengubahsuaian kotak sedemikian memudahkan pengoperasian mekanisme yang kompleks sehingga kotak mekanikal dan automatik yang disegerakkan dikembangkan.

Pada masa ini kotak pilihan telah digunakan, tetapi lebih sering disebut sebagai transmisi kopling ganda. Dalam kes ini, komputer itu sendiri menyiapkan peralihan ke kelajuan yang diinginkan dengan menyambungkan poros yang sesuai dengan gear yang dipasangkan ke cakera tidak tetap terlebih dahulu. Nama lain untuk jenis ini dalam reka bentuk moden adalah robot.

Pilihan kotak gear. Apa yang lebih baik?

Sebilangan besar kotak gear yang disenaraikan hanya digunakan pada peralatan khas atau alat mesin. Kotak gear utama, yang banyak digunakan dalam kenderaan ringan, adalah:

• Penghantaran Manual. Ini adalah jenis penghantaran yang paling mudah. Agar pergerakan putaran dapat dipancarkan dari unit kuasa ke poros kotak gear, keranjang klac digunakan. Dengan menekan pedal, pemandu memutuskan poros pemacu kotak dari motor, yang membolehkannya, tanpa membahayakan mekanisme, untuk memilih roda gigi yang sesuai untuk kelajuan tertentu.
• Transmisi automatik. Tork dari motor dibekalkan melalui transmisi hidraulik (penukar tork atau gandingan cecair). Cecair berfungsi bertindak sebagai klac dalam mekanisme. Ini mendorong, sebagai peraturan, kotak gear planet. Keseluruhan sistem dikendalikan oleh unit kawalan elektronik yang menganalisis data dari banyak sensor dan memilih nisbah gear dengan sewajarnya. Di antara kotak automatik, terdapat banyak pengubahsuaian yang menggunakan skema operasi yang berbeza (bergantung pada pengeluar). Malah ada model automatik dengan kawalan manual.
• Penghantaran robotik. KP ini juga mempunyai varieti tersendiri. Terdapat jenis elektrik, hidraulik dan gabungan. Dalam reka bentuk, robot pada dasarnya mirip dengan transmisi manual, hanya dengan kopling ganda. Yang pertama membekalkan tork dari motor ke roda pemacu, dan yang kedua secara automatik menyiapkan mekanisme untuk menggunakan gear seterusnya.
• Penghantaran CVT. Dalam versi umum, variator terdiri daripada dua takal, yang saling berkaitan dengan tali pinggang (satu atau lebih). Prinsip operasi adalah seperti berikut. Takal bergerak terpisah atau gunting, menyebabkan tali pinggang bergerak ke elemen diameter yang lebih besar atau lebih kecil. Dari ini, nisbah gear berubah.

Berikut adalah carta perbandingan setiap jenis kotak dengan kelebihan dan kekurangan mereka.

Jenis kotak:	Prinsip operasi	maruah	Kecacatan
Penghantaran manual	Peralihan manual, gearing segerak.	Struktur sederhana, murah untuk diperbaiki dan disenggara, menjimatkan bahan bakar.	Seorang pemula perlu membiasakan diri dengan operasi penyepit kopling dan gas yang diselaraskan, terutamanya ketika memulakan bukit. Tidak semua orang dapat segera menghidupkan gear yang betul. Memerlukan penggunaan klac yang lancar.
Penghantaran automatik	Pam hidraulik menghasilkan tekanan cecair kerja, yang menggerakkan turbin, dan yang memancarkan putaran ke roda gigi planet.	Pandu dengan selesa. Tidak memerlukan campur tangan pemandu dalam proses pertukaran gear. Menukar gear, memanfaatkan sebahagian besar sumber enjin. Menghilangkan faktor manusia (apabila pemandu secara tidak sengaja menghidupkan kelajuan pertama dan bukannya ketiga). Menggeser gear dengan lancar.	Kos penyelenggaraan yang tinggi. Jisim lebih besar daripada transmisi manual. Berbanding dengan jenis transmisi sebelumnya, yang satu ini akan menghasilkan penggunaan bahan bakar yang lebih tinggi. Kecekapan dan dinamika lebih rendah, terutamanya dengan gaya pemanduan yang sporty.
Робот	Dwi klac membolehkan anda menyiapkan gear seterusnya untuk pertunangan semasa memandu. Selalunya, transmisi terikat pada satu kumpulan, dan yang ganjil dengan yang lain. Secara dalaman serupa dengan kotak mekanikal.	Kelancaran pertukaran maksimum. Tidak memerlukan campur tangan pemandu dalam proses kerja. Penggunaan bahan api yang ekonomik. Kecekapan dan dinamik tinggi. Beberapa model mempunyai kemampuan untuk memilih mod operasi.	Kerumitan mekanisme menyebabkan kebolehpercayaannya yang rendah, penyelenggaraan yang kerap dan mahal. Teruk dengan keadaan jalan yang sukar.
Variator (CVT)	Tork dipancarkan menggunakan penukar tork, seperti pada mesin automatik. Pergeseran roda gigi dilakukan dengan menggerakkan takal poros pemacu, yang mendorong tali pinggang ke posisi yang diinginkan, yang meningkatkan atau menurunkan nisbah roda gigi.	Beralih tanpa sentakan, lebih dinamik berbanding mesin konvensional. Membolehkan penjimatan bahan api yang sedikit.	Ia tidak digunakan dalam unit daya yang kuat, kerana transmisi adalah tali pinggang. Kos penyelenggaraan yang tinggi. Memerlukan operasi sensor yang betul, dari mana isyarat diterima untuk operasi CVT. Teruk dengan keadaan jalan yang sukar dan tidak suka penarik.

Semasa memutuskan jenis transmisi, perlu dilakukan bukan hanya dari kemampuan kewangan, tetapi lebih fokus pada apakah kotak ini sesuai untuk kereta. Tidak semestinya pengeluar dari kilang memasangkan setiap unit kuasa dengan kotak tertentu.

Transmisi manual lebih sesuai untuk pemandu aktif yang memahami selok-belok kawalan kereta berkelajuan tinggi. Mesin ini lebih sesuai untuk mereka yang suka keselesaan. Robot akan memberikan penggunaan bahan bakar yang berpatutan dan disesuaikan untuk pemanduan yang diukur. Bagi pencinta operasi mesin yang paling lancar, variator sesuai.

Dari segi spesifikasi teknikal, mustahil untuk menunjukkan kotak yang sempurna. Masing-masing baik dalam keadaannya sendiri dan dengan kemahiran memandu tertentu. Dalam satu kes, lebih mudah bagi seorang pemula untuk memulakan dengan mengoperasikan pelbagai transmisi automatik; di lain, lebih baik mengembangkan kemahiran menggunakan mekanik.

Soalan dan Jawapan:

Bagaimanakah kotak gear berfungsi? Transmisi manual terdiri daripada satu set gear yang membentuk nisbah gear yang berbeza. Transmisi automatik dilengkapi dengan penukar tork dan takal diameter boleh ubah (variator). Robot itu adalah analog mekanik, hanya dengan klac berganda.

Apa yang ada di dalam kotak gear? Di dalam mana-mana kotak gear terdapat aci pemacu dan aci pemacu. Bergantung kepada jenis kotak, sama ada takal atau gear dipasang pada aci.