A lóvontatású kocsikról a belsőégésű motorral hajtott autókra való áttérés során a tervezőknek számos megoldandó problémával kellett szembenézniük. Az egyik ilyen volt a motor és a kerék fordulatszám-tartományainak kombinálása. A motor fordulatszám-tartománya 800 és kb. 8000 fordulat/perc között volt. A kerék sebessége 1500 fordulat/percig terjed. Közbenső kapcsolat bevezetése nélkül ez nem jelent megoldást erre a problémára. A fordulatszám-kompatibilitási probléma megoldására irányuló munka eredményeként jelent meg a mechanikus sebességváltó (sebességváltó). Oroszországban először I. P. Kulibin használta a XVIII. század végén a "robogós szekéren". A kényelmesebb automata sebességváltók későbbi megjelenése ellenére a mechanikus sebességváltót a mai napig használják az autókban.

A kézi sebességváltó előnyei és hátrányai

A sebességváltók típusokra oszthatók: kézi sebességváltók és fokozatmentes sebességváltók. A kézi sebességváltó az első típusba tartozik. A többiekkel szemben a jó öreg "kézi" számos előnnyel rendelkezik:

  • A tervezés egyszerűsége;
  • Megbízhatóság;
  • Karbantarthatóság;
  • A legkisebb teljesítményveszteség a motor és a kerék közötti erőátvitelben;
  • Nagy váltási sebesség;
  • Alacsony gyártási költség.

E tulajdonságai miatt a kézi sebességváltó még ma is használatban van. A hátrányok közé tartoznak:

  • A különleges kezelési készség (sima kuplungkioldás) szükségessége;
  • A járművezető nagyfokú fáradtsága a kocogási/megállási ciklusok nagy száma miatt.

Kuplung

A tengelykapcsoló mechanizmus minden sebességváltó alkotóeleme. Arra szolgál, hogy megszakítsa a motortól a sebességváltóba áramló teljesítményt. Ez azért történik, hogy a sebességfokozatok fordulatszámai kiegyenlítődjenek a váltás során.

A legtöbb jármű száraz egytárcsás súrlódó tengelykapcsolót használ. Összetevői a következők:

  • A tengelykapcsolóház;

  • A kuplungház a membránrugóval (más néven hajtótárcsa);
  • Kuplungtárcsa;
  • Tengelykapcsoló kioldócsapágy;
  • A tengelykapcsoló kioldóvillája;
  • Kioldószerkezet (hidraulikus vagy kábeles);
  • Pedál kioldása.

A tengelykapcsoló működési elve: normál állapotában zárt, a fő- és a melléktárcsa szorosan egymáshoz illeszkedik. A járművezető a megfelelő pedál lenyomásával kapcsolja ki. A működtetés ezután egy hidraulikus vagy kábeles meghajtáson keresztül a kioldóvillára kerül, amely a kioldócsapágyon keresztül eltolja a tengelykapcsoló tárcsát a fő tárcsától, és elválasztja a motort és a sebességváltót.

A sebességváltó szerkezete

A motortól a hajtótengelyre átadott nyomaték mennyiségét a vezetési körülményekhez kell igazítani. A sebességváltó egy mechanikus sebességváltó, amely tengelyekkel és fogaskerekekkel rendelkezik a sebességváltóházban, hogy módosítsa ezt a nyomatékot. A sebességváltó elve egyszerű: az átvihető nyomaték nagysága lépcsőzetesen változik az egymással összekapcsolt fogaskerék-párok cseréjével.

A kézi sebességváltó a következő részekből áll:

  • Hogyan kell a kerekeket forgatni: kézi sebességváltó

    Sebességváltó forgattyúház – a ház, amelyben az alkatrészek találhatók;

  • Az elsődleges tengely – az a hajtótengely, amelyre a motor nyomatéka átkerül;
  • A másodlagos tengely – a melléktengely;
  • Közbenső tengely;
  • Fogaskerekek;
  • Futóművek; (34): futóművek;
  • Szinkronizátorok;
  • Váltási mechanizmus.

Az elsőkerék-meghajtású és a hátsókerék-meghajtású gépek egységének kialakítása eltérő. Ez a motor elhelyezkedésének köszönhető. Az elsőkerék-meghajtású járműben a motor a hossztengelyhez képest keresztben helyezkedik el. Ebben a helyzetben a sebességváltónak kompaktnak kell lennie. Ezt a kéttengelyes kialakítással érik el. A hátsókerék-hajtású és összkerékhajtású járműveknél a hajtómű hosszirányban helyezkedik el, ami lehetővé teszi, hogy a sebességváltó kialakításánál három tengelyt használjanak.

A kézi sebességváltó tengelyein lévő fogaskerekek átmérője és fogainak száma eltérő. Ez megváltoztatja az átadandó nyomatékot. Ha a hajtó fogaskerék átmérője és fogainak száma kisebb, mint az üresjárati fogaskeréké, a nyomaték nő, ha ennek ellenkezője igaz, a nyomaték csökken. Az üresjárat és a hajtómű fogainak száma közötti arányt nevezzük áttételnek. Minél nagyobb az arány, annál kisebb a fordulatszám, amellyel az üresjáró forog. Egy háromtengelyes sebességváltóban az egyik fogaskerék áttételezése 1:1. Ebben az esetben a motor által közvetített nyomaték nem változik. Ez az áttétel jellemzően egy negyedik fokozatnak felel meg.

Három fogaskerék fogaskerékkel van összekapcsolva a hátrameneti fokozat előállításához. Páratlan számú fogaskerék esetén a másodlagos tengely megfordítja a forgásirányt.

A modern személygépkocsik sebességváltói négy és hét sebességfokozatúak lehetnek. A tehergépjárművek sebességváltói további eszközöket használnak: osztókat és demultiplikátorokat, amelyek lehetővé teszik a fogaskerekek számának kétszámjegyű kifejezését.

Működési elv

Ahhoz, hogy a vezető be tudja kapcsolni a kívánt sebességfokozatot, a motor és a sebességváltó szívótengelyét ideiglenesen ki kell kapcsolni. A tengelykapcsolót mechanikusan működtetett sebességváltókban használják erre a célra. A tárcsás tengelykapcsolókat olyan járművekben használják, amelyek a két tárcsa, a hajtó tárcsa és a kuplungtárcsa felülete közötti súrlódási erőt használják.

A kuplungpedál lenyomásával a vezető kikapcsolja a motort és a sebességváltót, lehetővé téve, hogy a vezérlőkar segítségével váltsák az egymással kapcsolatban lévő sebességváltó-párokat. A sebességváltó tengelyei akkor is tovább forognak, ha a tengelykapcsoló segítségével ki vannak kapcsolva a motorból. A sebesség, amellyel forognak, eltérő. Ennek eredményeként a fogaskerekek fogai nem állnak egymással összhangban, és erővel csapódnak egymáshoz. Az ebből eredő feszültség nagyon nagy, és csökkenti az alkatrészek élettartamát. Az ütközés káros hatásainak csökkentése érdekében a mechanikus sebességváltót szinkronizátorokkal tervezték.

A szinkronizátor egy belső fogazású, kúpos fogazású gyűrűkkel ellátott tengelykapcsoló. A szinkronizált sebességváltó fogaskerekei a gyűrűknek megfelelő kúpos felületekkel rendelkeznek. Működési elv: a fordulatszámok összehangolása a fogaskerekek és a szinkronkapcsoló gyűrűi között létrejövő súrlódási erőknek köszönhető.

Hogyan kell a kerekeket forgatni: kézi sebességváltó

Vezérlés

A kézi sebességváltó sebességváltásához a vezetőnek a következő sorrendet kell követnie:

  • Nyomja le a kuplungpedált;
  • A sebességváltó karját üresbe kell állítani;
  • A pedál leeresztése nélkül mozgassa a kart a kiválasztott sebességfokozatnak megfelelő állásba;
  • Óvatosan engedje ki a kuplungpedált.

A sebességváltókar fogantyúján a könnyebb kezelhetőség érdekében fel van tüntetve a sebességváltó elrendezése. Minden fogaskeréknek van egy száma, eggyel kezdődően. Minél nagyobb a szám, annál kisebb a sebességfokozat. Az ötödik sebességtől kezdve az áttétel kisebb, mint egy. Ezeket túlhajtott fogaskerekeknek nevezik, mivel az üresjárat gyorsabban forog, mint a hajtott fogaskerék. Nagyobb fordulatszámoknál használják, lehetővé téve a motor kisebb terheléssel történő üzemeltetését. A hátrameneti fokozatokat latin R betűvel jelölik.

Egy tapasztalt járművezetőnek nincs szüksége a váltási sémára. Elég egyszer megjegyezni, és többé nem kell rá hivatkozni. Sokkal nehezebb megtanulni, hogyan kell rángatás és kuplungcsúszás nélkül sebességet váltani. A fokozatváltás készsége hosszú gyakorlást igényel, és nem adható meg mindenkinek egyszerre. Ezért a tervezők keresték és keresik a módját annak, hogy a vezető számára megkönnyítsék a klasszikus "kézi váltó" vezetését.

Csúcsfejlődés – robotok

A kézi sebességváltó kialakításának tökéletesítése során a nehéz feladatot az elektronika segítette. A sebességváltásokat a vezető közreműködése nélkül hajtja végre. A sebességváltót robotizált sebességváltónak nevezik. Mivel szerkezetileg mechanikusak, és olyan részük van, mint egy súrlódó tengelykapcsoló, átveszik a nyomó- és váltási folyamatot.

Hogyan kell a kerekeket forgatni: kézi sebességváltó

Ez az elrendezés lehetővé teszi magának a sebességváltónak a viszonylagos egyszerűségének megőrzését, és közelebb hozza az automata sebességváltók vezetési kényelméhez. A kézi sebességváltók számos hiányosságától megszabadulva azonban az új egységek saját, jellegzetes tulajdonságokkal rendelkeznek.

Mivel a kuplungmechanizmus sehol sem volt, probléma adódott: az autó emelkedőn való elinduláskor hátrafelé gurul. Ez annak köszönhető, hogy semmi sem tartja vissza az autót, amikor a tárcsák és a hajtókorongok ki vannak kapcsolva – a vezető ekkor a fékpedálról a gázpedálra teszi át a lábát. Ezt a nehézséget kétféleképpen lehet megoldani: a vezérlő algoritmus korrigálásával, azáltal, hogy az autó késleltetve engedi ki a nyomást a fékrendszerben, vagy egy második tengelykapcsoló bevezetésével a konstrukcióba. Ezután az egyik zárva marad a váltás alatt.

A kézi sebességváltó jövője

Ennek eredményeképpen az autógyártók továbbra is kézi sebességváltót használnak járműveik tervezésénél. Az egyszerűség és az alacsony költség kombinációjának köszönhetően gyakorlatilag nincs alternatívája a megfizethető autók szegmensében. A sportkocsik szerelmesei is tisztelik gyors váltása, megbízhatósága és igénytelensége miatt. Tiszteletre méltó kora és az a tény ellenére, hogy működési elve alig változott hosszú történelme során, a jó öreg "kézi váltó" továbbra is a legelterjedtebb hajtáslánc az autóiparban.

Similar Posts