Uređaj i princip rada reduktora

Da bi se automobil kretao cestom, nije dovoljno imati moćan i efikasan motor ispod haube. Obrtni moment radilice mora se nekako prenijeti na pogonske kotače vozila.

U tu svrhu stvoren je poseban mehanizam - mjenjač. Razmotrite njegovu strukturu i svrhu, kao i to kako se razlikuju različite KP modifikacije.

Svrha mjenjača

Ukratko, menjač je dizajniran za prenos obrtnog momenta sa pogonske jedinice na pogonske točkove. Mjenjač također pretvara brzinu radilice tako da vozač može ubrzati automobil bez pokretanja motora do maksimalnih okretaja.

Ovaj mehanizam prilagođen je parametrima motora sa unutrašnjim sagorijevanjem kako bi se maksimizirao cjelokupni resurs motora bez oštećenja njegovih dijelova. Zahvaljujući transmisiji, mašina se može kretati i napred i nazad.

Svi moderni automobili imaju mjenjač koji vam omogućava privremeno onemogućavanje krutog spajanja radilice s pogonskim kotačima. To omogućava automobilu u praznom hodu, na primjer, lagano se približavajući semaforu. Ovaj mehanizam vam omogućava i da ne isključujete motor kad se automobil zaustavi. To je neophodno za punjenje baterije i rad dodatne opreme, poput klima uređaja.

Svaki komercijalni prijedlog mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:

• Omogućuju vuču automobila i ekonomičnu potrošnju goriva, ovisno o snazi ​​i zapremini motora;
• Jednostavnost upotrebe (vozača ne treba odvratiti od ceste prilikom promjene brzine vozila);
• Ne pravite buku tokom rada;
• Visoka pouzdanost i efikasnost;
• Minimalne dimenzije (što je više moguće u slučaju moćnih vozila).

Uređaj mjenjača

Kroz istoriju automobilske industrije ovaj se mehanizam neprestano modernizirao, zbog čega danas postoji širok spektar mjenjača koji imaju mnoge značajne razlike.

Uređaj bilo kojeg mjenjača uključuje:

• Stanovanje. Sadrži sve potrebne dijelove koji osiguravaju spajanje motora na pogonsko vratilo, s kojeg se rotacija prenosi na kotače.
• Rezervoar za ulje. Budući da u ovom mehanizmu dijelovi dolaze u kontakt jedni s drugima pod velikim opterećenjem, podmazivanje osigurava njihovo hlađenje i stvara uljni film koji štiti od preranog trošenja zupčanika.
• Mehanizam brzine prenosa. Ovisno o vrsti kutije, mehanizam može uključivati ​​osovine, set zupčanika, planetarni zupčanik, pretvarač obrtnog momenta, frikcijske diskove, remene i remenice.

KP klasifikacija

Postoji nekoliko parametara po kojima su klasificirani svi okviri. Šest je takvih znakova. U svakom od njih obrtni moment se dovodi na pogonski točak prema vlastitom principu i ima drugačiji način odabira stupnja prijenosa.

Metodom prenosa protoka snage

Ova kategorija uključuje sljedeće KP:

• Mehanički menjač. U ovoj modifikaciji, izvođenje snage izvodi se pogonom zupčanika.
• Mjenjač sa koaksijalnim osovinama. Rotacija se prenosi i preko zupčanika, samo što su njeni elementi izvedeni u konusnom ili cilindričnom obliku.
• Planetarni. Rotacija se prenosi kroz planetarni komplet zupčanika, čiji se zupčanici nalaze u jednoj ravni.
• Hidromehanički. U takvom se prijenosniku koristi mehanički prijenosnik (uglavnom planetarni) u sprezi s pretvaračem obrtnog momenta ili spojnicom za fluid.
• CVT. Ovo je vrsta mjenjača koji ne koristi stepenasti prijenos. Takav mehanizam najčešće radi zajedno sa spojnicom za fluid i remenom.

Po broju glavnih vratila sa zupčanicima

Pri razvrstavanju reduktora po broju vratila razlikuju se:

• Sa dvije osovine i jednostepenim zupčanicima osovine. U ovim mjenjačima nema direktnog pogona. Takve se preinake najčešće mogu naći u automobilima s prednjim pogonom. Neki modeli sa stražnjim motorom takođe imaju sličnu kutiju.
• Sa tri osovine i dvostepenim zupčanicima osovine. U ovoj kategoriji postoje verzije s koaksijalnim i nekoaksijalnim osovinama. U prvom slučaju postoji direktan prenos. U presjeku ima manje dimenzije i nešto veću dužinu. Takve se kutije koriste u automobilima sa zadnjim pogonom. Druga potkategorija nema direktan prenos. U osnovi, ova se modifikacija koristi u vozilima sa pogonom na sva četiri točka i u traktorima.
• Sa više osovina. U ovoj kategoriji mjenjača, osovine mogu imati sekvencijalni ili nesekvencijalni broj zahvata. Ovi prijenosnici se uglavnom koriste u traktorima i alatnim strojevima. Ovo omogućava više brzina.
• Bez vratila. Takve se kontrolne točke ne koriste u uobičajenom prijevozu. Među takvim modelima postoje koaksijalne i nesvrstane verzije. Uglavnom se koriste u rezervoarima.

Klasifikacija planetarnih reduktora

Planetarni prijenosnici podijeljeni su prema sljedećim parametrima:

• Dva, tri, četiri ili više stepena slobode kada su svi elementi trenja odvojeni;
• Tip planetarne opreme koja se koristi u mehanizmu je epiciklična (glavna krunica ima unutarnji ili vanjski raspored zuba).

Metodom kontrole

U ovoj kategoriji postoje takvi okviri:

• Priručnik. U takvim modelima vozač bira željenu brzinu. Postoje dvije vrste ručnih mjenjača: prebacivanje se vrši naporima vozača ili putem servo pogona. U oba slučaja kontrolu vrši osoba, samo druga kategorija reduktora ima servo uređaj. Prima signal od vozača, a zatim postavlja odabrani stupanj prijenosa. Mašine najčešće koriste hidraulični servo pogon.
• Automatski. Elektronska upravljačka jedinica određuje nekoliko čimbenika (stupanj pritiska na papučicu gasa, opterećenje koje dolazi s kotača, brzinu radilice itd.) I na osnovu toga sama određuje kada treba uključiti stupanj za kretanje gore ili dolje.
• Robot. Ovo je elektromehanička kutija. U njemu su zupčanici uključeni u automatskom režimu, samo je njegov uređaj sličan onome koji ima obična mehanika. Kada robotski mjenjač radi, vozač ne sudjeluje u prebacivanju brzina. Kontrolna jedinica sama određuje kada će se uključiti koji prenosnik. U ovom slučaju, prebacivanje se događa gotovo neprimjetno.

Po broju brzina

Ova klasifikacija je najjednostavnija. U njemu su sve kutije podijeljene s brojem stupnjeva prijenosa, na primjer, četiri, pet šest itd. Ova kategorija uključuje ne samo ručne, već i automatske modele.

Vrste prijenosa

Najčešća klasifikacija je prema tipu same kutije:

• Mehanika. U ovim modelima odabir brzine i prebacivanje u potpunosti vrši vozač. U osnovi je to reduktor sa nekoliko vratila, koji radi kroz zupčanik.
• Mašina. Ovaj mjenjač radi u automatskom načinu rada. Izbor odgovarajućeg stupnja prijenosa vrši se na osnovu parametara koje mjeri sistem upravljanja prijenosnikom.
• Robot je vrsta mehaničkog mjenjača. Dizajn ove modifikacije praktično se ne razlikuje od konvencionalne mehanike: ima kvačilo, a zupčanici su uključeni spajanjem odgovarajućeg zupčanika na pogonsko vratilo. Samo kontrolom brzine upravlja računar, a ne vozač. Prednost takvog mjenjača je najglađe moguće prebacivanje.

Menjači specifični za dizajn

Pored poznatih mjenjača, u vozilima se mogu koristiti i jedinstvene preinake. Ove vrste kutija imaju specifičan dizajn, a samim tim i svoj vlastiti princip rada.

Bezvalnaya KP

Mjenjači koji ne koriste unaprijed sastavljene osovine nazivaju se bez vratila. U svom dizajnu imaju nekoliko redova zupčanika smještenih u dvije paralelne osi. Zupčanici su povezani zaključavanjem kvačila.

Zupčanici su smješteni na dvije osovine. Dvije od njih su čvrsto fiksirane: na vođi je instalirana u prvom redu, a na sljedbeniku - u posljednjem. Srednji zupčanici smješteni na njima mogu igrati ulogu vodećeg ili pogonskog, ovisno o stvorenom omjeru prijenosa.

Ova modifikacija omogućava povećanje omjera prijenosa u oba smjera. Još jedna prednost takvog prijenosa je povećani raspon snage kutije. Jedan od najozbiljnijih nedostataka je obavezno prisustvo pomoćnog automatskog sistema uz pomoć kojeg se vrše promjene brzina.

Nesinhronizirani mjenjač

Druga vrsta specifičnih kutija je nesinkronizirana ili ona u čijem dizajnu nije predviđeno prisustvo sinkronizatora. To može biti trajni mrežasti ili klizni zupčanik.

Da bi promijenio brzinu u takvoj kutiji, vozač mora imati određenu vještinu. On mora biti u stanju samostalno sinhronizovati rotaciju zupčanika i spojnica, određujući vreme prelaska iz brzine u zupčanik, kao i izjednačavati brzinu rotacije radilice sa papučicom gasa. Profesionalci ovaj postupak nazivaju ponovnim podmazivanjem ili dvostrukim stiskanjem kvačila.

Da bi mogao izvesti lagano prebacivanje, vozač mora imati iskustva u upravljanju takvim mehanizmima. Sličan tip mjenjača ugrađen je u američke traktore, motocikle, ponekad u traktore i sportske automobile. U modernim nesinhroniziranim mjenjačima, kvačilo se može izostaviti.

Cam mjenjač

Cam boksovi su svojevrsni nesinkronizirani model. Razlika je u obliku mrežastih zuba. Da bi se poboljšala efikasnost mjenjača, koristi se pravokutni oblik ili profil zubaca.

Takve su kutije vrlo bučne, stoga se koriste u lakim vozilima uglavnom na trkaćim automobilima. Tokom takmičenja na ovaj faktor se ne obraća pažnja, ali u običnom automobilu takav prenos neće pružiti priliku za uživanje u vožnji.

Sekvencijalni KP

Sekvencijalni mjenjač je vrsta mjenjača kod kojeg se pomicanje prema dolje ili unaprijed vrši samo jednim korakom. Da biste to učinili, koristi se ručka ili nožni prekidač (na motociklima), koji vam omogućava da istovremeno pomičete zupčanik u košari samo u jednom položaju.

Automatski mjenjač poput Tiptronic-a ima sličan princip rada, ali samo oponaša rad ovog mjenjača. Klasični sekvencijalni mjenjač ugrađen je u automobile F-1. Prebacivanje brzine kod njih vrši se pomoću mjenjača s lopaticama.

Preselektivni CP

U klasičnoj verziji, preselektivni mjenjač zahtijevao je preliminarni odabir sljedeće brzine prije nego što se na njega prebaci. Često je izgledalo ovako. Dok se automobil kretao, vozač je stavio sljedeću brzinu na birač. Mehanizam se pripremao za pomicanje, ali to je činio na naredbu, na primjer, nakon pritiska kvačila.

Prije su se takvi prijenosnici koristili u vojnoj opremi sa nesinhroniziranim, bez vratila ili planetarnim prijenosom. Takve modifikacije kutija olakšale su upravljanje složenim mehanizmima sve dok nisu razvijene sinhronizirane mehaničke i automatske kutije.

Trenutno se koristi kutija za unaprijed odabir, ali se češće naziva mjenjač s dvostrukom spojkom. U ovom slučaju, računalo samo priprema prelazak na željenu brzinu spajanjem odgovarajuće osovine sa zupčanikom koji je uključen u nepomični disk. Drugo ime za ovaj tip u modernom dizajnu je robot.

Izbor mjenjača. Šta je bolje?

Mnogi od navedenih reduktora se koriste samo na specijalnoj opremi ili u alatnim mašinama. Glavni prijenosnici, koji se široko koriste u lakim vozilima, su:

• Ručni mjenjač. Ovo je najjednostavniji tip prijenosa. Da bi se rotacijsko kretanje prenosilo od pogonske jedinice na osovinu mjenjača, koristi se košara za kvačilo. Pritiskom na papučicu vozač odvaja pogonsko vratilo kutije od motora, što mu omogućava da odabere brzinu prikladnu za zadanu brzinu bez oštećenja mehanizma.
• Automatski menjač. Zakretni moment iz motora isporučuje se preko hidrauličkog mjenjača (pretvarač obrtnog momenta ili spojnica za fluid). Radna tečnost djeluje kao kvačilo u mehanizmu. Pogonuje, po pravilu, planetarni reduktor. Cijelim sustavom upravlja elektronička upravljačka jedinica koja analizira podatke mnogih senzora i u skladu s tim odabire prijenosni omjer. Među automatskim kutijama postoje mnoge modifikacije koje koriste različite operativne šeme (ovisno o proizvođaču). Postoje čak i automatski modeli sa ručnim upravljanjem.
• Robotski prenos. Ovi KP takođe imaju svoje sorte. Postoje električni, hidraulični i kombinovani tipovi. Dizajn, robot je u osnovi sličan ručnom mjenjaču, samo s dvostrukom spojkom. Prva isporučuje obrtni moment od motora na pogonske kotače, a druga automatski priprema mehanizam za uključivanje sljedećeg stupnja prijenosa.
• CVT mjenjač. U uobičajenoj verziji, varijator se sastoji od dvije remenice, koje su međusobno povezane remenom (jednim ili više). Princip rada je sljedeći. Kolotur se razdvaja ili smiče, zbog čega se remen pomiče na element većeg ili manjeg promjera. Od toga se mijenja prijenosni omjer.

Evo tabele poređenja svake vrste kutija sa njihovim prednostima i nedostacima.

Tip kutije:	Kako to radi	dostojanstvo	mane
MKPP	Ručno prebacivanje, sinhronizovani prenosnik.	Jednostavna struktura, jeftina za popravak i održavanje, štedi gorivo.	Početnik se mora naviknuti na sinhronizirani rad papučice kvačila i plina, posebno kada kreće uz brdo. Ne može svako odmah uključiti pravu brzinu. Zahtijeva glatku upotrebu kvačila.
Automatski menjač	Hidraulična pumpa stvara pritisak radne tečnosti koja pokreće turbinu i koja prenosi rotaciju na planetarni zupčanik.	Vozite udobno. Ne zahtijeva intervenciju vozača u procesu prebacivanja brzina. Mijenja brzine, maksimalno iskoristivši cjelokupni resurs motora. Uklanja ljudski faktor (kada vozač slučajno uključi prvu brzinu umjesto treće). Glatko prebacuje brzine.	Visoki troškovi održavanja. Masa je veća od mase ručnog mjenjača. U odnosu na prethodni tip mjenjača, ovaj će rezultirati većom potrošnjom goriva. Učinkovitost i dinamika su niži, posebno kod sportskog stila vožnje.
Robot	Dvostruka spojka omogućava vam da pripremite sljedeću brzinu za aktiviranje tokom vožnje. Najčešće su čak i prijenosi vezani za jednu, a neobični za drugu grupu. Interno sličan mehaničkoj kutiji.	Maksimalna uglađenost prebacivanja. Ne zahtijeva intervenciju vozača u radnom procesu. Ekonomična potrošnja goriva. Visoka efikasnost i dinamika. Neki modeli mogu odabrati način rada.	Složenost mehanizma dovodi do njegove male pouzdanosti, čestog i skupog održavanja. Loše podnosi teške uslove na putu.
Varijator (CVT)	Obrtni moment se prenosi pomoću pretvarača obrtnog momenta, kao u automatskoj mašini. Prebacivanje brzina vrši se pomicanjem remenice pogonskog vratila, koja remen potiskuje u željeni položaj, što povećava ili smanjuje prijenosni omjer.	Prebacivanje bez trzaja, dinamičnije u odnosu na konvencionalne mašine. Omogućuje malu uštedu goriva.	Ne koristi se u moćnim pogonskim jedinicama, jer je mjenjač remenski. Visoki troškovi održavanja. Zahtijeva ispravan rad senzora od kojih se prima signal za rad CVT-a. Loše podnosi teške uslove na putu i ne voli vuču.

Prilikom odlučivanja o vrsti mjenjača, potrebno je polaziti ne samo od financijskih mogućnosti, već se više usredotočiti na to da li je ovaj okvir pogodan za automobil. Nije uzalud da tvornički proizvođači spajaju svaku agregat s određenom kutijom.

Ručni mjenjač je prikladniji za aktivnog vozača koji razumije zamršenost brze kontrole automobila. Mašina je pogodnija za one koji vole udobnost. Robot će pružiti razumnu potrošnju goriva i prilagođen je za odmjerenu vožnju. Za ljubitelje najneometanijeg rada mašine pogodan je varijator.

Što se tiče tehničkih specifikacija, nemoguće je ukazati na savršenu kutiju. Svaki od njih je dobar u svojim uslovima i sa specifičnim vozačkim vještinama. U jednom slučaju, početniku je lakše započeti s radom na različitim automatskim mjenjačima, u drugom je poželjno razviti vještinu upotrebe mehanike.

Pitanja i odgovori:

Kako radi mjenjač? Ručni mjenjač se sastoji od niza zupčanika koji formiraju različite omjere prijenosa. Automatski menjač je opremljen pretvaračem obrtnog momenta i remenicama promenljivog prečnika (varijatorom). Robot je analog mehanike, samo sa duplim kvačilom.

Šta je unutar mjenjača? Unutar svakog mjenjača nalazi se pogonsko vratilo i pogonsko vratilo. Ovisno o vrsti kutije, na vratila se ugrađuju remenice ili zupčanici.