post

Ръчна скоростна кутия на автомобил – устройство

Ръчната (механична) скоростна кутия (трансмисия, предавателна кутия) на автомобила представлява инженерно-проектирана съвкупност от зъбни (зъбчати) колела, валове и други части. Всяко зъбно колело може условно да се разглежда като поредица от лостове наредени в равнината на една окръжност.

Принципи на работа

Във всяка зъбна предавка, където колелата се различават по размера си, големите зъбчати колела правят по-малко обороти (завъртания около оста си), но предават повече сила (въртящ момент) на вала. Обратно на тях, малките правят повече обороти (ъглова скорост), но предават по-малко сила. В крайна сметка, произведението на въртящия момент и ъгловата скорост на входа на скоростната кутия е равно на произведението на същите величини на нейния изход.

Целта на една скоростна кутия е да предава сила или обороти от двигателя към задвижващите колела на автомобила посредством валовете. Когато машината тръгва или се изкачва по височина нагоре, е нужна повече сила. Обратното, когато автомобилът се движи по склон надолу или на равна отсечка, тогава е нужна по-голяма скорост. Тези потребности се регулират ръчно от водача с помощта на трансмисията и нейните зъбни предавки (най-често наричани скорости).

скоростна кутия

скоростна кутия

Устройство на ръчна скоростна кутия

съединител

Съединител

Предавките в старите автомобили са били само три плюс една за заден ход. В зависимимост от това каква предавка е необходима, скоростният лост е премествал целия механизъм по оста на задвижващия вал, за да се получи сцепление между съответните две зъбни колела.

В тези първи модели, въртящият момент се е предавал от входящия двигателен вал с постоянна зъбна предавка на разпределителния вал, а оттам на изходящия задвижващ вал с временни зъбни предавки. Тъй като зъбните колела се въртели с различна скорост, синхронизирането им представлявало проблем за шофьорите.

В по-късните модели автомобили проблемът е решен с помощта на съединители и синхронизатори. Първо, маховика при двигателя се свързва с диска на главния съединител. По този начин се предава въртящия момент от коляновия вал към входящия вал в скоростната кутия.

Когато водачът иска да спре взаимодействието между двигателя и трансмисията, той натиска педала на съединителя (често наричан амбриаж). Това действие задейства хидравлична система, която пък отделя съединителя от маховика. Всъщност механизмът е малко по-сложен, но това обяснение е опростено с цел по-добра нагледност. Най-важното в случая е, че за да се премине от една към друга предавка, съединителят винаги трябва да се освободи, като се натисне и задържи педалът му.

скоростна кутия

схема на скоростна кутия в неутрална позиция

Работа на съвременна предавателна кутия

За разлика от старите коли, зъбните колела в съвременните предавателни кутии са в постоянно сцепление. Те са в съответните зъбни предавки, но се въртят свободно спрямо задвижващия вал. За да се предаде въртеливо движение на вала с помощта на скоростния лост плюс няколко съединители и синхронизатори, зъбното колело на съответната предавка се обездвижва спрямо вала и започва да се върти заедно с него.

Съществува и едно бездействащо зъбчато колело, което не е на валовете като останалите, а само посредничи при зъбната предавка на задната скорост. Неговата задача е да обърне посоката на въртене на задвижващия вал, докато разпределителният продължава да се върти в същата посока. При превключването на задна, автомобилът трябва да е напълно спрял, защото там няма синхронизатор.

скоростна кутия

Опростена диаграма на скоростна кутия с 5-те позиции на скоростния лост

Някои от най-съвременните автомобили имат 6 и дори 7 предавки освен задната. Тяхната скоростна кутия изглежда като произведение на инженерното изкуство. За по-голяма яснота обаче и за целите на тази публикация, ще представим опростен модели на по-старите трансмисии, като например тази с 4 предавки от горните изображения. На тях се вижда, че зъбното колело с най-малък диаметър от разпределителния вал, завърта онова с най-голям от задвижващия вал. Това означава много сила, но малко обороти или иначе казано първа скорост.

С нарастване на скоростната предавка, нарастват и диаметрите на зъбните колела от разпределителния вал, а намалява  размерът на тези, които съответно са в сцепление с тях. При четвъртата скорост, оборотите на задвижващия вал са равни с тези на коляновия вал. Но в този случай се загубва лостовия ефект и съответно силата, която се насочва към движещите колела.

За да се намали напълно триенето вътре в скоростната кутия, всички нейни предавки и компоненти се намират в среда от специално трансмисионно масло. По време на работа, изходящият вал предава произведените от двигателя мощности чрез карданния вал на диференциала. Той ги разпределя към движещите колела.

Сходни Публикации

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Leave the field below empty!