Напиліть різні типи редукторів
Важливий компонент для оптимальної подачі потужності двигуна на колеса, коробка передач виконана у різних формах, що вимагає більш-менш втручання водія. Швидкість перемикання передач, плавне перемикання передач, витрати є одними з критеріїв, які змушують водія вибирати один тип коробки передач перед іншим.
Механічна коробка передач
Механічна коробка передач - найпопулярніший тип коробки передач у Європі. Він виграв свої знатні листи разом з Ferrari завдяки особливо особливому шуму клацання при кожній зміні передач.
В даний час більшість механічних коробок передач мають 5 або 6 передач (за винятком Porsche, яка пропонує 7-ступінчасту механічну коробку передач). У випадку з 6-ступінчастою коробкою передач їх внутрішня структура базується на двох валах (як 5-ступінчаста коробка передач) або трьох валах.
Загальна довжина коробки з трьома валами зменшується, оскільки на первинному валу одна і та ж шестерня може вести як шестерню на першому вихідному валу (наприклад, четверту передачу), так і шестерню на другій вихідній шахті (наприклад, 6-а передача ) з різним передавальним числом.
Потім гравець зачепить зуби проти тих, що гомологічні холостому ходу. Ця операція називається взаємозв’язком. Оскільки вхідний і вихідний вали мають відносно різні швидкості, муфта необхідна для поступового пристосування швидкості обертання холостого ходу до швидкості обертання вала, на якому вона встановлена. Ця компактна муфта більш відома під назвою синхронізатор: це фрикційний конус, який полегшує перемикання передач.
У перших звітах гравці можуть бути оснащені подвійними або навіть потрійними синхронізаторами. Ця техніка полегшує перемикання передач завдяки більшій поверхні тертя, тоді як різниця в швидкості обертання значна, наприклад, при перемиканні з першої на другу передачу.
Шестерні традиційних редукторів мають переважно гвинтовий тип. Головною перевагою цього виду зубців є те, що воно безшумне. Ця перевага є значною, враховуючи, що більшість автомобілів мають циліндричні передачі для задньої передачі, що створює характерний високий шум.
Послідовна коробка передач
Послідовна коробка передач залишається, загалом, подібною до механічної коробки передач. Як правило, у цього типу редукторів відсутні синхронізатори, і саме холості передачі рухаються під дією вилки. Для цього шестерні, як правило, мають прямі зубці. У тому випадку, коли зуби гвинтові, зсувна муфта забезпечує зчеплення.
Цей тип коробки передач в основному використовується в змаганнях (ралі, ралікрос.) І на мотоциклах. Послідовна коробка передач не має важеля перемикання передач із H-подібною сіткою. Залишився лише селектор, який переміщується в будь-якому напрямку вгору або вниз. Коли селектор працює, він викликає обертання барабана з жолобками, який рухатиме вилку для вибору передачі. Ця вилка буде рухати шестерню будь-якого механізму, щоб зачепити клатч для собак.
Цей тип коробки передач дозволяє змінювати передачі на льоту, не вимагаючи використання зчеплення (за винятком першої передачі) при переході на більш високу передачу.
Роботоредуктор
Робототехнічна коробка передач схожа за конструкцією (якщо не ідентична у багатьох випадках) ручній коробці передач.
У найпростішій версії, представленій Renault на Twingo Easy, коробка передач зберігає традиційний перемикач передач, що працює за сіткою H, педаль зчеплення зі свого боку знята.
Ця заявка залишається одиничним випадком. Сучасні роботизовані коробки мають у переважній більшості випадків важіль, подібний до автоматичних коробок, а саме R (задній хід), N (нейтральний) та D (прямий). Іноді ми також можемо знайти послідовний елемент керування (+/-).
З іншого боку, на відміну від інших автоматичних коробок передач, роботизовані редуктори з одним зчепленням, як правило, не мають положення "паркування" (P), це пов'язано з тим, що механічна блокування для забезпечення цієї функції не включена. ручна коробка передач, від якої тісно походять роботизовані коробки передач.
Коробка передач з подвійним зчепленням
Редуктори з подвійним зчепленням використовують принцип роботизованої коробки передач, усуваючи дві основні її несправності:
- повільне виконання
- втрата крутного моменту при перемиканні передач
Якщо принцип конструкції схожий на ручну коробку передач із шестернями, вхідний вал принципово відрізняється, оскільки це два напіввали, кожен з яких з'єднаний з муфтою.
Перший напіввал відповідає за непарні швидкості, тоді як другий пів вал управляє парними швидкостями. Коли водій запускається, система включає першу передачу, муфта первинного валу закривається. У той же час зчеплення під навантаженням другого вала залишається відкритим, і коробка передач попередньо вибирає другу передачу. Коли необхідно змінити другу передачу, зчеплення першого напіввалу відкривається поступово, тоді як інше зчеплення поступово закривається.
Тому зміна передач відбувається дуже швидко, і навантаження навряд чи є. З іншого боку, програма вибору передачі повинна бути відкалібрована таким чином, щоб попередньо вибрати правильну передачу. Наприклад, коли включена третя передача, електроніка може так само легко контролювати вибір другої або четвертої передачі. Тому система повинна передбачити правильний попередній вибір, залежно від параметрів автомобіля (поздовжнє та поперечне прискорення, положення педалі акселератора тощо). В іншому випадку зміна передач значно сповільнюється.
Якою б різною не була конструкція, це не заважає коробкам передач з подвійним зчепленням і спільним використанням багатьох спільних компонентів. Це стосується, зокрема, 7-ступінчастої механічної коробки передач та коробки передач PDK, розроблених Porsche.
Автоматична коробка передач
Автоматична коробка передач досить широко відрізняється від механічної коробки передач. По-перше, зменшення швидкості між вхідним і вихідним валом відбувається за допомогою не використання двох зубчастих коліс, а за допомогою набору сонячних передач і планетарних коліс, що утворюють епіциклічний поїзд. Завдяки множенню передавальних числа, автоматична коробка передач тепер має кілька епіциклічних передач.
Різні коефіцієнти швидкості створюються замиканням (і навпаки відкриванням) декількох муфт. Вони діють шляхом зчеплення двох елементів різних епіциклічних поїздів або, навпаки, припинення обертання елемента епіциклічного поїзда.
Традиційне зчеплення тут замінено гідротрансформатором. Перетворювач складається з передавальної турбіни (інакше її називають насосом, вона безпосередньо підключена до колінчастого валу двигуна), приймальної турбіни (міцно з’єднаної з валом редуктора) та статора.
Насос передає рух турбіні, направляючи масло через і до лопаток на периферії двох елементів. Потім масло перенаправляється в центр, а потік відхиляється за допомогою статора. Коли масло повертається до насоса, потік масла, як правило, протистоїть обертанню насоса, що було б причиною великої втрати ефективності.
З цією метою статор, закріплений, дозволяє переорієнтувати потік у правильному напрямку. Роблячи це, ця операція дозволяє помножити доступний крутний момент двигуна на співвідношення більше двох, коли турбіна майже зупинена.
Коли швидкість обертання насоса та турбіни стає високою, потік масла більше не впливає на лопатки статора належним чином, що сприяє втраті ефективності. Щоб уникнути цього явища, статор встановлюється на вільному колесі: він обертається приблизно з такою ж швидкістю, як насос і турбіна.
Нарешті, коли насос і турбіна обертаються з практично однаковою швидкістю, залишається втрата ефективності через турбулентність (швидкість потоку масла висока). Для запобігання цим втратам більшість перетворювачів мають муфту, яка допомагає мінімізувати втрати. Раніше це зчеплення було закрито лише на найвищому передавальному відношенні та на постійній швидкості. Тепер зчеплення якомога швидше закрито на проміжних передачах.
Перетворювач крутного моменту дозволяє змінювати передачі, не порушуючи крутний момент, і гасить будь-які вібрації, що передаються коленвалом або колесами.
Завдяки множенню передач та оптимізованому використанню зчеплення гідротрансформатора, автоматична коробка передач змогла стерти свій основний недолік (надмірне споживання порівняно з механічною коробкою передач), зберігаючи основну якість: плавність роботи. Автоматична коробка передач все ще набагато дорожча, ніж механічна коробка передач, але це не обов'язково набагато дорожче, ніж роботизована коробка передач з подвійним зчепленням.
Безступінчаста коробка передач
Безступінчаста коробка передач (CVT) усуває, теоретично, багато дефектів традиційних редукторів. Насправді, оскільки коефіцієнт може змінюватися необмежено протягом визначеного діапазону, тоді можна дати двигуну працювати на найвигідніших оборотах для найкращого можливого прискорення або мінімального можливого споживання.
CVT можна так само легко поєднати з гідротрансформатором, одним або двома зчепленнями. У разі системи з двома зчепленнями одна управляє передачею переднього руху, інша - передачею заднього ходу: напрямок обертання змінюється за допомогою сонячної шестерні, розташованої після муфт. Як правило, коли транспортний засіб перебуває на задній передачі, швидкість обмежується електронним шляхом, а варіатор залишається фіксованим до встановленого співвідношення (це не завжди було так: DAF Variomatic потенційно міг досягти максимальної швидкості, як вперед, так і назад).
Навіть коли безступінчаста коробка передач оснащена зчепленням, вона відтворює функцію низької швидкості повзучості (транспортний засіб рухається вперед, не натискаючи педаль акселератора), частково закривши зчеплення. З іншого боку, зчеплення зазвичай використовується лише під час запуску автомобіля, за винятком того випадку, коли вариатор оснащений фіктивним селектором передач: у цьому випадку зміна передач призводить до відкриття, а потім до змикання зчеплення, тоді як варіатор змінює співвідношення.
Варіатор є серцем вариатора: він складається з двох шківів з конічним фланцем, відстань між якими постійно змінюється на кожному з шківів, щоб змінити радіус кожного з них. Таким чином, коефіцієнт зменшення змінюється між первинним валом (цілісним з колінчатим валом) та вторинним валом (підключеним до диференціала). З'єднання між двома фланцями можна здійснити за допомогою ланцюга або ременя.
У реальних умовах робота такої трансмісії є досить тривожною, оскільки вона не відображає рівень прискорення автомобіля. Наприклад, коли педаль акселератора повністю натиснута, коефіцієнт зменшення буде таким, що двигун максимально швидко набере максимальну швидкість і буде залишатися на цій швидкості, поки педаль не буде відпущена.
В результаті водій, який звик збільшувати оберти двигуна для оцінки прискорення автомобіля, більше не може посилатися на цей параметр: лише спідометр буде показником сильного прискорення. Зупинившись на цій швидкості, транспортний засіб матиме дуже високий рівень прискорення, тоді як водій швидше відчуватиме поїздку на постійній швидкості.
Саме з цієї причини вариатори не можуть суттєво проникнути на ринок редукторів. Наприклад, Audi відмовилася від цієї архітектури коробки (яка називається Multitronic) на користь коробки з подвійним зчепленням. Насправді, в останніх версіях своєї трансмісії Audi віддала перевагу концепції 7 віртуальних передач, а не повністю використовувала якості варіатора з причин, пояснених вище.
Гібридні та електромобілі
В даний час електромобілі не використовують жодну коробку передач. Насправді електричні двигуни мають набагато ширший спектр використання, ніж у теплових двигунів. Насправді між двигуном та диференціалом є не більше ніж редуктор. Тим не менше, ця ситуація може змінитися в найближчі роки, щоб, зокрема, зменшити споживання електроенергії на високій швидкості.
У випадку з гібридними силовими агрегатами ситуація інша. Залежно від комплектації, електродвигун забезпечує свою потужність за допомогою простого редуктора (BMW i3), роботизованої коробки передач (Audi A3 Sportback e-tron) або епіциклічного поїзда (Toyota Prius, Chevrolet Volt), принцип роботи яких не нагадує що безступінчастої передачі.
Фотографії: Renault (заголовок зображення)/Wikimedia Commons (важіль механічної коробки передач Ferrari, епіциклічна коробка передач)/Гійом Дардінг (вибухнула механічна коробка передач)/BMW (послідовна коробка передач)/Citroën (важіль коробки передач, роботизовані передачі)/Mercedes (автоматична коробка передач)/Audi, Volkswagen (коробка передач із подвійним зчепленням, ланцюговий варіатор)/Nissan (ремінні вариатори)/General Motors (гібридний привід)
Привіт, я щойно побачив цей коментар і дозволяю собі відповісти.
Я не хочу рекламувати, нікому не шкодити чи забороняти. Ми працюємо над BVA, і я опікуюсь проектом, в якому перераховані всі BVA за марками/моделями, і я натрапив на ваші статті (відмінно) під час пошуку фотографій у мережі.
Нам заборонено публікувати VIN або номерні знаки, оскільки для цього потрібно мати номер 1 або 2. Але ми розробили систему (на жаль, без VIN) з маркою, моделлю та робочим об'ємом, ви можете побачити, яка коробка передач встановлена на транспортному засобі: це в онлайн-довідці https://laboiteauto.fr/ онлайн-довідці. Після цього безпосередньо дилер буде більш точним.
PS: браво Гійому за статтю; дуже рідко можна побачити "справжні" дуже технічні та точні статті на цю тему. це чудово.
З іншого боку, щодо вариаторів можна сказати, що існує нове покоління 8-ступінчастого вариатора (0AW) проти 01J/0AN на 7 швидкостях. Це правда, що ми знаходимо все більше і більше подвійних муфт. навіть якщо іноді трапляється бачити CVT (8 швидкостей) на деяких останніх AUDI A6 або A7. .
Привіт Chrislo974, дякую за ваш відгук.
Перевіривши його кілька разів, я вважаю, що EAT6 переконливий з добрим очікуванням при гальмуванні (наприклад, щоб підійти до повороту). Якщо ви уважно подивитесь, ви завжди можете винуватити це (як будь-яка автоматична коробка передач!).
Згодом це правда, що я не тестував цього в горах, як ви можете пережити !