Prijenos je važna komponenta u automobilu i dizajnirana je za prijenos snage motora na pogonske kotače. U procesu prijenosa snage, u obliku momenta, ona se transformira (povećava ili smanjuje), mijenja smjer i sl. Druga svrha mjenjača je odsijecanje okretnog momenta od prijenosa, s izuzetkom ručnog mjenjača. U ovoj vrsti mjenjača, okretni moment se isključuje pomoću zasebne jedinice - spojke.
Razmotrimo u nastavku sve koncepte mjenjača, njihove glavne prednosti i nedostatke te izglede.
Postoje glavne vrste mjenjača:
Ručni mjenjač (ručni mjenjač)
Automatski mjenjač (automatski mjenjač)
Robotski mjenjač (ručni mjenjač)
Varijabilna kutija (varijator)
Ručnim mjenjačem se upravlja ručno, ovo je stariji tip, ali se vrlo dobro pokazao, posebno među vozačima koji vole osjetiti punu snagu svog željeznog konja. Prirodni nedostatak takvih mjenjača je niska učinkovitost, zbog trenja zuba zupčanika i otpora ulja u mjenjaču.
Postoje dvije glavne vrste mjenjača koji se koriste u osobnim automobilima: mehanički i automatski (hidromehanički). Ručnim mjenjačem upravlja vozač, uključujući željeni stupanj prijenosa po vlastitom izboru (ovisno o načinu vožnje vozila). U hidromehaničkom mjenjaču, stupnjevi prijenosa se automatski mijenjaju ovisno o opterećenju motora (brzina radilice).
Bilo koji princip rada mjenjač se temelji na promjeni brzine vrtnje gonjenog zupčanika kada se mijenja broj zuba pogonskog zupčanika. Ako se broj zubaca na pogonskom zupčaniku smanji, gonjeni zupčanik će se okretati manjom frekvencijom, a ako se poveća, okretat će se višom frekvencijom. Istovremeno, kako se broj zubaca na pogonskom zupčaniku smanjuje, okretni moment na pogonskom zupčaniku raste.
Obično mjenjači osobnih automobila imaju četiri ili pet pari zupčanika s različitim prijenosnim omjerima. Ovisno o njihovom broju, mjenjač se naziva četiri ili pet stupnjeva prijenosa. (Brzina za vožnju unatrag nije uključena u ovaj broj, iako je potrebna u svakom mjenjaču.) Prijenosni omjer od najniže (prve) brzine do najviše (četvrte ili pete) postupno se smanjuje. Omjer četvrtog stupnja prijenosa kod svih mjenjača obično je jednak jedan. Ova vrsta prijenosa naziva se izravna.
Prvi stupanj prijenosa namijenjen je pokretanju i kretanju automobila najnižom brzinom. Pri ubrzanju do 10... 15 km/h možete prebaciti u drugu brzinu, zatim pri brzini od 30... 40 km/h - u treću i, na kraju, pri brzini od 60... 70 km/ h - do četvrte brzine. Uputa za uporabu za određeno vozilo mora navesti najveću brzinu u svakom stupnju prijenosa.
Mijenjajte više stupnjeve prijenosa (s niže na višu) samo uzastopno. Prilikom usporavanja i mijenjanja brzina, neki se koraci mogu preskočiti ako to brzina vozila dopušta. Na primjer, nakon vožnje u ravnoj liniji brzinom od 60 km/h i usporavanja na 20 km/h prije skretanja u zavoju, možete prebaciti iz četvrte u drugu brzinu.
U posljednje vrijeme sve su češći mjenjači s pet stupnjeva prijenosa. Peti stupanj prijenosa u njima je overdrive (prijenosni omjer manji je od jedan, na primjer 0,8, odnosno broj zuba pogonskog zupčanika nešto je manji od broja zuba pogonskog zupčanika). Ovaj prijenos omogućuje vožnju automobilom ravnomjernom brzinom većom od 80 km/h pri smanjenoj brzini radilice, na primjer na ravnoj ravnoj autocesti, a motor troši manje goriva.
U mjenjačima modernih osobnih automobila svi parovi zupčanika su u stalnom zahvatu, a za trajan i nečujan rad zubi zupčanika su kosi. Sinkronizator omogućuje vozaču da tiho uključi željeni stupanj prijenosa.
Sinkronizator uključuje glavčinu kruto postavljenu na sekundarnu osovinu, na čijoj se površini nalaze zubi. Na zupcima glavčine postavljena je zupčasta spojka koja klizi duž njega. Dizajn kvačila omogućuje glatko izjednačavanje frekvencije uključenog zupčanika s brzinom vrtnje pogonskog vratila kada je uključeno. Prstenasti žlijeb na površini spojke služi za vilicu koja je povezana s dijelovima mehanizma za mjenjač. Zupčanici su slobodno smješteni na sekundarnom (gonjenom) vratilu. Svi se proizvode kao jedna cjelina s ravnim nazubljenim zupčanicima.
Za uključivanje 1. stupnja prijenosa, pomaknite stražnju spojku unatrag dok se ne spoji s prstenastim zupčanikom najvećeg zupčanika na pogonskom vratilu. U ovom slučaju, rotacijska sila iz motora prenosi se na sekundarno vratilo preko zupčanika.
Za uključivanje stupnja prijenosa za vožnju unatrag, koristite srednji stupanj prijenosa. Pri kretanju unatrag, rotacija s ulaznog vratila na sekundarno vratilo prenosi se preko zupčanika srednjeg vratila i zupčanika na pomični zupčanik, koji se pomiče skroz unatrag duž klinova vratila. U tom slučaju sekundarno vratilo mijenja smjer vrtnje u suprotno.
Automatski mjenjač također je poznat i dugo se koristi u automobilskoj industriji. Prebacivanje razina brzine događa se automatski, ali naredba za pokretanje ili vožnju unatrag zahtijeva naredbu vozača. Poput ručnog mjenjača, automatski mjenjač ima nisku učinkovitost iz istih razloga i zbog prisutnosti planetarnih zupčanika u mjenjaču.
Naravno, naše dame su obožavateljice ovakvih kutija. Mnogi jednostavno ne znaju da je nekada postojala i treća papučica – spojka. Američki potrošač također se može smatrati damom, Amerikanci vrlo rijetko kupuju automobile s ručnim mjenjačem.
Kao što je gore spomenuto, ručni mjenjač je najbolja opcija prijenosa, pa čak i robotski mjenjač napravljen na njegovoj osnovi, ali s automatskim upravljanjem. Kontrola robota može se čak prilagoditi njegovom stilu vožnje. Nedostaci su isti kao i kod mehanike, ali ima puno više prednosti. Korištenjem dvije osovine bilo je moguće povećati učinkovitost, smanjiti ukupne dimenzije i povećati pouzdanost kutije.
Automatski mjenjači (AT) nalaze se uglavnom na stranim (osobito američkim) automobilima, a na domaćim - na nekim Volga automobilima. Glavna razlika između automatskog mjenjača i ručnog mjenjača je prijenos okretnog momenta s motora na mjenjač putem tlaka protoka tekućine u pretvaraču okretnog momenta (nema mehanizma spojke).
Pretvarač zakretnog momenta jedna je od vrsta hidrodinamičkog prijenosa. Sastoji se od kotača pumpe i turbine i reaktora smještenog između njih, ispunjenog tekućinom. Kotač pumpe je kruto povezan sa zamašnjakom i pogonskom osovinom i, kada motor radi, stvara snažan protok tekućine koji rotira kotač turbine. S lopatica turbinskog kotača tekućina pada na lopatice reaktora, što rezultira reaktivnom silom usmjerenom u smjeru vrtnje turbinskog kotača. Ovisno o brzini vrtnje koljenastog vratila motora, reaktivna sila se povećava ili smanjuje, au stepenastom mehanizmu (mjenjaču), povezanom s pretvaračem zakretnog momenta pogonskom osovinom, vrši se automatsko mijenjanje stupnjeva prijenosa - gore ili dolje (gore ili dolje).
Korištenje pretvarača zakretnog momenta omogućuje vam glatko kretanje i glatko ubrzanje pod opterećenjem, kontinuirano mijenjajući brzinu vozila.
Automobil s automatskim mjenjačem sigurno je lakše voziti nego automobil s ručnim mjenjačem. Međutim, takvi su automobili obično skuplji, a popravak automatskog mjenjača u slučaju kvara je teži.
Za podmazivanje dijelova ručnog mjenjača koristi se ulje za mjenjače, čija se određena količina ulijeva u kućište mjenjača i krajnji pogon. Ulje za prijenos smanjuje troškove energije za prevladavanje trenja, smanjuje trošenje dijelova i sprječava pregrijavanje i koroziju. U osobnim automobilima koriste se ulja za prijenose skupina GL-4 i GL-5 (prema međunarodnoj API klasifikaciji).
Odgovaraju domaćim uljima grupa TM-4 i TM-5. Ulja za prijenosnike podijeljena su u klase viskoznosti: 75W, 85W, 90 i 140 (prema SAE klasifikaciji ovisno o sezoni) ili 9; 12; 18 i 34 (prema domaćoj klasifikaciji). Što je veći broj, veća je viskoznost. Navedeni brojevi uključeni su u oznaku marke ulja. Uvozno cjelogodišnje ulje 85W-90 grupe GL-5 odgovara cjelogodišnjem ulju TM-5-18. Za neke automobile proizvođač preporučuje korištenje motornog ulja određene viskoznosti u prijenosnim jedinicama.U pretvaračima zakretnog momenta automatskih mjenjača koristi se posebna tekućina. Osim količine (razine) i kvalitete (usklađenosti s određenim modelom automatskog mjenjača), vozač također treba pratiti njegovu temperaturu tijekom rada. Sustav hlađenja tekućine automatskog mjenjača strukturno je kombiniran sa sustavom hlađenja motora, tako da se automobil s automatskim mjenjačem ne može vući dok motor ne radi dulje od određenog vremena: tekućina će se, bez dovoljnog hlađenja, pregrijati, a automatski dijelovi prijenosa mogu pokvariti.
Prijenos bilo kojeg automobila je sustav koji obavlja funkcije pretvaranja, distribucije i isporuke okretnog momenta od motora do pogonskih kotača. Mjenjač je najvažniji element ovog sustava.
Mjenjač: funkcije i glavne vrste
Mjenjač vozila dizajniran je za pretvorbu i raspodjelu okretnog momenta motora za kasniju isporuku na pogonske kotače, kao i za promjenu količine vučne sile u različitim uvjetima vožnje vozila. Osim toga, dizajniran je da osigura odvojeni rad pogonskih kotača i motora (na primjer, kada se motor zagrije ili radi u neutralnom stupnju prijenosa).
Trenutno postoje četiri glavne vrste kutija:
- mehanički;
- robotski;
- automatski;
- pogon s promjenjivom brzinom.
Ručni mjenjač ("mehanika", ručni mjenjač) ima najjednostavniji princip rada. To je cilindrični mjenjač, za koji je predviđen ručni način mijenjanja brzina.
Glavne vrste ručnog mjenjača
Usredotočeni smo na "mehaniku". To će biti najoptimalnije, makar samo zato što će poznavanje ručnog mjenjača omogućiti, uz određene vještine i sposobnosti, obavljanje njegovog rutinskog održavanja, pa čak i popravka.
"Mehanika" je stepenasti prijenos. Drugim riječima, princip rada mehanike je sljedeći: okretni moment motora se mijenja u koracima - parovi zupčanika međusobno djeluju. Svaki stupanj ima određeni prijenosni omjer koji pretvara brzinu radilice motora i osigurava rotaciju potrebnom kutnom brzinom.
Broj stupnjeva kojima je mjenjač opremljen je osnova za klasifikaciju ručnih mjenjača. Dakle, razlikuju:
- četverostupanjski;
- pet brzina;
- šest brzina ili više.
Stručnjaci smatraju da je najbolja opcija mjenjač s pet stupnjeva prijenosa, koji je najčešći među "mehaničarima". 
Drugi kriterij za klasifikaciju ručnog mjenjača je broj osovina koje se koriste za pretvaranje i raspodjelu momenta motora. Postoje mjenjači s tri osovine (koriste se prvenstveno na vozilima sa stražnjim pogonom) i mjenjači s dvije osovine (koriste se na vozilima s prednjim pogonom).
Dizajn mjenjača s dvije osovine i princip njegovog rada
Ograničit ćemo se na analizu najčešćeg tipa ručnog mjenjača - s dvije osovine. Struktura mehaničkog prijenosa uključuje sljedeće dijelove i sklopove:
- ulazna (ili pogonska) osovina;
- blok zupčanika ulaznog vratila;
- sekundarno (ili pogonsko) vratilo;
- blok zupčanika sekundarne osovine;
- mehanizam mjenjača;
- kvačila sinkronizatora;
- karter;
- završni pogon;
- diferencijal.
Funkcije ulaznog vratila svode se na prijenos momenta motora (preko veze sa spojkom). Blok zupčanika ulaznog vratila kruto je pričvršćen na vratilo.
Sekundarno vratilo nalazi se paralelno s primarnim. Njegovi zupčanici, koji se slobodno okreću na osovini, zahvaćaju zupčanike ulazne osovine. Osim toga, zupčanik se nalazi u kruto fiksiranom stanju na pogonskom vratilu - elementu glavnog zupčanika.
Svrha glavnog prijenosa i diferencijala je prijenos momenta na pogonske kotače vozila. Mehanizam mjenjača osigurava izbor potrebnog stupnja prijenosa u određenim uvjetima vožnje vozila.
Unatoč činjenici da je dizajn kutije (dvije i tri osovine) drugačiji, princip njihovog rada je isti. 
Neutral sprječava dovod okretnog momenta s motora na kotače. Pomicanje poluge (uključivanje mjenjača) znači posebnom vilicom pomicati spojku sinkrona. Spojka sinkronizira kutne brzine sekundarnog vratila i odgovarajućeg zupčanika. Zupčanik kvačila zatim zahvaća zupčanik zupčanika, koji zaključava zupčanik izlaznog vratila na samo vratilo. Kao rezultat toga, kutija prenosi moment s određenim prijenosnim omjerom od motora automobila do pogonskih kotača.
Princip rada ručnog mjenjača pri promjeni stupnjeva prijenosa potpuno je identičan.
Osnovni kvarovi ručnog mjenjača
Neispravnosti ručnog mjenjača određene su karakteristikama njegovog dizajna i rada. Najčešći tehnički problemi s ručnim mjenjačem su sljedeći.
1. Poteškoće s mijenjanjem (ili uključivanjem) brzina.
Ova neispravnost uzrokovana je kvarom mehanizma za promjenu mjenjača, istrošenošću i zaglavljivanjem sinkronizatora ili zupčanika, nedovoljnom razinom ili niskom kvalitetom ulja za prijenos u kućištu radilice.
2. Nehotično isključivanje brzina.
Ova okolnost (kolokvijalno nazvana "gubitak brzine") određena je kvarovima uređaja za zaključavanje (na primjer, kuglice za zaključavanje) i kritičnim trošenjem sinkronizatora i zupčanika.
3. Stabilna pozadinska buka tijekom rada.
Ovaj kvar treba specificirati. Stručnjaci identificiraju tri njegove manifestacije:
- buka kada kutija radi;
- buka kada radi samo jedan određeni stupanj prijenosa;
- buka kutije kada je upravljačka poluga u neutralnom položaju.
Opća buka kutije uzrokovana je istrošenošću ili oštećenjem ležajeva, zupčanika, sinkronizatora, klinastih spojeva, kao i niskom razinom ulja u mjenjaču u kućištu radilice. Buka tijekom rada jednog od zupčanika pokazatelj je istrošenosti ili oštećenja pojedinih zupčanika i sinkrona. Ali pozadina buke u "neutralnom" položaju najčešće ukazuje na istrošenost ležaja pogonskog (primarnog) vratila.
4. Curenje ulja mjenjača.
Ovaj problem s mjenjačem povezan je s viškom podmazivanja u mjenjaču ili općim curenjem kućišta radilice uzrokovanim oštećenjem uljnih brtvi, brtvi i labavih poklopaca.
Najčešće se gore opisani kvarovi povezani s trošenjem i oštećenjem dijelova i sklopova mogu ukloniti samo njihovom zamjenom. Štoviše, najpoželjnija opcija u ovom slučaju je kontaktirati specijalizirani servis automobila.
Osnove rada i održavanja ručnog mjenjača
Uz pridržavanje pravila rada, pravilnog tehničkog i servisnog održavanja, vozač ne bi trebao imati problema s mjenjačem vozila. U tom slučaju radi do kraja vijeka trajanja vozila. 
Tijekom rada kutije potrebno je stalno pratiti razinu maziva - ulja za prijenos - i održavati potrebnu razinu, izbjegavajući prekoračenje ili podcjenjivanje. U prvom slučaju, višak tlaka će biti koncentriran u mjenjaču, u drugom, neće biti osigurano pravilno podmazivanje trljajućih jedinica i dijelova, što će dovesti do smanjenja njihovog vijeka trajanja. Osim toga, važna preventivna mjera je periodična kompletna zamjena maziva, koja se provodi u skladu s tehničkom dokumentacijom vozila. Ovo načelo rada mjenjača može kontrolirati vozač samostalno, bez uključivanja stručnjaka.
Vrlo su česti slučajevi mehaničkih kvarova mjenjača kao posljedica nerazumno agresivnog i grubog rada vozača s ručicom mjenjača. Važno je zapamtiti da je brzina prebacivanja promjena načina rada kutije (promjena u koracima). Oštra i brza promjena stupnja prijenosa može dovesti do brzog kvara mehanizma mjenjača, sinkronizatora i osovine zupčanika.
I još nešto: važno je kontrolirati rad mjenjača. Nitko nikada neće zamijeniti ljudski faktor: vozač koji osjeća da mjenjač ne radi normalno mora ili samostalno pronaći i otkloniti uzrok kvara ili (što je poželjno) kontaktirati servisera u servisu.
Mjenjač, odnosno prijenos, prenosi rotacijsku silu - takozvani okretni moment - s motora automobila na kotače. Štoviše, ovisno o uvjetima vožnje vozila, može prenijeti moment u potpunosti ili djelomično.
Automobil koji ide uzbrdo trebao bi biti u nižem stupnju prijenosa nego automobil koji se spušta ravnom cestom. S nižim stupnjem prijenosa više se momenta prenosi na kotače. A to je potrebno kada se auto kreće sporo jer je teško. Viši stupnjevi prijenosa pogodni su za bržu vožnju automobila.
Postoje ručni mjenjači, ali postoje i automatski. Za promjenu stupnja prijenosa u ručnom mjenjaču vozač najprije pritisne papučicu spojke (slika lijevo). U tom slučaju motor je odvojen od mjenjača. Zatim vozač pomiče upravljačku polugu u drugi stupanj prijenosa i otpušta papučicu spojke. Motor je ponovno povezan s mjenjačem i ponovno može prenijeti svoju energiju na kotače. Kod automatskog mjenjača položaj papučice gasa (gasa) je u korelaciji s brzinom vozila, a brzina se automatski mijenja ako je potrebno.
Ručna kontrola mjenjača
Priloženi dijagrami pokazuju kako se kontrolna poluga može koristiti za promjenu iz jednog stupnja prijenosa u drugi. Ovisno o ugrađenom stupnju prijenosa, različiti udjeli okretnog momenta, prolazeći kroz mjenjač (crvene linije sa strelicama), dolaze do kotača Neutralni stupanj prijenosa. Energija motora ne prenosi se na kotače.
Neutralni stupanj prijenosa. Energija motora ne prenosi se na kotače.
Prvi prijenos. Najveći zupčanik na pogonskom vratilu spojen je sa svojim parom na pogonskom vratilu. Auto se kreće sporo, ali može prevladati teške dijelove ceste.
Druga brzina. Drugi par zupčanika radi zajedno s mehanizmom kvačila. U tom slučaju brzina vozila je obično od 15 do 25 milja na sat.
Treća brzina. Treći par zupčanika radi zajedno s mehanizmom spojke. Brzina automobila je još veća, a okretni moment na kotačima manji.
Četvrta brzina. Ulazno i izlazno vratilo spojene su izravno (izravni prijenos) - brzina vozila je najveća, a okretni moment najmanji.
Unatrag (5. brzina na slici) Kada je uključen stupanj prijenosa za vožnju unatrag, njegov pogonski zupčanik okreće izlaznu (pogonsku) osovinu u suprotnom smjeru.
Rad akceleratora
Brzina motora u minuti ovisi o tome koliko goriva teče iz rasplinjača u cilindre. Kretanje goriva regulirano je prigušnim ventilom rasplinjača, a radom prigušnog ventila upravlja se pomoću papučice gasa, koja se nalazi na podu ispred vozača.
Kada vozač nogom pritisne papučicu gasa, otvara se ventil za gas i u motor ulazi više goriva. Ako vozač otpusti papučicu gasa, gas se zatvara i količina dolaznog goriva se smanjuje. Istovremeno se smanjuju i brzina motora i brzina vozila.
Automatski prijenos
Kada se koristi automatski mjenjač, vozač nema papučicu spojke pod nogom. Umjesto toga, pretvarač zakretnog momenta uparen s planetarnim zupčanikom (slika desno i dolje) automatski odvaja motor od pogonskog vratila kada uvjeti vožnje zahtijevaju promjenu na drugi stupanj prijenosa.
A nakon promjene stupnja prijenosa, pogonska osovina se ponovno spaja. Čim vozač stavi upravljačku ručicu u radni položaj, mehanizam automatskog mjenjača će sam odabrati željeni stupanj prijenosa u skladu s trenutnim uvjetima vožnje automobila.
24. Namjena, vrste, opća struktura i princip rada mjenjača
Pojam prijenosnog omjera.
Mjenjač je prijenosni mehanizam koji mijenja omjer između brzina vrtnje radilice motora i pogonskih kotača tijekom kretanja automobila. Mjenjač služi za promjenu okretnog momenta na pogonskim kotačima automobila, dugotrajno odvajanje motora i mjenjača te vožnju unazad.
Promjena okretnog momenta na pogonskim kotačima i brzine vozila provodi se povećanjem ili smanjenjem omjera mjenjača, što je omjer brzine vrtnje pogonskog vratila i brzine vrtnje pogonskog vratila. Prisutnost mjenjača u prijenosu omogućuje vam povećanje vučne i brzinske osobine, učinkovitosti goriva i sposobnosti vozila za vožnju po zemlji.
U stupnjevitim mjenjačima, prijenosni omjer se mijenja u koracima i vučna sila na pogonskim kotačima automobila također se mijenja u koracima. Kod kontinuirano varijabilnih mjenjača prijenosni omjer i vučna sila na pogonskim kotačima mijenjaju se glatko, a kod hidromehaničkih mjenjača glatko i postupno. U neautomatskim mjenjačima vozač ručno mijenja stupnjeve prijenosa pomoću ručice mjenjača koja se nalazi na mjenjaču ili na stupu upravljača. U poluautomatskim mjenjačima vozač odabire željeni stupanj prijenosa, a stupanj prijenosa se automatski uključuje. U automatskim mjenjačima promjene stupnjeva prijenosa odvijaju se automatski bez intervencije vozača i ovisno o uvjetima vožnje. Većina automobila i kamiona koristi stepenaste mjenjače; hidromehanički mjenjači, koji se sastoje od pretvarača momenta i stepenastog ručnog mjenjača, postaju sve češći na automobilima i autobusima.
Zahtjevi za mjenjač. Pored općih zahtjeva za konstrukciju vozila, mjenjač podliježe posebnim zahtjevima, prema kojima mora osigurati:
Optimalna vučna i brzinska svojstva i učinkovitost goriva vozila;
Tihi rad i mijenjanje brzina;
Jednostavnost i praktičnost kontrole;
Visoka efikasnost;
Mogućnost izvoda snage za pogon dodatne opreme.
Ručni mjenjač je zupčanički (mjenjački) mehanizam u kojem se prijenosni omjer mijenja u koracima. Omjer prijenosa naziva se omjer broja zubaca kotača (većeg u paru) i broja zubaca zupčanika (manjeg u paru), odnosno obrnuti odnos njihovih brzina vrtnje. Ako je u prijenosu uključeno više pari zubaca, tada je ukupni prijenosni omjer jednak umnošku njihovih prijenosnih omjera. Prijenosni omjeri ručnog mjenjača u svim stupnjevima prijenosa osim u najvišem stupnju prijenosa veći su od jedan. Kada su ovi zupčanici uključeni, brzina vrtnje pogonskog (sekundarnog) vratila mjenjača se smanjuje, a preneseni okretni moment motora se povećava gotovo isto toliko.
U automobilima se koriste različite vrste ručnih mjenjača. Mjenjači s tri osovine najčešći su u automobilima, kamionima i autobusima. Ovi mjenjači imaju tri osovine - primarnu (pogonsku), sekundarnu (gonjenu) i srednju, na koje su ugrađeni zupčanici različitih stupnjeva prijenosa.
Dizajn mjenjača s tri osovine i broj njegovih stupnjeva prijenosa uvelike ovisi o vrsti automobila. Međutim, mjenjači s četiri i pet stupnjeva prijenosa naširoko se koriste u automobilima, kamionima i autobusima.
Mehanički, četverobrzinski, trosmjerni mjenjač s konstantnim zahvatom, sa sinkronizatorima i neautomatskom (ručno upravljanom) kutijom ima četiri stupnja prijenosa za kretanje naprijed i jedan stupanj prijenosa za kretanje natrag. Zupčanici svih stupnjeva prijenosa (osim mjenjača za vožnju unatrag) su spiralni, što smanjuje buku pri radu mjenjača, te imaju konstantan zahvat. Zupčanici za vožnju unazad su čelni zupčanici. Zupčanici za kretanje naprijed uključuju se pomoću sinkronizatora, a za kretanje unatrag - pomicanjem srednjeg stupnja prijenosa za vožnju unazad. Brzine se mijenjaju pomoću poluge koja ima tri hoda naprijed i nazad za promjenu brzina.
U kućištu radilice od lijevane aluminijske legure 22 mjenjači na ležajevima ugrađeni primarni (pogonski) 7, sekundarni (pogonski) 8 i srednji 21 osovine. Ulazno vratilo je izrađeno kao jedan dio sa zupčanikom 3, u stalnom zahvatu s opremom 23 međuvratilo, koje je blok zupčanika. Zupčanici su slobodno postavljeni na sekundarno vratilo 5, 6 I 9 odnosno III, II i I zupčanici, koji su u stalnom zahvatu s odgovarajućim zupčanicima međuvratila. Glavine sinkrona također su kruto pričvršćene na sekundarno vratilo. 4 i 7 i zupčanik 10 obrnuti. Srednji zupčanik za vožnju unatrag 7 slobodno je postavljen na osovinu 18. Prilikom uključivanja 1. i 2. stupnja prijenosa, sinkronizator 7 povezuje zupčanike redom 6 I 9 s sekundarno vratilo mjenjača. Prilikom uključivanja 3. i 4. stupnja prijenosa, sinkronizator 4 povezuje zupčanik 5 odnosno ulazno vratilo 1 sa sekundarnom osovinom. Mjenjač za vožnju unazad aktivira se vilicom 15 uključivanjem zupčanika 16 sa zupčanicima 1 7 i 10. Kućište mjenjača zatvoreno je poklopcima 2, 14 I 19. Ispod dna 19 i natrag 14 Poklopci imaju ugrađene brtve.
Sinkronizator se sastoji od glavčine 31, klizna spojka 32, prstenovi za zaključavanje 30 i opruge 29. Glavčina sinkrona postavljena je na sekundarno vratilo mjenjača. Ima vanjske žljebove na koje je ugrađena klizna čahura 32 s unutarnjim stožastim površinama. Prstenovi za zaključavanje 30 imaju vanjske stožaste plohe i unutarnje zube s kosinama. Prstenovi za zabravljivanje stalno su pritisnuti oprugama 29 prema kliznoj spojki 32. Rad sinkronizatora temelji se na korištenju sila trenja. Uključivanje zupčanika moguće je samo nakon prethodnog izjednačavanja kutnih brzina sekundarnog vratila i zupčanika zupčanika koji se uključuje zbog trenja između konusnih površina klizne spojke. 32 i prsten za zaključavanje 30. Nakon toga, zupci kvačila zahvaćaju prstenasti zupčanik sinkrona napravljen na zupčaniku; Slobodno rotirajući zupčanik na sekundarnom vratilu spojen je na sekundarno vratilo pomoću sinkrona, a zupčanik je uključen. Mehanizam mjenjača uključuje ručicu mjenjača , klizači s vilicama, držači kuglica i dvorac . Ruka poluge pritisnut oprugom na kuglastu površinu poklopca kuglasti zglob. Oblikovani kraj poluge pristaje u utore vilica prilikom mijenjanja brzina. Vilice postavljene na klizače uklapaju se u udubljenja kliznih spojki sinkronizatora 4 i 7 i pomoćni zupčanik 16 obrnuti. Držači loptica držite klizače u neutralnom i uključenom položaju, a bravu sprječava istovremeno uključivanje dvaju zupčanika. Brava se sastoji od dva klina za zaključavanje i klina između njih. Prilikom pomicanja srednjeg klizača oba krekera izlaze iz svojih udubljenja i zaključavaju vanjske klizače , isključujući njihovo pomicanje. Kada se jedan od vanjskih klizača pomakne, blok izlazi iz svog udubljenja, blokira srednji klizač i, djelujući preko zatika na drugom bloku, također zaključava drugi vanjski klizač, što sprječava uključivanje dva zupčanika u isto vrijeme.
Mjenjač je pričvršćen na stražnji kraj kućišta kvačila. U njega kroz navojnu rupu s čepom ulijte ulje za prijenos. Unutarnja šupljina mjenjača komunicira s atmosferom kroz odzračnik. Ulje mjenjača ispušta se kroz navojni otvor s čepom koji se nalazi u donjem poklopcu. .
Većina motora s unutarnjim izgaranjem ima jedan veliki nedostatak. Riječ je o neskladu između brzine vrtnje zamašnjaka i brzine vrtnje kotača. Često se većina pogonskih jedinica okreće brzinom do 6000; okretanje kotača takvim brzinama jednostavno je neprihvatljivo. Za one koji poznaju strukturu automobila, mjenjač je poznat mehanizam. Za one koji ne znaju, ovaj članak će razjasniti stvari.
Osim toga, najveći okretni moment u većini jedinica moguć je samo u malom rasponu okretaja. To je negdje na sredini minimalnog broja okretaja i maksimuma. Najveća snaga može se razviti samo pri maksimalnim brojevima okretaja zamašnjaka.
Na primjer, motor VAZ-2106 proizvodi pokazatelje performansi od 800-5400 o / min. Ali maksimalna razina okretnog momenta pojavljuje se pri srednjim brzinama. Kako bi motor radio u optimalnim načinima rada u različitim uvjetima, koriste se prijenosni sustavi. U automobilima se kao prijenosni sustav koristi ručni mjenjač. Pogledajmo svrhu i dizajn mjenjača.
Kako radi?
Ako ukratko govorimo o principima rada, ovdje se nekoliko zupčanika u kutiji može uključiti i isključiti po volji vozača. U tom slučaju nastaju zupčanici s različitim prijenosnim omjerima.
Ručni mjenjač se uvijek koristi i radi zajedno sa sustavom spojke. Ovo je gašenje motora s unutarnjim izgaranjem i prijenosa. Prilikom mijenjanja brzina morate ugasiti motor. Dizajn ručnog mjenjača ne predviđa mogućnost prolaska velikog okretnog momenta kroz prijenosni sustav u trenutku promjene stupnjeva prijenosa.
Osovine i zupčanici
Tradicionalni ručni mjenjači su određeni skup osovina koje su montirane u kućište ili kućište radilice. Ove se osovine okreću oko svoje osi kroz ležajeve. Zupčanici su montirani izravno na osovine. Dizajn mjenjača može biti različit, ovisno o broju osovina. Dakle, postoji razlika između sustava s dvije osovine i sustava s tri osovine.
Sustavi s tri osovine
Ovi se mjenjači koriste kao dio prijenosa vozila opremljenih pogonom na stražnje kotače. Ovdje možemo istaknuti prisutnost uređaja za sinkronizaciju, kao i posebne kotače koji su kruti u normalnim brzinama. Tu je i reverzibilni zupčanik za vožnju unazad.
Dizajn mjenjača zahtijeva posebne osovine. To su primarna i sekundarna osovina, kao i posebna osovina između njih.
Dakle, glavna, ili primarna, osovina radi izravno s motorom kroz sustav kvačila. Pogonsko vratilo radi u tandemu s kardanom. Ali srednji je dizajniran za prijenos rotacijske energije s pogonske osovine na pogonsku.
Značajke dizajna prijenosa
U većini dizajna kutija, i primarna i sekundarna osovina montirane su jedna iza druge. U ovom slučaju pogonski ima oslonac na temelju ležaja, koji je pak montiran u repnom dijelu pogonskog vratila. Dizajn ručnog mjenjača ne predviđa nikakvu krutu vezu između ovih vratila. Oni mogu slobodno raditi neovisno jedan o drugom.
Što se tiče srednjeg vratila, ono se u većini izvedbi nalazi između pogonskog i pogonskog. Sve ove osovine opremljene su blokom zupčanika. Kako bi se smanjila buka i vibracije tijekom rada ovog sustava, zupci na kotačima su kosi.
Na pogonskoj osovini postoji samo jedan zupčanik. Postavljen je kruto. Odgovoran je za prijenos momenta na međuvratilo. Sekundarna ili gonjena osovina opremljena je blokom zupčanika koji se mogu slobodno okretati, ali se ne mogu kretati duž uzdužne osi. Kako bi uključili prijenos, mogu se blokirati pomoću uređaja za zaključavanje. U tom će stanju moći primati rotacijsku energiju od osovine.
Nasuprot svakom kotaču primarnog i sekundarnog vratila nalaze se zupčanici koji su kruto pričvršćeni na međuosovinu. Stalno su u zaprezi s drugim zupčanicima. Pogonsko vratilo opremljeno je samo jednim zupčanikom; moment se uvijek prenosi s ulaznog vratila na međuosovino. Uključivanje jednog ili drugog zupčanika nastaje zbog spajanja određenog zupčanika montiranog na pogonsku osovinu.
Kako se mijenjaju stupnjevi prijenosa?
Dizajn mjenjača nije samo skup osovina i zupčanika. To su također posebne spojke. Oni nisu poput zupčanika i imaju drugačiji dizajn. Svaki je čvrsto pričvršćen na svoju osovinu i okreće se s njom. Mogu se kretati duž uzdužne osi.
Na strani zupčanika gonjene osovine, koji su usmjereni prema spojkama, ugrađeni su posebni prstenovi ili vilice. Ostale krune nalaze se izravno na spojkama.
Kada vozač pomakne ručicu i želi odabrati drugi stupanj prijenosa, vilice se aktiviraju posebnim pogonom pomoću klizača, koji pomiču spojke uzdužno. Poseban sustav zaključavanja ne dopušta vam da uključite nekoliko stupnjeva prijenosa odjednom. To je sasvim moguće ako poluga uključuje dva klizača. Mehanizam za zaključavanje zaključava klizače u neutralnom položaju u trenutku kada se treći klizač pomakne. Time se sprječava rad dvaju zupčanika u isto vrijeme.
Spojka se zatim usmjerava na željeni stupanj prijenosa. Njihove krune se sastaju. Sve to vrijeme spojka se okreće zajedno sa svojom osovinom. Spaja se na zupčanik i tako ga blokira. Zatim se počnu okretati zajedno, a mjenjač prenosi rotaciju na pogon kotača.
Sinkronizatori
Dizajn mjenjača također uključuje posebne uređaje. Uz gore opisani princip rada, mjenjač će raditi uz buku, vibracije i udarce. Također, vozač će morati pogoditi kada će spojka i brzina raditi istom brzinom. Inače se željeni zupčanik jednostavno neće uključiti.
Moderne kutije ne koriste uobičajene i najjednostavnije spojke. U takvim modelima koriste se takozvani sinkronizatori. Namijenjeni su za izjednačavanje brzine vrtnje zupčanika i spojke. Oni također sprječavaju kvačilo da blokira kotač.
Dizajn i princip rada mjenjača s dvije osovine
Postoje iste, već poznate, pogonske i pogonske osovine, ali ne postoji srednja. Ove kutije su instalirane na automobilima s prednjim pogonom. Osovine se okreću u paralelnim osima i postavljaju se jedna za drugom. Rotacijski moment se prenosi s jednog od zupčanika na pogonski zupčanik fiksiran na pogonskom vratilu pomoću sinkronizatora. Ne postoji mogućnost izravnog prijenosa, a princip rada je isti kao kod sustava s tri osovine.
Prednosti
Među prednostima su kompaktne dimenzije i visoka učinkovitost. To se postiže zahvaljujući manjem broju stupnjeva prijenosa. Nedostatak je nemogućnost korištenja izravnog prijenosa. A takva se kutija može koristiti samo s osobnim automobilima zbog poteškoća s velikim prijenosnim omjerima.
Uređaj mjenjača VAZ
Automobili VAZ koriste ručne mjenjače s pet stupnjeva prijenosa. Često je dizajn sustav s dvije osovine. Ovaj sustav je također opremljen diferencijalom. Pogonski zupčanici od 1. do 4. stupnja prijenosa ugrađeni su na ulaznu osovinu, a 5. stupanj prijenosa se može ukloniti. Povezani su s gonjenim zupčanicima.
Dizajn sustava mjenjača sastoji se od poluge, kuglastog zgloba, sustava šipki i mehanizma za odabir potrebnog stupnja prijenosa.
Općenito, većina modela opremljena je upravo takvom kutijom. Radi se o moderniziranoj verziji 4-brzinskog modela, a dijelovi odatle su maksimalno unificirani.
Od ručnog do automatskog
Kada su struktura i rad mjenjača više-manje jasni, možemo razmotriti rad automatskog mjenjača. Ovo je mnogo zanimljivije. Mnogi početnici su sigurni da je automatski stroj samo kutija i pretvarač zakretnog momenta.
Pretvarač momenta je zaseban sustav. Sastoji se od dva stroja s noževima. Ovo je centrifugalna pumpa i također turbina. Između ova dva stroja nalazi se reaktor. Ovo je poseban uređaj za vođenje. Kotač pumpe je kruto pričvršćen na radilicu motora s unutarnjim izgaranjem. Turbinski kotač je u krutom spoju s vratilom mjenjača. Ovisno o načinu na koji motor radi, reaktor se može okretati ili ga može blokirati spojka za nalet.
Automatski mjenjač je malo kompliciraniji. Energija se troši na pumpanje nafte. Ovdje ga se pojede pristojna količina. Osim toga, puno korisne energije troši se radom pumpe, što stvara pritisak u uljnim kanalima. U ovim kutijama učinkovitost je niža nego u mehanici.
Energija rotacije prenosi se protokom ulja. Pumpa ih baca na turbinu. Između pumpe i turbine postoje razmaci, a lopatice imaju posebnu geometriju koja poboljšava cirkulaciju tekućine. Budući da nema čvrste veze s motorom i mjenjačem, motor možete zaustaviti čak i s uključenim stupnjem prijenosa.
Planetarni prijenosnici
Ako okrenete neke elemente, ali u isto vrijeme popravite druge, tada možete promijeniti prijenosne omjere. Planetarni sustavi dobivaju rotaciju od osovine pretvarača zakretnog momenta.
Dizajn automatskog mjenjača razlikuje se od standardne "mehanike" po tome što se može uključiti bilo koji stupanj prijenosa i neće doći do prekida u protoku snage. Ako se jedan stupanj prijenosa isključi, drugi se odmah uključuje. U isto vrijeme, vozač ne osjeća trzaje. Ali ovdje se ne radi o sportskim kutijama.
