Transmitere este o componentă importantă a unei mașini și este concepută pentru a transmite puterea motorului către roțile motoare. În procesul de transmitere a puterii, sub formă de cuplu, aceasta se transformă (crește sau micșorează), se schimbă direcția etc. Al doilea scop al cutiei de viteze este de a reduce cuplul transmisiei, cu excepția unei cutii de viteze manuale. În acest tip de cutie de viteze, cuplul este oprit folosind o unitate separată - ambreiajul.
Să luăm în considerare mai jos toate conceptele de cutii de viteze, principalele lor avantaje și dezavantaje și perspective.
Există principalele tipuri de cutii de viteze:
transmisie manuală (transmisie manuală)
transmisie automată (transmisie automată)
Transmisie robotizată (transmisie manuală)
Caseta variabilă (variator)
Transmisia manuală este controlată manual, acesta este un tip mai vechi, dar s-a dovedit foarte bine, mai ales în rândul șoferilor cărora le place să simtă toată puterea calului lor de fier. Dezavantajul natural al unor astfel de cutii de viteze este eficiența scăzută, datorită frecării dinților angrenajului și rezistenței la uleiul de transmisie.
Există două tipuri principale de cutii de viteze utilizate în autoturismele: mecanice și automate (hidromecanice). Transmisia manuală este controlată de șofer, inclusiv treapta de viteză dorită la alegerea acestuia (în funcție de modul de conducere al vehiculului). Într-o cutie de viteze hidromecanică, treptele sunt comutate automat în funcție de sarcina motorului (turația arborelui cotit).
Orice principiu de funcționare cutia de viteze se bazează pe o modificare a vitezei de rotație a angrenajului condus atunci când se schimbă numărul de dinți ai treptei de antrenare. Dacă numărul de dinți de pe angrenajul de antrenare scade, angrenajul condus se va roti la o frecvență mai mică, iar dacă crește, se va roti la o frecvență mai mare. În același timp, pe măsură ce numărul de dinți de pe angrenajul de antrenare scade, cuplul pe angrenajul condus crește.
De obicei, transmisiile autovehiculelor au patru sau cinci perechi de trepte cu rapoarte de transmisie diferite. În funcție de numărul lor, cutia de viteze se numește cu patru sau cinci trepte. (Marșarierul nu este inclus în acest număr, deși este necesar în orice cutie de viteze.) Raportul de viteză de la cea mai joasă (prima) treaptă la cea mai mare (a patra sau a cincea) scade treptat. Al patrulea raport de viteză în toate cutiile de viteze este de obicei egal cu unu. Acest tip de transmisie se numește directă.
Prima treaptă de viteză este destinată pornirii și deplasării mașinii la cea mai mică viteză. La accelerarea la 10... 15 km/h, poți trece în treapta a doua, apoi la o viteză de 30... 40 km/h - la a treia și, în final, la o viteză de 60... 70 km/ h - la treapta a patra. Manualul de utilizare pentru un anumit vehicul trebuie să indice viteza maximă în fiecare treaptă de viteză.
Schimbați treptele de viteză (de la joasă la înaltă) numai secvenţial. Când încetiniți și schimbați viteza, unii pași pot fi săriți dacă viteza vehiculului o permite. De exemplu, după ce conduceți în linie dreaptă cu 60 km/h și încetiniți până la 20 km/h înainte de un viraj, puteți trece de la treapta a patra la a doua.
Recent, cutiile de viteze cu cinci trepte au devenit din ce în ce mai frecvente. Cea de-a cincea treaptă de viteză din ele este un overdrive (raportul de transmisie este mai mic de unu, de exemplu, 0,8, adică numărul de dinți ai angrenajului condus este puțin mai mic decât numărul de dinți ai angrenajului de antrenare). Această transmisie vă permite să conduceți o mașină cu o viteză constantă de peste 80 km/h la o viteză redusă a arborelui cotit, de exemplu pe o autostradă dreaptă plană, iar motorul consumă mai puțin combustibil.
În cutiile de viteze ale autoturismelor moderne, toate perechile de viteze sunt într-o plasă constantă, iar pentru o funcționare durabilă și silentioasă, dinții angrenajului sunt elicoidale. Sincronizatorul permite șoferului să cupleze silențios treapta necesară.
Sincronizatorul include un butuc montat rigid pe arborele secundar, pe suprafața căruia se află dinți. Un cuplaj cu roți dințate care alunecă de-a lungul acestuia este plasat pe dinții butucului. Designul ambreiajului permite, atunci când este cuplat, egalizarea fără probleme a frecvenței treptei cuplate cu viteza de rotație a arborelui antrenat. Canalul inel de pe suprafața cuplajului servește pentru o furcă, care este conectată la părțile mecanismului de schimbare a vitezelor. Roțile dințate sunt așezate liber pe arborele secundar (acționat). Toate sunt fabricate ca o singură unitate, cu jante cu dinți drepti.
Pentru a cupla prima treaptă de viteză, deplasați ambreiajul din spate înapoi până când se conectează cu roata dințată a celei mai mari trepte de pe arborele antrenat. În acest caz, forța de rotație a motorului este transmisă arborelui secundar prin roți dințate.
Pentru a cupla treapta de marșarier, utilizați treapta intermediară. Când se deplasează în marșarier, rotația de la arborele de intrare la arborele secundar este transmisă prin angrenajul arborelui intermediar și angrenajul către angrenajul mobil, care este deplasat până la capăt de-a lungul canelurilor arborelui. În acest caz, arborele secundar schimbă direcția de rotație în sens opus.
Transmisia automată este cunoscută și folosită de mult timp în industria auto. Comutarea nivelurilor de viteză are loc automat, dar comanda de pornire a mișcării sau de marșarier necesită o comandă din partea șoferului. La fel ca o transmisie manuală, o transmisie automată are o eficiență scăzută din aceleași motive și datorită prezenței angrenajelor planetare în cutia de viteze.
Desigur, doamnele noastre sunt fane ale unor astfel de cutii. Mulți pur și simplu nu știu că a fost o a treia pedală - ambreiajul. Consumatorul american poate fi considerat și o doamnă; americanii cumpără foarte rar mașini cu transmisie manuală.
După cum am menționat mai sus, transmisia manuală este cea mai bună opțiune de transmisie și chiar și o cutie de viteze robotizată este realizată pe baza ei, dar cu control automat. Controlul robotului se poate adapta chiar și stilului său de condus. Dezavantajele sunt aceleași cu cele ale mecanicii, dar sunt mult mai multe avantaje. Prin utilizarea a doi arbori, a fost posibilă creșterea eficienței, reducerea dimensiunilor totale și creșterea fiabilității cutiei.
Transmisiile automate (AT) se găsesc în principal pe mașinile străine (în special americane), iar pe cele autohtone - pe unele mașini Volga. Principala diferență dintre o transmisie automată și o transmisie manuală este transmisia cuplului de la motor la transmisie prin presiunea fluxului de fluid din convertizorul de cuplu (nu există mecanism de ambreiaj).
Un convertor de cuplu este unul dintre tipurile de transmisie hidrodinamică. Este format din roți de pompă și turbină și un reactor plasat între ele, umplut cu lichid. Roata pompei este conectată rigid la volant și la arborele de antrenare și, când motorul funcționează, creează un flux puternic de fluid care rotește roata turbinei. Din paletele roții turbinei, lichidul cade pe paletele reactorului, rezultând o forță reactivă direcționată în sensul de rotație a roții turbinei. În funcție de viteza de rotație a arborelui cotit al motorului, forța reactivă crește sau scade, iar în mecanismul treptat (cutie de viteze), conectat la convertizorul de cuplu de către arborele antrenat, se realizează schimbarea automată a vitezelor - respectiv, în sus sau în jos (în sus sau în jos).
Utilizarea unui convertor de cuplu vă permite să vă îndepărtați fără probleme și să accelerați ușor sub sarcină, modificând continuu viteza vehiculului.
O mașină cu transmisie automată este cu siguranță mai ușor de condus decât o mașină cu transmisie manuală. Cu toate acestea, astfel de mașini sunt de obicei mai scumpe, iar repararea unei transmisii automate în cazul unei avarii este mai dificilă.
Pentru a lubrifia piesele unei transmisii manuale, se folosește ulei de viteze, din care un anumit volum este turnat în carcasa cutiei de viteze și în transmisia finală. Uleiul de transmisie reduce costurile de energie pentru a depăși frecarea, reduce uzura pieselor și previne supraîncălzirea și coroziunea. În autoturismele se folosesc uleiuri de transmisie din grupele GL-4 și GL-5 (conform clasificării internaționale API).
Acestea corespund uleiurilor domestice din grupele TM-4 și TM-5. Uleiurile de transmisie se impart in clase de vascozitate: 75W, 85W, 90 si 140 (dupa clasificare SAE in functie de anotimp) sau 9; 12; 18 si 34 (conform clasificarii interne). Cu cât numărul este mai mare, cu atât este mai mare vâscozitatea. Numerele indicate sunt incluse în denumirea mărcii de ulei. Uleiul importat pentru toate anotimpurile 85W-90 din grupul GL-5 corespunde uleiului pentru toate anotimpurile TM-5-18. Pentru unele mașini, producătorul recomandă utilizarea uleiului de motor cu o anumită vâscozitate în unitățile de transmisie.Un fluid special este utilizat în convertoarele de cuplu ale transmisiilor automate. Pe lângă cantitatea (nivelul) și calitatea (conformitatea cu un anumit model de transmisie automată), șoferul trebuie să-și monitorizeze și temperatura în timpul funcționării. Sistemul de răcire cu lichid de transmisie automată este combinat structural cu sistemul de răcire a motorului, astfel încât o mașină cu transmisie automată nu poate fi tractată cu motorul care nu funcționează mai mult de un anumit timp: lichidul, fără a primi suficientă răcire, se va supraîncălzi și automat. piesele de transmisie se pot defecta.
Transmisia oricărei mașini este un sistem care îndeplinește funcțiile de conversie, distribuție și livrare a cuplului de la motor către roțile motoare. Cutia de viteze este cel mai important element al acestui sistem.
Cutie de viteze: funcții și tipuri principale
Cutia de viteze a vehiculului este proiectată pentru a converti și a distribui cuplul motor pentru livrarea ulterioară către roțile motoare, precum și pentru a modifica cantitatea de efort de tracțiune în diferite condiții de conducere a vehiculului. În plus, este conceput pentru a asigura funcționarea separată a roților motoare și a motorului (de exemplu, atunci când motorul se încălzește sau funcționează în treapta neutră).
În prezent, există patru tipuri principale de cutii:
- mecanic;
- robotică;
- automat;
- acționare cu viteză variabilă.
O transmisie manuală („mecanica”, transmisie manuală) are cel mai simplu principiu de funcționare. Este o cutie de viteze cilindrică, pentru care este prevăzută o metodă manuală de schimbare a vitezelor.
Principalele tipuri de transmisii manuale
Ne concentrăm pe „mecanică”. Acesta va fi cel mai optim, chiar dacă numai pentru că cunoștințele cutiei de viteze manuale vor permite, cu anumite abilități și abilități, să efectueze întreținerea de rutină și chiar repararea acesteia.
„Mecanica” este o transmisie în trepte. Cu alte cuvinte, principiul de funcționare al mecanicii este următorul: cuplul motorului este schimbat în trepte - perechi de viteze interacționând între ele. Fiecare treaptă are un raport de transmisie specific care transformă turația arborelui cotit al motorului și asigură rotația la viteza unghiulară necesară.
Numărul de trepte cu care este echipată cutia de viteze stă la baza clasificării transmisiilor manuale. Deci, ei disting:
- în patru etape;
- cu cinci viteze;
- cu șase viteze sau mai mult.
Experții consideră că cutia de viteze cu cinci trepte este cea mai bună opțiune, care este cea mai comună printre „mecanici”. 
Al doilea criteriu de clasificare a unei transmisii manuale este numărul de arbori utilizați la conversia și distribuirea cuplului motor. Există cutii de viteze cu trei arbori (utilizate în principal la vehiculele cu tracțiune spate) și cutii de viteze cu doi arbori (utilizate la vehiculele cu tracțiune față).
Designul unei cutii de viteze cu doi arbori și principiul funcționării acesteia
Ne vom limita la analiza celui mai comun tip de transmisie manuală - cu doi arbori. Structura de transmisie mecanică include următoarele părți și ansambluri:
- arbore de intrare (sau de antrenare);
- bloc de viteze arbore de intrare;
- arbore secundar (sau antrenat);
- bloc de viteze arbore secundar;
- mecanism de schimbare a vitezelor;
- ambreiaje sincronizatoare;
- carter;
- transmisie finală;
- diferenţial.
Funcțiile arborelui de intrare sunt reduse la transmiterea cuplului motorului (prin legătura cu ambreiajul). Blocul de viteze al arborelui de intrare este fixat rigid pe arbore.
Arborele secundar este situat paralel cu primarul. Roțile sale dințate, care se rotesc liber pe arbore, se îmbină cu angrenajele arborelui de intrare. În plus, un angrenaj este situat într-o stare fixă rigid pe arborele antrenat - un element al angrenajului principal.
Scopul treptei principale și al diferențialului este de a transmite cuplul roților motrice ale vehiculului. Mecanismul de schimbare a vitezei asigură selectarea treptelor de viteză necesare în condiții specifice de conducere a vehiculului.
În ciuda faptului că designul cutiei (cu doi și trei arbori) este diferit, principiul funcționării lor este același. 
Neutrul împiedică furnizarea cuplului de la motor către roți. Deplasarea pârghiei (angajarea vitezei) înseamnă deplasarea ambreiajului sincronizatorului cu o furcă specială. Ambreiajul sincronizează vitezele unghiulare ale arborelui secundar și ale angrenajului corespunzător. Roata inelară a ambreiajului cuplează apoi angrenajul inelar al pinionului, care blochează angrenajul arborelui de ieșire pe arborele însuși. Ca rezultat, cutia transmite cuplul cu un anumit raport de transmisie de la motorul mașinii la roțile motoare.
Principiul de funcționare al unei transmisii manuale la schimbarea vitezelor este absolut identic.
Defecțiuni de bază ale transmisiei manuale
Defecțiunile transmisiei manuale sunt determinate de caracteristicile proiectării și funcționării acesteia. Cele mai frecvente probleme tehnice cu o transmisie manuală sunt următoarele.
1. Dificultate la schimbarea (sau cuplarea) vitezelor.
Această defecțiune este cauzată de defecțiunea mecanismului de schimbare a vitezelor, uzura și blocarea sincronizatoarelor sau a vitezelor, nivelul insuficient sau calitatea scăzută a uleiului de transmisie în carter.
2. Oprirea involuntară a vitezelor.
Această circumstanță (denumită în mod colocvial „pierderea vitezei”) este determinată de defecțiunile dispozitivului de blocare (de exemplu, bile de blocare) și de uzura critică a sincronizatoarelor și angrenajelor.
3. Zgomot de fond constant în timpul funcționării.
Această defecțiune trebuie specificată. Experții identifică trei dintre manifestările sale:
- zgomot când cutia funcționează;
- zgomot atunci când funcționează doar o anumită treaptă de viteză;
- zgomot cutie atunci când maneta de comandă este în poziție neutră.
Zgomotul general al cutiei este cauzat de uzura sau deteriorarea rulmenților, angrenajelor, sincronizatoarelor, îmbinărilor canelare, precum și un nivel scăzut de ulei de transmisie în carter. Zgomotul în timpul funcționării uneia dintre angrenaje este un indicator al uzurii sau deteriorării unor angrenaje și sincronizatoare specifice. Dar fondul de zgomot în poziția „neutră” indică cel mai adesea uzura rulmentului arborelui de antrenare (primar).
4. Scurgeri de ulei de transmisie.
Această problemă cu cutia de viteze este asociată cu excesul de lubrifiere a cutiei de viteze sau cu scurgeri generale ale carterului cauzate de deteriorarea garniturii de ulei, a garniturilor și a capacelor libere.
Cel mai adesea, defecțiunile descrise mai sus asociate cu uzura și deteriorarea pieselor și ansamblurilor pot fi eliminate doar prin înlocuirea acestora. Mai mult decât atât, cea mai preferată opțiune în această problemă este să contactați un service auto specializat.
Bazele operațiunii și întreținerii transmisiei manuale
Sub rezerva regulilor de funcționare, întreținere tehnică și service corespunzătoare, șoferul nu ar trebui să aibă probleme cu cutia de viteze a vehiculului. În acest caz, funcționează până la sfârșitul duratei de viață a vehiculului. 
In timpul functionarii cutiei este necesara monitorizarea constanta a nivelului de lubrifiant - ulei de transmisie - si mentinerea nivelului necesar, evitand fie depasirea, fie subestimarea acestuia. În primul caz, excesul de presiune va fi concentrat în cutia de viteze, în al doilea, nu se va asigura lubrifierea adecvată a unităților și pieselor de frecare, ceea ce va duce la scăderea duratei de viață a acestora. În plus, o măsură preventivă importantă este înlocuirea completă periodică a lubrifiantului, care se efectuează în conformitate cu documentația tehnică a vehiculului. Acest principiu de funcționare al cutiei de viteze poate fi controlat de către șofer în mod independent, fără implicarea unui specialist.
Există cazuri foarte frecvente de defecțiuni mecanice ale cutiei de viteze ca urmare a lucrului nerezonabil de agresiv și dur al șoferului cu maneta schimbătorului de viteze. Este important de reținut că vitezele de comutare reprezintă o schimbare a modurilor de funcționare ale cutiei (modificare în trepte). O schimbare bruscă și rapidă a treptelor de viteză poate duce la o defecțiune rapidă a mecanismului de schimbare, a sincronizatorilor și a arborilor de viteză.
Și încă un lucru: este important să controlezi modul în care funcționează cutia de viteze. Nimeni nu va înlocui vreodată factorul uman: un șofer care simte că cutia de viteze nu funcționează normal trebuie fie să găsească și să elimine în mod independent cauza defecțiunii, fie (ceea ce este de preferat) să contacteze un service de la o stație de service.
Cutia de viteze, sau transmisia cu alte cuvinte, transmite forța de rotație - așa-numitul cuplu - de la motorul mașinii către roți. Mai mult, în funcție de condițiile de conducere ale vehiculului, acesta poate transmite cuplul complet sau parțial.
O mașină care merge în deal ar trebui să fie într-o treaptă mai mică decât o mașină care coboară pe o autostradă plată. Cu o treaptă inferioară, mai mult cuplu este transmis roților. Și acest lucru este necesar atunci când mașina se mișcă încet, deoarece este greu. Treptele superioare sunt potrivite pentru a conduce mașina mai repede.
Există transmisii manuale, dar există și automate. Pentru a schimba viteza într-o transmisie manuală, șoferul apasă mai întâi pedala de ambreiaj (imaginea din stânga). În acest caz, motorul este deconectat de la cutia de viteze. Apoi șoferul mută maneta de comandă într-o altă treaptă de viteză și eliberează pedala de ambreiaj. Motorul este reconectat la cutia de viteze și își poate transfera din nou energia către roți. Într-o transmisie automată, poziția pedalei de gaz (accelerator) este corelată cu viteza vehiculului, iar treapta de viteză este schimbată automat dacă este necesar.
Control manual transmisie
Diagramele însoțitoare arată cum poate fi folosită maneta de comandă pentru a schimba de la o treaptă la alta. În funcție de treapta instalată, diferite cote de cuplu, trecând prin cutia de viteze (linii roșii cu săgeți), ajung la roți.Angrenaj neutru. Energia motorului nu este transferată roților.
Treapta neutră. Energia motorului nu este transferată roților.
Primul transfer. Cea mai mare angrenare de pe arborele de antrenare este conectată la perechea sa de pe arborele de antrenare. Mașina se mișcă încet, dar poate depăși porțiuni dificile de drum.
A doua treaptă de viteză. A doua pereche de viteze funcționează împreună cu mecanismul de ambreiaj. În acest caz, viteza vehiculului este de obicei între 15 și 25 mile pe oră.
Treapta a treia. A treia pereche de viteze funcționează împreună cu mecanismul de ambreiaj. Viteza mașinii este și mai mare, iar cuplul pe roți este mai mic.
Treapta a patra. Arborele de intrare și de ieșire sunt conectați direct (transmisia directă) - viteza vehiculului este maximă și cuplul este cel mai mic.
Marşarier (treapta a 5-a în imagine) Când treapta de marșarier este cuplată, angrenajul său de antrenare rotește arborele de ieșire (de antrenare) în direcția opusă.
Funcționarea acceleratorului
Viteza motorului pe minut depinde de cât de mult combustibil curge din carburator în cilindri. Mișcarea combustibilului este reglată de supapa de accelerație a carburatorului, iar funcționarea supapei de accelerație este controlată cu ajutorul pedalei de accelerație, care este situată pe podea în fața șoferului.
Când șoferul apasă pedala de accelerație cu piciorul, supapa de accelerație se deschide și mai mult combustibil curge în motor. Dacă șoferul eliberează pedala de accelerație, accelerația se închide și cantitatea de combustibil care intră scade. În același timp, atât turația motorului, cât și viteza vehiculului scad.
Transmisie automată
Când se folosește o transmisie automată, șoferul nu are pedala de ambreiaj sub picior. În schimb, un convertor de cuplu asociat cu un angrenaj planetar (imaginea din dreapta și de mai jos) deconectează automat motorul de la arborele de antrenare atunci când condițiile de conducere necesită schimbarea într-o altă treaptă de viteză.
Și după ce treapta de viteză s-a schimbat, arborele de antrenare este reconectat. De îndată ce șoferul pune maneta de comandă în poziția de funcționare, mecanismul de transmisie automată însuși va selecta treapta dorită în conformitate cu condițiile de conducere ale mașinii în acest moment.
24. Scopul, tipurile, structura generală și principiul de funcționare al cutiei de viteze
Conceptul de raport de transmisie.
Cutie de viteze este un mecanism de transmisie care modifică raportul dintre vitezele de rotație ale arborelui cotit al motorului și ale roților motoare atunci când mașina este în mișcare. Cutia de viteze servește la schimbarea cuplului pe roțile motrice ale mașinii, separarea pe termen lung a motorului și transmisiei și marșarierul.
Schimbarea cuplului pe roțile motoare și a vitezei vehiculului se realizează prin creșterea sau scăderea raportului cutiei de viteze, care este raportul dintre viteza de rotație a arborelui de antrenare și viteza de rotație a arborelui antrenat. Prezența unei cutii de viteze în transmisie vă permite să creșteți proprietățile de tracțiune și viteză, eficiența consumului de combustibil și capacitatea vehiculului de traversare.
La transmisiile în trepte, raportul de transmisie se modifică în trepte, iar forța de tracțiune pe roțile motoare ale mașinii se modifică, de asemenea, în trepte. În transmisiile variabile continuu, raportul de transmisie și forța de tracțiune pe roțile motoare se schimbă fără probleme, iar cu transmisiile hidromecanice, atât fără probleme, cât și în trepte. În transmisiile neautomate, schimbările de viteză sunt efectuate manual de către șofer folosind o manetă de schimbare situată pe cutia de viteze sau pe coloana de direcție. În transmisiile semiautomate, șoferul selectează treapta dorită, iar treapta este cuplată automat. În transmisiile automate, schimbările de viteză au loc automat fără intervenția șoferului și în funcție de condițiile de conducere. Majoritatea mașinilor și camioanelor folosesc cutii de viteze în trepte; cutiile de viteze hidromecanice, constând dintr-un convertor de cuplu și o cutie de viteze manuală în trepte, devin din ce în ce mai frecvente pe mașini și autobuze.
Cerințe pentru cutia de viteze. Pe lângă cerințele generale pentru proiectarea vehiculului, cutia de viteze este supusă unor cerințe speciale, conform cărora trebuie să prevadă:
Proprietăți optime de tracțiune și viteză și eficiența consumului de combustibil al vehiculului;
Funcționare silențioasă și schimbare a vitezelor;
Ușurință și confort de control;
Eficiență ridicată;
Posibilitatea unei prize de putere pentru a conduce echipamente suplimentare.
O transmisie manuală este un mecanism de viteză în care raportul de transmisie se modifică în trepte. Raport de transmisie se numește raportul dintre numărul de dinți ai roții (cel mai mare dintre perechi) și numărul de dinți ai angrenajului (cel mai mic dintre perechi), sau raportul invers al vitezelor de rotație ale acestora. Dacă în transmisie sunt implicate mai multe perechi de dinți, atunci raportul total de transmisie este egal cu produsul raporturilor lor de transmisie. Raporturile de transmisie ale transmisiei manuale în toate treptele, cu excepția celei mai înalte trepte, sunt mai mari decât unu. Când aceste trepte sunt cuplate, viteza de rotație a arborelui antrenat (secundar) al cutiei de viteze scade, iar cuplul motor transmis crește aproape la fel de mult.
În mașini sunt utilizate diferite tipuri de transmisii manuale. Cutiile de viteze cu trei arbori sunt cele mai comune în mașini, camioane și autobuze. Aceste cutii de viteze au trei arbori - primar (acționare), secundar (acționat) și intermediar, pe care sunt instalate angrenaje ale diferitelor angrenaje.
Designul unei cutii de viteze cu trei arbori și numărul de viteze ale acesteia depind în mare măsură de tipul de mașină. Cu toate acestea, cutiile de viteze cu patru și cinci trepte sunt utilizate pe scară largă în mașini, camioane și autobuze.
Trepte mecanice, cu patru trepte, trei căi, cu ochiuri de viteză constantă, cu sincronizatoare și cutie neautomată (controlată manual) are patru trepte pentru deplasarea înainte și o treaptă pentru deplasarea înapoi. Treptele de viteză ale tuturor treptelor de viteză (cu excepția treptei de marșarier) sunt elicoidale, ceea ce reduce zgomotul în timpul funcționării cutiei de viteze și au o angrenare constantă. Treptele de marșarier sunt roți dințate drepte. Treptele de viteză pentru deplasarea înainte sunt cuplate cu ajutorul sincronizatoarelor, iar pentru deplasarea înapoi - prin deplasarea treaptei intermediare înapoi. Schimbarea vitezelor se face folosind o pârghie care are trei curse înainte și înapoi pentru a schimba treptele.
Într-un carter din aliaj de aluminiu turnat 22 cutii de viteze pe rulmenți instalate primar (motor) 7, secundar (acționat) 8 si intermediare 21 arbori. Arborele de intrare este realizat dintr-o singură bucată cu angrenajul 3, în legătură constantă cu angrenajul 23 arbore intermediar, care este un bloc de viteze. Angrenajele sunt montate liber pe arborele secundar 5, 6 Și 9 respectiv angrenajele III, II și I, care sunt în angrenare constantă cu angrenajele corespunzătoare ale arborelui intermediar. Butucii sincronizatorului sunt de asemenea fixați rigid de arborele secundar. 4 și 7 și unelte 10 verso. Treapta de viteză intermediară înapoi 7 este montată liber pe ax 18. La cuplarea treptelor de viteză 1 și, respectiv, a 2-a, sincronizatorul 7 conectează treptele de viteză 6 Și 9 s arborele secundar al cutiei de viteze. La cuplarea treptelor de viteză a 3-a și a 4-a, sincronizatorul 4 conectează angrenajul 5 și respectiv arborele de intrare 1 cu un arbore secundar. Treapta de marșarier este activată de furcă 15 prin cuplarea angrenajului 16 cu roți dințate 1 7 și 10. Carcasa cutiei de viteze este închisă cu capacele 2, 14 Și 19. Sub fund 19 si inapoi 14 Capacele au garnituri montate.
Sincronizatorul constă dintr-un hub 31, ambreiaj glisant 32, inele de blocare 30 si izvoare 29. Butucul sincronizatorului este montat pe arborele secundar al cutiei de viteze. Are caneluri exterioare pe care este instalat un manșon glisant 32 cu suprafete conice interne. Inele de blocare 30 au suprafeţe conice exterioare şi dinţi interni cu teşituri. Inelele de blocare sunt presate constant de arcurile 29 spre ambreiajul de alunecare 32. Funcționarea sincronizatorului se bazează pe utilizarea forțelor de frecare. Cuplarea angrenajului este posibilă numai după egalizarea prealabilă a vitezelor unghiulare ale arborelui secundar și angrenarea angrenajului fiind cuplată din cauza frecării dintre suprafețele conice ale ambreiajului de alunecare 32 și inel de blocare 30. După aceasta, dinții ambreiajului se cuplează cu inelul de sincronizare realizat pe angrenaj; Angrenajul care se rotește liber de pe arborele secundar este conectat la arborele secundar folosind un sincronizator, iar angrenajul este cuplat. Mecanismul de schimbare a cutiei de viteze include o manetă de schimbare , glisoare cu furci, dispozitive de fixare a bilei si castel . Maneta presat de un arc la suprafața sferică a capacului articulație sferică. Capătul în formă al pârghiei se potrivește în canelurile furcilor la schimbarea vitezelor. Furcile montate pe glisoare se încadrează în locașurile ambreiajelor de alunecare ale sincronizatorului 4 și 7 și roată de viteză 16 verso. Reținerea mingii mențineți glisoarele în pozițiile neutre și cuplate și blocarea împiedică cuplarea simultană a două trepte de viteză. Încuietoarea constă din două știfturi de blocare și un știft între ele. Când mutați glisorul din mijloc ambele biscuiți ies din adânciturile sale și blochează glisoarele exterioare , excluzând deplasarea acestora. Când unul dintre glisoarele exterioare se mișcă, blocul iese din locașul său, blochează glisorul din mijloc și, acționând printr-un știft pe celălalt bloc, blochează și celălalt glisor exterior, ceea ce împiedică includerea a două roți dințate în același timp.
Cutia de viteze este atașată la capătul din spate al carcasei ambreiajului. Introduceți-l printr-un orificiu filetat cu un dop completați cu ulei de transmisie. Cavitatea internă a cutiei de viteze comunică cu atmosfera prin intermediul ventilatorului. Uleiul cutiei de viteze este golit printr-un orificiu filetat cu un dop situat în capacul inferior. .
Majoritatea motoarelor cu ardere internă au un mare dezavantaj. Aceasta este o discrepanță între viteza de rotație a volantului și viteza de rotație a roților. Adesea, majoritatea unităților de putere se rotesc la viteze de până la 6000; rotirea roților la astfel de viteze este pur și simplu inacceptabilă. Pentru cei care cunosc structura unei mașini, cutia de viteze este un mecanism familiar. Pentru cei care nu știu, acest articol va lămuri lucrurile.
În plus, cuplul maxim în majoritatea unităților este posibil doar într-un interval mic de rotații. Acesta este undeva la mijlocul numărului minim de revoluții și maxim. Cea mai mare putere poate fi dezvoltată numai la viteze maxime ale volantului.
De exemplu, motorul VAZ-2106 produce indicatori de performanță de 800-5400 rpm. Dar nivelul maxim de cuplu apare la turații medii. Pentru ca motorul să funcționeze în moduri optime în diferite condiții, se folosesc sisteme de transmisie. În mașini, o transmisie manuală este folosită ca sistem de transmisie. Să ne uităm la scopul și designul cutiei de viteze.
Cum functioneaza?
Dacă vorbim pe scurt despre principiile de funcționare, aici mai multe trepte din caroserie se pot cupla și decupla după dorința șoferului. În acest caz, se formează angrenaje cu rapoarte de transmisie diferite.
O transmisie manuală este întotdeauna folosită și funcționează împreună cu sistemul de ambreiaj. Aceasta este o oprire a motorului cu ardere internă și a transmisiei. Trebuie să opriți motorul când schimbați treptele. Designul unei transmisii manuale nu prevede posibilitatea ca un cuplu mare să treacă prin sistemul de transmisie în momentul schimbării vitezelor.
Arborii și angrenajele
Transmisiile manuale tradiționale sunt un set specific de arbori care sunt montați într-o carcasă sau carter. Acești arbori se rotesc în jurul axelor lor prin rulmenți. Angrenajele sunt montate direct pe arbori. Designul cutiei de viteze poate fi diferit, în funcție de numărul de arbori. Astfel, se face o distincție între un sistem cu doi arbori și un sistem cu trei arbori.
Sisteme cu trei arbori
Aceste cutii de viteze sunt utilizate ca parte a transmisiilor vehiculelor echipate cu tracțiune spate. Aici putem evidenția prezența dispozitivelor de sincronizare, precum și a unor roți speciale care sunt rigide în treptele normale. Există și o treaptă de viteză reversibilă pentru mers înapoi.
Designul cutiei de viteze necesită arbori speciali. Acestea sunt arborii primari și secundari, precum și un arbore special între ei.
Deci, arborele principal sau primar lucrează direct cu motorul prin sistemul de ambreiaj. Arborele antrenat funcționează în tandem cu cardanul. Dar cel intermediar este conceput pentru a transfera energia de rotație de la arborele de antrenare la cel antrenat.
Caracteristici de proiectare a transmisiei
În majoritatea modelelor de cutie, atât arborii primari, cât și cei secundari sunt montați unul în spatele celuilalt. În acest caz, cel antrenat are un suport bazat pe un rulment, care, la rândul său, este montat în partea de coadă a arborelui de antrenare. Designul unei transmisii manuale nu prevede nicio legătură rigidă între acești arbori. Pot lucra liber, independent unul de celălalt.
În ceea ce privește arborele intermediar, acesta este situat în majoritatea modelelor între antrenare și antrenat. Toți acești arbori sunt echipați cu un bloc de viteze. Pentru a reduce zgomotul și vibrațiile în timpul funcționării acestui sistem, dinții de pe roți sunt oblici.
Există o singură viteză pe arborele de antrenare. Este montat rigid. Este responsabil pentru transmiterea cuplului la arborele intermediar. Arborele secundar sau antrenat este echipat cu un bloc de roți dințate care se pot roti liber, dar nu sunt capabili să se deplaseze de-a lungul axei longitudinale. Pentru a activa transmisia, acestea pot fi blocate folosind un dispozitiv de blocare. În această stare, ei vor putea primi energie de rotație de la arbore.
Opus fiecărei roți a arborelui primar și secundar se află roți dințate care sunt montate rigid pe arborele intermediar. Sunt în contact cu alte angrenaje în mod constant. Arborele de antrenare este echipat cu o singură treaptă de viteză; cuplul este întotdeauna transmis de la arborele de intrare la arborele intermediar. Includerea uneia sau a altei angrenaje are loc datorită conectării unui angrenaj specific montat pe arborele antrenat.
Cum se schimbă vitezele?
Designul cutiei de viteze nu este doar un set de arbori și angrenaje. Acestea sunt, de asemenea, cuplaje speciale. Nu sunt ca angrenajele și au un design diferit. Fiecare este ferm atașat de propriul arbore și se rotește odată cu acesta. Se pot deplasa de-a lungul axei longitudinale.
Pe partea angrenajelor arborelui antrenat, care sunt îndreptate către cuplaje, sunt instalate inele speciale sau furci. Alte coroane sunt amplasate direct pe cuplaje.
Când șoferul mută maneta și dorește să selecteze o altă treaptă de viteză, furcile sunt activate printr-o antrenare specială cu ajutorul glisoarelor, care mișcă ambreiajele longitudinal. Un sistem special de blocare nu vă permite să cuplați mai multe trepte simultan. Acest lucru este foarte posibil dacă pârghia include două glisoare. Mecanismul de blocare blochează glisoarele într-o poziție neutră în momentul în care al treilea glisor se mișcă. Acest lucru previne funcționarea a două viteze în același timp.
Ambreiajul este apoi direcționat către treapta de viteză dorită. Coroanele lor se întâlnesc. În tot acest timp, cuplajul se rotește împreună cu arborele său. Se conectează la angrenaj, blocându-l astfel. Apoi încep să se rotească împreună, iar cutia de viteze transmite rotația transmisiei.
Sincronizatoare
Designul cutiei de viteze include și dispozitive speciale. Cu principiul de funcționare descris mai sus, cutia de viteze va funcționa cu zgomot, vibrații și șocuri. De asemenea, șoferul va trebui să ghicească când ambreiajul și treapta de viteză vor funcționa cu aceeași viteză. În caz contrar, treapta dorită pur și simplu nu se va porni.
Cutiile moderne nu folosesc cuplajele obișnuite și cele mai simple. În astfel de modele, se folosesc așa-numitele sincronizatoare. Sunt proiectate pentru a egaliza viteza de rotație a angrenajului și a ambreiajului. De asemenea, împiedică blocarea ambreiajului roții.
Proiectarea și principiul de funcționare a unei cutii de viteze de tip cu doi arbori
Există aceiași, deja familiari, arbori de antrenare și de antrenare, dar nu există unul intermediar. Aceste cutii sunt instalate pe mașinile cu tracțiune față. Arborii se rotesc în axe paralele și sunt montați unul după altul. Momentul de rotație este transmis de la una dintre roți dințate la angrenajul condus fixat pe arborele antrenat cu ajutorul unui sincronizator. Nu există nicio posibilitate de transmisie directă, iar principiul de funcționare este același ca în sistemul cu trei arbori.
Avantaje
Printre avantaje se numără dimensiunile compacte și eficiența ridicată. Acest lucru se realizează datorită mai puține viteze. Dezavantajul este incapacitatea de a utiliza transmisia directă. Și o astfel de cutie poate fi folosită numai cu mașinile de pasageri din cauza dificultăților cu rapoartele de transmisie mari.
Dispozitiv cutie de viteze VAZ
Mașinile VAZ folosesc transmisii manuale cu cinci trepte. Adesea, designul este un sistem cu doi arbori. Acest sistem este echipat și cu un diferențial. Treptele de viteză de la 1 la 4 sunt instalate pe arborele de intrare, iar treapta a 5-a este detașabilă. Sunt conectate la angrenajele conduse.
Designul sistemului de schimbare constă dintr-o pârghie, o articulație sferică, un sistem de tije și un mecanism pentru selectarea treptei de viteză dorite.
În general, majoritatea modelelor sunt echipate doar cu o astfel de cutie. Este o versiune modernizată a modelului cu 4 trepte, iar piesele de acolo sunt cât mai unificate.
De la manual la automat
Atunci când structura și funcționarea cutiei de viteze sunt mai mult sau mai puțin clare, putem lua în considerare funcționarea unei transmisii automate. Acest lucru este mult mai interesant. Mulți începători sunt siguri că o mașină automată este doar o cutie și un convertor de cuplu.
Convertorul de cuplu este un sistem separat. Este format din două mașini cu lame. Aceasta este o pompă centrifugă și, de asemenea, o turbină. Între aceste două mașini se află un reactor. Acesta este un dispozitiv special de ghidare. Roata pompei este atașată rigid de arborele cotit al motorului cu ardere internă. Roata turbinei este în legătură rigidă cu arborele cutiei de viteze. În funcție de modul în care funcționează motorul, reactorul se poate roti sau poate fi blocat de ambreiajul de rulare.
Transmisia automată este puțin mai complicată. Energia este cheltuită pompând petrol. Aici se mănâncă o cantitate decentă. În plus, se consumă multă energie utilă prin funcționarea pompei, care creează presiune în canalele de ulei. În aceste cutii randamentul este mai mic decât în mecanică.
Energia de rotație este transmisă cu ajutorul fluxurilor de ulei. Ele sunt aruncate pe turbină de o pompă. Există goluri între pompă și turbină, iar paletele au o geometrie specială care îmbunătățește circulația fluidului. Deoarece nu există o legătură rigidă cu motorul și cutia de viteze, puteți opri motorul chiar și cu treapta cuplată.
Angrenaje planetare
Dacă rotiți unele elemente, dar în același timp reparați altele, atunci puteți modifica rapoartele de transmisie. Sistemele planetare primesc rotație de la arborele convertizorului de cuplu.
Designul unei transmisii automate diferă de o „mecanică” standard prin faptul că orice viteză poate fi cuplată și nu va exista nicio întrerupere a fluxului de putere. Dacă o treaptă de viteză este dezactivată, cealaltă este imediat pornită. În același timp, șoferul nu simte smucituri. Dar nu este vorba despre cutiile de sport.
