strona główna Zespoły napędowe Układy przeniesienia napędu (cz.IV)
2010-10-23, ostatnia aktualizacja 2010-10-23 17:53

Układy przeniesienia napędu (cz.IV)

Przekrój pięciobiegowej skrzyni biegów ze współosiowymi wałami wejściowym i wyjściowym

Fot. archiwum

Przekrój pięciobiegowej skrzyni biegów ze współosiowymi wałami wejściowym i wyjściowym

Moc i moment obrotowy silnika spalinowego stają się wystarczające do pokonywania oporów ruchu pojazdu dopiero przy stosunkowo wysokich prędkościach obrotowych wału korbowego.

Skrzynie biegów

Zastosowanie w układzie napędowym pojazdu przekładni ze zmiennym przełożeniem pomiędzy silnikiem a napędzanymi kołami umożliwia pełne wykorzystanie momentu obrotowego silnika przy różnych, w tym także minimalnych prędkościach jazdy. Podobna przekładnia jest niezbędna również dla zmiany kierunku napędu podczas jazdy wstecz. Zespół wspomnianych przekładni w pojazdach samochodowych nazywany jest skrzynią biegów.

Przekrój pięciobiegowej skrzyni biegów ze współosiowymi wałami wejściowym i wyjściowym

Przekrój pięciobiegowej skrzyni biegów ze współosiowymi wałami wejściowym i wyjściowym

 Skrzynia biegów zblokowana z przekładnią główną i mechanizmem różnicowym

 

Skrzynie biegów współczesnych samochodów osobowych mają w za- leżności od masy pojazdu i mocy silnika 5 lub 6 biegów do jazdy w przód oraz jeden bieg wsteczny. Każdemu biegowi odpowiada konkretny stopień przełożenia. Im większy jest użyteczny zakres prędkości obrotowej silnika, tym mniejsza może być ilość przełożeń skrzyni biegów. Biegi niższe służą do uzyskiwania większych momentów napędowych na kołach pojazdu, a biegi wyższe pozwalają osiągać większe prędkości jazdy.

Rodzaje skrzyń biegów

Pod względem konstrukcji i sposobu zmiany przełożeń obecne skrzynie biegów dzielą się na: manualne, automatyczne, automatycznie sterowane i bezstopniowe mechaniczne lub hydrauliczne.

Skrzynia biegów zblokowana z przekładnią główną i mechanizmem różnicowym

W pojazdach europejskich zdecydowanie dominują skrzynie manualne. Nie jest to rozwiązanie w pełni komfortowe i przysparza wielu kłopotów, zwłaszcza początkującym kierowcom. Ponadto przy niewłaściwym doborze przełożeń powoduje istotny wzrost zużycia paliwa.

Konstrukcje standardowe

Klasyczne, ręcznie sterowane, czyli manualne skrzynie biegów mogą mieć wały wejściowe i wyjściowe usytuowane współosiowo lub niewspółosiowo. W pierwszym wypadku kierunek obrotów na wyjściu ze skrzyni i wejściu do niej jest taki sam. W takiej konstrukcji występują trzy wały: wejściowy – zwany też sprzęgłowym, umieszczony z nim współosiowo wał wyjściowy – zwany również głównym i równoległy do nich wał pośredni.

Rozwiązanie to stosowane jest w pojazdach z klasycznym układem napędowym. Przełączenie biegów do jazdy do przodu realizowane jest na wale głównym, a przekazywanie napędu (poza biegiem bezpośrednim i wstecznym) następuje poprzez dwie pary kół zębatych. Przy biegu bezpośrednim moment obrotowy z wału sprzęgłowego przenosi się bezpośrednio na wał główny. Bieg wsteczny uruchamiany jest natomiast za pośrednictwem dodatkowego koła zębatego współpracującego z dwoma kołami osadzonymi na wale pośrednim i głównym.

W skrzyniach biegów niewspółosiowych występują tylko wały: wejściowy (sprzęgłowy) i wyjściowy (główny) – ustawione względem siebie równolegle i obracające się przeciwbieżnie. Przełożenie biegu wstecznego rozwiązane jest podobnie jak w skrzyniach współosiowych.

W obu tych odmianach standardowych skrzyń biegów poszczególne przełożenia mogą być włączane za pomocą: przesuwnych kół zębatych oraz sprzęgieł kłowych (z synchronizatorami lub bez). Konstrukcji z przesuwnymi kołami zębatymi już się obecnie nie stosuje (nawet do uruchamiania biegu wstecznego, co było rozwiązaniem stosowanym jeszcze do niedawna). Przy zastosowaniu sprzęgieł kłowych pary kół zębatych są ze  sobą zazębione stale, a włączenie  jednej  z nich polega na połączeniu luźno obracającego się koła z wałem za pomocą wielowypustowej tulei przesuwnej, wyposażonej na obu końcach w kły współpracujące z odpowiednimi wgłębieniami piasty koła. Połączenie przebiega bez zgrzytów jedynie wtedy, gdy oba łączone elementy obracają się z równą prędkością, co dla kierowców bywało bardzo kłopotliwe.

Niedogodności te zostały wyeliminowane dzięki zastosowaniu ciernych synchronizatorów stożkowych, wyrównujących prędkości koła zębatego i tulei przesuwnej tuż przed ich kłowym sprzężeniem. W obecnych konstrukcjach synchronizowanych skrzyń  biegów  wykorzystywane  są  synchronizatory  blokujące,

Działanie ciernego synchronizatora stożkowego
Działanie ciernego synchronizatora stożkowego
Sprawdzanie szczelinomierzem zużycia stożka synchronizatora
Sprawdzanie szczelinomierzem zużycia stożka synchronizatora

czyli umożliwiające przełączenie biegu (złączenie sprzęgła kłowego) dopiero w chwili całkowitego zrównania prędkości obrotowych koła zębatego danego biegu i współpracującej z nim tulei włączającej.

Działanie ciernego synchronizatora typu Porsche

Niedomagania klasycznych skrzyń biegów

Problemy w trakcie użytkowania skrzyń biegów są zwykle efektem błędów montażowych, nieodpowiedniej obsługi, przeciążeń układu napędowego, zbyt małej ilości oleju lub jego zanieczyszczenia. Uszkodzenie lub zużycie synchronizatorów objawiają się przeważnie nadmiernym oporem stawianym przez dźwignię w trakcie zmiany przełożenia. Powodem tego może być znaczne wygładzenie powierzchni stożków ciernych lub zastosowanie niewłaściwego oleju, przez co synchronizacja trwa znacznie dłużej niż normalnie.

Hałasy dochodzące ze skrzyni mogą z kolei oznaczać zużycie łożysk. Stosunkowo częstą usterką są nieszczelności skrzyni będące skutkiem uszkodzenia pierścieni uszczelniających lub nadmiernego ciśnienia panującego we wnętrzu obudowy. Same obudowy też mogą ulegać różnego rodzaju pęknięciom, powstającym z powodu nadmiernych obciążeń wywołanych czynnikami zewnętrznymi lub błędami montażowymi.

Na powierzchniach roboczych kół zębatych dochodzi po długiej eksploatacji do powstawania korozji, ubytków i wżerów, a nawet do wyłamania zębów, w efekcie niewłaściwego użytkowania pojazdu, wad materiałowych i błędów produkcyjnych. Zużywają się też łożyska ślizgowe i toczne.

 

 

Po lewej: Działanie ciernego synchronizatora typu Porsche

ZOBACZ TAKŻE



Andrzej Kowalewski
Prezes zarządu Launch Polska sp. z o.o.



Wasi dostawcy

Podobne

Polecane