Коробка скоростей автомобиля

Тип статьи:
Авторская

В процессе движения автомобиль едет с различной скоростью. Представьте себе машину, едущую по гладкому шоссе с одним водителем без пассажиров. Или машину, все места в которой заняты пассажирами, багажник плотно набит, часть груза на крыше, и при этом машина преодолевает крутой подъем да еще по плохой дороге. Ясно, что от двигателя во втором случае нужна значительно большая мощность. Но мощности мотора не хватает для быстрого движения, При таких условиях во втором случае необходимо, чтобы колеса машины вращались медленнее, чем вал мотора, но зато с большим усилием.


Задача решается с помощью устройства, называемого коробкой скоростей. В ней основными деталями являются несколько зубчатых колес разного диаметра с равной шириной зубцов и промежутков между ними. Если два таких колеса сцепить друг с другом зубцами, то при вращении одного будет вращаться и другое. Причем скорости движения всех точек на внешнем крае зубцов будут одинаковые.

В коробке есть маховик, который может быть жестко связан с маховиком мотора. Такая связь устанавливается, когда дорога благоприятствует движению. Маховик коробки скоростей передает вращение дальше к колесам, и машина получает максимальную скорость.

Времена, однако, меняются. Мощности двигателей выросли, а вместе с ними изменилась амплитуда давлений в цилиндрах и сил, передающихся трансмиссии. Из чугунного "блина", исполнявшего роль ведущего диска сцепления и благодаря наличию зубчатого обода обеспечивающего запуск двигателя стартером, маховик превратился в узел, состоящий из двух дисков и размещенной между ними демпферной системы. Такой маховик получил название двухмассового. При проблемах двухмассовый маховик меняется целиком, а минимальный уровень цен на этот узел - примерно 550-600 у.е. Имеет ли смысл восстанавливать? ДА! Восстановление, ремонте и замена двухмассовых маховиков в СПб по европейской технологии решает проблему. Почему заменять лучше на оригинал? Потому что, например оригинальные двухмассовые маховики Smagresta даже б.у. лучше китайских подделок, ибо сразу видно в каком они состоянии.

Если же дорога плохая, а машина нагружена, то тогда осуществляется более сложное подключение. На оси, на которой находится маховик, расположена шестерня. А на соседней оси есть шестерня с таким же размером зубьев и промежутков между ними, но с большим диаметром колеса. Если эти две шестерни соединить между собой зубьями, то, когда первая шестеренка сделает полный оборот, вторая повернется на часть оборота. Если теперь колеса машины будут вращаться от второй шестеренки, то число оборотов колес уменьшится. Но работа, производимая шестерней, мало изменяется при передаче движения с одной шестеренки на другую. Очевидно, что при такой передаче большая шестерня будет вращаться медленнее, но с большим усилием. Если и этого увеличенного усилия недостаточно, то усилие, снимаемое со второй шестерни, передается на третью, имеющую еще больший диаметр. При ее подключении колеса будут вращаться еще медленнее, но с еще большим усилием. Так выбирается наилучший при заданных условиях режим работы.


Допустим для определенности, что сцеплены два колеса, диаметры которых отличаются в два раза. Если ширина зубцов и промежутков между ними у обоих колес равны, то в колесе большего диаметра зубцов в два раза больше. Когда меньшее колесо сделает полный оборот, большее совершит лишь полоборота. Значит, линейная скорость на внешнем крае зубцов одинаковая, а угловая у колеса большего диаметра меньше. Меньше во столько раз, во сколько больше его диаметр. Что такое линейная и угловая скорости, исходя из изложенного, очевидно ясно. Важно то, что при принятом соотношении диаметров колес, большее колесо совершает оборотов в два раза меньше.


Легко видеть, что два сцепленных друг с другом зубчатых колеса аналогичны связанным друг с другом рычагам с разной длиной плеч. При передаче усилия такой системой рычагов на том, рычаге, где уменьшается смещение, растет усилие. Для автомобиля это нужно при подъеме в гору, при преодолении препятствий при сильной загруженности колеса, тогда колеса могут вращаться медленнее, но с большим усилием. Так коробка скоростей приспосабливает машину к особенностям дороги и перевозимого груза.

Коробка скоростей автомобиля
14.11.2018

Комментарии

Нет комментариев. Ваш будет первым!