เมื่อผู้เริ่มต้นขับรถพวกเขามีปัญหากับกระปุกเกียร์ในขั้นตอนของการเรียนรู้ที่จะขับรถหรือมากกว่านั้นด้วยความจำเป็นในการเปลี่ยนเกียร์อย่างต่อเนื่อง หลายคนคิดมากกว่าหนึ่งครั้งว่าถ้าไม่มี "โป๊กเกอร์" คันนี้ รถจะเหมาะกว่านี้ แต่น่าเสียดายที่ไม่มีรถก็ไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี่เป็นเพราะลักษณะของเครื่องยนต์สันดาปภายใน มาดูวัตถุประสงค์ของประเภท อุปกรณ์ และหลักการทำงานกัน

ทำไมคุณถึงต้องการกระปุกเกียร์ในรถยนต์?

หากคุณเปิดไดเร็กทอรี มันบอกว่ากลไกนี้ใช้เพื่อเปลี่ยนแรงบิดที่เกิดจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน กระปุกเกียร์ยังทำหน้าที่ปิดแรงบิดจากเครื่องยนต์ชั่วคราวและสำหรับการถอยหลัง

และตอนนี้ให้พิจารณาการแต่งตั้งจากมุมมองของคนที่อยู่ไกลจากอุปกรณ์และทฤษฎีของรถ คุณควรหาเหตุผลว่าเหตุใดคุณจึงต้องเปลี่ยนระยะการเปลี่ยนเกียร์ทุกครั้งที่คุณขับรถ

ความจำเป็นในการเปลี่ยนเกียร์นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับลักษณะของมอเตอร์ สันดาปภายใน. ซึ่งแตกต่างจากหน่วยไฟฟ้า แรงบิดของเครื่องยนต์สันดาปภายในมีลักษณะที่ไม่สม่ำเสมอ

ICE และมอเตอร์ไฟฟ้า

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายในนั้นอยู่ที่ลักษณะแรงขับ คุณลักษณะนี้อธิบายว่ากำลังและแรงบิดเปลี่ยนไปตามรอบต่อนาทีอย่างไร ในกรณีของมอเตอร์ไฟฟ้า แรงบิดจะพร้อมใช้งานทันที และเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น แรงบิดจะลดลง

คุณลักษณะนี้เหมาะสำหรับรถยนต์มากกว่า - ในขณะที่สตาร์ทและระหว่างการเร่งความเร็ว เมื่อคุณต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการเอาชนะแรงเฉื่อย จะดีกว่าถ้ามีแรงบิดมาก หากต้องการเคลื่อนที่ให้สม่ำเสมอยิ่งขึ้น ต้องใช้ความพยายามน้อยลงมาก พลังของมอเตอร์ไฟฟ้าในช่วงความเร็วโรเตอร์ใดๆ นั้นใกล้เคียงกับค่าสูงสุด และในโหมดใดๆ ก็ตาม มันถูกรับรู้และใช้งานเกือบทั้งหมด ดังนั้นมอเตอร์ไฟฟ้าจึงเหมาะสำหรับใช้เป็นระบบขับเคลื่อนรถยนต์มากกว่า ใน ICE สิ่งต่าง ๆ แตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อรอบเพลาข้อเหวี่ยงต่ำ กำลังก็จะต่ำเช่นกัน ช่วงเวลาการหมุนจริงไม่เปลี่ยนแปลง

หากความต้านทานต่อการเคลื่อนไหวเพิ่มขึ้นและความเร็วเริ่มลดลง มอเตอร์ไฟฟ้าจะเพิ่มแรงบิด ในกรณีของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ช่วงเวลาจะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยแล้วลดลง

ลักษณะการยึดเกาะของเครื่องยนต์สันดาปภายในถือว่าไม่น่าพอใจอย่างสมบูรณ์ แต่ถึงตอนนี้ ในแง่ของประสิทธิภาพ ขนาดโดยรวม และคุณภาพอื่นๆ ก็ยังเหนือกว่าหน่วยพลังงานไฟฟ้าสมัยใหม่อย่างมาก จากการพิจารณาเหล่านี้ วิศวกรยอมรับการไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในและสร้างกระปุกเกียร์เพื่อแก้ปัญหานี้ จุดประสงค์คือเพื่อเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ระหว่างเพลาข้อเหวี่ยงกับล้อคู่หน้า เป็นผลให้แรงบิดสูงสุดมีให้ในช่วงแคบๆ ของรอบต่อนาทีที่เหมาะสม แต่ในเกียร์ที่แตกต่างกัน เครื่องยนต์จึงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

อัตราทดเกียร์

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของกระปุกเกียร์ในรถยนต์ เราควรจำหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนและกลไกบางส่วน

ในระบบส่งกำลังแบบเกียร์ซึ่งมีสองเกียร์ทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนฟันจะเป็นตัวกำหนด RPM และแรงบิด อัตราส่วนของจำนวนฟันบนเฟืองขับต่อจำนวนฟันบนเฟืองขับคืออัตราทดเฟือง เมื่อเฟืองขับมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าเฟืองขับ การหมุนรอบของเฟืองหลังจะต่ำกว่า และในทางกลับกัน แรงบิดจะสูงขึ้น

ด้วยความแรงที่เพิ่มขึ้นจะมีการสูญเสียความเร็ว และเมื่อได้รับความเร็วแล้วเราจะสังเกตเห็นการสูญเสียความแข็งแกร่ง หากมีเกียร์หลายตัวในกลไกการส่งสัญญาณ อัตราทดเกียร์จะถูกกำหนดโดยการคูณจำนวนของเกียร์แต่ละคู่ จุดประสงค์ของกระปุกเกียร์คือการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์อย่างแม่นยำ

เพื่อให้ได้แรงบิดที่แตกต่างกันที่จำเป็นในการขับขี่รถในสภาพถนนที่แตกต่างกัน มีเกียร์หลายคู่ในกล่องเกียร์ พวกเขามาพร้อมกับอัตราทดเกียร์ที่แตกต่างกัน หากคุณติดตั้งเกียร์กลางในเกียร์ขับและเกียร์ขับเฟืองหลังจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม - นี่คือเกียร์ถอยหลัง

กระปุกเกียร์ของยานพาหนะทุกประเภทมีความจำเป็นเพื่อให้เครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานด้วยความเร็วที่เหมาะสมและในโหมดการทำงานปกติ รวมทั้งเพื่อให้สามารถใช้กำลังของเครื่องยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในทุกสถานการณ์การขับขี่โดยเพียงแค่เปลี่ยนอัตราทดเกียร์

จะเปลี่ยนเกียร์เมื่อไหร่และอย่างไร?

ในการเริ่มเคลื่อนที่ในรถยนต์และรับความเร็วต่ำเริ่มต้น เช่นเดียวกับการเคลื่อนที่ในสภาพออฟโรด จำเป็นต้องมีแรงบิดใกล้เคียงกับค่าสูงสุด สามารถทำได้ในช่วงกลางของความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ความเร็วสูง ในการทำเช่นนี้จะมีเกียร์ต่ำอยู่ในจุดตรวจ - ที่หนึ่ง, สอง, บางครั้งก็ที่สาม ในเวลาเดียวกันแม้จะใช้ความเร็วสูงในเกียร์ 1 รถจะขับค่อนข้างช้า

หากต้องการเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอด้วยความเร็วที่สูงขึ้น ล้อจะต้องหมุนด้วยความถี่สูง ในกรณีนี้ ความเร็วของเครื่องยนต์ควรเหมาะสมที่สุด สำหรับสิ่งนี้มีเกียร์ที่สูงกว่า - สี่, ห้า (และถ้ากระปุกเกียร์เป็น 6 สปีด, หก) ที่นี่อัตราทดเกียร์ต่ำกว่า รถจะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วด้วยความเร็วที่เหมาะสมเท่ากันจนกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในจะถึงความเร็วสูงสุดหรือสูงสุดที่อนุญาต ในเกียร์ที่สูงขึ้น การเร่งความเร็วจะไม่ได้ผลอีกต่อไป นอกจากนี้ ในเกียร์ที่สูงขึ้น คุณจะไม่สามารถขับด้วยความเร็วต่ำได้ รถจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ เครื่องยนต์ไม่สามารถให้แรงบิดที่ต้องการได้

หลักการทำงาน

อุปกรณ์เกียร์ธรรมดา

ในโลกปัจจุบันมีการออกแบบเกียร์ธรรมดาที่แตกต่างกันมากมาย รถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้าส่วนใหญ่มีกลไกแบบสองเพลา ติดตั้งสามเพลาบนระบบขับเคลื่อนล้อหลัง ฉันต้องบอกว่าแม้ในยุคของเราเมื่อเทคโนโลยีพัฒนาอย่างรวดเร็วกลไกก็เป็นที่นิยมมาก ความจริงก็คือการซ่อมแซมประเภทนี้ทำได้ง่ายและราคาไม่แพงซึ่งแตกต่างจากเกียร์อัตโนมัติและ CVT

กล่องเพลาคู่

มันขึ้นอยู่กับเพลาหลักและเพลารองของกระปุกเกียร์ นอกจากนี้ในอุปกรณ์กระปุกเกียร์ของรถยังมีชุดเกียร์พร้อมกับซิงโครไนเซอร์ มีการติดตั้งกลไกเกียร์หลักและเฟืองท้ายในตัวเรือนเกียร์โลหะ

การใช้เพลาเข้าสามารถเชื่อมต่อชุดเกียร์ของยานพาหนะเข้ากับชุดคลัตช์ได้ บล็อกที่มีเกียร์ได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาบนเพลา กระปุกเกียร์ยังมีเพลารอง ตั้งอยู่ขนานกับหลัก นอกจากนี้ยังมีชุดเกียร์ หลังมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่องกับองค์ประกอบจากบล็อกบนเพลาอินพุต นอกจากนี้เพลาขาออกของเกียร์ยังเชื่อมต่อผ่านเกียร์ไปยังเกียร์หลัก ชุดเกียร์ติดตั้งซิงโครไนเซอร์ ในการออกแบบที่แตกต่างกันอาจมีเพลารองหลายอัน

นอกจากนี้กล่องยังมีกลไกการเปลี่ยนเกียร์ ส่วนใหญ่มักจะอยู่ห่างไกล เนื่องจากกล่องเกียร์ของรถมีขนาดเล็ก องค์ประกอบต่างๆ จึงอยู่ใต้ฝากระโปรง

ด่านสามเพลา

เพลาอินพุตทำหน้าที่เชื่อมต่อกลไกกระปุกเกียร์กับชุดคลัตช์ บนเพลามีเส้นโค้งซึ่งใส่ดิสก์ขับเคลื่อนไว้ ช่วงเวลาจากเครื่องยนต์จะถูกส่งผ่านกระปุกเกียร์ซึ่งมีส่วนร่วมกับองค์ประกอบนี้ องค์ประกอบระดับกลางอยู่ในแนวขนาน มันถูกติดตั้งด้วยชุดเกียร์ที่ประกอบอย่างแน่นหนากับเพลา

เพลารองอยู่บนแกนเดียวกับแกนหลัก เฟืองไม่ประกบกันอย่างแน่นหนาและหมุนได้อย่างอิสระ เกียร์ของเพลากลางและเพลาขาออกรวมถึงชิ้นส่วนบนเพลาอินพุตจะทำงานอย่างต่อเนื่อง

มีการติดตั้งซิงโครไนเซอร์ระหว่างเกียร์ กลไกการเปลี่ยนถูกติดตั้งโดยตรงในเรือนเกียร์ของรถ เป็นคันเกียร์เช่นเดียวกับตัวเลื่อนและส้อม

บทสรุป

ดังนั้นเราจึงพบว่ากระปุกเกียร์คืออะไร อย่างที่คุณเห็น นี่เป็นโหนดที่สำคัญมากในการออกแบบรถยนต์ทุกคัน เขาเป็นคนที่อนุญาตให้รถเคลื่อนที่ด้วยความพยายามและความเร็วที่แตกต่างกัน การเคลื่อนที่ของรถนั้นถูกกำหนดโดยกระปุกเกียร์เป็นส่วนใหญ่

การแนะนำ

1. การนัดหมาย

2. การจัดเรียงทั่วไปของกระปุกเกียร์

3. เกียร์หลักพร้อมเฟืองท้าย

4. เกียร์อัตโนมัติ

5. เกียร์ทำงานผิดปกติ

6. บทสรุป

วรรณกรรม

การแนะนำ

รถต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วตั้งแต่ต่ำไปจนถึงหนึ่งร้อยหรือสองกิโลเมตรต่อชั่วโมง - ดังนั้นช่วงที่ความเร็วล้อเปลี่ยนจึงสูงมาก - ทุก ๆ 50 ครั้ง แต่เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น ในช่วง 2,000-6,000 รอบต่อนาที นั่นคือเปลี่ยนความเร็วของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงเพียงสามครั้ง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องวางกล่องเดียวกันระหว่างมันกับล้อเพื่อให้ได้ความเร็วที่ต้องการใกล้เคียงกับความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่เหมาะสม

ในรถยนต์ที่แตกต่างกัน การจัดเรียงกระปุกเกียร์อาจแตกต่างกัน แต่ แผนภูมิวงจรรวมอยู่ประมาณเดียวกัน ในส่วนที่สอง เราจะพิจารณาโครงสร้างทั่วไป

ในส่วนที่สี่ เราจะค้นหาว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะทำให้กระปุกเกียร์ทำงานโดยปรับเป็นโหมดการขับขี่โดยอัตโนมัติ พิจารณาสามตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดในวันนี้

ส่วนที่ห้าจะกล่าวถึงข้อบกพร่องหลักของกระปุกเกียร์และวิธีแก้ไข

วัตถุประสงค์

จุดประสงค์ของกระปุกเกียร์คือเพื่อเปลี่ยนแรงฉุด ความเร็ว และทิศทางของรถ ในเครื่องยนต์รถยนต์ด้วยความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยงที่ลดลง แรงบิดจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ถึงค่าสูงสุด และด้วยความเร็วที่ลดลงอีกก็จะลดลงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อรถเคลื่อนที่บนเนินเขา บนถนนที่ไม่ดี เมื่อออกตัวและเร่งความเร็วอย่างรวดเร็ว จำเป็นต้องเพิ่มแรงบิดที่ส่งจากเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อน เพื่อจุดประสงค์นี้กระปุกเกียร์จะทำหน้าที่ซึ่งรวมถึงเกียร์ที่ช่วยให้รถถอยหลังได้ นอกจากนี้กระปุกเกียร์ยังแยกเครื่องยนต์ออกจากเกียร์

กระปุกเกียร์แบบขั้นบันไดประกอบด้วยชุดเฟืองที่ประกอบกันเป็นชุดต่างๆ เพื่อสร้างเฟืองหลายตัวหรือหลายสเตจที่มีอัตราทดเฟืองต่างกัน ยิ่งจำนวนเกียร์มากเท่าไร รถก็จะ "ปรับ" เข้ากับสภาพการขับขี่ต่างๆ ได้ดีขึ้นเท่านั้น กระปุกเกียร์ควรทำงานอย่างเงียบ ๆ โดยมีการสึกหรอน้อยที่สุด สิ่งนี้ทำได้โดยใช้เฟืองที่มีฟันเป็นเกลียว

กล่องเกียร์แบบขั้นบันไดแบ่งออกเป็นสี่และห้าความเร็วตามจำนวนเกียร์เดินหน้า โดยปกติแล้วกระปุกเกียร์ของรถยนต์นั่งรถโดยสารขนาดเล็กและ รถบรรทุกกล่องเกียร์สำหรับงานเบามีสี่เกียร์ ในขณะที่กล่องเกียร์ของรถบัสขนาดใหญ่และรถบรรทุกงานหนักมีห้าเกียร์

กล่องเกียร์แบบขั้นบันไดนั้นเรียบง่ายและเป็นดาวเคราะห์ โดยทั่วไป กระปุกเกียร์ธรรมดาจะใช้กับรถยนต์ การเปลี่ยนเกียร์เกิดขึ้นได้สองวิธี: โดยการเลื่อนเกียร์หรือการเคลื่อนคลัตช์

บางครั้งรถยนต์จะติดตั้งกระปุกเกียร์แบบไม่มีขั้นบันไดพร้อมอัตราทดเกียร์ที่เปลี่ยนอย่างราบรื่นและกระปุกเกียร์แบบรวมที่ใช้ทั้งสองวิธีในการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์

ในกระปุกเกียร์ธรรมดา (รูปที่ 1) มีสามเพลา: ไดรฟ์ (หลัก) A เชื่อมต่อผ่านคลัตช์กับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ ขับเคลื่อน (รอง) B เชื่อมต่อผ่านระบบขับเคลื่อนและกลไกอื่น ๆ กับล้อขับเคลื่อนของรถ ระดับกลาง B. ด้วยเพลาขับนั้นเฟืองขับ 1 ถูกสร้างขึ้นโดยรวมซึ่งมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่องกับเฟืองขับเคลื่อน 8 ซึ่งเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเพลากลาง เมื่อคลัตช์ทำงาน เพลาขับและเพลากลางจะหมุน

รูปที่ 1 รูปแบบของกระปุกเกียร์สามสปีด: A - เพลาขับ; B - เพลาขับ B - เพลากลาง แกน G ของล้อเฟืองของเกียร์ถอยหลัง 1–8 - ล้อเกียร์

เกียร์ที่เคลื่อนที่ได้ 2 และ 3 ติดตั้งอยู่บนเพลาขับเคลื่อนและเกียร์ 7, 6 และ 4 รวมถึงล้อ 8 เชื่อมต่อกับเพลากลางอย่างแน่นหนา อัตราส่วนของจำนวนฟันของเฟืองขับต่อจำนวนฟันของล้อขับซึ่งตรงกันข้ามกับอัตราส่วนของความเร็วในการหมุนเรียกว่าอัตราส่วนของเฟือง ตัวอย่างเช่น อัตราทดเกียร์ของเกียร์ที่ประกอบด้วยเกียร์ 8 และ 1

โดยที่ z8 คือจำนวนฟันของเฟืองขับ 8; z1 คือจำนวนฟันของเฟืองขับ 1

เมื่อเกียร์ใดๆ ของเพลาขับเข้าที่กับหนึ่งในเกียร์ของเพลากลาง แรงบิดจากเครื่องยนต์ผ่านเพลาขับ เพลากลางและเพลาขับของกระปุกเกียร์จะถูกส่งไปยังระบบขับเคลื่อนและจากนั้นไปยังล้อขับเคลื่อนของยานพาหนะ ในการเปิดเกียร์แรก ล้อ 3 จะเคลื่อนไปข้างหน้าโดยเข้าเกียร์ 6 ของเกียร์แรกของเพลากลาง อัตราทดเกียร์ทั้งหมดของเกียร์แรกถูกกำหนดเป็นผลคูณของอัตราทดเกียร์ของเกียร์แต่ละคู่ เช่น

โดยที่ z3 และ z6 คือจำนวนฟันตามลำดับของล้อ 3 และเฟือง 6

เมื่อเข้าเกียร์แรก แรงบิด Mk บนเพลาขับของกระปุกเกียร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับแรงบิดเครื่องยนต์ Md u1 เท่า นั่นคือ

และมีค่าสูงสุดเนื่องจากเกียร์ 6 เป็นเฟืองที่เล็กที่สุดของเพลากลางและล้อ 3 เป็นเฟืองที่ใหญ่ที่สุดของเพลาขับ

เกียร์แรกจะใช้เมื่อรถเคลื่อนที่ในสภาพถนนที่ยากลำบากที่สุด บนทางลาดชัน รวมถึงเมื่อออกตัวบนถนนที่ไม่ดีและมีสินค้าบรรทุกมาก

เกียร์สองมีให้โดยการรวมเกียร์ 2 และ 7 จากนั้น

โดยที่ z2 และ z7 คือจำนวนฟันเฟือง 2 และ 7 ตามลำดับ

เกียร์สองอยู่ตรงกลาง ในแผนภาพด้านบนของกล่องสามขั้นตอน เป็นเพียงกล่องเดียวเท่านั้น กระปุกเกียร์สี่และห้าสปีดอาจมีเกียร์กลางสองหรือสามเกียร์

เมื่อเข้าเกียร์ตรง (ในกรณีนี้คือเกียร์สาม) เพลาขับและเพลาขับจะเชื่อมต่อโดยตรงผ่านเกียร์ 1 และ 2 (u3 = 1) เกียร์ทางตรงเป็นเกียร์หลักที่ใช้เมื่อขับขี่บนถนนที่ดี

การเปลี่ยนเกียร์จะดำเนินการโดยที่คลัตช์ปลดออก โดยนำเกียร์เคลื่อนที่ (แคร่) ของเพลาขับเข้าปะทะกับเกียร์คงที่ของเพลากลาง การมีส่วนร่วมนี้มาพร้อมกับผลกระทบของปลายฟันและการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงมักใช้กระปุกเกียร์แบบตาข่ายคงที่กับรถยนต์ซึ่งมีความทนทานสูง

ด้วยล้อเฟือง 4 ของเพลากลางในการมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่องคือล้อเฟืองกลาง 5 ของเกียร์ถอยหลังซึ่งในรูป 1 จะแสดงตามอัตภาพในระนาบของภาพวาด ในการเปิดเกียร์ถอยหลัง ล้อเฟือง 3 จะถูกเลื่อนกลับโดยมีส่วนร่วมกับเฟืองกลาง 5 ของเกียร์ถอยหลัง โดยหมุนอย่างอิสระบนแกนของมัน

การจัดเรียงทั่วไปของกระปุกเกียร์

สำหรับยานพาหนะต่างๆ การจัดเรียงกระปุกเกียร์อาจแตกต่างกัน แต่แผนภาพวงจรยังคงเหมือนเดิมโดยประมาณ ในส่วนนี้ เราจะพิจารณาโครงสร้างทั่วไปของมัน

กระปุกเกียร์ (รูปที่ 1) เป็นแบบกลไก สามทาง สี่สปีด มีสี่เกียร์เดินหน้าและเกียร์ถอยหลังหนึ่งเกียร์ เฟืองของเฟืองที่หนึ่ง สอง สามและสี่เป็นแบบเกลียว เกียร์ขับและเกียร์ถอยหลังเป็นเกียร์เดือย ล้อเกียร์กลางของเกียร์ถอยหลังเป็นแบบเกลียว

อัตราทดเกียร์ของล้อเฟืองคู่ของกระปุกเกียร์

เกียร์หนึ่ง .............................................. 3.8

เกียร์สอง ........................................ 2.118

เกียร์สาม ........................................ 1.409

เกียร์สี่ .................................... 0.964

ย้อนกลับ ................................................. 4.156

เรือนเกียร์เป็นโครงสร้างบล็อกแบ่งพาร์ติชันออกเป็นสามส่วน เกียร์หลักอยู่ในส่วนแรกที่ด้านมู่เล่ ส่วนที่สองประกอบด้วยเกียร์ของเกียร์หนึ่งและเกียร์สองและเกียร์ถอยหลัง และส่วนที่สามประกอบด้วยเกียร์ของเกียร์สามและสี่ ส่วนที่หนึ่งและสองสื่อสารกันและมีรูระบายน้ำมันทั่วไป ปิดด้วยปลั๊กที่มีแม่เหล็กถาวรติดอยู่เพื่อรวบรวมอนุภาคโลหะที่ตกลงไปในน้ำมัน ส่วนที่สามติดต่อกับช่องของฝาหลังและยังมีรูระบายน้ำมันปิดด้วยปลั๊กตัวเดียวกัน ในส่วนที่สามระหว่างเกียร์ของเกียร์สามและสี่จะมีการติดตั้งเฟืองขับมาตรวัดความเร็ว ตัวเรือนคลัตช์ติดอยู่ที่ด้านหน้าของตัวเรือนกระปุกเกียร์และฝาครอบด้านหลังติดอยู่ที่ด้านหลัง เบาะนั่งเรือนเกียร์ได้รับการกลึงร่วมกับตัวเรือนคลัตช์ ดังนั้นจึงถูกแทนที่เป็นชุด

ข้าว. 2. กระปุกเกียร์:

1 - ปกหลัง; 2 - แถบเลื่อน; 3 - เคลือบหลุมร่องฟัน; 4 - แขนด้านหลัง 5 - แขนด้านหน้า; 6 - ฝาครอบข้อเหวี่ยง; 7 - ปะเก็น; 8 - บูช; 9 - เกียร์ขับของเกียร์สี่ 10 - เครื่องซักผ้า; 11 - ฮับ; 12 - คลัตช์ของเกียร์สามและสี่ 13 - แบริ่งเข็ม; 14 - วงแหวนปิดกั้น; 15 - เกียร์สาม เกียร์; 16 - แบริ่งลูกกลิ้ง; 17 - เพลากลาง 18 - คันโยก; 19 - แหวนยึด; 20 - เพลาขับส่งกำลัง; 21 - ปก; 22 - เฟืองขับ (เพลาขับ) ของเฟืองหลัก 23 - ฝาครอบตลับลูกปืนด้านหน้า 24 - ปลั๊กท่อระบายน้ำมัน; 25 - ปรับปะเก็น; 26 - ตลับลูกปืนกันรุนของเฟืองขับ 27 - ปรับปะเก็น; 28 - เกียร์ขับเคลื่อนของเกียร์แรก 29 - เครื่องซักผ้า; 30 - เกียร์ถอยหลัง 31 - เกียร์ขับเคลื่อนของเกียร์สอง 32 - เกียร์ขับเคลื่อนของเกียร์สาม 33 - เฟืองขับของไดรฟ์มาตรวัดความเร็ว 34 - เกียร์ขับเคลื่อนของเกียร์สี่ 35 - แบริ่งหลังของเฟืองขับ 36 - ตัวเรือนกระปุก; 37 - ปะเก็น; 38 - เครื่องซักผ้า; 39 - ถั่ว; 40 - เครื่องซักผ้า; 41 - เพลาเดือยของเกียร์ถอยหลัง 42 - เกียร์ถอยหลังระดับกลาง 43 - เกียร์ถอยหลังขับเคลื่อนระดับกลาง 44 - บูชเพลา; 45 - แกนของเพลาเดือย; 46 - แครกเกอร์; 47 - สปริง; 48 - ปลั๊ก; 49 - เกียร์ขับเคลื่อนของไดรฟ์มาตรวัดความเร็ว 50 - สารเคลือบหลุมร่องฟัน; 51 - เกียร์ขับ; 52 - เพลา; 53 - ตัวเรือนกระปุก; 54 - เกียร์; 55 - เพลาขับ รูปแบบของการซิงโครไนซ์: a - ตำแหน่งที่เป็นกลางของเกียร์ b - เริ่มต้นการซิงโครไนซ์ กำลังเปิดอยู่

ข้าว. 3.

เพลาขับกระปุกเกียร์หมุนด้วยตลับลูกปืนสองตัว: ส่วนหน้าของเพลาอยู่บนตลับลูกปืนแบบเข็มที่กดเข้ากับโบลต์มู่เล่ และส่วนท้ายอยู่บนตลับลูกปืนที่ติดตั้งอยู่ในรูในตัวเรือนกระปุกเกียร์ แหวนแยกแรงขับที่ติดตั้งบนเพลาขับช่วยป้องกันไม่ให้ตลับลูกปืนและเพลาเคลื่อนที่ถอยหลัง มันถูกกันไม่ให้เคลื่อนไปข้างหน้าโดยฝาครอบตลับลูกปืนด้านหลัง ซึ่งขันด้วยแรงบิดที่ 1.6-2 kgf-m ที่ปลายด้านหน้าของเพลาขับ ร่องฟันถูกตัดเพื่อให้พอดีกับแผ่นคลัตช์ ในส่วนตรงกลางของเพลาซึ่งอยู่ภายในกระปุกเกียร์นั้นจะมีการตัดเฟืองแบบเกลียวซึ่งมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่องกับเฟืองขับเคลื่อนของเฟืองแรกและเฟืองกลางของเฟืองถอยหลัง แรงตามแนวแกนที่เกิดขึ้นเมื่อแรงบิดถูกส่งโดยเพลาขับจะถูกรับรู้โดยลูกปืน ด้านหลังเกียร์ ที่ส่วนท้ายของเพลาอินพุต มีเส้นโค้งแบบม้วนงอที่ประกบกับดุมเพลากลาง เพลาขับถูกซีลด้วยซีลยางที่ปรับเองได้ด้วยด้ายที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำมัน

เพลากลางกระปุกเกียร์กลวงประกอบเข้ากับเฟืองขับเกียร์สอง เพลาหมุนบนตลับลูกปืนสองตัว: ตลับลูกปืนลูกกลิ้งด้านหน้าและตลับลูกปืนเม็ดกลมด้านหลังติดตั้งอยู่ในรูของตัวเรือนกระปุกเกียร์ บนเพลากลางของตลับลูกปืนเข็มสองแถว เฟืองขับของเฟืองที่สามและสี่จะหมุน แหวนรองรูปทรงแทงถูกติดตั้งเพื่อจำกัดการเคลื่อนที่ตามแนวแกนที่เกิดขึ้นกับเฟืองเกลียวระหว่างการส่งแรงบิด การวิ่งขึ้นตามแนวแกนที่ต้องการของเฟืองในช่วง 0.26-0.39 มม. นั้นมาจากความยาวของบูช

เพลาสไปลน์เกียร์ถอยหลังถูกกดเข้าไปในรูของผนังด้านหน้าและตรงกลางของห้องข้อเหวี่ยงและยึดเพิ่มเติมโดยหนวดของฝาครอบซึ่งรวมอยู่ในร่องที่ส่วนหน้าของเพลา เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนหน้าของเพลาใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนที่เหลือของเพลา 27 มม. 0.04 มม. ด้วยเหตุนี้ รูที่ผนังด้านหน้าของห้องข้อเหวี่ยงจึงขยายใหญ่ขึ้นด้วย ซึ่งช่วยให้การประกอบและถอดชิ้นส่วนประกอบสะดวกขึ้น

เพลาขับประกอบเข้ากับเฟืองขับของไดรฟ์สุดท้ายและหมุนบนตลับลูกปืนสามตัวที่กดเข้าไปในตัวเรือนกระปุกเกียร์ ตลับลูกปืนด้านหน้าเป็นแบบสองแถว แทงเรียว กดเข้าที่ด้านหน้าด้านหลังของห้องข้อเหวี่ยง และรับรู้แรงในแนวรัศมีและแนวแกนจากชุดขับเคลื่อนสุดท้าย จากการเคลื่อนที่ตามแนวแกนที่เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงตามแนวแกนบนฟันเหล็กระหว่างการส่งแรงบิด ตลับลูกปืนจะยึดด้วยฝาครอบซึ่งยึดเข้ากับห้องข้อเหวี่ยงด้วยสลักเกลียวสี่ตัวที่มีแรงบิด 3.2-4 kgf-m

เครื่องซิงโครไนซ์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ความเร็วของชิ้นส่วนที่หมุนในระบบส่งกำลังเท่ากันเมื่อเปลี่ยนเกียร์ กระปุกเกียร์มีซิงโครไนเซอร์สองตัว: สำหรับเกียร์สี่และสามและสำหรับเกียร์สองและเกียร์แรก ซิงโครไนเซอร์มีอุปกรณ์เดียวกันและมีขนาดเท่ากัน แต่ในซิงโครไนเซอร์ของเกียร์สองและเกียร์แรก เกียร์ถอยหลังทำหน้าที่เป็นคลัตช์ ดุมซิงโครไนเซอร์วางอยู่บนเส้นโค้งของเพลากลางที่มีเส้นโค้งภายใน และยึดไว้พร้อมกับชิ้นส่วนอื่น แหวนรอง และน็อต ช่องถูกตัดบนพื้นผิวด้านนอกของฮับ ซึ่งคลัตช์ซิงโครไนเซอร์สามารถเคลื่อนที่ได้ นอกจากช่องแล้ว ร่องตามยาวสามร่องบนดุมยังถูกตัดออกจากกันในระยะที่ต่างกัน โดยวางแครกเกอร์ประทับตราสามตัวที่มีส่วนที่ยื่นออกมาตรงกลาง แคร็กเกอร์ถูกกดเข้ากับร่องของข้อต่อด้วยวงแหวนสปริง 2 วง และส่วนที่ยื่นออกมาของแคร็กเกอร์จะเข้าไปในร่องรูปวงแหวนของข้อต่อ มีการติดตั้งวงแหวนปิดกั้นทองเหลืองทั้งสองด้านของดุม ที่ส่วนท้ายของวงแหวนเหล่านี้ซึ่งหันเข้าหาฮับจะมีร่องสามร่องที่ปลายของแคร็กเกอร์เข้าไป วงแหวนบล็อคมีพื้นผิวทรงกรวยภายในที่เข้ากับพื้นผิวทรงกรวยของขอบซิงโครไนเซอร์เกียร์ ด้ายละเอียดถูกตัดบนพื้นผิวรูปกรวยของวงแหวน ส้อมเปลี่ยนเกียร์เข้าสู่ร่องทรงกระบอกบนพื้นผิวด้านบนของคลัตช์ซิงโครไนเซอร์ มันทำให้ฟิล์มระหว่างวงแหวนปิดกั้นและพื้นผิวรูปกรวยของเฟืองแตกเมื่อสัมผัสกัน ซึ่งเป็นผลมาจากแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นระหว่างวงแหวนกับพื้นผิวรูปกรวย ด้านนอกวงแหวนมีฟันตรงสั้น ๆ เช่นเดียวกับขอบซิงโครไนเซอร์เกียร์ที่อยู่ใกล้เคียง ฟันเหล่านี้สอดคล้องกับความกดระหว่างเส้นโค้งของคลัตช์ซิงโครไนเซอร์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่คลัตช์เคลื่อนที่ในแนวแกนสามารถมีส่วนร่วมกับร่องฟันของวงแหวนล็อคและขอบเกียร์ คัปปลิ้งและดุมจับคู่กันเป็นชุดจากโรงงานเพื่อให้การลื่นไถลเป็นไปอย่างราบรื่นและง่ายดาย

ข้อต่อบนฮับที่มีระยะห่างขั้นต่ำ ในรถยนต์ ZIL-130 จะใช้ซิงโครไนเซอร์ชนิดเฉื่อย

ข้าว. 4. กลไกการเปลี่ยนและควบคุมกระปุกเกียร์:

1 - คันโยก; 2 - ปก; 3, 33 - สปริง; 4 - ถ้วยถาวร; 5 - บอลถ้วย; 6 - ปก; 7 - แขนรองรับ; 8 - แทรก; 9 - กลอนล็อค; 10 - คันเกียร์ถอยหลัง 11 - ก้านเปลี่ยนเกียร์ถอยหลัง 12 - แกนเปลี่ยนการถ่ายโอนที่สามและสี่ 13 - ล็อคของแท่งบน; 14 - แถบเลื่อน; 15 - ตัวดันล็อค; 16 - ตัวเลื่อนคันเกียร์; 17 - ส้อมของเกียร์สามและสี่; 18 - ปก; 19 - ฤดูใบไม้ผลิ 20 - ลูกยึด; 21 - แกนเปลี่ยนการถ่ายโอนครั้งแรกและครั้งที่สอง 22 - ล็อคของแท่งล่าง; 23 - น็อตล็อค; 24 - เครื่องซักผ้า; 25 - สายฟ้า; 26 - ถั่ว; 27 - คลัตช์; 28 - เพลา; ฝาครอบอุโมงค์ 29 ชั้น; 30 - ปก; 31 - ตัวเลื่อน; 32 - ถ้วยนำ; 34 - แหวนหมาด; 35 - วงเล็บ; 36 - สลักเกลียวยึดกลไก 37 - ตัว; 38 - พรม; 39 - แหวนยึด

ที่เปลี่ยนเกียร์ดำเนินการโดยใช้ข้อต่อส้อมและแท่งที่เคลื่อนย้ายได้สามอัน (รูปที่ 4) ขนานกันและอยู่ในแถวเดียวกัน แท่งเคลื่อนที่เข้าไปในรูเจาะที่ผนังด้านหลังและตรงกลางของกล่องเกียร์ ปลายของแท่งที่เข้าไปในช่องของฝาครอบด้านหลังมีร่องที่ตัวเลื่อนสวิตช์เข้าไป ในการแก้ไขตำแหน่งการทำงานของแท่งนั้นจะมีช่องว่างบนพื้นผิวซึ่งรวมถึงตัวยึดในรูปแบบของลูกบอลที่ถูกกดด้วยสปริงที่อยู่ในบูช บูชถูกกดลงในรูข้อเหวี่ยงและปิดด้วยฝาครอบทั่วไป เพื่อป้องกันการรวมสองเกียร์พร้อมกันจึงมีการติดตั้งอุปกรณ์ปิดกั้นซึ่งประกอบด้วยตัวล็อคบนและล่างและตัวดัน กล่องเกียร์ถูกควบคุมโดยคันโยกที่อุโมงค์พื้นตัวถัง หมุดล่างของคันโยกเชื่อมต่อกับแถบเลื่อนของกลไกควบคุมกระปุกเกียร์แบบหมุน ตัวเลื่อนเชื่อมต่อกับตัวเลื่อนกระปุกเกียร์โดยใช้เพลาและข้อต่อยางยืด ที่ฝาหลังของกระปุกเกียร์มีสวิตช์สำหรับไฟถอยหลังซึ่งเปิดใช้งานโดยส่วนที่ยื่นออกมาเป็นพิเศษบนก้านถอยหลัง

เกียร์หลักพร้อมเฟืองท้าย

เกียร์หลักจะเพิ่มแรงบิดและส่งจากเพลาคาร์ดานไปยังเพลาเพลาในมุมฉาก เกียร์หลักสามารถเป็นเกียร์เดี่ยวซึ่งประกอบด้วยเกียร์หนึ่งคู่ และเกียร์สองคู่ประกอบด้วยเกียร์สองคู่ อัตราทดเกียร์ของเกียร์หลักของรถยนต์มีดังนี้ ZIL - 130 - 6.45; แก๊ซ - 53A - 6.83; GAZ - 24 โวลก้า - 4.1

เกียร์หลักพร้อมดิฟเฟอเรนเชียลอยู่ระหว่างตัวเรือนคลัตช์และตัวเรือนกระปุกเกียร์ และทำโครงสร้างเป็นบล็อกเดียวกับกระปุกเกียร์ (รูปที่ 5) เฟืองขับของเฟืองหลักทำหน้าที่ของเพลาขับของกระปุกเกียร์พร้อมกันซึ่งหมุนบนตลับลูกปืนสามตลับ มีการติดตั้งชิมปรับระหว่างไหล่ของตลับลูกปืนด้านหน้าและผนังด้านหน้าของห้องข้อเหวี่ยงซึ่งกำหนดตำแหน่งของเฟืองขับ เฟืองขับเฟืองหลักถูกยึดเข้ากับตัวเรือนเฟืองท้ายและหมุนพร้อมกับเฟืองท้ายบนตลับลูกปืนเรียวสองตัวที่ติดตั้งในตัวเรือน ตัวเรือนแบริ่งถูกใส่เข้าไปในรูด้านข้างของกระปุกเกียร์และตัวเรือนคลัตช์แล้วขันให้แน่นด้วยน็อต ตลับลูกปืนเรียวของเฟืองขับยึดด้วยน็อตปรับตั้งซึ่งกำหนดระยะห่างด้านข้างในการสู้รบของคู่หลักภายใน 0.1-0.22 มม. การล็อคของน็อตปรับจะดำเนินการโดยตัวหยุดที่รวมอยู่ในร่อง ตัวเรือนเฟืองท้ายประกอบด้วยดาวเทียมและเฟืองข้าง เฟืองครึ่งเพลามีร่องที่มีรูปร่างซึ่งสอดแกนเพลาด้วยแคร็กเกอร์ เพื่อป้องกันเกียร์หลักจากฝุ่นละอองและสิ่งสกปรกรวมถึงการรั่วไหลของน้ำมันหล่อลื่นจากห้องข้อเหวี่ยงมีการติดตั้งฝาครอบยางป้องกันไว้ที่เพลาซึ่งภายในมีที่วางข้อมือและข้อมือ ตัวผ้าพันแขนมีเกลียวระบายน้ำมัน: ตัวซ้าย - ซ้าย, ขวา - ขวา เพื่อแยกความแตกต่างให้ทำร่อง (A) ที่ปลายแขนเสื้อของลำตัวด้านซ้าย เพื่อป้องกันอุปกรณ์พันแขนจากสิ่งสกปรก มีการติดตั้งตัวเบี่ยงกันฝุ่นบนแกนเพลาที่ระยะ 224 มม. จากหน้าแปลน

ข้าว. 5. ดุมล้อหลัง เฟืองหลัก และเพลาเพลา:

1 - ถั่ว; 2 - สลักเกลียว 3 - แหวนรอง; 4 - หมวกตกแต่ง; 5 - ข้อมือ; 6 - ดรัมเบรก; 7 - น็อตล้อ; 8 - โล่เบรก; 9 - ฮับ; 10 - แขนช่วงล่างด้านหลัง 11 - ส้อม cardan ชั้นนำ; 12 - หน้าแปลน; 13 - สายฟ้า; 14 - พินล็อค; 15 - เพลาเพลา; 16 - ปก; 17 - พินเพลา; 18 - แคร็กเกอร์เพลา; 19- ร่างกายข้อมือขวา; 20 - เกียร์เพลา 21- กรณี; 22 - ตัวซ้าย; 23 - ข้อมือ; 24 - ตัวดันโคลน 25 - ตลับลูกปืนข้าม cardan; 26 - เข็มแบริ่ง; 27 - แหวนยึด; 28 - ยาแนว; 29 - หมวก; 30 - ข้อต่อจาระบี 31 - ไม้กางเขน; 32, - ส้อมขับเคลื่อน; 33 - แบริ่งฮับ; 34 - ปลอกสเปเซอร์; 35 - ที่อยู่อาศัยแบริ่ง; 36 - สายฟ้า; 37 - สลักเกลียวติดตั้งดรัมเบรก ดิสก์ 38 ล้อ; A - ร่องบนลำตัวด้านซ้าย 22.

แกนเพลาเชื่อมต่อกับข้อต่อ cardan ด้วยการเชื่อมต่อแบบอิสระและล็อคด้วยหมุด ข้อต่ออเนกประสงค์ประกอบด้วยส้อมสองอัน กากบาท ตลับลูกปืน ข้อมือ และแหวนล็อก ดุมล้อหลังหมุนด้วยตลับลูกปืนเรียวสองอัน (ขนาดเท่ากัน) ที่กดเข้าไปในตัวเรือน มีการติดตั้งปลอกสเปเซอร์พลาสติกระหว่างการแข่งขันด้านในของตลับลูกปืน ทั้งสองด้านของตัวเรือน ตลับลูกปืนได้รับการปกป้องด้วยผ้าพันแขน จากด้านข้างของล้อ ดุมจะถูกใส่เข้าไปในตัวเรือนจนกระทั่งหยุดลงในร่องด้านในของตลับลูกปืน ส่วนที่โค้งงอของดุมรวมถึงเพลาที่มีข้อต่อคาร์ดาน เพลาติดอยู่กับฮับด้วยน็อตและเฝือก น็อตตัวเดียวกันจะปรับระยะห่างในตลับลูกปืน ดรัมเบรกติดอยู่กับหน้าแปลนดุมด้วยสลักเกลียวหกตัว

เกียร์อัตโนมัติ

เกียร์อัตโนมัติที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมีสามประเภทหลัก

รถต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร็วจากเต่าถึงหนึ่งร้อยหรือสองกิโลเมตรต่อชั่วโมง - ดังนั้นช่วงที่ความเร็วล้อเปลี่ยนจึงมีขนาดใหญ่ - ทุก ๆ 50 ครั้ง มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วของการหมุนของ เพลาข้อเหวี่ยงเพียงสามครั้ง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องวางกล่องเดียวกันระหว่างมันกับล้อเพื่อให้ได้ความเร็วที่ต้องการใกล้เคียงกับความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่เหมาะสม

อย่างไรก็ตาม มอเตอร์ที่รู้จักบางรุ่นไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงดังกล่าวกับเกียร์ ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ไอน้ำและมอเตอร์ไฟฟ้าพัฒนาแรงบิดได้มาก ดังที่พวกเขากล่าวว่า "จากศูนย์" นั่นคือเหตุผลว่าทำไมในรถราง (เช่นเดียวกับในตู้รถไฟไอน้ำ) จึงไม่มีคันเหยียบที่สามหรือคันเกียร์

ดังนั้น ICE สำหรับรถยนต์ - เครื่องยนต์ไม่ได้ดีที่สุด และเนื่องจากยังไม่มีการเปลี่ยนอย่างรวดเร็วจึงไม่สามารถทำได้หากไม่มีกระปุกเกียร์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่ที่นี่เป็นไปได้ที่จะทำให้มันใช้งานได้โดยปรับเป็นโหมดการขับขี่โดยอัตโนมัติและทำได้หลายวิธี พิจารณาสามตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดในวันนี้

เกียร์ดาวเคราะห์พร้อมตัวแปลงแรงบิด

ความขัดแย้ง: อุปกรณ์ที่ซับซ้อนที่สุดในแง่ของกลศาสตร์และระบบไฮดรอลิกส์หยั่งรากในรถยนต์ที่ผลิตจำนวนมาก บางทีอาจเร็วกว่ารุ่นอื่น ๆ ในปี 1955 เอกสารทางเทคนิคของอเมริกาได้พิจารณาการออกแบบ "เครื่องจักรอัตโนมัติ" จำนวนมากจากที่แตกต่างกัน บริษัท! และกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์สามสปีดตัวแรกถูกสร้างขึ้นโดย Cadillac ในปี 1906

ข้าว. 6. คลาสสิก "อัตโนมัติ": 1 - ปั๊มล้อ; 2 – ล้อกังหัน 3 - ปลอก; 4 - ชุดควบคุม (ทำงานโดยอัตโนมัติหรือตามคำสั่งจากคันโยกหรือปุ่มบนพวงมาลัย) 5 - เกียร์อาทิตย์; 6 - เกียร์ - ดาวเทียม; 7 - เกียร์วงแหวน

กระปุกดาวเคราะห์ที่ใช้ใน "เครื่องจักร" ดังกล่าวมีชื่อสำหรับเฟืองดาวเทียมที่หมุนรอบเฟืองกลาง (ดวงอาทิตย์) เหมือนดาวเคราะห์ เรื่องราวเกี่ยวกับหลักการทำงานของระบบดังกล่าวจะใช้พื้นที่มากเกินไป สมมติว่าการใช้งานในระบบเกียร์อัตโนมัตินั้นเกิดจากความเรียบง่ายอย่างมากในการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์: เพียงแค่ทำให้องค์ประกอบที่หมุนช้าลงหรือเชื่อมต่อกันโดยใช้คลัตช์แรงเสียดทานพิเศษก็เพียงพอแล้ว กระบวนการเหล่านี้ค่อนข้างง่ายที่จะทำให้เป็นอัตโนมัติ

แต่การเปลี่ยนเกียร์เพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอ: รถไม่ควรเร่งความเร็วอย่างกระตุก ดังนั้นกล่องดังกล่าวจึงได้รับการเสริมด้วยตัวแปลงแรงบิดเสมอ - มันเปลี่ยนอัตราส่วนระหว่างความเร็วของการหมุนของเพลาอินพุตและเอาต์พุตได้อย่างราบรื่น (รวมถึงระหว่างแรงบิดอินพุตและเอาต์พุต) ในช่วงที่ค่อนข้างแคบ (ปกติจาก 1: 1 ถึง 1:2.3) ตอนนี้เมื่อหน่วยไฮโดรแมคคานิคส์ที่ซับซ้อน (รูปที่ 1) เข้าแทนที่กล่องกลไกปกติและขนาดเล็กพร้อมเกียร์ (รูปที่ 1) ผู้ขับขี่สามารถผ่อนคลายและเกือบจะลืมคันโยกที่อยู่ด้านล่าง มือขวาและเหยียบใต้เท้าซ้าย เกือบจะ - เนื่องจากเกียร์ถอยหลังหรือโหมดพิเศษสำหรับสภาวะที่ยากลำบาก (และเมื่อเร็ว ๆ นี้มีโหมดเพิ่มเติมสำหรับถนนลื่นการเร่งความเร็วที่รุนแรง) ยังคงต้องเปิดใช้งานเอง

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ คนขับชาวรัสเซียไม่คุ้นเคยกับเสน่ห์ของการขับรถ "อัตโนมัติ" ยกเว้นรถเมล์ในเมือง LiAZ การเปลี่ยนเกียร์ที่มีการกระตุกที่สังเกตได้ และ "ผู้ให้บริการสมาชิก" ของรัฐบาลที่ไม่สามารถเข้าถึงได้

ให้เราสังเกตข้อบกพร่องที่เป็นลักษณะเฉพาะของการออกแบบคลาสสิกนี้: การสูญเสียพลังงานจำนวนมาก (ซึ่งหมายถึงการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากเกินไปและการสูญเสียไดนามิกส์) ค่าใช้จ่ายสูง ความซับซ้อน และความเทอะทะ สำหรับความน่าเชื่อถือในระบบเกียร์อัตโนมัติสมัยใหม่ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วและทรัพยากรพร้อมการบำรุงรักษาที่เหมาะสมนั้นไปถึงหลายแสนกิโลเมตร (อย่างไรก็ตามเมื่อซื้อรถต่างประเทศมือสองคุณควรใช้ความระมัดระวังสูงสุดเพราะเจ้าของเดิมต้องเติมทอร์กคอนเวอร์เตอร์ด้วยสิ่งอื่นที่ไม่ใช่ Dexron (Dexron) ที่มีตราสินค้าหรือลากรถตามอำเภอใจโดยไม่ต้องโหลดล้อขับเคลื่อนบนรถพ่วง รถบรรทุก - และคุณจะได้รับค่าซ่อมเกินความคาดหวังในแง่ร้ายที่สุด)

ตัวแปรแบบไม่มีขั้นตอน

อุปกรณ์นี้เป็นที่รู้จักมาเป็นเวลานานและดึงดูดใจด้วยความเรียบง่ายที่เห็นได้ชัด: สายพานร่องวีและมู่เล่ย์แบบแยกคู่ (รูปที่ 2) ด้วยการเลื่อนหรือขยายดิสก์ของหนึ่งในนั้น คุณสามารถเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ในช่วงที่ค่อนข้างกว้างได้อย่างราบรื่น Variator ถูกใช้มานานแล้วในยานพาหนะขนาดเล็ก เช่น สโนว์โมบิล รถสี่ล้อ ฯลฯ แต่ปัญหาด้านความน่าเชื่อถือเกิดขึ้นระหว่างทางในการนำไปใช้ในรถยนต์ขนาดเต็ม การส่งแรงบิดจำนวนมากโหลดสายพานมากจนไม่จำเป็นต้องพูดถึงอายุการใช้งานที่ยอมรับได้ บางทีอาจมีเพียง บริษัท DAF ของเนเธอร์แลนด์เท่านั้นที่เป็นคนแรกที่กล้าใส่ตัวแปรในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล แต่สำหรับผู้สืบทอดที่ "ใหญ่กว่า" ก็ถูกละทิ้ง

ข้าว. 7. V-belt variator: 1 - "belt" ของ variator; 2 - รอกแยก; 3 - ด้วยช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างแก้มของรอก อัตราทดเกียร์จะสูงสุด 4 - มีช่องว่างขนาดใหญ่ - ต่ำสุด

เทคโนโลยีของปลายศตวรรษที่ 20 นำมาซึ่งความล้ำหน้า นั่นคือ "สายพาน" แบบกำหนดรูปแบบซึ่งประกอบด้วยเทปเหล็กและส่วนที่เป็นเหล็กรูปสี่เหลี่ยมคางหมูพันอยู่บนนั้น ระบบนี้เรียกว่า CVT (เกียร์แปรผันต่อเนื่อง - เกียร์แปรผันต่อเนื่อง) ตอนนี้มันกำลังได้รับความนิยมในกลุ่มยานพาหนะที่หนักขึ้นด้วยเครื่องยนต์ที่ทรงพลัง การขี่ Honda Civic ที่มี CVT ให้ความรู้สึกที่ผิดปกติอย่างสิ้นเชิง: คุณเติมน้ำมัน เข็มมาตรวัดรอบจะค้างประมาณ 4,000 รอบและราบรื่น ไม่มีการกระตุกและลดลง การเร่งความเร็วจะกดลงที่ด้านหลังเบาะ ในขณะที่ลูกศรอีกอันคือมาตรวัดความเร็ว - จะไม่ เข้าใกล้เลข 200! การออกแบบตัวแปรทำให้ง่ายต่อการใช้โหมดการควบคุมด้วยตนเอง: การป้อนค่าอัตราทดเกียร์คงที่หลายค่าในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ก็เพียงพอแล้ว และสามารถเปลี่ยนได้ด้วยตนเองด้วยคันโยกหรือปุ่ม นี่คือวิธีการทำเช่นใน FIAT-Punto ใหม่ซึ่งมี ... เจ็ดเกียร์! สำหรับทรัพยากรหากดำเนินการอย่างถูกต้องก็จะถึงหลายแสนกิโลเมตรและการเปลี่ยน "สายพาน" นั้นง่ายในทางเทคนิคยกเว้นอาจมีราคาแพง

โดยวิธีการที่ปัญหาในการส่งแรงบิดขนาดใหญ่ที่มีอยู่จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการแก้ไขแล้วโดยนักออกแบบของ Audi ซึ่งใช้ "สายพาน" ซึ่งเป็นลิงค์เหล็กที่เชื่อมต่อกันโดยการพัวพันที่ซับซ้อนและสามารถส่งได้ถึง 280 น.! และในอนาคตอันใกล้นี้ชาวญี่ปุ่นแนะนำให้ทำโดยไม่ใช้เข็มขัดเลยโดยใช้ตัวปรับความเสียดทานทรงกรวย

ข้าว. 8. ตัวแปรความเสียดทานทรงกรวย

ระบบเกียร์อัตโนมัติกึ่งอัตโนมัติ

ข้าว. 9. เกียร์กึ่งอัตโนมัติ: 1 - ส้อมปล่อยคลัตช์, ควบคุมจากหน่วยอิเล็กทรอนิกส์; 2 - สปริงดิสก์ 3 - ดิสก์ที่ขับเคลื่อนด้วย; 4 - มู่เล่; 5 - คลัตช์เปลี่ยนเกียร์; 6 - เกียร์; 7 - เพลา

อนิจจายังไม่พบสิ่งใดที่เหมาะสมกว่าในภาษายานยนต์: บริษัท ต่างๆใช้ชื่อของตนเอง - "steptronic", "celespeed" .. ซึ่งมีสาระสำคัญเหมือนกัน เรากำลังพูดถึงการควบคุมอัตโนมัติของกระปุกเกียร์และคลัตช์ห้าสปีดแบบธรรมดา (รูปที่ 3) เราสามารถพูดได้ว่าที่นี่ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยตรง: แทนที่จะใช้มือและเท้า คันเหยียบและคันโยกจะถูกควบคุมโดยกระบอกไฮดรอลิกนิวเมติกหรือโซลินอยด์ และสมองอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ต่างๆ จะได้รับคำสั่ง เป็นที่ชัดเจนว่าการแก้ปัญหาดังกล่าวเป็นไปได้เมื่อไม่นานมานี้ แต่ได้เริ่มแทนที่ออโตมาตะแบบคลาสสิกด้วยพลังและหลักแล้ว ท้ายที่สุดแล้วระบบดังกล่าวตามคำนิยามไม่ได้ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานเพิ่มเติม ดังนั้นจึงไม่ส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจและพลวัตของรถ ยิ่งไปกว่านั้น โปรแกรมควบคุมที่เขียนอย่างถูกต้องจะช่วยให้การโอเวอร์คล็อกมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีเฉพาะไดรเวอร์ ace เท่านั้นที่สามารถทำได้ นอกจากนี้ยังง่ายต่อการแนะนำการควบคุมแบบ "แมนนวล" - ปุ่มบนพวงมาลัยหรือคันโยกที่พื้น นอกจากนี้ ระบบอัตโนมัติจะไม่อนุญาตให้ผู้ขับขี่ทำผิดพลาดร้ายแรง เช่น เปิดเกียร์ถอยหลังหรือเกียร์ที่ไม่สอดคล้องกับความสามารถของเครื่องยนต์ในโหมดนี้ในเวลาที่ไม่ถูกต้อง ทรัพยากรจะไม่แตกต่างจากทรัพยากรของกล่องธรรมดาและอาจเพิ่มขึ้นด้วยซ้ำ ระบบอัตโนมัติจะดูแลการสลับที่ราบรื่นและการยึดคลัตช์ ตอนนี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความน่าเชื่อถือมากกว่ากลไก การพัฒนาที่คล้ายกันกำลังดำเนินการในสหรัฐอเมริกาและหากไม่ใช่เพราะขาดเงินเรื้อรังเราคงได้รายงานเกี่ยวกับการทดสอบ "Oka" หรือ "Lada" แบบ "อัตโนมัติ" แล้ว

สิ่งอำนวยความสะดวก "อัตโนมัติ" เปลี่ยนแปลงสมรรถนะของรถยนต์ได้มากน้อยเพียงใด มาดูการทดสอบที่น่าสงสัยของเพื่อนร่วมงานชาวเยอรมันของเรา พวกเขาใช้รถยนต์รุ่นเดียวกันทั้งหมด - ที่มีและไม่มีเกียร์อัตโนมัติ - และลบลักษณะเฉพาะออก "อัตโนมัติ" แบบคลาสสิกพร้อมตัวแปลงแรงบิดแสดงโดย "Porsche" และ "Opel", CVT - แน่นอน "Honda" และเกียร์ธรรมดาแบบใหม่ที่มีการควบคุมอัตโนมัติ - "Alfa Romeo" และ "Mercedes" A-class ผลการยืนยัน: "อัตโนมัติ" พร้อมทอร์กคอนเวอร์เตอร์มีน้ำหนักมาก ใช้พลังงาน และตะกละตะกลาม Variator นั้นง่ายกว่าทำให้ไดนามิกแย่ลง แต่แทบไม่เพิ่มความอยากอาหาร กลไกที่มีการควบคุมอัตโนมัติค่อนข้างช้า แต่ช่วยประหยัดน้ำมัน และตัวเลือกที่น่าสนใจที่สุดคือคลัตช์อัตโนมัติในรุ่น A-class รุ่นใดรุ่นหนึ่ง: มันแทบไม่ทำให้ไดนามิกเสียไป มันยังลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงด้วยซ้ำ ความจริงที่ว่าเป็นกรณีนี้ได้รับการพิสูจน์ด้วยประสบการณ์ด้านบรรณาธิการในการดำเนินงาน Oki-Prestige ซึ่งติดตั้งระบบ EPS (สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูที่ ZR, 1999, No. 7)

ตอนนี้สถิติรอบรู้ แผนภาพ 1 แสดงเกียร์ธรรมดาแบบกลไกในสีโทนร้อนและเกียร์ "อัตโนมัติ" ในโทนสีเย็น อย่างที่คุณเห็น ส่วนแบ่งของรถยนต์ที่มีเกียร์อัตโนมัติกำลังเติบโต และภายในปี 2543 จะอยู่ที่ประมาณ 17% ในขณะเดียวกัน กล่องที่มีทอร์กคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งในปี 1980 เป็นตัวเลือกเดียวสำหรับ "เครื่องจักรอัตโนมัติ" ก็สูญเสียระบบของกล่องกลไกที่มีการควบคุมอัตโนมัติและชุดแปรผันไปอย่างต่อเนื่อง ตามการคาดการณ์ในปี 2010 ตัวแปลงแรงบิดจะกลายเป็นของที่ระลึก แม้ว่า... "Citroen" เพิ่งเสนอ "Ksara" "อัตโนมัติ" พร้อมกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ แต่อัลกอริทึมการควบคุมที่ช่วยให้คุณประหยัดเชื้อเพลิงเมื่อเทียบกับ "กลไก" ที่ควบคุมโดยคนขับทั่วไป! จากแผนภาพเดียวกันเป็นที่ชัดเจนว่าในปี 2000 จะไม่มีกระปุกเกียร์ธรรมดาสี่สปีดสำหรับรถยนต์ใหม่ - ยิ่งไปกว่านั้นยูนิตหกสปีดจะมีมากขึ้นเรื่อย ๆ หากเราย้อนกลับไปในวันนี้ ส่วนแบ่งของรถยนต์ที่ติดตั้งระบบเกียร์อัตโนมัติจะแสดงในแผนภาพที่ 2 โดยมีตั้งแต่ 4% (ชั้นเล็ก) ถึง 93% (ชั้นหรู)

อัตราส่วนของเอาต์พุตของเครื่องจักรที่มีประเภทการส่งสัญญาณต่างกัน

ส่วนแบ่งของรถยนต์ที่มีเกียร์อัตโนมัติ (ตามชั้นเรียน)

เกียร์ทำงานผิดปกติ

สัญญาณลักษณะ:

เปลี่ยนเกียร์ลำบาก

การปิดระบบที่เกิดขึ้นเอง

เสียงรบกวน น้ำมันรั่ว;

การรวมสองเกียร์พร้อมกัน

กระแทกหรือบดอย่างแรงในการทำงาน

สะดวกในการนำเสนอความผิดปกติของกระปุกเกียร์หลักและวิธีกำจัดในรูปแบบของตาราง

ตารางที่ 1.

สาเหตุของความล้มเหลว	วิธีแก้ไขหรือป้องกัน
เปลี่ยนเกียร์ลำบาก
การยึดส้อมของกลไกการเปลี่ยนเกียร์หลวม	ยึดส้อมให้แน่น
ส้อมงอและแถบเลื่อนติด	ปรับให้ตรงหรือเปลี่ยนส้อมที่งอ ขจัดปัญหาการติดขัดของแถบเลื่อน
เสี้ยนบนพื้นผิวด้านในของฟันของข้อต่อซิงโครไนซ์หรือฟันของเฟือง	ลบเสี้ยน
ตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องของจุดหยุดถอยหลังบนฝาครอบด้านข้างของกระปุกเกียร์	ปรับตำแหน่งหยุด
การมีส่วนร่วมของสองเกียร์พร้อมกัน	การสึกหรอของล็อคของแท่งหรือตัวดันของล็อค
การปิดการส่งสัญญาณที่เกิดขึ้นเอง
การสึกหรอของปลายและพื้นผิวการทำงานของฟันของข้อต่อซิงโครไนเซอร์และฟันของแคลมป์	เปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ
การอ่อนตัวของสปริงตัวกักขัง	เปลี่ยนสปริง
การเข้าเกียร์ไม่สมบูรณ์	ตรวจสอบขนาดก้านและส้อม ในกรณีที่สึกหรอมากเกินไป ให้เปลี่ยนใหม่
เพิ่มระยะห่างระหว่างเกียร์ถอยหลังและดุมล้อ	เปลี่ยนชิ้นส่วนผสมพันธุ์ที่สึกหรอ
สึกหรออย่างมีนัยสำคัญที่โช้คหลัง	เปลี่ยนชุดส้อมด้วยแครกเกอร์
การปิดสวิตซ์, แถบเลื่อนโดยธรรมชาติ	การยึดกล่องเกียร์เข้ากับตัวเรือนคลัตช์ไม่น่าเชื่อถือ การยึดส้อมที่ไม่น่าเชื่อถือ สปริงของแถบเลื่อนอ่อนลง ขอบของร่องสึกหรอ
เสียงรบกวนในกระปุกเกียร์
การสึกหรอของแบริ่งเพลา	แทนที่
การสึกหรอหรือการบิ่นของพื้นผิวการทำงานของฟันเฟือง	แทนที่
ขาดน้ำมันในกระปุกเกียร์หรือระดับน้ำมันต่ำ	ตรวจสอบระดับน้ำมันและเติมถ้าจำเป็น
การยึดคลัตช์ไม่สมบูรณ์	ดำเนินการปรับ
น็อตอ่อนตัวสำหรับยึดฝาครอบตลับลูกปืนและหน้าแปลนคาร์ดาน	ขันน็อตให้แน่น
เพิ่มความร้อนของกระปุกเกียร์	ระดับน้ำมันในห้องข้อเหวี่ยงต่ำหรือความหนืดลดลงอย่างมาก การปรากฏตัวของอนุภาคโลหะหรือขี้กบในน้ำมัน การบิดเบี้ยวในการประกบของเฟืองหรือการติดขัดของเพลาในตลับลูกปืน
น้ำมันรั่วจากกระปุกเกียร์
เพิ่มระดับน้ำมันในห้องข้อเหวี่ยงของกระปุกเกียร์	ตรวจสอบระดับน้ำมัน
การเสื่อมสภาพของซีลน้ำมันของกระปุกเกียร์	เปลี่ยนซีลน้ำมันที่เสียหาย
การสึกหรอของบูชเหล็กแบบลูกบาศก์ของส่วนต่อขยาย	เปลี่ยนชุดต่อพร้อมบูชหรือกดและคว้านบูชใหม่
ช่องระบายอากาศอุดตัน	หายใจโล่ง
ข้อเหวี่ยงหลวมและปลั๊กส่วนขยาย สลักเกลียว	ขันปลั๊ก ขันสลักเกลียวให้แน่น
การแตกของปะเก็นฝาหรือชื่อเล่นและความเสียหายต่อพื้นผิวการผสมพันธุ์	เปลี่ยนปะเก็นที่เสียหายหรือทำความสะอาดพื้นผิวการผสมพันธุ์

บทสรุป

ในงานนี้มีการพิจารณาประเด็นต่างๆ เช่น วัตถุประสงค์ อุปกรณ์ หลักการทำงาน การทำงานผิดปกติ กระปุกเกียร์ เราพบว่าตามหลักการทำงานกระปุกเกียร์สามารถเป็นแบบกลไกและแบบอัตโนมัติได้เราตรวจสอบความแตกต่าง

นอกจากนี้เรายังพบว่ามอเตอร์ที่รู้จักบางรุ่นไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงเกียร์ ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ไอน้ำและมอเตอร์ไฟฟ้าพัฒนาแรงบิดได้มาก ดังที่พวกเขากล่าวว่า "จากศูนย์" นั่นคือเหตุผลว่าทำไมในรถราง (เช่นเดียวกับในตู้รถไฟไอน้ำ) จึงไม่มีคันเหยียบที่สามหรือคันเกียร์ ICE สำหรับรถยนต์ - เครื่องยนต์ไม่ได้ดีที่สุด และเนื่องจากยังไม่มีการเปลี่ยนอย่างรวดเร็วจึงไม่สามารถทำได้หากไม่มีกระปุกเกียร์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ในส่วนใดส่วนหนึ่งมีการพิจารณาความผิดปกติหลักของกระปุกเกียร์และวิธีกำจัด

งานนี้สามารถใช้ในการศึกษาหลักสูตรรถยนต์ทั้งที่โรงเรียนและในสถาบันการศึกษาระดับมัธยมศึกษาและอุดมศึกษา

วรรณกรรม

1. Vershigora V.A. , Pyatkov K.B. , รถยนต์ VAZ - ม.: "ขนส่ง" 2516. - 366 น.

2. Ignatov A.P. , Novokshenov K.V. , Pyatkov K.B. , อัลบั้มเกี่ยวกับการออกแบบและการทำงานของรถยนต์ VAZ-2108, VAZ-2109 – ม.: “กรุงโรมที่สาม”, 2539. – 80 น.

3. V. M. Kalennikov, N. M. Ilyin, Yu. V. Buralev, รถยนต์ประเภท B, รุ่นที่ 4, แบบแผน M.: Transport, 1986. - 320 p., ill., tab.

4. คาลิสสกี้ VS. et al., รถยนต์: หนังสือเรียนสำหรับคนขับชั้นสาม, หนังสือเรียน - ม.: ขนส่ง 2521 - 448 หน้าป่วย

5. Mikhailovsky E.V. , Serebryakov K.B. , Tur E.Ya. , อุปกรณ์ยานพาหนะ , ตำราเรียน - ม.: "วิศวกรรม" 2530 - 350 น.

6. V. L. Rogovtsev, A. G. Puzankov, V. D. Oldfield, อุปกรณ์และการทำงานของยานพาหนะ, ตำราเรียน - ม.: "ขนส่ง" 2539 - 430 น.

) เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ทั่วไปที่สามารถเปลี่ยนแรงบิดของเครื่องยนต์ได้ กล่องเกียร์นี้มีชื่อเกี่ยวข้องกับวิธีการเปลี่ยนเกียร์แบบกลไก (แบบแมนนวล)

กล่องเกียร์ธรรมดาเรียกว่ากระปุกเกียร์แบบขั้นบันไดเนื่องจากแรงบิดในนั้นเปลี่ยนไปโดยใช้ขั้นตอน ขั้นตอนเป็นคู่ของเกียร์โต้ตอบ แต่ละขั้นตอนเหล่านี้มีฟังก์ชันการหมุนที่มีความเร็วเชิงมุมที่แน่นอน หรืออีกนัยหนึ่งคืออัตราทดเกียร์ที่แน่นอน

อัตราทดเกียร์คืออัตราส่วนของจำนวนฟันบนเฟืองหลักต่อจำนวนฟันที่กำหนดบนเฟืองขับ ดังนั้นระยะต่างๆ ของเกียร์ธรรมดาจึงมีอัตราทดเกียร์ต่างกันได้ ระยะเกียร์ต่ำมีอัตราทดเกียร์สูง และเกียร์สูงสุดมีอัตราทดน้อยที่สุด

การออกแบบกล่องเกียร์นั้นแตกต่างกันไปตามจำนวนขั้นตอน การออกแบบกระปุกเกียร์สามารถเป็นสี่, ห้า, หกความเร็ว รถยนต์สมัยใหม่เกือบทั้งหมดติดตั้งกระปุกเกียร์ห้าสปีด

นอกจากนี้จากกระปุกเกียร์เชิงกลที่หลากหลายยังมีกระปุกเกียร์หลักสองประเภท:

• กระปุกเกียร์สามเพลา (ผู้ผลิตติดตั้งบนรถขับเคลื่อนล้อหลัง)
• และกระปุกเกียร์สองเพลา (ใช้กับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่ขับเคลื่อนล้อหน้า) หลักการทำงานและการออกแบบกล่องเหล่านี้มีความแตกต่างกันมาก ดังนั้นจะพิจารณาแยกกัน

กล่องเกียร์สามเพลาประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

• เพลาหลัก (นำ);
• เกียร์เพลาขับ
• เพลากลาง
• รอง (เพลาขับ);
• คลัตช์ซิงโครไนเซอร์
• ข้อเหวี่ยง (เรือนเกียร์)

หน้าที่ของส่วนประกอบหลักของเกียร์ธรรมดา

เพลาขับทำการเชื่อมต่อคลัตช์ บนเพลาขับมีเส้นโค้งที่จำเป็นสำหรับแผ่นคลัตช์ แรงบิดถูกส่งจากเพลาขับผ่านเกียร์

เพลากลางขนานกับเพลาอินพุต บนเพลากลางมีชุดเกียร์ซึ่งอยู่ในการสู้รบ

เพลาขับอยู่ติดกับเพลาขับในแกนเดียวกัน กระบวนการทางเทคนิคดำเนินการโดยใช้ตลับลูกปืนเชิงกลที่อยู่บนเพลาขับ ในกรณีนี้บล็อกเกียร์ที่อยู่บนเพลาขับตามกฎแล้วจะไม่ยึดกับเพลาดังนั้นจึงทำการหมุนฟรี บล็อกของเกียร์ของเพลาขับและเพลากลางและเกียร์ของเพลากลางทำงานอย่างต่อเนื่อง

ข้อต่อซิงโครไนเซอร์อยู่ระหว่างเฟืองบางตัวของเพลาขับ การทำงานของซิงโครไนเซอร์ขึ้นอยู่กับความเข้ากันได้ของความเร็วเชิงมุมของเพลาขับกับความเร็วเชิงมุมของเพลาเองโดยใช้แรงเสียดทาน ข้อต่อเหล่านี้สามารถยึดแน่นกับเพลาขับ และเคลื่อนไปตามเพลาขับในทิศทางตามยาวโดยใช้การเชื่อมต่อแบบร่องลึก นอกจากนี้ที่ปลายข้อต่อยังมีขอบเฟืองที่เชื่อมต่อกับขอบเฟืองของบล็อกของเฟืองบางตัวของเพลาขับ กล่องเกียร์ที่ทันสมัยเกือบทั้งหมดมีการติดตั้งซิงโครไนเซอร์ในทุกเกียร์

กลไกการสลับ (อุปกรณ์)กล่องสามเพลาตั้งอยู่บนตัวกล่อง กลไกนี้ประกอบด้วยคันควบคุมและตัวเลื่อนพร้อมส้อม กลไกการเปลี่ยนเกียร์มีอุปกรณ์ล็อคที่ป้องกันไม่ให้เข้าเกียร์สองหรือสามเกียร์พร้อมกัน นอกจากนี้ กลไกนี้ยังสามารถติดตั้งกับรีโมทคอนโทรลได้อีกด้วย

เรือนเกียร์ประกอบด้วยชิ้นส่วนโครงสร้างและกลไกต่างๆ และยังมีไว้สำหรับกักเก็บน้ำมันอีกด้วย ห้องข้อเหวี่ยงสามารถทำจากแมกนีเซียมหรืออลูมิเนียมอัลลอยด์

รูปแบบการทำงานของกระปุกเกียร์สามเพลา

เมื่อคันโยกอยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลาง จะไม่มีการส่งแรงบิดไปยังล้อขับเคลื่อน ในระหว่างการเคลื่อนคันควบคุม ส้อมที่จำเป็นจะเคลื่อนคลัตช์ซิงโครไนเซอร์ คลัตช์นี้ประสานความเร็วเชิงมุมของเพลาเข้าและเกียร์ที่ต้องการ หลังจากการซิงโครไนซ์แล้ว ฟันเฟืองของคลัตช์จะประกบกับฟันเฟือง ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าเฟืองจะล็อกอยู่บนเพลาขับ หน้าที่ของกระปุกเกียร์คือการส่งแรงบิดด้วยอัตราทดเกียร์ที่แน่นอนไปยังล้อขับเคลื่อนจากเครื่องยนต์

กระปุกเกียร์ยังช่วยให้แน่ใจว่ารถเคลื่อนที่ถอยหลัง การเปลี่ยนทิศทางการหมุนทำได้โดยใช้เกียร์ถอยหลังซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลาแยกต่างหาก

องค์ประกอบของกล่องเกียร์สองเพลา.

กระปุกเกียร์สองเพลาประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

• เพลาขับ
• บล็อกเกียร์เพลาขับ
• เพลารอง
• บล็อกเกียร์ของเพลารอง
• คลัตช์ซิงโครไนเซอร์
• เกียร์หลัก
• ความแตกต่าง;
• กลไกการเปลี่ยนเกียร์
• เรือนเกียร์.

อุปกรณ์กระปุกเกียร์สองเพลา

ฟังก์ชั่นหลักในกล่องเกียร์สองเพลานั้นดำเนินการโดยเพลาขับซึ่งชุดเกียร์นั้นได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนา มันเป็นเพลาขับที่เชื่อมต่อกับคลัตช์

บนแกนเดียวกันกับเพลาขับคือเพลาขับที่มีชุดเกียร์บางตัว เฟืองเหล่านี้ให้การยึดเกาะกับเฟืองเพลาขับอย่างต่อเนื่องและสามารถหมุนบนเพลาได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวางใดๆ นอกจากนี้ เฟืองขับยังติดอยู่กับเพลาขับอย่างแน่นหนา ระหว่างเกียร์เหล่านี้คือคลัตช์ซิงโครไนเซอร์

เพื่อลดขนาดเชิงเส้นและเพิ่มจำนวนขั้นตอนในกล่อง บางครั้งมีการติดตั้งเพลาขับสองหรือสามอันแทนเพลาเดียว แต่ละเพลามีเฟืองขับสุดท้ายที่ยึดแน่น เกียร์นี้ให้การมีส่วนร่วมกับเกียร์ขับเคลื่อน และทำงานของเกียร์หลักสามตัว

เกียร์หลักพร้อมกับเฟืองท้ายสามารถส่งแรงบิดไปยังล้อหน้าของรถจากเพลารอง หน้าที่ของดิฟเฟอเรนเชียลคือเพื่อให้แน่ใจว่าล้อหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมที่แตกต่างกัน

กลไกการเปลี่ยนเกียร์ของกระปุกเกียร์แบบสองเพลามีการดำเนินการจากระยะไกลและตามกฎแล้วจะอยู่แยกต่างหากจากตัวกล่องเกียร์ การเชื่อมต่อระหว่างกลไกและกล่องดำเนินการโดยใช้แท่งและสายเคเบิล การเชื่อมต่อสายเคเบิลนั้นง่ายที่สุดดังนั้นจึงมักใช้ในกลไกการสลับ

กลไกนี้ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

• คันควบคุม;
• สายเลือกเกียร์
• คันเลือกเกียร์
• สายกะ
• คันเกียร์กลางพร้อมปลั๊กที่จำเป็น
• อุปกรณ์ปิดกั้น

ควรสังเกตว่าแนวคิดของ "การเลือกเกียร์" หมายถึงการเคลื่อนที่ตามขวางของคันควบคุมขนานกับแกนของรถ คำว่า "การเปลี่ยนเกียร์" หมายถึงการเคลื่อนที่ตามยาวของคันโยก (การเคลื่อนที่หรือการเคลื่อนที่ไปยังเกียร์ใดเกียร์หนึ่ง)

วิธีการทำงานของเกียร์ธรรมดาสองเพลา

รูปแบบการทำงานของกระปุกเกียร์สองเพลานั้นคล้ายกับกระปุกเกียร์สามเพลา จุดสนใจหลักอยู่ที่กลไกการเปลี่ยนเกียร์

เมื่อเข้าเกียร์ที่ต้องการ การเคลื่อนที่ของคันโยกจะแบ่งออกเป็นแนวยาวและแนวขวาง เมื่อขยับคันโยกด้านข้าง แรงหลักจะถูกส่งไปยังสายเคเบิลเพื่อเลือกเกียร์ที่ต้องการ สายจะทำหน้าที่คันควบคุมคันเกียร์ คันโยกนี้จะหมุนแกนกลางรอบแกนของมัน ซึ่งจะทำให้สามารถเลือกเกียร์ได้

ด้วยระยะชักตามยาวของคันโยก แรงจะถูกส่งไปยังสายเปลี่ยนเกียร์ จากนั้นส่งไปยังคันเกียร์เอง นอกจากนี้คันโยกจะสร้างการเคลื่อนไหวในแนวนอนของคันด้วยส้อม ส้อมบางตัวบนแกนจะขยับปลอกซิงโครไนเซอร์และปิดกั้นล้อเฟืองของเพลาขับ ดังนั้นแรงบิดจากเครื่องยนต์จะถูกส่งไปยังล้อขับเคลื่อน

เกียร์อัตโนมัติ

เกียร์อัตโนมัติ ซึ่งมีชื่อย่อว่า เกียร์อัตโนมัติ หรือที่มักเรียกกันในชีวิตประจำวันว่า เกียร์อัตโนมัติ เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแรงบิด เกียร์อัตโนมัติใช้ในเกียร์อัตโนมัติของรถยนต์ ระบบส่งกำลังแบบไฮดรอลิกส์มักจะเรียกว่าแบบอัตโนมัติ
กล่องอัตโนมัติประกอบด้วยอุปกรณ์ต่างๆ ดังนี้

• เกียร์ธรรมดา;
• แปลงแรงบิด;
• ระบบควบคุม.
• ปั๊มของเหลวทำงาน
• ระบบหล่อเย็นของเหลวทำงาน

ในระบบเกียร์อัตโนมัติซึ่งติดตั้งในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่มีระบบขับเคลื่อนล้อหน้า การออกแบบจะรวมส่วนต่างและไดรฟ์สุดท้ายไว้ด้วย
ตัวแปลงแรงบิดเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ส่งและเปลี่ยนแรงบิดของเครื่องยนต์ไปยังกระปุกเกียร์

การออกแบบทอร์กคอนเวอร์เตอร์ประกอบด้วยส่วนหลักดังต่อไปนี้:

• ล้อเครื่องปฏิกรณ์
• ล้อกังหัน
• ล้อปั๊ม
• คลัตช์อิสระ
• คลัตช์ล็อค
• ตัวเรือนแปลง

ล้อปั๊มเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ เมื่อล้อเทอร์ไบน์เชื่อมต่อโดยตรงกับกระปุกเกียร์ธรรมดา ในช่องว่างระหว่างกังหันและล้อปั๊มมีล้อเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งเป็นส่วนที่ยึดแน่น ล้อทอร์กคอนเวอร์เตอร์มีใบมีดที่มีรูปร่างเฉพาะซึ่งช่วยให้ของเหลวทำงานผ่านได้อย่างอิสระ ควรสังเกตว่ามีช่องสำหรับใบมีดเพื่อการนี้

คลัตช์ล็อคทำหน้าที่ปิดกั้นหม้อแปลงซึ่งจำเป็นในโหมดการทำงานของรถยนต์บางโหมด ตามกฎแล้วองค์ประกอบทั้งหมดที่อยู่ในตัวเรือนตัวแปลงแรงบิดจะเต็มไปด้วยสารทำงาน ทอร์กคอนเวอร์เตอร์ทำงานในรอบปิด การไหลของของไหลถูกถ่ายโอนจากล้อปั๊มไปยังล้อเทอร์ไบน์และจากนั้นไปยังล้อเครื่องปฏิกรณ์ การไหลของความเร็วเพิ่มขึ้นด้วยการออกแบบใบมีด แรงบิดจะเพิ่มขึ้นตามการไหลของสารทำงานซึ่งส่งตรงไปยังใบพัด แรงบิดของทอร์กคอนเวอร์เตอร์สามารถพัฒนาค่าสูงสุดที่ความเร็วต่ำสุด เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์จะเพิ่มความเร็วในการหมุนโดยเพิ่มความเร็วเชิงมุมของกังหันและล้อปั๊ม ในขณะที่การไหลของของไหลเปลี่ยนทิศทาง วงล้อปฏิกรณ์จะเริ่มหมุนเฉพาะเมื่อมีการเปิดใช้งานวงล้ออิสระเท่านั้น ในโหมดข้อต่อของไหล ตัวแปลงแรงบิดสามารถทำงานได้ในขณะที่ส่งแรงบิดเท่านั้น
ตัวแปลงแรงบิดถูกบล็อกเมื่อปิดคลัตช์ล็อคด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นอีก มีการส่งแรงบิดจากเครื่องยนต์ไปยังกระปุกเกียร์โดยตรง

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของเกียร์อัตโนมัติ เกียร์ธรรมดาจะใช้เพื่อเปลี่ยนแรงบิด และยังสามารถช่วยให้รถเคลื่อนที่ถอยหลังได้ กระปุกเกียร์อัตโนมัติมีกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ในการออกแบบซึ่งโดดเด่นด้วยความกะทัดรัดและความเป็นไปได้ของการทำงานแบบอิสระ กระปุกเกียร์เชิงกลประกอบด้วยกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์หลายตัวซึ่งเชื่อมต่อเป็นอนุกรมเพื่อทำงานร่วมกัน การรวมกันของกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์สามารถระบุจำนวนขั้นตอนที่ต้องการได้ อันทันสมัยนั้นมาพร้อมกับกระปุกเกียร์หกสปีด, เจ็ดสปีดและแปดสปีด
ตามกฎแล้วกล่องเกียร์ของดาวเคราะห์มีชุดเกียร์ของดาวเคราะห์ซึ่งประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

• เกียร์แหวน
• เกียร์อาทิตย์
• ดาวเทียม;
• ผู้ให้บริการ.

ภายใต้เงื่อนไขของการปิดกั้นองค์ประกอบหลายอย่างของชุดเฟืองของดาวเคราะห์ เช่น เฟืองวงแหวน เฟืองของดวงอาทิตย์ ตัวพา การหมุนจะถูกส่ง แรงเสียดทานเบรกและคลัตช์ให้การปิดกั้นที่จำเป็น องค์ประกอบทั้งหมดของเกียร์ดาวเคราะห์ถูกบล็อกโดยคลัตช์ในขณะที่ให้แรงบิดในการส่งกำลัง องค์ประกอบเฉพาะถือเบรคเนื่องจากการเชื่อมต่อกับตัวกล่อง เบรกและคลัตช์ทำงานด้วยความช่วยเหลือของกระบอกสูบไฮดรอลิกที่ควบคุมจากโมดูลจ่ายไฟ คลัตช์ที่โอเวอร์รันซึ่งอยู่ในการออกแบบกระปุกเกียร์ทำหน้าที่ยึดพาหะไม่ให้หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม แรงเสียดทานเบรกและคลัตช์เป็นกลไกในการเปลี่ยนเกียร์ในเกียร์อัตโนมัติ

การทำงานของเกียร์อัตโนมัติคือการใช้อัลกอริธึมสำหรับการปิดและเปิดเบรกและคลัตช์ ปั๊มเกียร์ทำหน้าที่ถ่ายโอนของเหลวทำงานในกระปุกเกียร์อัตโนมัติ ฮับตัวแปลงแรงบิดขับเคลื่อนปั๊ม เกียร์อัตโนมัติมีระบบที่สอดคล้องกันซึ่งจะทำให้สารทำงานเย็นลง ระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ประกอบด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ช่วยระบายความร้อนของสารทำงาน การออกแบบเกียร์อัตโนมัติบางรุ่นมีหม้อน้ำแยกต่างหากในการออกแบบ
ระบบเกียร์อัตโนมัติสมัยใหม่ควบคุมโดยระบบอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• ชุดควบคุมเกียร์อิเล็กทรอนิกส์
• โมดูลการกระจาย
• เซ็นเซอร์อินพุต
• คันโยกตัวเลือก

ระบบใช้เซ็นเซอร์ต่อไปนี้ในการทำงาน:

• อุณหภูมิของของไหลในการทำงาน
• ตำแหน่งคันโยกตัวเลือก
• ตำแหน่งคันเร่ง
• ความเร็วที่อินพุตกระปุกเกียร์

ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ในเกียร์อัตโนมัติจะประมวลผลสัญญาณเซ็นเซอร์และควบคุมสัญญาณที่ส่งไปยังเพลาลูกเบี้ยว ระบบนี้ในการทำงานจะใช้โปรแกรมที่ให้อัลกอริทึมที่ยืดหยุ่นสำหรับการสลับไปใช้เกียร์ต่ำและเกียร์สูง ชุดควบคุมเครื่องยนต์โต้ตอบกับชุดควบคุมเกียร์

ระบบส่งกำลังอัตโนมัติมีโมดูลจ่ายซึ่งประกอบด้วยโซลินอยด์วาล์วที่ทำหน้าที่ควบคุมของเหลวทำงานและเปลี่ยนเกียร์ หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมการทำงานของโซลินอยด์วาล์ว
คันเกียร์ควบคุมเกียร์อัตโนมัติโดยตรง

โหมดการทำงานที่ต้องการของเกียร์อัตโนมัติทำได้โดยการเลื่อนคันโยกไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม:

• N - โหมดเป็นกลาง
• D - เดินหน้าในโหมดเปลี่ยนเกียร์อัตโนมัติ
• R – โหมดจอดรถ;
• R - โหมดย้อนกลับ
• S - โหมดกีฬา

การส่งสัญญาณบางอย่างช่วยให้คุณเร่งความเร็วรถได้อย่างรวดเร็วโดยใช้โหมด "คิกดาวน์" โดยการเปลี่ยนเกียร์อย่างรวดเร็ว

ไดรฟ์ความเร็วตัวแปร

Variator คือระบบส่งกำลังแบบแปรผันต่อเนื่องเชิงกลชนิดพิเศษที่สามารถเปลี่ยนอัตราส่วนของความเร็วรอบและแรงบิดได้อย่างราบรื่นตลอดช่วงของแรงดึงและความเร็วทั้งหมด ข้อได้เปรียบหลักของเกียร์แปรผันหรือเกียร์แปรผันต่อเนื่องคือการใช้เครื่องยนต์อย่างเหมาะสมที่สุดโดยการประสานภาระบนรถกับการทำงานของเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งส่งผลให้ประหยัดเชื้อเพลิงสูง

Variator มีชื่อสากล - Transmission Variable Transmission (เกียร์ที่มีอัตราทดเกียร์เปลี่ยนอย่างราบรื่น) และตัวย่อ - CVT ด้วยกำลังสูงสุดของ CVT มักจะใช้กับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงการพัฒนาใหม่ ๆ ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ขอบเขตของพวกมันก็ขยายออกไปอย่างต่อเนื่อง

ในรูปแบบที่เรียบง่าย โครงสร้างของกระปุกเกียร์ CVT มีดังนี้:

• อุปกรณ์ที่รับผิดชอบในการถอดเกียร์และเครื่องยนต์ (นั่นคือตำแหน่งที่เป็นกลาง)
• ตัวแปรโดยตรง
• กลไกการถอยหลัง
• การควบคุมกระปุกเกียร์

เพื่อให้แน่ใจว่าเกียร์อยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลาง อุปกรณ์ต่อไปนี้ได้รับการออกแบบ:

• คลัตช์แรงเหวี่ยงอัตโนมัติ คลัตช์ประเภทนี้ถูกนำมาใช้ในระบบ Transmatic
• คลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างคือกระปุกเกียร์ Hyper CVT ในรถยนต์ยี่ห้อต่างๆ
• คลัตช์หลายแผ่นแบบเปียกที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ นำไปใช้ในระบบในรถยนต์ของแบรนด์และ;
• ตัวแปลงแรงบิดหรือตัวแปลงแรงบิด มีจำหน่ายใน Lineartronic บนรถยนต์ Ecotronic บนรถยนต์ และ Extroid บนรถยนต์

ในทางปฏิบัติ มีการใช้ตัวแปรแปรผันสองประเภทในอุตสาหกรรมยานยนต์ - สายพานร่องวีและวงแหวน

คำอธิบายของอุปกรณ์แปรผันสายพานร่องวี

โดยปกติแล้ว การส่งผ่านสายพานตัววีจะมีสายพานหนึ่งหรือสองตัวในอุปกรณ์ ซึ่งรวมถึงรอกสองตัวที่ยึดด้วยสายพานตัววี ลูกรอกคือการเชื่อมต่อของดิสก์รูปกรวยสองอันที่เคลื่อนออกจากกันหรือเคลื่อนออกจากกัน ซึ่งจะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของมันแตกต่างกัน ตัวสายพานประกอบด้วยแผ่นโลหะทรงกรวย ดังนั้น เนื่องจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างรอกและผนังด้านข้างของสายพาน V การหมุนจึงถูกส่งไป Lineartronic Variator ใช้โซ่โลหะ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเรียกว่าลิ่มโซ่

คุณสมบัติของสายพานร่องวี

เนื่องจากลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ เกียร์ CVT จึงไม่สามารถย้อนกลับได้ เพื่อให้เกียร์ถอยหลังในกระปุกเกียร์ดังกล่าวใช้การออกแบบพิเศษ โดยทั่วไปแล้วในการออกแบบดังกล่าวจะใช้หนึ่งในคลาสของกระปุกเกียร์เชิงกล - กระปุกเกียร์แบบดิฟเฟอเรนเชียล (หรือดาวเคราะห์)

บ่อยครั้งที่ผู้ผลิตติดตั้งระบบส่งกำลัง CVT พร้อมระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ซิงโครไนซ์เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกกับความเร็วรอบเครื่องยนต์ และยังควบคุมคลัตช์และการทำงานของกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์

ในการควบคุมตัวแปรมีคันโยกสวิตช์ โหมดเหล่านี้สอดคล้องกับโหมดการทำงานของเกียร์อัตโนมัติ บางครั้งตัวแปรอาจมีความสามารถในการเลือกอัตราทดเกียร์ในโหมดใดโหมดหนึ่ง ฟังก์ชั่นนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อขจัดปัจจัยอัตนัยของการรับรู้เชิงลบโดยผู้ขับขี่เกี่ยวกับความคงที่ของความเร็วรอบเครื่องยนต์เมื่อเร่งความเร็ว

กรณีการโอน

ระบบส่งกำลังของรถยนต์ประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างมากมาย แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือกระปุกเกียร์ โมดูลนี้ทำหน้าที่หลายอย่างพร้อมกัน:

• เปลี่ยนแรงบิดของเครื่องยนต์
• เปลี่ยนความเร็วและทิศทางของยานพาหนะ
• ทำหน้าที่แยกเครื่องยนต์และระบบส่งกำลังในระยะยาว

มีกระปุกเกียร์หลายประเภทที่แตกต่างกันในหลักการทำงานและในหลาย ๆ รูปแบบของการส่งสัญญาณรถยนต์:

• กล่องขั้นบันได
• กล่อง stepless;
• กล่องรวม

ในกระปุกเกียร์แบบขั้นบันได แรงบิดของชุดส่งกำลังจะเปลี่ยนเป็นขั้น กล่าวคือ แต่ละขั้นจะให้การหมุนด้วยความเร็วเชิงมุมที่ตั้งไว้อย่างเข้มงวด หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือมีอัตราทดเกียร์เฉพาะ คำนี้หมายถึงอัตราส่วนระหว่างจำนวนฟันบนเฟืองขับและเฟืองขับ ดังนั้น ทุกขั้นตอนในกล่องดังกล่าวมีอัตราทดเกียร์ที่แตกต่างกัน โดยระยะที่ต่ำกว่ามีอัตราทดเกียร์ที่มาก และอัตราทดเกียร์ที่สูงกว่าจะเล็กกว่าตามลำดับ

ในทางกลับกันกระปุกเกียร์ความเร็วจะแบ่งออกเป็นสองประเภท:

• กล่องกล
• หุ่นยนต์

กล่องเกียร์ธรรมดา (ในชีวิตประจำวันมักเรียกง่ายๆว่า "กลไก" และเรียกสั้น ๆ ว่าเกียร์ธรรมดา) ไม่มีอะไรมากไปกว่ากระปุกเกียร์เดือยแบบหลายขั้นตอนซึ่งเป็นการเปลี่ยนเกียร์ที่เกิดขึ้นในโหมดแมนนวล กล่องเกียร์ดังกล่าวสามารถมีขั้นตอนที่แตกต่างกันได้ดังนั้นกล่องเกียร์ธรรมดาสามารถเป็นสี่, ห้า, หก, เจ็ดความเร็วและในบางกรณีอาจมีขั้นตอนเพิ่มเติม

เมื่อเปรียบเทียบกับกระปุกเกียร์อื่น "กลไก" มีข้อดีหลายประการ ประการแรกนี่คือความเรียบง่ายของการออกแบบซึ่งเป็นข้อได้เปรียบต่อไป - ความน่าเชื่อถือ คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือความเป็นไปได้ของการควบคุมด้วยตนเองในทุกโหมดการเคลื่อนที่ของยานพาหนะ คุณสมบัติดังกล่าวทำให้เกียร์ธรรมดาเป็นที่นิยมมากที่สุดในบรรดากระปุกเกียร์ทุกประเภท อย่างไรก็ตามเมื่อเร็ว ๆ นี้มีความนิยมเพิ่มขึ้นในการส่งสัญญาณอัตโนมัติซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่างเล็กน้อย

กล่องเกียร์หุ่นยนต์ (บางครั้งเรียกอีกอย่างว่ากล่องเกียร์อัตโนมัติ แต่ในชีวิตประจำวันเรียกว่า "หุ่นยนต์") เป็นรูปแบบหนึ่งของกระปุกเกียร์ธรรมดาที่ฟังก์ชันการเปลี่ยนเกียร์และการทำงานของคลัตช์/การปลดคลัตช์จะทำงานโดยอัตโนมัติ "หุ่นยนต์" สมัยใหม่ติดตั้งคลัตช์คู่ซึ่งต้องขอบคุณการส่งแรงบิดโดยไม่รบกวนการไหลของกำลัง นอกจากนี้ กล่องเกียร์หุ่นยนต์คลัตช์คู่ยังช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงลงได้อย่างมาก และให้ไดนามิกในการเร่งความเร็วที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับกระปุกเกียร์ประเภทอื่นๆ คุณสมบัติดังกล่าวทำให้ "หุ่นยนต์" ได้รับความนิยมสูงซึ่งเพิ่มขึ้นทุกปี ในความเป็นจริง "หุ่นยนต์" รวมความสะดวกสบายของเกียร์อัตโนมัติเข้ากับความน่าเชื่อถือและความประหยัดของเกียร์ธรรมดา ทุกวันนี้ กล่องเกียร์แบบเลือกล่วงหน้าสามารถเห็นได้ทั้งในรถยนต์ราคาประหยัดจากผู้ผลิต เช่น ฯลฯ และในรถยนต์ระดับพรีเมียม (,) ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ Direct Shift Gearbox (), Sequential M Gearbox (SMG) และกระปุกเกียร์หุ่นยนต์ Easytronic

สำหรับกระปุกเกียร์แบบแปรผันต่อเนื่องนั้น ส่วนใหญ่แล้วจะมีกระปุกเกียร์ CVT ซึ่งเรียกง่ายๆ ว่า "CVT" ในชีวิตประจำวัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกล่องดังกล่าวกับกล่องแบบขั้นบันไดคืออัตราทดเกียร์ในนั้นเปลี่ยนได้อย่างราบรื่น เอฟเฟกต์นี้เกิดขึ้นได้จากการแปลงแรงบิดทางกลหรือไฮดรอลิก

ด้วยการออกแบบนี้ รถยนต์ที่ติดตั้ง CVT จึงมีลักษณะไดนามิกที่เหมาะสมที่สุด ในขณะเดียวกัน กล่อง CVT ก็มีข้อจำกัดของมัน สิ่งที่สำคัญที่สุดคือข้อ จำกัด ของแรงบิดที่ส่ง นอกจากนี้ การออกแบบบางอย่างยังมีปัญหาเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานโดยรวมอีกด้วย ตามกฎแล้วจะมีการติดตั้งชุดแปรผันในรถยนต์ที่ผลิตในญี่ปุ่น (,) สำหรับ บริษัท ในยุโรป CVTs ที่นี่มักใช้โดยข้อกังวล การออกแบบ CVT ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ Extroid และ Multitronik

ในกล่องเกียร์อัตโนมัติ (ในชีวิตประจำวันเรียกว่า "เครื่องจักรอัตโนมัติ" และเรียกสั้น ๆ ) จะใช้หลักการทำงานแบบผสมผสาน ระบบเกียร์อัตโนมัติแบบคลาสสิกประกอบด้วยตัวแปลงแรงบิดซึ่งแทนที่คลัตช์เชิงกลและให้แรงบิดที่เปลี่ยนแปลงแบบไม่ต่อเนื่องและกระปุกเกียร์ธรรมดาซึ่งตามกฎแล้วมีรูปแบบของกระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ นอกจากนี้ กระปุกเกียร์อัตโนมัติสมัยใหม่ยังมีส่วนประกอบต่างๆ เช่น ระบบหล่อเย็นของเหลวทำงาน ปั๊มจ่ายของเหลวทำงาน และระบบควบคุมกล่อง เครื่องจักรสมัยใหม่มีเจ็ด (เรียกว่า 7G-Tronic) และในบางกรณีก็มีแปดเกียร์

กล่องอัตโนมัติมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ข้อดี ได้แก่ ความน่าเชื่อถือสูงและการเปลี่ยนเกียร์ที่ราบรื่น ข้อเสียของกล่องดังกล่าวมักจะเป็นไดนามิกของการเร่งความเร็วต่ำและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น (เมื่อเทียบกับกล่องอื่น) เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการส่งสัญญาณอัตโนมัติในตลาดซึ่งมีฟังก์ชั่นจำลองการเปลี่ยนเกียร์ด้วยตนเอง (Steptronic,)

ทุกวันนี้ คำว่า "กระปุกเกียร์อัตโนมัติ" ไม่เพียงแต่หมายถึงกระปุกเกียร์แบบคลาสสิกที่ใช้ทอร์กคอนเวอร์เตอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระปุกเกียร์ CVT และหุ่นยนต์ด้วย กล่องทั้งหมดนี้ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์

ระบบเกียร์อัตโนมัติอีกประเภทหนึ่งคือระบบเกียร์แบบปรับได้ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับสไตล์การขับขี่ของผู้ขับขี่ได้

คลัตช์

คลัตช์ของรถได้รับการออกแบบมาเพื่อการส่งแรงบิดจากเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ไปยังกระปุกเกียร์อย่างราบรื่นและปราศจากแรงกระแทก ปัจจุบัน รถยนต์ส่วนใหญ่ติดตั้งคลัตช์จานเดียว การประกอบรถยนต์นี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 90 ก่อนหน้านี้เครื่องยนต์เชื่อมต่อกับกระปุกเกียร์ผ่านเข็มขัดหนังแบบปรับความตึงได้ คลัตช์รถยนต์มีตัวเรือนของตัวเองและติดตั้งอยู่บนเครื่องยนต์และกระปุกเกียร์ติดอยู่กับมันแล้ว

งานที่สำคัญที่สุดของคลัตช์สมัยใหม่ โดยไม่คำนึงถึงการออกแบบและอุปกรณ์ คือการถอดและการเชื่อมต่อที่ราบรื่นระหว่างเครื่องยนต์กับชุดเกียร์ของรถยนต์ นอกจากนี้ คลัตช์ยังช่วยปกป้องชิ้นส่วนและส่วนประกอบของระบบส่งกำลังจากการโอเวอร์โหลดกะทันหัน คลัตช์ยานยนต์สามารถเป็นแรงเสียดทาน ไฮดรอลิก หรือแม่เหล็กไฟฟ้า บน ช่วงเวลานี้คลัตช์แรงเสียดทานแพร่หลายซึ่งจะแบ่งออกเป็นชนิดย่อย:

• ดิสก์เดี่ยว
• สองดิสก์
• มัลติดิสก์

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่ามีสิ่งที่เรียกว่า "คลัตช์เปียก" ในการออกแบบคลัตช์แบบเปียก แผ่นขับเคลื่อนและแผ่นแรงดันทำงานในของไหลบางชนิด ซึ่งมักจะเป็นน้ำมันชนิดพิเศษ ในหน่วยแห้ง ไม่ใช้ของเหลวและเครื่องยนต์และกระปุกเกียร์จะเชื่อมต่อกันด้วยแรงเสียดทานแบบแห้ง

อุปกรณ์คลัตช์

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ในขณะนี้ รถยนต์นั่งส่วนบุคคลเกือบทั้งหมดที่มีเกียร์ธรรมดาใช้คลัตช์แผ่นเดียวแบบแห้ง ยูนิตสองและหลายดิสก์ติดตั้งบนรถบรรทุกหรือรถสปอร์ตทรงพลัง

คลัตช์แผ่นเดียวแบบแห้งประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้:

ดิสก์ไดรฟ์ซึ่งเป็นมู่เล่ที่ติดตั้งเฟืองวงแหวนสตาร์ทนั้นติดแน่นกับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ของรถ มู่เล่สามารถประกอบด้วยหนึ่งหรือสองส่วน ดิสก์ไดรฟ์ประกอบด้วยสองส่วนเรียกว่ามวลคู่และช่วยให้คุณกระตุกได้อย่างราบรื่นมากที่สุดเมื่อจับคลัตช์ รถยนต์ส่วนใหญ่มีมู่เล่ธรรมดา

ตัวเรือนแผ่นกดคลัตช์ซึ่งมักเรียกว่าตะกร้านั้นติดอยู่กับมู่เล่ แผ่นดันถูกติดตั้งโดยตรงในตะกร้าซึ่งติดตั้งอยู่ในตัวเรือนด้วยไดอะแฟรมสปริงพิเศษ มีการติดตั้งดิสก์ขับเคลื่อนระหว่างไดรฟ์และดิสก์แรงดัน ซึ่งมีร่องบนฮับสำหรับเชื่อมต่อกับเพลาอินพุต ด่านและยึดแน่นระหว่างมู่เล่และตะกร้าคลัตช์ จานขับเคลื่อนสำหรับรถยนต์นั่งส่วนใหญ่ติดตั้งสปริงแดมเปอร์ที่ช่วยให้การกระตุกและแรงสั่นสะเทือนราบรื่นขึ้น

แบริ่งแรงกดหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าตลับลูกปืนปลดจะอยู่ที่คลัตช์ปล่อยคลัตช์โดยตรงบนตัวเรือนกระปุกเกียร์ ตลับลูกปืนคลายได้รับการออกแบบให้ทำหน้าที่กับไดอะแฟรมสปริงของตะกร้าคลัตช์ ซึ่งจะเคลื่อนแผ่นกด ตลับลูกปืนถูกเคลื่อนย้ายโดยใช้ส้อมซึ่งทำงานโดยสายเคเบิลหรือคลัตช์ไฮดรอลิก

คลัตช์ดิสก์คู่แบบแห้งประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างเกือบเหมือนกัน ความแตกต่างอยู่ที่ดิสก์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวที่สองและตัวเว้นวรรคระหว่างดิสก์เท่านั้น คลัตช์ดังกล่าวสามารถส่งแรงบิดได้มากขึ้นจากเครื่องยนต์ไปยังระบบส่งกำลังและมีอายุการใช้งานที่ยาวนานพอสมควร อย่างไรก็ตามตามที่ได้แสดงให้เห็นแล้ว ดิสก์เดี่ยวแบบธรรมดาก็เพียงพอแล้วสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล

คลัตช์รถยนต์ทำงานอย่างไร

แม้ว่าอุปกรณ์คลัตช์จะดูซับซ้อนมาก แต่หลักการทำงานนั้นค่อนข้างง่าย เมื่อคุณกดแป้นเหยียบ ส้อมพร้อมตลับลูกปืนปลดจะทำหน้าที่บนไดอะแฟรมสปริง ซึ่งจะดึงแผ่นดันออกจากมู่เล่เป็นระยะทางหนึ่งและปล่อยอันที่ขับเคลื่อน - คลัตช์จะถูกปลดและเครื่องยนต์จะถูกปลดจาก ด่าน. เมื่อเหยียบแป้นคลัตช์ ผู้ขับขี่สามารถเปิด ปิด หรือเปลี่ยนเกียร์ได้

เมื่อปล่อยแป้นเหยียบ ส้อมจะเลื่อนตลับลูกปืนกันรุนออกจากตัวดึงตะกร้า ซึ่งจะเป็นการกดแผ่นดันเข้ากับมู่เล่ เนื่องจากความจริงที่ว่าระหว่างมู่เล่และตะกร้ามีดิสก์ขับเคลื่อนพร้อมวัสดุบุผิวเสียดทานจึงมีการส่งแรงบิดที่ราบรื่น ปล่อยแป้นคลัตช์ได้นุ่มนวลเพียงใด แรงบิดก็จะถูกถ่ายโอนอย่างราบรื่น

ทิปโทรนิค

กลไกการเปลี่ยนเกียร์ขั้นสูงที่ทำให้สามารถควบคุมไดนามิกของรถในโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ใดๆ นั้นเรียกกันโดยทั่วไปว่า ทิปโทรนิก (Tiptronic) ไม่ว่าคุณจะเบรก เร่งความเร็ว หรือเปลี่ยนเกียร์ต่ำ Tiptronic ทำหน้าที่ควบคุมไดนามิกได้อย่างดีเยี่ยม ซึ่งทำให้เกียร์ Tiptronic แตกต่างจากเกียร์อัตโนมัติทั่วไป

เป็นครั้งแรกที่ผู้ขับขี่รถยนต์ได้เรียนรู้เกี่ยวกับเครื่องหมายการค้า Tiptronic ในปี 1989 ตอนนั้นเองที่ยักษ์ใหญ่ที่มีชื่อเสียงในอุตสาหกรรมยานยนต์ของเยอรมันได้จดทะเบียนเครื่องหมายนี้ ในขั้นต้น Tiptronic ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับรถสปอร์ตที่ต้องการกลไกการเปลี่ยนเกียร์ที่สะดวกด้วยความเร็วสูง ระบบทำให้สามารถเปลี่ยนเกียร์ได้รวดเร็วขึ้น เนื่องจากคันควบคุมมีวิถีโคจรที่เล็กลง
>

รถยนต์หลายคันที่เกี่ยวข้องติดตั้งกระปุกเกียร์ด้วยระบบนี้ ระบบ Tiptronic ใช้ในกระปุกเกียร์อัตโนมัติ S-Tronic และ CVT ในรถยนต์มีการใช้อะนาล็อกของ Tiptronic - Steptronic (Steptronic) ชื่อของระบบ Tiptronic กลายเป็นชื่อที่ใช้ในครัวเรือนเนื่องจากการแพร่กระจายของโหมดแมนนวลในการส่งสัญญาณอัตโนมัติ

มีความเข้าใจผิดว่า Tiptronic เป็นองค์ประกอบแยกต่างหากของเกียร์อัตโนมัติที่ให้คุณเปลี่ยนไปใช้การควบคุมด้วยตนเอง แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น Tiptronic ไม่ใช่การออกแบบ แต่เป็นฟังก์ชั่น - กล่องเกียร์ได้รับการออกแบบและประกอบเข้ากับระบบ Tiptronic แล้ว เมื่อเลือกรถยนต์ผู้ที่ชื่นชอบรถหลายคนที่สนใจระบบนี้เชื่อคำสัญญาของผู้ขายว่าสามารถติดตั้ง Tiptronic ในกล่องเกียร์แบบคลาสสิกได้ในภายหลัง รู้ว่านี่คือการหลอกลวง!

หากต้องการเปิดใช้งานโหมด Tiptronic ให้ใช้คันเกียร์อัตโนมัติ เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้นให้ใส่ใจกับลิงค์ตัวเลือก - มันมีช่องเจาะพิเศษซึ่งระบุสัญลักษณ์ "+" และ "-"

มีรถยนต์หลายรุ่นที่มีสวิตช์พิเศษบนพวงมาลัยที่ให้คุณเปลี่ยนไปใช้การควบคุมกระปุกเกียร์ด้วยตนเอง แป้นเปลี่ยนเกียร์เหล่านี้มักถูกเรียกว่า "แพดเดิ้ล" และเมื่อคุณเลือกเกียร์ใดเกียร์หนึ่ง คุณจะเห็นภาพบนจอแสดงข้อมูล

หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการทำงานของกระปุกเกียร์มีโปรแกรมพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อเริ่มระบบ อุปกรณ์สองชิ้นมีหน้าที่รับผิดชอบในการเปิดใช้งานฟังก์ชัน Tiptronic: สวิตช์ในตัวเลือกเกียร์และสวิตช์ใต้พวงมาลัย

คันเกียร์สามารถติดตั้งสวิตช์ได้หลายตัว (1-3) สวิตช์หนึ่งมีหน้าที่ในการเปิดและปิด ส่วนอีกสองสวิตช์ให้คุณเปลี่ยนเป็นเกียร์ต่ำและเกียร์สูงสุด เมื่อกดสวิตช์สัญญาณจะเข้าสู่หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเปิดใช้งานอัลกอริทึมของโปรแกรม การเปลี่ยนเกียร์ดำเนินการผ่านชุดควบคุม

เมื่อกดกลีบดอก คนขับจะเปิดใช้งานกลไกที่เปลี่ยนเกียร์อัตโนมัติเป็นโหมดแมนนวลโดยไม่ต้องเปลี่ยนคันเกียร์ หากความจำเป็นในการใช้แพดเดิ้ลชิฟเตอร์หายไป และคนขับไม่ได้ใช้มันสักระยะหนึ่ง ระบบจะสั่งงานอัลกอริทึมที่ทำให้ชุดเกียร์กลับสู่โหมดอัตโนมัติ สิ่งนี้มีประโยชน์มากสำหรับผู้ขับขี่รถยนต์มือใหม่: แม้ว่าผู้ขับขี่จะลืมเปลี่ยนโหมด อัลกอริทึม "อัจฉริยะ" จะทำทุกอย่างด้วยตัวเอง

ฟังก์ชัน Tiptronic ที่ใช้งานในตัวแปรผันนั้นถูกกระตุ้นเนื่องจากอัลกอริทึมที่ตั้งโปรแกรมไว้ของอัตราทดเกียร์คงที่ในตัวแปรผัน

มัลติโทรนิค

multitronic CVT เป็นเกียร์แปรผันต่อเนื่องที่ดีที่สุดเท่าที่เคยมีมาในโลก ด้วยการใช้อุปกรณ์นี้ ไม่เพียงแต่เพิ่มความสบายในการขับขี่เท่านั้น แต่ยังทำให้เครื่องยนต์ประหยัดน้ำมันอย่างเหลือเชื่ออีกด้วย และคุณภาพไดนามิกก็ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ยานพาหนะ. ตามกฎแล้วมีการติดตั้ง Multitronic ในรถยนต์ระดับพรีเมียมของ Audi
กล่องเกียร์นี้ประกอบด้วยอุปกรณ์แปดอย่างที่ให้การขับขี่รถที่สมบูรณ์แบบอย่างแท้จริง คลัตช์แบบเปียกในที่นี้คือการรวมกันของคลัตช์แบบหลายแผ่นที่ส่งแรงเสียดทานไปข้างหน้าและถอยหลัง เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปของคลัตช์กระปุกเกียร์จัดให้มีการระบายความร้อนแบบบังคับโดยใช้ของเหลวทำงานแยกต่างหาก คลัตช์ที่ติดตั้งในมัลติโทรนิกเปรียบเทียบได้ดีกับทอร์กคอนเวอร์เตอร์ที่ใช้ในเกียร์อัตโนมัติทั่วไป เมื่อเทียบกับรุ่นหลัง คลัตช์มีขนาดเล็กกว่า น้ำหนักเบา และง่ายต่อการจัดการ
เพื่อให้แน่ใจว่าการขับขี่ที่สะดวกสบายเมื่อถอยหลังจะใช้กลไกของดาวเคราะห์ เมื่อเครื่องเดินหน้า คลัตช์เดินหน้าจะล็อกกระปุกเกียร์อย่างสมบูรณ์ เมื่อเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม คลัตช์ถอยหลังจะเริ่มทำงาน ปิดกั้นเฟืองวงแหวน ซึ่งทำให้เฟืองดาวเคราะห์เคลื่อนไปในทิศทางอื่น ในขณะเดียวกัน การพัฒนาความเร็วสูงเกินไปจะไม่ทำงาน: เมื่อถอยหลัง จะถูกจำกัดด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

multitronic ยังใช้ตัวแปรซึ่งจำเป็นสำหรับการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ที่ราบรื่น อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยรอกขับและมู่เล่ย์ขับเคลื่อนซึ่งแต่ละอันมีแผ่นดิสก์สองแผ่นที่มีพื้นผิวเป็นรูปกรวย ไดรฟ์เชื่อมต่อผ่านเกียร์กลางไปยังเพลาข้อเหวี่ยงในขณะที่แรงบิดจากไดรฟ์ขับเคลื่อนไปที่เกียร์หลัก นอกจากนี้รอกแต่ละตัวยังมีดิสก์แบบเคลื่อนย้ายได้หนึ่งแผ่น ซึ่งช่วยให้คุณเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกระหว่างการทำงานได้

เป็นครั้งแรกที่มีการแนะนำโซลูชันทางเทคนิคในมัลติโทรนิกส์ ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มจำนวนอัตราทดเกียร์ได้อย่างมาก สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากการใช้โซ่โลหะที่ทำงานเงียบที่สุด การลดสัญญาณรบกวนทำได้โดยใช้ลิงค์ที่มีขนาดต่างกัน
การขับเคลื่อนของมู่เล่ย์ทั้งสองรวมถึงการหนีบและการปรับกระบอกไฮดรอลิก หากจำเป็นต้องใช้อย่างแรกเพื่อกดโซ่เข้ากับแผ่นดิสก์กระบอกไฮดรอลิกแบบปรับจะทำหน้าที่ปรับอัตราทดเกียร์
Multitronic ใช้ระบบควบคุมเกียร์เฉพาะซึ่งประกอบด้วยชุดไฮดรอลิก เซ็นเซอร์อินพุต และชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์
องค์ประกอบแรกในรายการมีหน้าที่รับผิดชอบการทำงานของคลัตช์แรงเสียดทานและการระบายความร้อนด้วยความช่วยเหลือของปั๊มดีดออก สำหรับการทำงานของความดันและกระบอกสูบควบคุม และสำหรับควบคุมความดันของสารทำงาน
การไหลเวียนของของไหลทำงานนั้นมาจากปั้มน้ำมันแบบเกียร์ มันถูกทำให้เย็นลงโดยใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบน้ำมันกับน้ำ ซึ่งก็คือ ส่วนประกอบระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์

เซ็นเซอร์อินพุตทั้งหมดแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ต่อไปนี้:

• เซ็นเซอร์ควบคุมแรงดันของเหลว
• เซ็นเซอร์อุณหภูมิ
• เซ็นเซอร์ความเร็วที่เอาต์พุตและอินพุตของกระปุกเกียร์
• เซ็นเซอร์ตำแหน่งคันโยกตัวเลือก

ตัวเลือกอัตราทดเกียร์ที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ขับขี่และสภาพถนนโดยชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ หน่วยควบคุมจะกำหนดแรงดันที่เหมาะสมของสารทำงาน ณ เวลาใดเวลาหนึ่งโดยเน้นไปที่สัญญาณจากเซ็นเซอร์ และให้แรงดันนี้โดยดำเนินการกับโซลินอยด์วาล์ว
โหมดการควบคุมของ multitronic ซึ่งมีการเชื่อมต่อทางกลกับคันเกียร์ตรงกับโหมดเกียร์อัตโนมัติ นอกจากนี้สำหรับความเป็นไปได้ของการเร่งความเร็วรถอย่างรวดเร็วในกล่องนี้มีโหมดคิกดาวน์ นอกจากนี้ยังมีการใช้ฟังก์ชั่น Tiptronic โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่คุ้นเคยกับการใช้เกียร์ธรรมดา

กล่องเกียร์หุ่นยนต์ DSG

ปัจจุบัน AG ได้เปิดตัวการผลิตหุ่นยนต์ DSG หรือที่เรียกว่า Direct Shift Gearbox ซึ่งติดตั้งในรถยนต์นั่งที่ผลิตจำนวนมากเกือบทุกรุ่น และให้การเปลี่ยนเกียร์ที่รวดเร็วโดยไม่รบกวนกำลังเครื่องยนต์ เป็นคุณสมบัติของกล่องที่ดึงดูดความสนใจของผู้ขับขี่รถยนต์ในระดับที่มากขึ้น

เมื่อใช้กระปุกเกียร์หุ่นยนต์ การส่งแรงบิดอย่างต่อเนื่องโดยตรงจากเครื่องยนต์ไปยังล้อทำได้ผ่านคลัตช์สองตัวและแถวเกียร์ที่สอดคล้องกัน การออกแบบกล่องหุ่นยนต์ DSG ใหม่มีหกและเจ็ดขั้นตอน

กระปุกเกียร์ที่ 7 มีแรงบิดประมาณ 250 นิวตันเมตร และติดตั้งในรถยนต์คลาส B และ C รวมถึงคลาส D บางรุ่น กระปุกเกียร์ซึ่งมีหกขั้นสร้างแรงบิดเกือบ 350 นิวตันเมตร มักจะติดตั้งในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่มีเครื่องยนต์ที่ทรงพลังกว่า

ไปที่กระปุกเกียร์ ดีเอสจีเพิ่มอุปกรณ์ต่อไปนี้แล้ว:

• - เกียร์หลัก
• - สองเกียร์
• - คลัตช์ที่ 2
• - ความแตกต่าง
• - ระบบควบคุมกล่อง
• - ข้อเหวี่ยง (ตัว)

ไดอะแกรมของกล่อง DSG

ในกล่องใหม่ แรงบิดจะถูกส่งไปยังเกียร์สองแถวโดยคลัตช์ที่มีดิสก์ขับเคลื่อน การทำงานของมันจัดทำโดยมู่เล่ที่เชื่อมต่อกับแผ่นดิสก์ผ่านฮับอินพุตซึ่งจะโต้ตอบกับคลัตช์หลายแผ่นแรงเสียดทานสองตัวที่เชื่อมต่อกับแถวเกียร์โดยใช้ฮับหลักเดียวกัน
คลัตช์คู่ของกระปุกเกียร์ 6 สปีดเป็นแบบ "เปียก" เนื่องจากเต็มไปด้วยน้ำมัน ในขณะที่เกียร์ 7 สปีดเป็นแบบคลัตช์ธรรมดา การออกแบบ DSG นี้ช่วยให้ใช้น้ำมันเพียง 1.7 ลิตร ซึ่งช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องยนต์ได้อย่างมาก ปั๊มน้ำมันไฟฟ้ายังมีบทบาทสำคัญซึ่งแทนที่ปั๊มไฮดรอลิก
กลไกเกียร์แถวแรกใช้เมื่อถอยหลังและมีเกียร์เป็นเลขคี่ กระปุกเกียร์จำนวนคู่มีหน้าที่ในการเคลื่อนที่ของรถในเกียร์เดินหน้า ทั้งสองแถวมีรูปแบบของเพลาหลักและรองพร้อมชุดเกียร์
สำหรับการเปลี่ยนเกียร์และการควบคุมคลัตช์ ระบบพิเศษได้รับการพัฒนาซึ่งติดตั้ง:

• - เซ็นเซอร์อินพุต
• - ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์
• - กลไกการบริหาร
• - ชุดควบคุมไฮดรอลิกไฟฟ้า

ระบบทั้งหมดจะรวมกันเป็นโมดูลเดียวที่เรียกว่า เมคคาทรอนิกส์ ซึ่งติดตั้งอยู่ในห้องข้อเหวี่ยง เซ็นเซอร์อินพุตควบคุมความเร็วที่อินพุตและเอาต์พุตของกล่องหุ่นยนต์ DSG อุณหภูมิและความดันน้ำมัน และตำแหน่งของส้อมเมื่อเข้าเกียร์ หน่วยอิเล็กทรอนิกส์การควบคุมดำเนินการโดยอัลกอริธึมการควบคุมกระปุกเกียร์ตามสัญญาณเซ็นเซอร์
การทำงานของวงจรควบคุมไฮดรอลิกของกล่องหุ่นยนต์ได้รับการตรวจสอบโดยชุดควบคุมไฮดรอลิกไฟฟ้าซึ่งมีอุปกรณ์ดังต่อไปนี้:

• - มัลติเพล็กเซอร์
• - โซลินอยด์วาล์ว
• - หลอดกระจาย
• - วาล์วควบคุมแรงดัน

มัลติเพล็กเซอร์ที่ติดตั้งอยู่ในกระปุกเกียร์จะควบคุมการทำงานของกระปุกเกียร์โดยใช้โซลินอยด์วาล์ว วาล์วควบคุมแรงดันและโซลินอยด์วาล์วเป็นกลไกหลักในระบบควบคุม Direct Shift Gearbox โซลินอยด์วาล์วเปลี่ยนเกียร์และสปูลวาล์วจะทำงานโดยใช้คันเกียร์
การทำงานของ DSG ใหม่นั้นดำเนินการโดยการเปิดเกียร์ของทุกแถวตามลำดับและในระหว่างการทำงานของหนึ่งในเกียร์เครื่องจะเลือกอันที่สองและเตรียมพร้อมสำหรับการเปิดซึ่งดำเนินการโดยซิงโครไนเซอร์และ คลัตช์ การทำงานนี้ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ด้วยบูสเตอร์ไฮดรอลิก
นวัตกรรมทั้งหมดที่ใช้ใน DSG ช่วยให้รถสามารถรับความเร็วได้อย่างรวดเร็วซึ่งใช้ในรถสปอร์ตได้สำเร็จและไม่อนุญาตให้คุณสูญเสียวินาทีอันมีค่า เมื่อถูกสร้างขึ้น เป้าหมายคือเพื่อลดการสูญเสียแรงบิด ซึ่งจะสร้างภาระหนักให้กับระบบส่งกำลังและคลัตช์ ผู้ขับขี่สังเกตว่ากระปุกเกียร์รุ่นใหม่นั้นนุ่มนวลขึ้นทำงานได้ดีกับรถยนต์ที่มีแรงบิดน้อยกว่าและช่วยให้คุณประหยัดเชื้อเพลิงได้อย่างมาก

กระปุก​เกียร์​ทำ​หน้าที่​เปลี่ยน​แรง​ดึง​บน​ล้อ​ของ​รถ โดย​ขึ้น​อยู่​กับ​แรง​ต้านทาน​ต่อ​การ​เคลื่อนที่ และ​ให้​รถ​เคลื่อนที่​ถอยหลัง นอกจากนี้ กระปุกเกียร์ยังช่วยให้สามารถถอดล้อขับเคลื่อนของรถออกจากเครื่องยนต์ได้ เมื่อปิดเกียร์ จึงมั่นใจได้ว่ามีความเป็นไปได้ในการสตาร์ทเครื่องยนต์และเดินเบา

กระปุกเกียร์เป็นกลไกที่ประกอบด้วยชุดเกียร์ที่สามารถใช้งานร่วมกันได้หลายแบบ

การรวมกันของการมีส่วนร่วมของกล่องเกียร์แต่ละชุดเรียกว่าสเตจหรือเกียร์ จำนวนขั้นตอน (เกียร์) ในกระปุกเกียร์ขึ้นอยู่กับการออกแบบของรถและโดยปกติจะเป็นสามถึงห้า (ไม่นับเกียร์ถอยหลัง) ด้วยเหตุนี้กระปุกเกียร์จึงเรียกว่าสามสปีดสี่สปีดและห้าสปีด

ข้าว. กล่องเกียร์ของรถยนต์ GAZ-69 และ GAZ-69A: 1 - ซีลน้ำมัน; 2 - ฝาครอบเหวี่ยงด้านหลัง; 3 - ลูกปืนของเพลารอง; 4 - เรือนเกียร์; 5 - แหวนเหวี่ยงน้ำมัน 6 - เพลารอง; 7 - ทางแยกสำหรับเปลี่ยนเกียร์ (แคร่) ของเกียร์แรกและเกียร์ถอยหลัง 8 - เกียร์ (แคร่) ของเกียร์แรกและเกียร์ถอยหลัง 9 - คันเกียร์; 10 - ฝาครอบข้อเหวี่ยงด้านบน; 11 - เกียร์สอง เกียร์; 12 - บูชเกียร์สอง; 13 - เกียร์วงแหวนของเกียร์สอง 14 - การขนส่งของเกียร์สองและสาม 15 - ส้อมแคร่ของเกียร์สองและสาม; 16 - ดุมฟัน; 17 - ชิม; 18 - แหวนแทง; 19 - วงแหวนเกียร์ของเกียร์สาม 20 - เกียร์สาม; 21 - แบริ่งลูกกลิ้ง; 22 - ตลับลูกปืนเพลาอินพุต; 23 - เพลาอินพุต; 24 - ฝาครอบข้อเหวี่ยงด้านหน้า; 25 - แหวนเหวี่ยงน้ำมัน 26 - แบริ่งลูกกลิ้งเพลากลาง 27, 29, 32 และ - เกียร์ของเพลากลาง 28 - ปลั๊กระบายข้อเหวี่ยง; 30 - แกนของเพลากลาง 31 - เพลากลาง 34 - เกียร์ถอยหลังระดับกลาง

การมีส่วนร่วมของเกียร์หลายคู่นั้นดำเนินการโดยใช้แคร่ (เกียร์) ที่เคลื่อนที่ไปตามเพลาของกล่อง กล่องจะแบ่งออกเป็นสองทาง (สองแคร่) และสามทาง (สามแคร่) ขึ้นอยู่กับจำนวนของแคร่ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้

หลักการทำงานของกระปุกเกียร์รถยนต์

หลักการทำงานของกระปุกเกียร์รถยนต์ไม่ว่าการออกแบบและจำนวนเกียร์จะเหมือนกันก็ตาม พิจารณาการออกแบบและการใช้งานโดยใช้ตัวอย่างกระปุกเกียร์สองทางแบบสามขั้นตอนของรถยนต์ GAZ-69A และ GAZ-69

เพลาหลัก (ไดรฟ์) 23 ประกอบเข้ากับเกียร์ 20 ของเกียร์สามและเกียร์วงแหวน 19 เพลาอินพุตเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ผ่านคลัตช์

เพลารอง (ขับเคลื่อน) 6 ยังคงเป็นความต่อเนื่องของเพลาหลักและอยู่ในแกนเดียวกัน ก้านเพลาขาออกอยู่ในแบริ่งลูกกลิ้ง 21 ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ปลายเพลาอินพุต เพลารองจึงสามารถหมุนได้อย่างอิสระจากแกนหลัก

มีการติดตั้งเกียร์ 8 และ 11 สองตัวและดุมฟัน 16 บนเพลารอง เกียร์ 8 (แคร่) นั่งอยู่บนเพลาบนเส้นโค้งและสามารถเคลื่อนไปตามแกนได้ เกียร์ 11 มีวงแหวนเกียร์ 13 ติดตั้งอยู่บนเพลาขาออกบนบูชสีบรอนซ์ 12 ดังนั้นมันจึงหมุนได้อย่างอิสระบนเพลา มีการติดตั้งแคร่ 14 ของเกียร์สองและสามบนฮับซึ่งเคลื่อนที่ไปตามฮับ

เพลากลาง 31 เป็นบล็อกของเกียร์ 27, 29, 32 และ 33 หมุนอย่างอิสระบนแกน 30

เกียร์กลางย้อนกลับ 34 ติดตั้งอยู่บนเพลาบนบูชทองสัมฤทธิ์และหมุนได้อย่างอิสระบนเพลา

เพลาหลักและรองติดตั้งอยู่ในซ็อกเก็ตของกล่องข้อเหวี่ยงบนตลับลูกปืน 22 และ 3 แกน 30 ของเพลากลางได้รับการแก้ไขในที่นั่งข้อเหวี่ยงโดยไม่เคลื่อนที่ในขณะที่เพลากลาง 31 หมุนบนแกนบนแบริ่งลูกกลิ้ง 26. แกนของเกียร์ถอยหลังระดับกลางได้รับการแก้ไขอย่างไม่เคลื่อนไหวในซ็อกเก็ตพิเศษของห้องข้อเหวี่ยง

เกียร์ 20 ของเพลาอินพุตพร้อมเกียร์ 27 ของเพลากลางรวมถึงเกียร์ 33 พร้อมเกียร์กลาง 34 ย้อนกลับนั้นมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่อง ในการมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่องยังมีเฟือง 29 ของเพลากลางและเฟือง 11 ของเพลารอง แคร่ 8 และ 14 สามารถเคลื่อนที่ไปตามเพลารองและประกอบ: แคร่ 14 ที่มีฟันภายในพร้อมเฟืองวงแหวน 19 ของเฟือง 20 ของเพลาอินพุตหรือกับเฟืองวงแหวน 13 ของเฟือง 11 แคร่ 8 พร้อมเกียร์ 32 หรือ 34

ด้วยตำแหน่งของแคร่ที่แสดงในรูป แรงบิดจากเครื่องยนต์จะถูกส่งจากเพลาเข้าผ่านเกียร์ 20 และ 27 ไปยังชุดเกียร์เพลากลาง

อย่างไรก็ตาม แรงบิดจะไม่ถูกส่งไปยังเพลารอง เนื่องจากตำแหน่งที่ปรากฎของแคร่ 8 และ 14 เพลารองจะถูกปลดออกจากทั้งเพลาหลักและเพลากลาง ตำแหน่งนี้ของรถม้าเรียกว่าเป็นกลาง แคร่ม้าจะอยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลางเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์และเครื่องยนต์เดินเบาอยู่

ข้าว. รูปแบบการเปลี่ยนเกียร์และการส่งแรงบิดในกระปุกเกียร์สามสปีดของรถยนต์ GAZ-69 และ GAZ-69A: a - เกียร์แรก; ข - เกียร์สอง; c - เกียร์สาม; g - ย้อนกลับ; I - ตำแหน่งของคันโยกเมื่อเข้าเกียร์แรก II - ตำแหน่งของคันโยกเมื่อเข้าเกียร์สอง III - ตำแหน่งของคันโยกเมื่อเข้าเกียร์สาม IV - ตำแหน่งคันโยกเมื่อถอยหลัง

เพื่อให้รถเคลื่อนที่ได้ จำเป็นต้องส่งแรงบิดไปยังเพลารอง ในการทำเช่นนี้ แคร่ 8 หรือ 14 ควรมีส่วนร่วมกับหนึ่งในเกียร์ของเพลากลาง ซึ่งจะรับประกันอัตราทดเกียร์สูงสุด และดังนั้นแรงบิดสูงสุดบนเพลาขาออก เลื่อนแคร่ 8 ไปทางขวาแล้วเข้าเกียร์ 32 ของเพลากลางดังแสดงในรูปที่ ก. ตำแหน่งของแคร่นี้สอดคล้องกับเกียร์แรก

ในการเปิดเกียร์สองจำเป็นต้องปลดแคร่ 8 ออกจากเกียร์ 32 จากนั้นเคลื่อน (ในรูปที่ ข ไปทางซ้าย) แคร่ 14 เข้าสู่ส่วนหลังเพื่อเข้าปะทะกับเฟืองวงแหวน 13 ของเฟือง 11 ซึ่งทำงานอย่างต่อเนื่องกับเกียร์ 29 ของเพลากลาง

คุณต้องเปลี่ยนจากเกียร์สองไปสามตามลำดับเดียวกับจากเกียร์หนึ่งไปเกียร์สอง ในกรณีนี้ แคร่ 14 หลุดออกจากวงแหวนเฟือง 13 ของเฟือง 11 และประกอบเข้ากับเฟืองวงแหวน 19 ของเฟือง 20 ของเพลาอินพุต (รูปที่ C) เพลาหลักและรองเริ่มหมุนเป็นหนึ่งเดียว .

ในการถอยหลัง ควรย้ายแคร่ทั้งสองตัวไปที่ตำแหน่งที่เป็นกลาง จากนั้นให้เลื่อนแคร่ 8 ไปทางซ้ายและเข้าเกียร์กลาง 34 ในการถอยหลัง ในกรณีนี้ทิศทางการหมุนของเพลารองจะเปลี่ยนเป็นตรงกันข้าม

สำหรับการเปลี่ยนเกียร์ที่ง่ายดายและปราศจากแรงกระแทก จำเป็นต้องมีความเร็วรอบของเกียร์ที่เข้าเกียร์เท่ากัน ความเร็วรอบนอกของเกียร์ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของเพลาที่มันนั่งและเส้นผ่านศูนย์กลาง: ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของเกียร์และจำนวนรอบของเพลามากเท่าไหร่ ความเร็วรอบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เพื่ออำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนเกียร์โดยไม่กระแทกและลดการสึกหรอของฟันเฟืองในกระปุกเกียร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระปุกเกียร์ของรถยนต์ GAZ-69A และ GAZ-69 จึงมีอุปกรณ์พิเศษมาให้ - ซิงโครไนเซอร์สำหรับเกียร์สองและสาม

ซิงโครไนเซอร์จะปรับความเร็วรอบของการหมุนของเฟืองให้เท่ากันก่อนที่จะเข้าเกียร์ โดยจะจัดดังนี้ ที่ส่วนท้ายของเพลารอง 1 ดุมฟัน 6 ของซิงโครไนเซอร์จะติดตั้งอยู่บนร่องฟันและยึดด้วยแหวนยึด 14 ที่ฟันด้านนอกของฮับมีการติดตั้งแคร่ 10 ของเกียร์สองและสามซึ่งปิดด้วยส้อม 8. ตัวเลื่อน 11 ของอุปกรณ์บล็อกถูกติดตั้งในสามร่องของฮับซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยลูก 9 ของแคลมป์ ไปที่แคร่ 10. ทั้งสองด้านของฮับมีวงแหวนบรอนซ์ปิดกั้น 4. วงแหวนปิดกั้นแต่ละอันมีเฟืองวงแหวนและร่อง 47 สำหรับตัวเลื่อน พื้นผิวด้านในของวงแหวนทำเป็นรูปกรวย

ซิงโครไนเซอร์ตั้งอยู่ระหว่างขอบเฟือง 13 ของเฟือง 15 ของเพลาอินพุตและขอบเฟือง 3 ของเฟือง 2 ของเฟืองที่สอง ฐานของขอบเกียร์ของเกียร์ 2 และ 15 มีพื้นผิวเป็นรูปกรวย

ข้าว. อุปกรณ์และรูปแบบการทำงานของซิงโครไนเซอร์ของกระปุกเกียร์: a - ตำแหน่งของชิ้นส่วนของซิงโครไนเซอร์เมื่อปรับความเร็วรอบข้างให้เท่ากัน b - ตำแหน่งของชิ้นส่วนซิงโครไนเซอร์พร้อมกับเกียร์; ใน - รายละเอียดของซิงโครไนซ์; 1 - เพลารองของกระปุกเกียร์; 2 - เกียร์สอง เกียร์; 3 - เกียร์วงแหวนของเกียร์สอง 4 - วงแหวนปิดกั้น; 5 - แหวนรอง; 6 - ดุมเกียร์; 7 - สปริง; 8 - ส้อมแคร่ของเกียร์สองและสาม; 9 - ลูกยึด; 10 - การขนส่งของเกียร์สองและสาม 11 - ตัวเลื่อน; 12 - ชิม; 13 - ขอบเกียร์ของเฟืองเพลาอินพุต 14 - แหวนล็อคของดุมฟัน; 15 - เกียร์ของเพลาอินพุต 16 - เพลาอินพุต; 17 - ร่องสำหรับตัวเลื่อนฮับ

เมื่อเปิดเกียร์สองหรือสามแคร่เลื่อนซิงโครไนเซอร์ 10 จะเคลื่อนไปพร้อมกับแถบเลื่อน 11 ไปตามฮับ 6 โดยใช้อุปกรณ์สวิตชิ่งแถบเลื่อนที่รวมอยู่ในร่อง 17 ของวงแหวนปิดกั้น 4 กดวงแหวนเข้ากับกรวย พื้นผิวของเฟืองวงแหวนเกียร์ที่สอดคล้องกัน เนื่องจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวสัมผัสเรียว แหวนกั้นจะเลื่อนเล็กน้อยในทิศทางการหมุนของเฟืองวงแหวนจนกระทั่งร่องหยุดชนกับพื้นผิวด้านข้างของแถบเลื่อน ในเวลาเดียวกันพื้นผิวมุมเอียงของปลายฟันของแคร่ 10 ซึ่งวางชิดกับพื้นผิวมุมเอียงของปลายฟันของวงแหวน 4 ไม่อนุญาตให้ฟันเข้าที่ซึ่งเป็นผลมาจากการที่วงแหวน 4 ถูกกดอย่างแรงกับพื้นผิวรูปกรวยของเฟืองวงแหวน อันเป็นผลมาจากการเสียดสีที่รุนแรงของกรวย, ความเร็วในการหมุนของเพลาจะเท่ากัน, แคร่ 10 เคลื่อนที่ต่อไป, บีบลูกบอล 9 ของตัวยึด, และฟันของมันเข้าไปในช่องว่างของฟันของมงกุฎ 13, เปิดเกียร์ที่เกี่ยวข้องอย่างเงียบ ๆ

กระปุกเกียร์ถูกควบคุมโดยคันโยก 6; แกว่งไปที่ลูกหมากของฝาครอบเรือนเกียร์

ในฝาครอบเดียวกันมีการติดตั้งแถบเลื่อน 3 และ 12 สองตัวในซ็อกเก็ตซึ่งสามารถเลื่อนไปตามแกนได้ในขณะที่เลื่อนเข้าไปในซ็อกเก็ตของฝาครอบกล่อง ตัวเลื่อนแต่ละตัวเชื่อมต่อกับส้อม: ตัวเลื่อน 12 ของเกียร์แรกและแคร่กลับด้วยส้อม 11, ตัวเลื่อน 3 ของแคร่ของเกียร์สองและสามด้วยส้อม 10

ปลายของส้อมพอดีกับร่องรูปวงแหวนในแคร่และไม่ได้ป้องกันไม่ให้แคร่หมุนอย่างอิสระพร้อมกับเพลารอง ด้วยการเคลื่อนที่ตามยาวของส้อม รถม้าจะเคลื่อนที่ไปตามเพลาและจึงเข้าเกียร์ที่เกี่ยวข้อง โดยการเลื่อนคันโยกและด้วยเหตุนี้ส้อมที่มีรถม้าจึงเปลี่ยนเกียร์ในกล่อง

เพื่อป้องกันการปลดเกียร์โดยพลการและการรวมหลายเกียร์พร้อมกันกลไกการเปลี่ยนเกียร์มีอุปกรณ์พิเศษ - ที่หนีบ (ตัวหยุด) - เพื่อยึดคันโยกในตำแหน่งที่แน่นอนและล็อคที่ไม่อนุญาตให้รวมหลายเกียร์พร้อมกัน

ในกระปุกเกียร์สามสปีดพร้อมตัวเลื่อนสองตัว ตัวล็อคยังทำหน้าที่เป็นตัวล็อคอีกด้วย

ข้าว. กลไกการเปลี่ยนเกียร์ของกระปุกเกียร์ของรถยนต์ GAZ-60 และ GAZ-69A: 1 - สลักสปริง; ฝาครอบ 2 ข้างของกล่องเกียร์ 3 - ตัวเลื่อนแคร่ของเกียร์สองและสาม; 4 - ตัวยึดบีบ; 5 - สปริงของตัวยึดบีบ; 6 - คันเกียร์; 7 - สปริงคันเกียร์ 8 - หมวก; 9 - ลูกปืน; 10 - ส้อมแคร่ของเกียร์สองและสาม; 11 - ส้อมแคร่ของเกียร์แรกและเกียร์ถอยหลัง 12 - ตัวเลื่อนแคร่ของเกียร์แรกและเกียร์ถอยหลัง 13 - ล็อคแครกเกอร์

สลักประกอบด้วยแครกเกอร์กลวงสองตัว 13 ตัวเลื่อนในช่องพิเศษที่ทำในฝาครอบกระปุกเกียร์ ภายใต้การกระทำของสปริง 1 แครกเกอร์จะกระโดดเข้าไปในช่องที่อยู่ในตำแหน่งที่สอดคล้องกันของแถบเลื่อน แคร็กเกอร์ยึดสไลเดอร์ไว้อย่างแน่นหนาจากการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นเอง และยังป้องกันความเป็นไปได้ที่สไลเดอร์ทั้งสองจะเคลื่อนไหวพร้อมกัน

เป็นไปไม่ได้ที่จะเลื่อนแถบเลื่อนทั้งสองพร้อมกันและเปิด ดังนั้น เกียร์สองอันพร้อมกันด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ ทันทีที่แถบเลื่อนอันใดอันหนึ่งขยับมากจนแครกเกอร์หลุดออกมาจากช่อง แครกเกอร์ทั้งสองจะถูกดันเข้ามาใกล้กัน ความยาวทั้งหมดของแครกเกอร์แบบเลื่อนถูกเลือกไว้เพื่อไม่ให้แคร็กเกอร์ตัวที่สองหลุดออกจากช่องของตัวเลื่อนที่อยู่ติดกันได้อีกต่อไป และทำให้ตัวเลื่อนถูกล็อคอย่างแน่นหนา

เพื่อป้องกันการเข้าเกียร์ถอยหลังโดยไม่ตั้งใจ ในฝาครอบกระปุกเกียร์ใต้ลูกหมากเล็กน้อยจะมีตัวยึดบีบ 4 พร้อมสปริง 5 ที่กดปลายคันเกียร์ 6 ดังนั้นในการเข้าเกียร์ถอยหลัง (และเกียร์แรก) ต้องใช้แรงที่เพิ่มขึ้นกับคันโยกเพื่อให้ตัวยึดไปด้านข้าง

มันถูกเทลงในกล่องเกียร์จนถึงระดับรูปลั๊กควบคุม

รถยนต์ทุกคันที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในจะมีกระปุกเกียร์อยู่ในการออกแบบ หน่วยนี้มีหลายประเภท แต่ประเภทที่พบมากที่สุดคือเกียร์ธรรมดา (เกียร์ธรรมดา) ติดตั้งรถยนต์ทั้งในและต่างประเทศ

กระปุกเกียร์ใช้เพื่อเปลี่ยนอัตราส่วนของความเร็วในการหมุนจากเครื่องยนต์ไปยังล้อ วิธีการสลับระหว่างขั้นตอน (เกียร์) ของกระปุกเกียร์นี้เป็นแบบแมนนวล (เชิงกล) ซึ่งให้ชื่อกับชุดประกอบทั้งหมด คนขับตัดสินใจโดยอิสระว่าควรรวมค่าอัตราทดเกียร์คงที่ใด (เกียร์ทดเฟือง) ในช่วงเวลาปัจจุบัน

เกียร์ธรรมดาสมัยใหม่

นอกจากนี้ เกียร์ธรรมดายังให้คุณเปลี่ยนเป็นโหมดถอยหลัง ซึ่งรถจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม นอกจากนี้ยังมีโหมดเป็นกลางเมื่อไม่มีการส่งการหมุนจากมอเตอร์ไปยังล้อ

หลักการทำงานและอุปกรณ์

กระปุกเกียร์เป็นกระปุกเกียร์แบบปิดหลายขั้นตอน เฟืองเกลียวมีความสามารถในการสลับกันและเปลี่ยนความเร็วระหว่างเพลาอินพุตและเอาต์พุต นี่คือหลักการของกระปุกเกียร์

คลัตช์

กล่องคู่มือทำงานควบคู่กับคลัตช์ ชุดประกอบนี้ช่วยให้คุณสามารถถอดมอเตอร์ออกจากชุดเกียร์ได้ชั่วคราว การดำเนินการดังกล่าวทำให้สามารถเปลี่ยนเกียร์ (ระยะ) ได้อย่างไม่ลำบากโดยไม่ต้องปิดความเร็วเครื่องยนต์

จำเป็นต้องใช้บล็อกคลัตช์เนื่องจากแรงบิดที่สำคัญส่งผ่านเกียร์ธรรมดา

เกียร์และเพลา

ในกล่องเกียร์แบบดั้งเดิมใด ๆ พวกมันจะอยู่ขนานกับแกนของเพลาที่ใช้เกียร์ ร่างกายทั่วไปเรียกว่าข้อเหวี่ยง ที่นิยมมากที่สุดคือ บริษัท สามเพลาและสองเพลา

ในสามเพลามีสามเพลา:

• คนแรกคือผู้นำ
• ที่สองคือระดับกลาง
• ที่สามคือผู้ติดตาม

เพลาแรกเชื่อมต่อกับคลัตช์บนพื้นผิวของมันจะถูกตัดเส้นโค้งซึ่งแผ่นคลัตช์จะเคลื่อนที่ จากแกนนี้ การหมุนจะถูกส่งไปยังเพลากลางที่เชื่อมต่ออย่างเหนียวแน่นกับเฟืองเพลาอินพุต

เพลาขับของเกียร์ธรรมดามีตำแหน่งเฉพาะ มันอยู่ร่วมกับไดรฟ์และเชื่อมต่อกับมันผ่านแบริ่งที่อยู่ภายในเพลาแรก สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการหมุนที่เป็นอิสระ บล็อกของเกียร์ที่มีเพลาขับไม่มีการยึดที่แน่นหนาและเกียร์จะถูกคั่นด้วยคลัตช์ซิงโครไนเซอร์พิเศษ หลังนั่งอย่างแน่นหนาบนเพลาขับ แต่สามารถเคลื่อนไปตามแกนตามแนวเส้นโค้งได้

ปลายของข้อต่อมีขอบเฟืองที่สามารถเชื่อมต่อกับขอบเดียวกันซึ่งอยู่ที่ปลายของเฟืองเพลาขับ การออกแบบกระปุกเกียร์ที่ทันสมัยถือว่ามีซิงโครไนเซอร์ดังกล่าวในเกียร์เดินหน้าทั้งหมด

เมื่อเปิดโหมดเกียร์ว่าง เกียร์จะหมุนอย่างอิสระ และคลัตช์ซิงโครไนเซอร์ทั้งหมดจะอยู่ในตำแหน่งเปิด เมื่อผู้ขับขี่บีบคลัตช์และเปลี่ยนคันโยกไปที่ขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง ในตอนนี้ ทางแยกในกล่องเกียร์จะเคลื่อนคลัตช์เข้าปะทะกับคู่ของมันที่ส่วนท้ายของเกียร์ ดังนั้นเฟืองจึงติดอยู่กับเพลาอย่างแน่นหนาและไม่เลื่อนไปมา แต่รับประกันการส่งกำลังของการหมุนและแรง

เกียร์ธรรมดาส่วนใหญ่ใช้เกียร์แบบเฮลิคอล ซึ่งสามารถรับแรงได้มากกว่าเกียร์แบบเดือย และมีเสียงดังน้อยกว่าด้วย ทำจากเหล็กกล้าอัลลอยด์สูง หลังจากนั้นจึงทำการชุบแข็งที่ HDTV และทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อลดความเครียด สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานสูงสุด

สำหรับกล่องสองเพลาจะมีการเชื่อมต่อเพลาขับกับบล็อกคลัตช์ด้วย บล็อกของเกียร์ตั้งอยู่บนเพลาขับซึ่งแตกต่างจากการออกแบบสามเพลาไม่ใช่หนึ่งเดียว ไม่มีเพลากลางและเพลาขับขนานกับเพลานำ เฟืองบนเพลาทั้งสองหมุนอย่างอิสระและทำงานอยู่เสมอ

เพลาขับติดตั้งเฟืองขับสุดท้ายแบบตายตัว คลัตช์ซิงโครไนซ์อยู่ระหว่างเกียร์ที่เหลือ รูปแบบของกระปุกเกียร์เชิงกลในแง่ของการทำงานของซิงโครไนเซอร์นั้นคล้ายกับโครงร่างสามเพลา ข้อแตกต่างคือไม่มีเกียร์ตรง และแต่ละสเตจมีเกียร์เชื่อมต่อเพียงคู่เดียว แทนที่จะเป็นสองคู่

อุปกรณ์สองเพลาของเกียร์ธรรมดามีประสิทธิภาพมากกว่าสามเพลา แต่มีข้อจำกัดในการเพิ่มอัตราทดของเกียร์ ด้วยคุณสมบัตินี้ การออกแบบจึงใช้เฉพาะในรถยนต์นั่งเท่านั้น

เครื่องซิงโครไนซ์

กล่องเกียร์เชิงกลที่ทันสมัยทั้งหมดติดตั้งซิงโครไนเซอร์ เครื่องจักรต้องบีบสองครั้งเพื่อให้ความเร็วรอบของเกียร์เท่ากัน และสามารถเปลี่ยนเกียร์ได้ นอกจากนี้ซิงโครไนเซอร์ไม่ได้ติดตั้งบนกระปุกเกียร์ที่มีเกียร์จำนวนมากซึ่งบางครั้งอาจมากถึง 18 ขั้นซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับอุปกรณ์พิเศษเนื่องจากเป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิค สำหรับการเปลี่ยนเกียร์อย่างรวดเร็ว รถสปอร์ตอาจไม่มีซิงโครไนเซอร์ในเกียร์ธรรมดา

ซิงโครไนซ์เกียร์ธรรมดา

รถยนต์ที่ผู้ขับขี่ส่วนใหญ่ใช้ติดตั้งซิงโครไนเซอร์เนื่องจากกระปุกเกียร์ของรถไม่เป็นมิตรหากไม่มีซิงโครไนเซอร์ องค์ประกอบเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เงียบและการปรับความเร็วของเกียร์

เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของดุมล้อมีร่องแบบร่องลึก เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ไปตามแกนของเพลารอง ในขณะเดียวกันความแข็งแกร่งดังกล่าวช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งกำลังขนาดใหญ่

ซิงโครไนเซอร์ทำงานในลักษณะนี้ เมื่อผู้ขับขี่เปิดเกียร์ คลัตช์จะถูกป้อนไปยังเกียร์ที่ต้องการ ระหว่างการเคลื่อนที่ แรงจะถูกส่งไปยังหนึ่งในวงแหวนล็อคของคลัตช์ เนื่องจากความเร็วที่แตกต่างกันระหว่างเกียร์และคลัตช์ พื้นผิวรูปกรวยของฟันจึงมีปฏิสัมพันธ์กับแรงเสียดทาน เธอหมุนวงแหวนปิดกั้นจนสุด

การทำงานของซิงโครไนซ์

ฟันของส่วนหลังถูกยึดเข้ากับฟันของข้อต่อ ดังนั้นการเคลื่อนตัวของข้อต่อจึงเป็นไปไม่ได้ คลัตช์ทำงานโดยไม่มีแรงต้านด้วยเม็ดมะยมขนาดเล็กบนเกียร์ เกียร์เนื่องจากการเชื่อมต่อดังกล่าวถูกบล็อกอย่างแน่นหนาด้วยคลัตช์ กระบวนการนี้เกิดขึ้นในเสี้ยววินาที ซิงโครไนเซอร์หนึ่งตัวมักจะให้สองเกียร์

ขั้นตอนการเปลี่ยนเกียร์

กลไกที่เกี่ยวข้องรับผิดชอบขั้นตอนการเปลี่ยน สำหรับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนล้อหลัง คันโยกจะติดตั้งโดยตรงบนเรือนเกียร์ธรรมดา กลไกทั้งหมดซ่อนอยู่ภายในตัวเครื่อง และปุ่มเปลี่ยนเกียร์จะควบคุมโดยตรง ข้อตกลงนี้มีข้อดีและข้อเสีย

• โซลูชันการออกแบบที่เรียบง่าย
• สร้างความชัดเจนในการเปลี่ยน;
• การออกแบบที่ทนทานยิ่งขึ้นสำหรับการใช้งาน

• ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะใช้การออกแบบที่มีมอเตอร์ด้านหลัง
• ไม่ใช้กับรถขับเคลื่อนล้อหน้า

รถยนต์ที่มีเพลาขับหน้าติดตั้งคันเกียร์ในตำแหน่งต่อไปนี้:

• พื้นระหว่างที่นั่งคนขับและผู้โดยสารด้านหน้า
• บนคอพวงมาลัย
• ใกล้แผงหน้าปัด

การควบคุมระยะไกลของกล่องสำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้าทำได้โดยใช้แท่งหรือหลังเวที การออกแบบนี้ยังมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

• การจัดวางคันโยกที่สะดวกสบายยิ่งขึ้นสำหรับการเปลี่ยนเกียร์
• การสั่นสะเทือนจากกล่องจะไม่ถูกส่งไปยังคันเกียร์ธรรมดา
• ให้อิสระในการออกแบบและเค้าโครงทางวิศวกรรมมากขึ้น

• ความทนทานน้อยลง
• ฟันเฟืองอาจปรากฏขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
• จำเป็นต้องมีการปรับแท่งเป็นระยะ
• ความชัดเจนมีความแม่นยำน้อยกว่า ตรงข้ามกับการระบุโดยตรงบนเคส

แม้ว่ากลไกเปิด / ปิดเกียร์จะมีไดรฟ์หลายแบบ แต่กลไกในกระปุกเกียร์ส่วนใหญ่ก็มีการออกแบบที่คล้ายกัน มันขึ้นอยู่กับแท่งที่เคลื่อนย้ายได้ซึ่งอยู่ในฝาครอบตัวเรือนรวมถึงส้อมที่ยึดอย่างแน่นหนาบนแท่ง

กลไกการเปลี่ยนเกียร์ Lada Granta

ส้อมในครึ่งวงกลมเข้าไปในร่องของคลัตช์ซิงโครไนเซอร์ นอกจากนี้ในเกียร์ธรรมดายังมีอุปกรณ์ที่จะปกป้องกลไกจากการไม่มีส่วนร่วมหรือจากการปลดเกียร์โดยไม่ได้รับอนุญาตรวมถึงการเปิดใช้งานสองขั้นตอนพร้อมกัน

ข้อดีและข้อเสียของเกียร์ธรรมดา

กลไกทุกประเภทมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง พิจารณาที่เกียร์ธรรมดา

ข้อดี:

• การออกแบบมีต้นทุนต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับแอนะล็อก
• มีน้ำหนักน้อยกว่าและมีประสิทธิภาพสูงกว่า
• ไม่ต้องการเงื่อนไขการระบายความร้อนแบบพิเศษเมื่อเทียบกับระบบเกียร์อัตโนมัติ
• รถยนต์ทั่วไปที่มีเกียร์ธรรมดามีพารามิเตอร์ที่ประหยัดกว่าและมีการเร่งความเร็วซึ่งแตกต่างจากรถยนต์ทั่วไปที่มีเกียร์อัตโนมัติ
• ความเรียบง่ายและความซับซ้อนทางวิศวกรรมของการออกแบบ
• ความน่าเชื่อถือระดับสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนาน
• ไม่ต้องการการบำรุงรักษาเฉพาะและวัสดุสิ้นเปลืองหรือวัสดุซ่อมแซมที่หายาก
• ผู้ขับขี่มีเทคนิคการขับขี่ที่หลากหลายยิ่งขึ้นในสภาวะที่หนาวจัด ออฟโรด ฯลฯ
• รถสตาร์ทได้ง่ายด้วยการผลักและสามารถลากด้วยความเร็วและระยะทางใดก็ได้
• มีความเป็นไปได้ทางเทคนิคในการแยกมอเตอร์และระบบส่งกำลังออกจากกันโดยสมบูรณ์ ตรงกันข้ามกับระบบส่งกำลังอัตโนมัติแบบไฮดรอลิกส์

ข้อบกพร่อง:

• สำหรับการเปลี่ยนเกียร์จะใช้การแยกโรงไฟฟ้าและระบบส่งกำลังอย่างสมบูรณ์ซึ่งส่งผลต่อเวลาการทำงาน
• จำเป็นต้องมีทักษะการขับขี่เฉพาะเพื่อให้การเปลี่ยนเกียร์เป็นไปอย่างราบรื่น
• ไม่สามารถเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ได้อย่างราบรื่นเนื่องจากจำนวนขั้นตอนมักจะ จำกัด ไว้ที่ตัวเลขตั้งแต่ 4 ถึง 7
• ทรัพยากรต่ำของชุดประกอบคลัตช์
• ผู้ขับขี่เมื่อขับรถด้วยเกียร์ธรรมดาเป็นเวลานานจะมีอาการเหนื่อยล้ามากกว่าเมื่อขับรถด้วยเกียร์ "อัตโนมัติ"

ในประเทศส่วนใหญ่ที่มีรายได้ประชากรสูง จำนวนรถยนต์ที่ผลิตด้วยเกียร์ธรรมดาลดลงเหลือเกือบ 10-15%