PŘEVODOVÉ ÚSTROJÍ
přenáší výkon od motoru na hnací kola a podle potřeby mění otáčky s
kroutícím momentem
Uspořádání převodového ústrojí se řídí podle základní konstrukční koncepce automobilu.
Ve většině případů se skládá z těchto celků:
SPOJKA
PŘEVODOVKA
ROZVODOVKA S DIFERENCIÁLEM
KLOUBOVÉ HŘÍDELE
Schéma uspořádání je-li motor vpředu a pohon zadních
kol.
Motor je uložen vpředu podélně s tříhřídelovou
převodovkou. Výkon se přenáší dlouhou kloubovou
hřídelí k zadní nápravě na stálý kuželový převod
rozvodovky s diferenciálem.
Schéma uspořádání je-li motor
vpředu a pohon předních kol.
Motor většinou uložen napříč
před
přední
nápravou,
s dvouhřídelovou převodovkou,
s čelním
stálým
převodem
rozvodovky a diferenciálem. Celé
převodové ústrojí je v jedné
společné skříni. Od ní je výkon
přenášen krátkými kloubovými
hřídeli na přední kola.
1
SPOJKA
Automobilová spojka je třecí ovládaná kotoučová spojka. Slouží k přerušení přenosu
výkonu při stání automobilu s běžícím motorem, umožňuje plynulý rozjezd a přerušuje
přenos výkonu při řazení převodových stupňů.
Části spojky: hnací kotouč = setrvačník motoru
přítlačný kotouč – je také hnacím kotoučem
hnaný kotouč = plechová lamela s obložením a torzním tlumičem
přítlačná pružina – talířová nebo soustava šroubovitých tlačných
spojkové ložisko
výpočet třecí síly, přítlačné síly a tlaku mezi kotouči při daném výkonu, otáčkách a rozměrech spojky :
2
PŘEVODOVKA
Slouží ke změně otáček a krotícího momentu při daném výkonu motoru. Jinými slovy –
upravuje charakteristiku spalovacího motoru, aby byl použitelný pro pohon automobilu.
Běžně používanou konstrukcí jsou převodovky s ručním řazením pomocí
synchronizačních spojek. Zpětný chod se řadí přesunutím kola do převodu s vloženým
kolem. Řazení probíhá při přerušeném přenosu výkonu pomocí třecí spojky ovládané
řidičem.
Ozubená kola mají šikmé ozubení, kola pro zpětný chod ozubení přímé.
Synchronizační spojka je kombinací spojky
kuželové třecí a spojky zubové. Připojuje
příslušné ozubené kolo k hřídeli. Třecí spojka
nejprve vyrovná otáčky kola s hřídelí (kolo je
zrychleno nebo přibržděno), potom se zasunou
zuby spojky zubové a je možno přenášet mezi
ozubeným kolem a hřídelí plný výkon.
Automatické převodovky mají na vstupu hydrodynamický měnič, který slouží pro
plynulý
rozjezd
vozidla,
dále
následuje
několikastupňová planetová převodovka, u níž se
řadí automatickým zabrzděním příslušného
korunového kola v závislosti na otáčkách motoru.
3
Hydrodynamický měnič se skládá ze tří lopatkových
kol:
● čerpadlové kolo (2) - je poháněno od klikové hřídele
spalovacího motoru (3) a je spojeno se skříní měniče (1)
● turbínové kolo (5) - je připojeného na vstupní hřídel
převodovky (6)
● kolo reaktoru (7) - je většinou namontováno
s volnoběžkou (8) a může se otáčet pouze ve směru
otáčení motoru
Měnič je naplněn hydraulickou kapalinou (olejem). Je-li
spalovací motor v chodu je lopatkami čerpadlového kola
(2) kapalina unášena, získává kinetickou energii a Video:
účinkem odstředivé síly je vháněna do turbínového kola http://www.allisontransmission.
(5). Na zakřivených lopatkách turbínového kola se com/international/europe/medi
kinetická energie mění na mechanickou práci = roztáčí a/media.jsp?mediaID=2270&re
turbínové kolo. Kapalina dále proudí do kola reaktoru (7). gion=europe&from=index
Zde dochází k odporu proudění, zvýšení tlaku a ke
zpětnému působení = reakci, která vyvolá zvýšení točivého momentu na turbíně.
Největší točivý moment, asi dvojnásobek točivého momentu motoru, vznikne na
turbínovém kole v případě, kdy automobil a tím i turbínové kolo jsou v klidu, zatímco
klikovou hřídelí motoru je poháněno čerpadlové kolo, tj. v okamžiku rozjezdu automobilu.
ROZVODOVKA S DIFERENCIÁLEM
Rozvodovka je stálý převod, který rozděluje výkon na kola jedné nápravy. Diferenciál tvoří
s rozvodovkou jeden celek a umožňuje, aby otáčky kol jedné nápravy mohly být rozdílné a
nedocházelo ke smýkání kol při projíždění zatáčkou.
Za zhoršené adheze ( bláto, sníh ), jsou však otáčky přenášeny pouze na kolo s menším
odporem, které se prokluzuje a je tím znemožněn rozjezd vozidla. Proto terénní
automobily mohou v obtížné situaci diferenciál vyřadit z činnosti – tzv. uzávěrka
diferenciálu.
Nejběžnější je stálý převod na skříň diferenciálu čelním nebo kuželovým převodem a
diferenciál s kuželovými koly.
na obr. : poz. 1 a 2 je stálý kuželový převod na skříň diferenciálu poz. 3., poz 4 jsou centrální kola která jsou
na konci dvou hnacích hřídelů (poloosách) pojezdových kol, poz. 5 jsou satelity, ty jsou unášeny skříní a
unášejí centrální kola. Pokud otáčky pojezdových kol jedné nápravy jsou rozdílné, pak se satelity po
centrálních kolech ještě odvalují.
Video: http://www.youtube.com/watch?v=4WhJqtnFqx0
4
KLOUBOVÉ HŘÍDELE
U konstrukce s motorem vpředu a pohonem zadních kol je kloubová hřídel mezi
převodovkou a rozvodovkou (viz. obr.). Vyrovnává výškový rozdíl obou částí a jejich
vzájemný pohyb vlivem pérování. Jedná se o hřídel s křížovými klouby.
U konstrukce s motorem vpředu a pohonem předních kol jsou kloubové hřídele mezi
diferenciálem, který je součástí převodovky a náboji kol. U řízeného kola přední nápravy
musí však být kloub stejnoběžný (homokinetický). Má tu vlastnost, že úhlová rychlost jeho
hnané části se v průběhu otáčky nemění, a to i když je kolo vytočeno do rejdu a části
kloubu svírají větší úhel. Jednou z konstrukcí je kloub kuličkový.
Systém převodového ústrojí může být vybaven ještě redukční převodovkou (nákladní, terénní automobily),
rozdělovací mezinápravovou rozvodovkou (automobily s pohonem všech kol), volnoběžnou spojkou
(automobily s dvoudobým motorem).
Zopakujte si a zpracujte z 2 .a 3. ročníku následující body související s přenosy výkonu u automobilů.
charakteristika spalovacího motoru
ideální trakční charakteristika
trakční charakteristika při
mechanickém přenosu výkonu
trakční charakteristika při
hydrodynamickém přenosu výkonu
5
Výpočet rozměrů ozubených kol při daném modulu a počtu zubů.
Výpočet převodových poměrů při zařazení jednotlivých rychlostních stupních.
Výpočet otáček a kroutících momentů na výstupu z převodovky při zařazení jednotlivých rychlostních
stupních a daném výkonu a otáčkách motoru.
Výpočet sil na obvodu ozubených kol s přímými a šikmými zuby.
Výpočet sil působících z kol na hřídele.
Výpočet sil působících na ložiska.
Pevnostní výpočet předlohové hřídele.
6
Download

Automobily - převodové ústrojí