Hammaspyörä 101: Voimansiirto

{h1}

Tervetuloa takaisin Hammaspyörä 101 - sarja perusasioista, miten autot toimivat siellä oleville autojen uusisoluille.


Sarjan ensimmäisessä artikkelissamme keskustelimme auton moottorin toiminnan yksityiskohdista. Saimme tietää, että joukko pieniä räjähdyksiä autosi moottori luo pyörimisliikkeen kampiakseliin. Tätä pyörimisliikettä kutsutaan vääntömomentti - se ohjaa autoa.

Hyvä ja hyvä. Mutta miten siirrämme vääntömomentin moottorista auton pyörien liikuttamiseksi?


Vastaus tähän kysymykseen on tämän päivän viestin aihe: voimansiirto.

Mikä voimansiirto on

Voimansiirto ei ole yksi osa autossasi, vaan sarja osia, jotka yhdessä siirtävät moottorissasi tuotetun pyörimisvoiman pyöriisi, jotta auto voi liikkua.


Olet ehkä törmännyt sanaan ”voimansiirto” aiemmin. Vaikka sitä käytetään usein vaihdettavana voimansiirron kanssa, ne eivät ole sama asia. Voimansiirto kattaa kaiken, mikä saa auton liikkumaan, myös moottorin. Voimansiirto kattaa asiat, jotka saavat auton menemään, ei moottori mukaan lukien. Keskitymme alla oleviin vain moottoreihin kuuluviin osiin.



Voimansiirtojärjestelyjä on useita. Tässä artikkelissa keskityn kahteen useimpiin ajoneuvoihin: takapyörän ja etupyörän voimansiirtoihin. Seuraavassa artikkelissani pääset yllättävän monimutkaiseen nelivetoisen ja nelivetoiseen maailmaan!


Takapyörän voimansiirto

Takavetojärjestelmän kuva.

Takarenkaiden voimansiirtojärjestelmissä teho siirretään takapyöriin auton siirtämiseksi. Se on voimansiirtojärjestelmä, joka on ollut pisin ja jota käytetään edelleen monissa autoissa.


Tämä järjestely tarjoaa lukemattomia etuja etupyörävaihtoehtoon verrattuna. Ensinnäkin se jakaa painon tasaisemmin jokaiselle renkaalle, mikä puolestaan ​​tarjoaa paremman ohjauksen ja hallittavuuden. Toiseksi takaveto voi tarjota erinomaisen jarrutuksen verrattuna etuvetoisiin ajoneuvoihin. Lopuksi ja luultavasti tärkeintä on, että takapyörän voimansiirtojärjestelmät jakavat ajoneuvon ohjaamisen ja ajamisen, mikä voi johtaa parempaan käsittelyyn ja kiihtyvyyteen. Takavetoisissa ajoneuvoissa takapyörien on vain liikutettava autoa. Etuvetoisissa autoissa pyörien on sekä siirrettävä autoa eteenpäin että taaksepäin ja ohjata sitä vasemmalle tai oikealle. Puhumme tästä enemmän, kun keskustelemme etupyörän voimansiirtojärjestelyistä alla.

Takapyörän voimansiirto koostuu seuraavista pääosista:


Tarttuminen. Aion omistaa kokonaisen artikkelin vaihteistojen toimintaan, mutta ymmärrä toistaiseksi, että vaihteisto ohjaa moottorin pyörille menevän tehon määrää. Takavetoisissa autoissa vaihteisto on kiinnitetty moottorin takaosaan vauhtipyörällä. Vaihteisto vie pyörivän liikkeen - vääntömomentin - moottorin kampiakselilta ja siirtää sen ...

Vetoakseli. Vetoakseli on kehräputki, joka yhdistää voimansiirron takaosaan ja siirtää moottorissa alkaneen kehruuvoiman ajoneuvon takaosaan tasauspyörästöllä (tarkemmin siinä vähän). Vetoakselin malleja on kahta tyyppiä: vääntömomenttiputki ja Hotchkiss.


Kuva u-nivelakselin käyttöjärjestelmästä.

Vääntömomenttiputkiakseleita käytettiin vanhemmissa ajoneuvoissa, ja niitä käytetään edelleen joissakin kuorma-autoissa ja maastoautoissa. Itse vetoakseli on mukana putkessa. Vääntömomenttiputket yhdistävät voimansiirron ja tasauspyörästön yhden yleisnivelen tai U-liitoksen kautta.

Hotchkiss-vetoakselit ovat yleisempi vetoakselin muotoilu. Toisin kuin vääntömomenttiputkien vetoakselit, Hotchkiss-vetoakseleilla on avoin muotoilu, mikä tarkoittaa, että voit todella nähdä vetoakselin pyörivän autosi alla, kun se liikkuu. Lisäksi sen sijaan, että vain yhdellä U-liitoksella kytkettäisiin voimansiirto ja tasauspyörästö, Hotchkiss-käyttöakselit käyttävät kahta U-liitosta.

Ero. Ero on melonin kokoinen osa, joka istuu kahden takapyörän välissä. Se on vetopyörän viimeinen pysäkki ennen vääntömomentin siirtämistä takapyöriin. Tasauspyörästö siirtää vääntömomentin, jolloin ne pyörivät, mikä puolestaan ​​liikuttaa autoa.

Auton tasauspyöräpyörän kuva.

Sitä kutsutaan 'tasauspyörästöksi', koska se antaa saman akselin kahden takapyörän liikkua eri nopeudet. Luulet todennäköisesti: 'Milloin takapyöräni liikkuisivat eri nopeuksilla?' No, yleinen tapaus on aina, kun menet kulman takana. Kun teet oikean käännöksen, sisäpyöräsi (oikea pyörä) kulkee vähemmän matkaa kuin ulkopyöräsi (vasen pyörä). Sisäpyörän kanssa pysymiseksi ulkopyörän on pyörittävä hieman nopeammin. Ero mahdollistaa tämän. Jos molempien pyörien välillä olisi kiinteä yhteys, toisen pyörän on liukastuttava, jotta akseli liikkuu.

Jos haluat paremman kuvan tasauspyörästön toiminnasta, katso tämä upea video vuodelta 1937:

Etupyörän voimansiirto

Etupyörävetojärjestelmän kuva.

Monet autot käyttävät nykyään etuvetoista. Sen sijaan, että takapyörät voisivat liikkua, etupyörät tekevät. Tämän vuoksi et tarvitse pitkää vetoakselia, joka kulkee auton pituudelta vääntömomentin siirtämiseksi pyörien siirtämiseksi. Kaikki voimansiirron komponentit - voimansiirto, tasauspyörästö ja vetoakselit - ovat auton edessä. Kaikkien näiden osien sijoittamiseksi eteen eteen autot, joissa on etupyörän voimansiirto, sijoittavat moottorin sivuttain autoon. Tätä kutsutaan 'poikittaiseksi moottorin sijoitteluksi'. Avaa auton konepelti - jos moottori käy vaakasuorassa eikä pystysuorassa, sinulla on todennäköisesti etuvetoinen auto.

Koska kaikki etupyörän voimansiirron osat ovat sijoitettu ajoneuvon etuosaan, voit tehdä niistä pienempiä ja kevyempiä. Tai voit tehdä autoista isompia, mutta sinulla on vain enemmän tilaa matkustajille. Näin ollen useimmat tila-autot käyttävät etuvetoa.

Toinen etuvetoisten ajoneuvojen etu on, että koska ajoneuvon etuosassa on enemmän painoa, koska kaikki voimansiirron osat ovat edessä, se tarjoaa enemmän pitoa liukkailla pinnoilla, kuten lumella. Saat tämän pitoedun vain pienemmillä nopeuksilla. Kun matkustat suuremmilla nopeuksilla, takaveto tarjoaa paremman pidon.

Etupyörän voimansiirrolla on sama perusasetus kuin takapyörän voimansiirrolla, mutta osat ovat hieman erilaiset:

Vaihteisto. Vaihteiston sijasta useimmissa etupyörävetoissa on vaihteisto. Vaihteisto yhdistää vaihteiston ja tasauspyörästön yhdeksi yksiköksi. Jos sinulla on etuvetoinen auto ja haluat ansaita Car Guy -bonuspisteitä, älä viittaa vaihteistoon lähetyksenä, vaan vaihteistona.

Vaikka suurin osa vaihteistoja käyttävistä autoista kiinnittää ne suoraan moottorin viereen, jotkut urheiluautot käyttävät taka-vetävissä junissa vaihteistoja tasaisen painon jakautumiseksi.

Puoliakseli. Koska kaikki voimansiirron komponentit ovat auton edessä, etuvetoiset ajoneuvot eivät tarvitse pitkiä vetoakseleita vääntömomentin siirtämiseksi pyörille. Sen sijaan puoliakseli yhdistyy vaihteistosta pyöräkokoonpanoon.

U-nivelten sijasta puoliakselit yhdistävät vaihteiston ja pyöräkokoonpanon vakionopeusnivelillä tai CV-nivelillä. CV-nivelissä käytetään kuulalaakerimekanismia vähentämään kitkaa ja mahdollistamaan monimutkaisemmat pyörän liikkeet, joita käytetään etuvetoisissa autoissa - muista, että etuvetoisten autojen ei tarvitse vain siirtää autoa eteenpäin, vaan myös ohjata sitä vasemmalle ja oikealle .

No, tässä mennään - voimansiirron perusteet. Nyt voit selittää viisivuotiaalle pojallesi, kuinka autosi liikkuu. Jos haluat lisätietoja autojärjestelmistä, tutustu kirjaan Kuinka autot toimivat. Se on auttanut minua paljon tutkimuksessani. Kirjoittaja tekee hienoa työtä hajottaen asiat kielelle, jota jopa aloittelija voi ymmärtää.

Seuraavassa Gearhead 101 -istunnossamme tarkastelemme vielä kahta muuta voimansiirtojärjestelmää: neliveto ja 4X4.

Kuvitukset: Ted Slampyak