Cam-vaihteisto: mahdollisuudet ja laajuus

2024 Kirjoittaja: Erin Ralphs | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-19 15:15

Moottorin käyttöresurssien optimointi hallinnan aikana on askarruttanut suunnittelijoita ensimmäisen auton julkaisusta lähtien. Tämä saavutettiin monin tavoin, mutta yksi perustavoitteista oli tehokkuuden lisääminen vuorovaikutuksessa vaihteiston (vaihteiston) kanssa. Kahden solmun yhdistämisen mekaniikka vaatii tietyn määrän dynaamista vaivaa, mutta se on mahdotonta tehdä ilman tätä toimintoa. Yksi energiatehokkaimmista vääntömomenttitaajuuden säätöjärjestelmistä on nokkavaihteisto, jonka käytössä on kuitenkin merkittäviä rajoituksia.

Laitemekanismin ominaisuudet

Vaikka nokka"laatikot" ovat useissa ominaisuuksissa parempia kuin tavalliset voimansiirrot, niiden suunnittelua voidaan pitää yksinkertaistettuna verrattuna perinteiseen mekaniikkaan. Pääominaisuus teknisen laitteen kann alta oneroon synkronoijista. Yhdessä niiden kanssa optimoitiin kokonaisen elementtiryhmän laite, jonka oli tarkoitus helpottaa lähetyksen ohjausta, mutta ne myös pidensivät komennon antamisaikaa useiden solmujen kautta. Tämän seurauksena koko infrastruktuuri, jossa oli hienot hampaat, korvattiin nokkariveillä. Tämän tyyppisessä vaihteistossa yksi kytkin voi sisältää jopa 7 nokkaa, mikä lisää vetoalueen marginaalia leveydessä. Samaan aikaan tämän järjestelmän vaihteiston koko on suurempi kuin tavallisissa vaihteistoissa, puhumattakaan hampaiden viistetyn muodon korvaamisesta suoralla. Jälkimmäinen johtui tarpeesta vähentää kitkahäviöitä ja minimoida akselin aksiaalinen kuormitus.

Toimintaperiaate

Tekniikka voi olla peräkkäistä tai hakua. Ensimmäisessä tapauksessa toteutetaan peräkkäinen vaihteisto, ja toisessa - tavallinen, kuten tavallisessa vaihteistossa. Käytännössä peräkkäistä periaatetta käytetään useammin, koska se antaa mahdollisuuden heijastaa nokkarakenteen ominaisuuksia enemmän. Vaihto voidaan suorittaa ylös ja alas sekä sivuille. Ohjaus kuljettaj alta tapahtuu akseliin liitetyn vivun kautta. Esimerkiksi nokkavaihteiston vaihtamiselle VAZ-2108: ssa on ominaista jäykkyys, luotettavuus ja yksinkertaisuus. Vipu liikuttaa aallonmuotoista uritettua akselia kääntäen sitä tietyn verran. Tämän seurauksena joko "vapaa" tai vaihteisto aktivoituu. Muuten, ajan säästämiseksi entisestään vaihdenuppi on tehty suureksi ja korkeaksi, jotta kuljettaja viettää vähemmän aikaa manipulaatioihinmekaanisella ohjauksella. Puoliautomaattiset nokkajärjestelmät ovat teknisesti korkeimmalla kehitysvaiheella, jossa kuljettajan tarvitsee vain odottaa haluttua elektroniikan vaihtoa.

Toimintakyky

Käyttömomentti nokan siirtojärjestelmää käytettäessä pienenee huomattavasti, mikä säästää aikaa. Moottorin ominaisuuksista riippumatta vääntömomentin muutos nokkavaihteistossa on nopeampi kuin perinteisessä vaihteistossa. Toimenpiteen suorittamiseen kuluva aika on 0,4-0,6 s, mikä on havaittavissa verrattuna kytkimen irrottamiseen / kytkemiseen autossa, jossa on vakio "laatikko". Vielä tärkeämpää on, että peräkkäisten mekanismien suunnittelu laajentaa viritysmahdollisuuksia. Tämä koskee tapauksia, joissa auto muutetaan täydellisesti kilpa-muunnelmaksi jalkavaihteella. Tässä tapauksessa on tarpeen asentaa yhdessä vaihteistoparien kanssa päätasauspyörästöpari, joka voi korjata koneen dynaamisia ominaisuuksia. Jälleen, tavallinen kuljettaja tuskin tarvitsee tällaista päivitystä, mutta urheiluvirityksen asiantuntijalle se tarjoaa uuden ajolaadun.

Nokkavaihteiden mallien käyttö

Yleisille teille tarkoitetuissa henkilöautoissa tällaisia mekanismeja käytetään harvoin. Tällaiselle järjestelylle tulee olla tiettyjä perusteita, jotka liittyvät voimansiirtoyksikön dynamiikan lisäämiseen tai rakenteellisen perustan yksinkertaistamiseen. Usein nokkavaihteistotkäytetään yksittäisissä viritystapahtumissa osoittamaan tiettyjä käsitteellisten mallien ominaisuuksia. Japanilaisen Mitsubishi Lancer Evolutionin urheiluauton tapauksessa peräkkäisen "laatikon" ja 420 hv:n moottorin yhdistelmä mahdollisti erityisesti kiihtyvyyden 100 km/h 3,5 sekunnissa.

VAZ-vaihteiston nokkamekanismi

Venäjällä voimansiirtonokkayksiköiden komponenttien valmistus tapahtuu Lada Special Transmission -tehtaalla. Tämä ryhmä tuottaa VAZ-autoihin sopivia peräkkäisiä mekanismeja. Käyttäjien mukaan kotimaiset tuotteet osoittavat suurta vakautta, toiminnan selkeyttä ja luotettavuutta. Mutta voit myös kääntyä itäeurooppalaisten valmistajien, kuten TST:n ja Dogboxin, ratkaisuihin. Näiden yritysten linjoilta löydät lähimmät peräkkäiset vaihdelaatikot VAZ: sta. Ulkomaisen tuotannon nokkamekanismit toimitetaan yleensä kokoontaitetussa muodossa. Usein tarjotaan esimerkiksi sarjoja ilman asennustarvikkeita, mikä pakottaa meidät etsimään lisäksi tarvikkeita yksikön kiinnittämiseksi alustaan. Joskus automaattivaihteistot otetaan luovutussarjoiksi.

Cam vaihteet "klassikoille"

Tietenkin nokkakoteloilla varustettujen varusteiden tarve ei rajoitu kotimaisiin autoihin. Yleisillä teillä käytettävät klassiset sedanit ja viistoperät voidaan muuntaa peräkkäiseen vaihteistoon. Käytä tätä varten VAZ:n nokkavaihteiston erityisiä muutoksia ja"klassinen" yhdessä tai toisessa kokoonpanossa. Yleensä nämä ovat mekanismeja, joissa on nokkakytkin ja vaihteistot, joissa on 5-7 elementtiä pinnalla. Mitä enemmän nokkia, sitä suurempi on yksikön resurssi kytkinparissa. Toisa alta suunnittelun monimutkaisuus nostaa hintaa ja vaikeuttaa laitteen integrointiprosessia. Ja vaikka tuotteen perusta sopii parametrien suhteen asennusalustaan, vaihteistohaarukan hienosäätö voi aiheuttaa lisävaikeuksia. Usein näihin tarkoituksiin käytetään vakiovalaisimia, jotka viimeistellään hitsaamalla tai jyrsimällä. Valmiita "laatikoita" voidaan käyttää, mutta tämä koskee pääasiassa vanhentuneita 5-nokkamekanismeja.

Nokkalaatikot ja kilpailumekaniikka

Urheiluautot ovat edelleen nokkavaihteiden kohdealue. Esimerkki Mitsubishin urheiluautosta on jo annettu, eikä tämän yksikön käyttö autoissa rajoitu tähän. Tätä käytäntöä jatkaa Subaru Impreza, joka on varustettu peräkkäisellä "laatikolla". Ja tämän mallin suhteen on syytä huomata erot lähestymistavoissa nokkayksikön viimeistelyssä. Urheiluauton siviiliversioissa käytetään juuri johdonmukaista vääntömomentin muuttamisen periaatetta. Mutta ralliversiossa tämä päätös on kielletty, joten perushaun vaihtomekanismi säilyy. Näyttävä esimerkki tämän mallin käytöstä on Toyota MR2 -vaihteiston nokkarivi. Tämä on kaksipaikkainen urheiluauto, jonka viimeisimmät modifikaatiot saivat viisinopeuksisen peräkkäisen "laatikko" SMT:n. Tämän sivuston ominaisuuksiinväittävät, että se kestää kuormitusta moottoreista, joiden teho on noin 800 hv

Rajoituksia peräkkäisten tarkistuspisteiden käyttöön

Vaikka hylkäämme sen tosiasian, että vain kuljettajat, joilla on asianmukaista kokemusta vaihteiston fyysisestä ohjauksesta, voivat käsitellä nokka "laatikoita", tällaisten laitteiden käytössä on useita perustavanlaatuisia kinemaattisia vivahteita. Jaksottainen vaihtaminen vähentää ajoneuvon ohjattavuutta suoritettaessa monimutkaisia kaistanvaihtoja yleisillä teillä. Toisin sanoen ketterällekin kilpa-lentäjälle on suuri menetys haarukkaa vaihtaessaan, koska se tarvitsee uudelleen kaasutusta jyrkillä siirtymillä alemmasta ylempään vaiheeseen. Suoralla radalla, jossa jatkuvaa ja varmaa suuren nopeuden ylläpitoa tarvitaan, nokkavaihteisto näyttää parhaita puoliaan, mutta siviiliautossa sen edut muuttuvat haitoksi.

Johtopäätös

Sekventiaalisen vaihtamisen käsite kaikkine ominaisuuksineen säilyttää mahdollisuudet teknologiseen kehitykseen. Tämän vahvistaa tällaisten siirtomekanismien aktiivinen yhdistäminen elektroniikkaan. Esimerkiksi nykyään on olemassa nokkayksiköitä, jotka toimivat Motecin ohjelmointitietokoneen komentojen mukaan. Kuten kehittäjät sanovat, yksi elektroniikkayksikön päätoiminnoista autossa, jossa on tällainen täyttö, on sytytysjärjestelmän automaattinen ohjaus ja kaasunpoisto.