Cutie de viteze cu came: oportunități și domeniu de aplicare

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:20

Optimizarea resurselor de lucru ale motorului în timpul managementului a ocupat mintea designerilor de la lansarea primei mașini. Acest lucru a fost realizat în multe feluri, dar unul dintre cele de bază a fost creșterea eficienței în interacțiunea cu cutia de viteze (cutia de viteze). Însăși mecanica împerecherii a două noduri necesită un anumit efort dinamic, dar este imposibil să faci fără această funcție. Unul dintre cele mai eficiente sisteme de modificare a frecvenței cuplului este o cutie de viteze cu came, care, totuși, are limitări semnificative în utilizare.

Caracteristici ale mecanismului dispozitivului

Deși „cutiile” cu came sunt superioare transmisiilor standard într-o serie de caracteristici, designul lor poate fi considerat simplificat în comparație cu mecanica convențională. Caracteristica principală din punct de vedere al dispozitivului tehnic estescăpând de sincronizatoare. Împreună cu acestea a fost optimizat și dispozitivul unui întreg grup de elemente, care trebuia să ușureze controlul transmisiei, dar au prelungit și perioada de emitere a unei comenzi prin mai multe noduri. Ca urmare, întreaga infrastructură cu dinți fini a fost înlocuită cu un set de rânduri de came. La o cutie de viteze de acest tip, un ambreiaj poate conține până la 7 came, ceea ce mărește marginea zonei de cuplare în lățime. În același timp, dimensiunea angrenajului în acest sistem este mai mare decât în cutiile de viteze standard, ca să nu mai vorbim de înlocuirea formei teșite a dinților cu una dreaptă. Acesta din urmă s-a datorat necesității de a reduce pierderile prin frecare și de a minimiza sarcina axială pe arbore.

Principiul de funcționare

Tehnica poate fi secvenţială sau de căutare. În primul caz, este implementată schimbarea secvenţială a vitezelor, iar în al doilea - cea obişnuită, ca într-o cutie de viteze standard. În practică, principiul secvenţial este cel mai des utilizat, deoarece permite să reflecte într-o măsură mai mare capacităţile designului camei. Comutarea poate fi efectuată în sus și în jos, precum și pe laterale. Controlul de la șofer se face printr-o pârghie conectată la arbore. De exemplu, comutarea unei cutii de viteze cu came pe un VAZ-2108 se caracterizează prin rigiditate, fiabilitate și simplitate. Pârghia mișcă arborele canelat în formă de undă, rotindu-l într-un anumit grad. Ca rezultat, fie „neutru”, fie transmisia este activată. Apropo, pentru a economisi și mai mult timp, butonul de viteză în sine este mare și în alt, astfel încât șoferul să petreacă mai puțin timp manipulărilorcu control mecanic. Din punct de vedere tehnic, sistemele semiautomate cu came ocupă cea mai în altă etapă de dezvoltare, în care șoferul trebuie doar să aștepte comutarea dorită prin electronică.

Capacitate operațională

Cuplul de operare la manipularea sistemului de schimbare a camei este redus semnificativ, economisind timp. Indiferent de caracteristicile motorului, rata de schimbare a cuplului într-o transmisie cu came este mai rapidă decât într-o transmisie convențională. Timpul de finalizare a operațiunii este de 0,4-0,6 s, ceea ce este vizibil în comparație cu decuplarea / cuplarea ambreiajului la o mașină cu o „cutie” standard. Mai important, proiectarea mecanismelor secvenţiale extinde posibilităţile de reglare. Acest lucru se aplică cazurilor de conversie completă a mașinii într-o modificare de curse cu o schimbare a piciorului. În acest caz, este necesar să se instaleze, împreună cu perechile cutiei de viteze, perechea diferenţială principală, care poate corecta calităţile dinamice ale utilajului. Din nou, un șofer obișnuit este puțin probabil să aibă nevoie de o astfel de actualizare, dar pentru un cunoscător al reglajului sport, acesta va oferi o nouă calitate a condusului.

Aplicarea modelelor de angrenaje cu came

La autoturismele destinate drumurilor publice, astfel de mecanisme sunt rareori utilizate. Pentru o astfel de asigurare, trebuie să existe anumite temeiuri legate de creșterea dinamicii sau simplificarea bazei structurale a unității de transmisie. Adesea cutii de viteze cu cameutilizat în evenimente de acordare unică pentru a demonstra anumite capacități ale modelelor conceptuale. În cazul mașinii sport japoneze Mitsubishi Lancer Evolution, combinația dintre o „cutie” secvențială și un motor de 420 CP, în special, a făcut posibilă accelerarea la 100 km/h în 3,5 s.

Mecanismul cu came a cutiei de viteze VAZ

În Rusia, producția de componente pentru unitățile cu came de transmisie este realizată de uzina de transmisii speciale Lada. Acest grup produce mecanisme secvențiale potrivite pentru mașinile VAZ. Potrivit utilizatorilor, produsele autohtone demonstrează stabilitate ridicată, claritate în funcționare și fiabilitate. Dar puteți apela și la soluții de la producători est-europeni precum TST și Dogbox. În liniile acestor companii, puteți găsi cele mai apropiate cutii de viteze secvențiale de pe VAZ. Mecanismele cu came de producție străină sunt de obicei livrate într-o formă pliabilă. De exemplu, sunt oferite adesea kituri fără feronerie de montare, ceea ce ne obligă să căutăm suplimentar accesorii pentru fixarea unității la baza suportului. Uneori transmisiile automate sunt luate ca truse donatoare.

Rotări cu came pentru „clasici”

Desigur, nevoia de echipamente cu „cutii” cu came nu se limitează la mașinile autohtone. Sedanurile și hatchback-urile clasice care sunt utilizate pe drumurile publice pot fi convertite la schimbarea secvențială a vitezelor. Pentru a face acest lucru, utilizați modificări speciale ale cutiilor de viteze cu came de pe VAZ și„clasic” într-o configurație sau alta. De regulă, acestea sunt mecanisme cu ambreiaj cu came și angrenaje cu 5-7 elemente la suprafață. Cu cât sunt mai multe came, cu atât este mai mare resursele unității într-o pereche de angrenaj-ambreiaj. Pe de altă parte, complexitatea designului crește prețul și complică procesul de integrare a dispozitivului. Și chiar dacă baza produsului se încadrează în baza de montare în ceea ce privește parametrii, atunci dificultăți suplimentare pot fi cauzate de rafinamentul furcii de schimbare a vitezelor. Adesea, în aceste scopuri sunt folosite corpuri de fixare standard, care sunt finalizate prin sudură sau frezare. Ansamblurile „cutii” gata făcute pot fi bine folosite, dar acest lucru se aplică în principal mecanismelor învechite cu 5 came.

Cutii cu came și mecanici de cursă

Mașinile sport sunt în continuare nișa țintă pentru angrenajele cu came. Un exemplu de mașină sport de la Mitsubishi a fost deja dat, iar utilizarea acestei unități în mașini nu se limitează la aceasta. Această practică este continuată de Subaru Impreza, prevăzut cu o „cutie” secvențială. Și în ceea ce privește acest model, merită remarcat diferențele de abordări pentru completarea unității cu came. În versiunile civile ale mașinii sport, este folosit tocmai principiul consecvent al schimbării cuplului. Dar în modificarea raliului, această decizie este interzisă, astfel încât mecanismul de bază de comutare a căutării rămâne. Un exemplu izbitor de utilizare a acestui design este rândul de came al cutiei de viteze Toyota MR2. Aceasta este o mașină sport cu două locuri, ale cărei ultime modificări au primit o „cutie” secvențială cu cinci trepte SMT. La caracteristicile acestui sitesusțin că este capabil să reziste la sarcini de la motoarele cu o capacitate de aproximativ 800 CP

Restricții privind utilizarea punctelor de control secvențiale

Chiar dacă renunțăm la faptul că doar șoferii cu experiență relevantă în controlul fizic al transmisiei se pot ocupa de „cutiile” cu came, există câteva nuanțe cinematice fundamental importante ale operațiunii unor astfel de dispozitive. Schimbarea secvenţială reduce manevrabilitatea vehiculului atunci când se efectuează schimbări complexe de bandă pe drumurile publice. Cu alte cuvinte, chiar și un pilot agil de curse va avea o mare pierdere la schimbarea furcii din cauza necesității de regazare cu tranziții bruște de la etapele inferioare la cele superioare. Pe o pistă dreaptă, unde este necesară întreținerea constantă și încrezătoare a unei viteze mari, cutia de viteze cu came își arată cea mai bună parte, dar într-o mașină civilă avantajele sale se transformă în dezavantaje.

Concluzie

Conceptul de schimbare secvențială, cu toate caracteristicile sale, păstrează perspectivele dezvoltării tehnologice. Acest lucru este confirmat de îmbinarea activă a unor astfel de mecanisme de transmisie cu electronica. De exemplu, astăzi există unități cu came care funcționează conform comenzilor calculatorului de programare Motec. Una dintre funcțiile principale ale unității electronice într-o mașină cu o astfel de umplere, după cum spun dezvoltatorii, va fi controlul automat al sistemului de aprindere și performanța regazării.