of 39 /39
VELEUČILIŠTE U RIJECI Prometni odjel Zdenko Novak 12.2012. TRANSMISIJA 1

cestovna vozila i transmisija

Embed Size (px)

DESCRIPTION

transmisija vozila

Text of cestovna vozila i transmisija

  • VELEUILITE U RIJECIPrometni odjel

    Zdenko Novak

    12.2012.

    TRANSMISIJA

    1

  • Ukupni otpor vonje R je zbroj:1. Otpora kotrljanja Rk2. Otpora zraka Rz3. Otpora penjanja Rp

    * Osnovno mjerilo funkcionalne sposobnosti transportnih vozila je brzina kretanja. Performanse vozila analiziraju u funkciji brzine kretanja vozila i zovu se

    vuno-dinamike karakteristike. Brzina ovisi o raspoloivoj snazi vozila. Snaga potrebna za kretanje vozila ovisi o otporima vonje.

    Prijenos snage

    3. Otpora penjanja Rp4. Otpora ubrzanja Ru5. Otpora vue Rv

    [ ]NRRRRRR vupzk ++++=Otpori vonje rastu s brzinom

    Snaga na kotaima potrebna za savladavanje svih otpora: [ ]WvRPR = 2

  • constvFP ==

    Snaga koju motor isporuuje na kotaima u svim uslovima kretanja vozila treba biti potpuno iskoritena, odnosno nastojimo zadovoljiti uslov:

    Idealna vuna karakteristika: - hiperbola vue

    Prijenos snage *

    Znai, to je vea brzina, imamo na raspolaganju manje vune sile motora. S druge strane, otpori vonje rastu s poveanjem brzine.

    Najvea brzina vozila je ograniena vunom silom koju motor vozila moe razviti na kotaima pri toj brzini vonje.

    3

  • Pri istoj brzini otpori vonje mogu biti razliiti zbog razliitog:

    Otpora kotrljanja Otpora penjanja Otpora vue Otpora ubrzanja Otpora zraka

    Prijenos snage *

    4

  • Snaga motora se pomou transmisije treba dovesti kotaima.

    Vuna sila koju razvija motor na pogonskim kotaima rezultat je okretnog momenta kotaa, pa se jednaki odnosi mogu izraziti i preko momenta M na kotaima:

    Prijenos snage *

    kotaa, pa se jednaki odnosi mogu izraziti i preko momenta M na kotaima:

    RFM kk =

    5

    Ovakva idealna hiperbola vue pri stalnoj maks. snazi se moe ostvariti samo pomou bezstepenog mjenjaa brzina ili s elektropogonom.

  • Prijenos snage * Motor se vrti viestruko bre nego kotai. Od motora do kotaa postoji redukcija broja okretaja.

    Pomou mjenjaa se prijenosni odnos moe mijenjati prema potrebi. Pomou mjenjaa se prijenosni odnos moe mijenjati prema potrebi.

    6

  • Motor nema kontinuiranu snagu P kroz cijeli raspon broja okretaja nego ona raste po krivulji Pe.

    Zato ni moment ne odgovara idealnoj hiperboli vue M, nego ovisi o karakteristici motora Me

    Podruje vrtnje izmeu maks. momenta i maks. snage se naziva elastino podrujerada motora.

    *Snaga motora

    7

  • Kada bi transmisija od motora do kotaa imala samo jedan prijenosni odnos tada bismo mogli zadovoljiti usko podruje vune sile (momenta) ispod krivulje Me:

    Prijenos snage *

    Porastom brzine raste potreba za vunom silom.

    Za razliku od elektromotora, snaga MSUI motora se moe koristiti u uskom rasponu broja okretaja koji ne moe pokriti itavi raspon brzine vozila.Zato vozila s MSUI imaju promjenjivi prijenosni odnos transmisije mjenja brzina.

    8

  • Okretni moment M na kotaima ovisi o okretnom momentu motora Me i prijenosnom odnosu transmisije it, te gubicima u prijenosu m:

    Prijenos snage *

    mte iMM =

    Prijenos snage do kotaa trpi mehanike gubitke zbog otpora trenja u leajima, zupanicima, brtvama itd.

    Ti se gubici izraavaju kroz ukupni mehaniki stupanj djelovanja. Podijeljeno po sklopovima transmisije:

    Mehanizam h

    Snaga na kotaima iznosi:

    gdje je:P snaga na kotaimaPe- efektivna snaga motoram - mehaniki stupanj djelov.

    mePP =

    Mehanizam hMjenja

    -Ukljuen direktan prijenos-Ukljuen meuprijenos

    Kardanski prijenosGlavni prijenos

    - Konini zupanici- Hipoidni zupanici- Dvostruka redukcija

    0,96-0,980,94-0,960,98-1,0

    0,94-0,950,97-0,980,85-0,95

    9

  • vuna sila na kotaima Fk ovisi o raspoloivom okretnom momentu motora Me , prijenosnom odnosu transmisije it, radijusu kotaa R, te gubicima u prijenosu m:

    Prijenos snage *

    RMF kk =

    mtek iMM =Kako je

    Potrebnu vunu silu vozilo ostvaruje na obodu pogonskih kotaa:

    RiMF mtek

    =

    Maks. brzina vonje se nalazi na sjecitu linije otpora R i linije vune sile F 10

  • to vozilo ima vei broj brzina, to se potencijal motora vie pribliava idealnoj hiperboli vue.

    Prijenos snage *

    Oznake otpora vonje R: Rf otpor kotrljanja Rz otpor zraka Rj - otpor ubrzanja Ru otpor uspona s - uspon (%) 11

  • Maksimalna brzina *

    - Kod malog broja brzina one su razrijeene -pa broj okretaja pri prebacivanju npr. iz III. u IV. brzinu moe previe pasti i doi u nestabilno podruje rada motora.

    - Motor slabo vue iz niskih okretaja.

    2. Za trenutni otpor vonje je rezerva snage u nioj brzini prevelika, a via brzina je preslaba.

    Zato je poeljno imati vei broj stupnjeva prijenosa (brzina u mjenjau)?Zato to:1. Kod ubrzavanja i prebacivanja u vii stupanj broj okretaja motora pada pa:

    nioj brzini prevelika, a via brzina je preslaba.

    3. S veim brojem brzina potencijal motora je blii idealnoj hiperboli vue pri konstantnoj snazi (podruje neiskoritene snage je manje).

    - Motor radi uvijek u elastinom podruju momenta i ima veu snagu na raspolaganju

    12

  • *Motor Mjenja Prijenosno vratilo Pogonski most(pog. osovina)

    SpojkaTransmisija se sastoji iz:

    Transmisija

    (pog. osovina)Transmisija se sastoji iz: Spojke Mjenjaa Prijenosnog vratila Pogonskog mosta (prednjeg, zadnjeg, ili oba)

    Zadatak transmisije je: Prenijeti snagu motora do kotaa Prilagoditi broj okretaja motora i okretni moment trenutnoj brzini kretanja. Odvojiti prijenos od motora pri stajanju. 13

  • SpojkaU vozilima se koriste najee dvije vrste spojki:

    a) Tarneb) Hidrodinamike

    *

    14

  • a) Tarne spojke Najee se koriste kod vozila s runim mjenjaem (ali i kod elektronski

    kontroliranih DSG mjenjaa) Princip rada

    *

    15

  • *Tarna spojka Sastav

    16

  • Tarna spojka

    a) ukljuen pogon (pedala nije pritisnuta)

    b) iskljuen pogon (pritisnuta pedala)

    *

    17

  • Spojka teretnog vozilaSpojke

    *

    18

  • Spojke*b) Hidrodinamike spojke

    Prenose moment uslijed zahvata tekuine (viskoznosti hidraulikog ulja) izmeu lopatica dva turbinska kola.

    Koriste se najee kod automatskih mjenjaa starijih izvedbi.

    19

  • SpojkeHidrodinamiki pretvara momenta

    Danas automatski mjenjai najee koriste hidrodinamiki pretvara momenta.

    Princip rada je slian hidrodinamikoj spojci.

    Zbog dodatnog (slobodnog) kola s lopaticama (Leitrad) moment motora se moe moment motora se moe poveavati

    Time se dobiva uinak kao da se ukljuio nii stupanj prijenosa

    20

  • *Mjenja brzinaZadaci mjenjaa brzina: Prilagoditi podruje broja okretaja motora trenutnim uvjetima vonje Poveati moment motora pri kretanju i penjanju Omoguiti rad motora u mjestu Omoguiti vonju unatrag

    Mjenjai se mogu podijeliti:Prema broju prijenosnih odnosa : Kontinuirani promjena prijenosnog odnosa bez stupnjeva Kontinuirani promjena prijenosnog odnosa bez stupnjeva Stupnjevani s konanim brojem brzina

    Prema nainu promjene prijenosnog odnosa: Runi voza sam mijenja brzine Automatski

    21

  • Kontinuirani mjenja brzina Omoguuje bezstepenu promjenu prijenosnog odnosa Takvi mjenjai za vozila koriste remen s promjenjivim promjerima remenica (CVT

    Continuous Variable Transmission)

    Takav mjenja teoretski moe odravati maks. snagu kroz cijeliraspon brzine vonje (moe realizirati idealnu hiperbolu vue).realizirati idealnu hiperbolu vue).

    22

  • Kontinuirani mjenja brzinaKod mopeda je remen od armirane gumeKod automobila se koristi metalni remen podmazivan uljemPromjena prijen. odnosa je automatska ali kod automobila obino dozvoljava i runu promjenu u odreenom broju koraka.

    Prvi auto s CVT DAF Variomatic

    23

  • *Runi stupnjevani mjenja brzina Prvi su mjenjai imali pokretne (klizne) zupanike Pri ukljuivanju je trebalo paljivo uskladiti okretaje

    oba zupanika

    Noviji mjenjai imaju zupaste parove u stalnom zahvatu

    Ukljuivanje se vri pomou zupastih spojki

    Zupanici z1, z2 i z3 se slobodno vrte na vratilu, sve dok ih zupasta spojka ne ukljui u pogon

    Ovakve zupaste spojke danas obino koriste traktori i graevinski strojevi

    24

  • Runi stupnjevani mjenja s 5 brzina

    Moderni mjenjai imaju sve brzine, osim (obino) vonje unatrag, sa sinhroniziranim ukljuivanjem.

    25

  • Runi stupnjevani mjenja s 6 brzina

    Sve brzine osim (obino) vonje unatrag imaju sinhronizirano ukljuivanje.

    26

  • Sinhronizacija ukljuivanja brzina Pri ukljuivanju brzina izjednaava (sinhronizira) vrtnju zupaste spojke i

    zupanika Time omoguava bru promjenu brzine, glatko i bez umova. Sinhronizaciju omoguava sinhron slobodni prsten s koninom plohom

    27

  • Sinhronizacija ukljuivanja brzina Faze sinhronizacije pri ukljuivanju brzine

    Iskljueno Poetaksinhronizacije Ukljueno

    Krajsinhronizacije

    Link za animaciju: http://www.kfz-tech.de/Engl/SSynchronisation.htm

    Spojka je zupcima potisnula sinhron i pritisnula konuse zupanika i sinhrona jedan na drugi

    Zupci spojke sada mogu preko sinhrona ukljuiti zupanik

    Sinhron je izjednaio vrtnju sa zupanikom

    Sinhron se slobodno vrti izmeu spojke i zupanika

    28

  • *Automatski mjenjai sa stupnjevanim brzinamaOsim ve ranije opisanih kontinuiranih mjenjaa koji takoer ugl. rade automatski, postoje i automatski mjenjai sa stupnjevanim mijenjanjem brzina.Uglavnom ih dijelimo na:Mjenjae s hidrodinamikom spojkom (ili pretvaraem momenta) i planetarnim zupastim prijenosomMjenjaem s dvostrukom tarnom spojkom i klasinim sinhroniziranim ukljuivanjem brzina (DSG mjenjai)

    29

  • Automatski mjenjai s hidrodinamikom pretvaraem momenta i planetarnim zupastim prijenosom ematski prikaz

    30

  • DSG (Direkt Shift Gearbox) mjenja Mjenja s dvostrukom tarnom spojkom i klasinim sinhroniziranim ukljuivanjem

    brzina (automatski ili runo)

    Tarna spojka ima dvije nezavisne lamele. Jedna lamela (plava) pogoni grupu neparnih brzina (1-3-5-7), a druga (zelena) grupu

    parnih (2-4-6-R). Zato dok auto jo vozi npr. u 1. brzini jer je ta spojka ukljuena, automatika ve

    unaprijed moe ukljuiti zupanik 2. brzine. Kada motor dosegne dovoljan broj okretaja za promjenu brzine, automatika samo

    promjeni ukljuenost s jedne na drugu lamelu spojke 31

  • DSG (Direkt Shift Gearbox) mjenja Mjenja s dvostrukom tarnom spojkom i klasinim sinhroniziranim ukljuivanjem

    brzina izvedba VW (mjenja se u originalu zvao Doppel-Schalt-Getriebe)

    Link http://www.myvideo.de/watch/3408081/Volkswagen_7_Gang_Getriebe_DSG 32

  • DSG (Direkt Shift Gearbox) mjenja ema izvedbe Mitsubishi Lancer Evo X

    33

  • ema transmisije vozila s zadnjim pogonom

    Mjenja je spojen s zadnjim mostom pomou zglobnog vratila kardana U zadnjem mostu se nalazi glavni prijenos i diferencijal

    Zadnji most moe biti:a) Krutib) Neovisno ovjeen (na slici)

    *

    34

  • Glavni prijenos

    Nalazi se u pogonskom mostu i sastoji se obino iz para zupanika. Za sluaj stranjeg pogona to je konini par zupanika (na slici) Zadatak glavnog prijenosa je:a) Prenijeti pogon od vratila (ili direktno od mjenjaa kod prednjeg pogona) na

    diferencijalb) Smanjiti broj okretaja

    *

    35

  • DiferencijalZadatak mu je: Ravnomjerno razdijeliti moment na lijevi i desni kota mosta. Odravati potrebnu razliku broja okretaja lijevog i desnog kotaa u zavoju.

    *

    U vonji ravno, gonjeni zupanik se okree zajedno s kuitem diferencijala, satelitima i sunanicima.

    Sateliti i sunanici su tada u mirnom zahvatu.U zavoju, vanjski sunanik se vrti bre od

    unutranjeg. Sateliti se zato okreu oko svoje osi meusobno suprotno ime

    odravaju razliku vrtnje sunanika. 36

  • Diferencijal (dobar link iz 1937.: http://www.youtube.com/watch?v=yYAw79386WI)Problem kod standardnog diferencijala nastaje kada se jedan kota nae na klizavoj podlozi, a drugi na hrapavoj.Kota na klizavoj podlozi ne moe prenijeti gotovo nikakav moment, te e poeti proklizavati.Kako diferencijal raspodjeljuje jednaki moment na oba kotaa, znai da e i kota na hrapavoj dobiti jednaki moment tj. nulu, a vozilo e stati.Zato vozila koja se kreu po tekim terenima imaju blokadu diferencijala.Ona djelomino ili u potpunosti sprjeava da se kotai razliito okreu.

    *

    Djelomina blokada diferenc. s lamelama

    Potpuna blokada diferencijala 37

  • Diferencijal Vozila s vie pogonskih mostova imaju u zavoju razliite putanje svih kotaa. To znai da svaki kota ima svoju brzinu vrtnje, a isto tako i svaki most. Zato i u razvodniku pogona na mostove mora postojati sredinji diferencijal koji e raspodijeliti moment na prednji i stranje mostove.

    38

  • Diferencijal Vozila s pogonom na sve kotae su u pravilu terenska vozila, te i sredinji

    diferencijal obino ima blokadu.

    Blokada sredinjegdiferencijala

    Blokada zadnjegdiferencijala

    39