Upload
ruzic
View
5.538
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
FAKULTET TEHNIČKIH NAUKA NOVI SAD MAŠINSKI ODSEK DEPARTMAN ZA MEHANIZACIJU I KONSTRUKCIONO MAŠINSTVO
OOSSNNOOVVII MMOOTTOORRNNIIHH VVOOZZIILLAA
DDrraaggaann RRuužžiićć
NNeennaadd PPoozznnaannoovviićć
FFeerreenncc ČČaassnnjjii
Novi Sad, 2010. godine
SADRŽAJ 1. DEFINICIJA I KLASIFIKACIJA VOZILA ..................................................................................................................... 1
1.1 Sažet istorijski pregled razvoja vozila ................................................................................................................ 1 1.2 Definicija vozila .................................................................................................................................................. 3 1.3 Klasifikacija motornih vozila ............................................................................................................................... 3 1.4 Dimenzije i mase motornih vozila ...................................................................................................................... 4 1.5 Identifikacija vozila............................................................................................................................................. 7
2. FUNKCIONALNE CELINE I KONCEPCIJE GRADNJE MOTORNIH VOZILA ........................................................... 9 2.1 Funkcionalne celine motornih vozila .................................................................................................................. 9 2.2 Koncepcije gradnje motornih vozila ................................................................................................................. 10
3. SISTEM PRENOSA SNAGE - TRANSMISIJA ......................................................................................................... 13 3.1 Načini izvođenja transmisije - pogonske šeme: ............................................................................................... 13 3.2 Spojnica........................................................................................................................................................... 18 3.3 Menjač ............................................................................................................................................................. 20 3.4 Osovinski prenosnik - pogonski most .............................................................................................................. 24 3.5 Diferencijalni prenosnik.................................................................................................................................... 25 3.6 Zglobni prenosnici............................................................................................................................................ 27
4. TOČAK..................................................................................................................................................................... 30 4.1 Pneumatik........................................................................................................................................................ 30 4.2 Naplatak .......................................................................................................................................................... 32
5. SISTEM ZA OSLANJANJE ...................................................................................................................................... 34 5.1 Mehanizam za vođenje točkova....................................................................................................................... 34 5.2 Elastični i prigušni elementi ............................................................................................................................. 36
6. SISTEM ZA UPRAVLJANJE .................................................................................................................................... 39 7. SISTEM ZA KOČENJE............................................................................................................................................. 42
7.1 Prenosni mehanizmi sistema za kočenje......................................................................................................... 43 7.2 Kočnice............................................................................................................................................................ 45 7.3 Parkirna i pomoćna kočnica............................................................................................................................. 47
8. MOTOCIKLI.............................................................................................................................................................. 48 8.1 Funkcionalne celine motocikla ......................................................................................................................... 48 8.2 Osnovi teorije kretanja motocikla ..................................................................................................................... 48 8.3 Transmisija ...................................................................................................................................................... 49 8.4 Točak............................................................................................................................................................... 55 8.5 Sistem za oslanjanje........................................................................................................................................ 56 8.6 Sistem za upravljanje....................................................................................................................................... 57 8.7 Sistem za kočenje............................................................................................................................................ 58 8.8 Ram motocikla ................................................................................................................................................. 59
Osnovni motornih vozila - 2010
Osnovni motornih vozila - 2010
1
1. DEFINICIJA I KLASIFIKACIJA VOZILA
1.1 Sažet istorijski pregled razvoja vozila
do 1885 Pojava različitih samohodnih vozila, uglavnom na parni pogon
Početak razvoja motora sa unutrašnjim sagorevanjem
1885 Karl Benz je patentirao i napravio prvi automobil pogonjen
Oto motorom
1899 Električni automobil obara brzinski rekord sa 105,88 km/h
1901 Daimler-Motoren-Gesellschaft proizvodi model Mercedes
35HP - osnovna koncepcija gradnje zadržana do danas: motor napred uzdužno, pogon na zadnju osovinu...
1910 Motori SUS istiskuju parne mašine iz motornih vozila
1913 Ford počinje masovnu proizvodnju automobila, na
pokretnoj traci, i za izradu jednog automobila je trebalo 93 minuta (iz fabrike je svakih 3 minuta izlazio po jedan automobil!).
Ford Model T se proizvodio od 1908 - 1927. godine i ukupno je napravljeno više od 15 miliona primeraka
1997 Toyota proizvodi prvi serijski hibridni automobil, model
Prius
... ... ...
Osnovni motornih vozila - 2010
2
0
10,000,000
20,000,000
30,000,000
40,000,000
50,000,000
60,000,000
70,000,000
80,000,000
1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008
Putnički automobiliPrivredna vozilaUkupno
Godišnja svetska proizvodnja motornih vozila (putničkih i privrednih) - prema OICA (Organisation Internationale des
Constructeurs d'Automobiles)
0
30,000
60,000
90,000
120,000
150,000
180,000
210,000
240,000
270,000
1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012
Putnički automobili
Privredna vozilaUkupno
Godišnja proizvodnja motornih vozila (putničkih i privrednih) u bivšoj Jugoslaviji i Srbiji (OICA)
0
5,000
10,000
15,000
20,000
1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
Putnički automobiliPrivredna vozilaUkupno
Godišnja proizvodnja motornih vozila (putničkih i privrednih) u Srbiji u periodu 1996-2009 (OICA)
Osnovni motornih vozila - 2010
3
1.2 Definicija vozila Vozilo je sredstvo koje je po konstrukciji, uređajima, sklopovima i opremi namenjeno i osposobljeno za kretanje po putu.
Motorno vozilo je vozilo koje se pokreće snagom sopstvenog motora, koje je po konstrukciji, uređajima, sklopovima i opremi namenjeno i osposobljeno za prevoz lica i/ili stvari, za obavljanje radova ili za vuču priključnog vozila.
Priključno vozilo je vozilo bez pogonskog motora namenjeno i osposobljeno da bude vučeno od strane drugog vozila, a služi za prevoz lica i stvari ili za vršenje određenog rada.
Skup vozila je sastav motornog i priključnog vozila koji u saobraćaju učestvuje kao jedna celina.
Druge vrste vozila su npr:
Traktor - motorno vozilo sa najmanje dve osovine i namenjeno za vuču, guranje, nošenje i pogon izmenljivih priključnih oruđa i mašina za obavljanje određenih poljoprivrednih, šumskih ili drugih radova ili za vuču priključnih vozila za traktor.
Samohodna radna mašina - motorno vozilo namenjeno za vršenje određenih radova (kombajn, valjak, grejder, utovarivač, rovokopač...), čija najveća konstruktivna brzina ne prelazi 45 km/h.
1.3 Klasifikacija motornih vozila
Vrsta L - mopedi, motocikli, tricikli i četvorocikli L1 - Vozilo na dva točka sa radnom zapreminom motora SUS koja ne prelazi 50 cm3 i čija maksimalna brzina (bez
obzira na vrstu pogona) ne prelazi 45 km/h - moped. L2 - Vozilo na tri točka sa radnom zapreminom motora SUS koja ne prelazi 50 cm3 i čija maksimalna brzina (bez
obzira na vrstu pogona) ne prelazi 45 km/h - laki tricikl. L3 - Vozilo na dva točka sa radnom zapreminom motora SUS većom od 50 cm3 i čija maksimalna brzina (bez obzira
na vrstu pogona) prelazi 45 km/h - motocikl. L4 - Vozilo na tri točka raspoređena asimetrično u odnosu na uzdužnu vertikalnu srednju ravan, sa radnom
zapreminom motora SUS većom od 50 cm3 i čija maksimalna brzina prelazi 45 km/h - motocikl sa bočnom prikolicom (sa sedištem).
L5 - Vozilo na tri točka raspoređena simetrično u odnosu na uzdužnu vertikalnu srednju ravan, sa radnom zapreminom motora SUS većom od 50 cm3 i čija maksimalna brzina prelazi 45 km/h - teški tricikl.
L6 - Vozilo sa četiri točka, čija masa praznog vozila nije veća od 350 kg i najveća konstruktivna brzina ne prelazi 45 km/h, sa radnom zapreminom benzinskog motora SUS ne većom od 50 cm3 i čija najveća neto snaga ne prelazi 4 kW za SUS motore sa drugom vrstom pogonskog goriva - laki četvorocikl.
L7 - Vozilo sa četiri točka koje ne odgovara uslovima iz vrste L6, čija masa praznog vozila nije veća od 400 kg, tj. 550 kg za vozila za prevoz tereta i čija najveća snaga motora ne prelazi 15 kW - teški četvorocikl.
Vrsta M - motorna vozila za prevoz putnika Motorno vozilo prvenstveno namenjeno prevozu lica, mase veće od 400 kg, sa najvećom neto snagom motora većom od 15 kW. M1 - Vozila za prevoz putnika sa ne više od 9 sedišta, uključujući i sedište vozača - putničko vozilo, koja se dele na:
AA - limuzina, AB - limuzina sa zadnjim vratima, AC - karavan (station wagon, estate car), AD - kupe, AE - kabriolet, AF - višenamensko vozilo: motorno vozilo koje ne odgovara klasama AA do AE namenjeno za prevoz putnika i njihovog prtljaga odnosno robe u istom prostoru. Ako ovakvo vozilo ispunjava oba sledeća uslova: (1) broj mesta za putnike N (bez vozača) nije veći od šest, (2) P – (M + N × 68) > N × 68.
P = najveća dozvoljena masa u kg (vidi 1.4) M = masa vozila spremnog za vožnju u kg (vidi 1.4) N = broj putničkih mesta za sedenje,
tada se to vozilo ne smatra vozilom vrste M1. M2 - Vozila za prevoz putnika sa više od 9 sedišta uključujući i sedište vozača, čija najveća dozvoljena masa ne prelazi
5 tona - laki autobus M3 - Vozila za prevoz putnika sa više od 9 sedišta uključujući i sedište vozača, čija najveća dozvoljena masa prelazi 5
tona - teški autobus M2 i M3 su autobusi i dele se prema tome da li su predviđeni za prevoz putnika koji stoje (gradski i prigradski) ili ne (međugradski).
Osnovni motornih vozila - 2010
4
Zglobni autobus je vozilo koje se sastoji od dva ili više jasno razdvojenih delova koji su međusobno povezani; putnička odelenja svake sekcije su takva da putnici mogu da se slobodno kreću između njih; delovi su čvrsto povezani tako da mogu biti odvojeni jedino operacijom koja zahteva kapacitete koji se normalno nalaze u radionicama. Autobusi koji uključuju dve ili više neodvojivih ali jasno definisanih jedinica, tretiraju se kao jedno vozilo. Dalje razvrstavanje autobusa ide prema tome da li su jednospratni ili dvospratni, niskopodni ili ne
Vrsta N - teretna vozila Teretno vozilo je motorno vozilo sa najmanje četiri točka, mase preko 550 kg i snage motora preko 15 kW, koje može biti namenjeno:
- prevozu tereta, - vršenju rada na način da se vozilom ne može nositi nikakav drugi teret, ili - vuči priključnih vozila.
N1 - Vozila za prevoz tereta čija najveća dozvoljena masa ne prelazi 3,5 t - lako teretno vozilo N2 - Vozila za prevoz tereta čija najveća dozvoljena masa prelazi 3,5 t, ali ne prelazi 12 t - srednje teretno vozilo N3 - Vozila za prevoz tereta čija najveća dozvoljena masa prelazi 12 t - teško teretno vozilo * U slučaju teretnog vozila namenjenog vuči poluprikolice (tegljač), masa koja se uzima u obzir za klasifikaciju vozila је najveća dozvoljena masa tegljača. Vozila vrste N se dele na:
BA - kamion, BB - furgon, BC - tegljač, BD - vozilo za vuču (drumski traktor). Vozilo definisano kao BB (furgon) se ne smatra vozilom vrste N ako ima najveću dozvoljenu masu manju od 3500 kg i pri tome ima više od 6 sedišta osim sedišta vozača ili ispunjava oba sledeća uslova: (1) broj putničkih mesta nije veći od 6 i (2) P – (M + N × 68) ≤ N × 68, Vozilo definisano kao BA, BB se ne smatra vozilom vrste N, ako mu najveća dozvoljena masa prelazi 3500 kg i odgovara najmanje jednom od sledećih uslova: (1) broj putničkih mesta prelazi 8 ili (2) P – (M + N × 68) ≤ N × 68
Specijalna vozila Vozila vrste M ili N, za prevoz ljudi ili tereta i za specijalnu namenu, za koju je potrebno da budu posebno opremljena ili konstruktivno izvedena: vozilo za stanovanje, ambulantno vozilo, oklopno vozilo, pogrebno vozilo i dr.
Vrsta G - terenska vozila Terenskim vozilima se smatraju vozila kategorija M ili N koja zadovoljavaju određene zahteve, kao npr.: - pogon i prednje i zadnje osovine - blokiranje diferencijala - mogućnost savladavanja određenog minimalnog uspona - minimalne vrednosti prilaznih uglova i rastojanja karoserije od tla i dr. Na primer, vozilo vrste N1 koje je namenjeno za terensku upotrebu označava se sa N1G. Oznaka vozila G je dopunska i koristi se isključivo uz oznake vrste vozila M ili N.
1.4 Dimenzije i mase motornih vozila
Dimenzije vozila Dužina vozila (L) - rastojanje između najisturenijih tačaka na prednjoj i zadnjoj strani vozila. Najveća dozvoljena dužina vozila, iznosi:
- za motorno vozilo, osim autobusa i vozila vrste L - 12,00 m; - za autobus sa dve osovine - 13,50 m; - za autobus sa najmanje tri osovine - 15,00 m; - za zglobni autobus - 18,75 m; - za vozilo vrste L - 4,00 m;
Osnovni motornih vozila - 2010
5
Najveća dozvoljena dužina skupa vozila iznosi: - za tegljač sa poluprikolicom - 16,50 m; - za vučno vozilo sa prikolicom - 18,75 m; - za skup vozila namenjen za prevoz kontejnera ili vozila - 21,00 m.
Širina vozila (B) - rastojanje između najisturenijih bočnih tačaka, ne računajući pokretne i elastične elemente. Najveća dozvoljena širina vozila iznosi 2,55 m, osim:
- za vozilo vrsta N sa nadograđenom hladnjačom sa zidom debljine preko 45 mm, za koje najveća dozvoljena širina iznosi 2,6 m;
- za vozilo vrste N koje ima izmenljive uređaje za održavanje puteva, za koje najveća dozvoljena širina iznosi 3,00 m.
Visina vozila (H) - rastojanje između horizontalne podloge i najvišeg dela neopterećenog vozila. Najveća dozvoljena visina vozila iznosi 4,0 m, osim vozila vrste L, za koje najveća dozvoljena visina iznosi 2,5 m
Klirens vozila je najmanja visina čvrstih delova vozila iznad stajne površine ne računajući točkove. Klirens mora omogućavati da vozilo opterećeno do najveće dozvoljene mase može da pređe prepreku visine 10 cm
Razmak osovina (l) - rastojanje između ose prednje i ose zadnje osovine. Za vozila sa tri ili više osovina navodi se i razmak između dveju susednih osovina, od prednjeg ka zadnjem kraju vozila. Ukupni razmak osovina je zbir ovih razmaka.
Prednji/zadnji prepust (lp / lz) - rastojanje od ose točkova prednje/zadnje osovine do najisturenije tačke na prednjoj/zadnjoj strani vozila. Najveći dozvoljeni prepust može iznositi najviše 63% ukupnog razmaka osovina.
Trag točkova napred/nazad (Sp / Sz) - je najmanje rastojanje između gaznih površina pneumatika jedne osovine (kod udvojenih točkova širina traga je rastojanje između osa simetrija udvojenih točkova)
Karakteristične dimenzije putničkog vozila
Karakteristične dimenzije troosovinskog teretnog vozila
Osnovni motornih vozila - 2010
6
Masa vozila Masa vozila - masa praznog vozila sa svim punim rezervoarima goriva i sa predviđenom opremom. Masa vozila spremnog za vožnju - masa neopterećenog vozila sa karoserijom i uređajem za vuču u slučaju vučnog vozila ili masa šasije sa kabinom ako proizvođač ne ugrađuje karoseriju i/ili uređaj za vuču, uključujući rashladno sredstvo, ulje, 90% pogonskog goriva, 100% ostalih tečnosti, pripadajući alat, rezervni točak, stalni teret (kran, dizalica i dr.), vozača (75 kg), a za autobuse i masu člana posade (75 kg) ako za njega postoji sedište u vozilu. Ukupna masa vozila - zbir mase vozila i mase kojom je vozilo opterećeno (lica i teret). Najveća dozvoljena masa vozila - najveća masa koju sme imati vozilo sa putnicima i/ili teretom - vrednost je deklarisana od strane proizvođača vozila. Najveća dozvoljena ukupna masa vozila je ograničena, npr:
- za dvoosovinsko motorno vozilo - 18 t; - za troosovinsko motorno vozilo - 26 t; - za četvoroosovinsko motorno vozilo sa najmanje dve upravljajuće osovine - 32 t, pri čemu maksimalno
osovinsko opterećenje bilo koje osovine ne prelazi 9,5 t; - za troosovinski zglobni autobus - 28 t; - za laki tricikl - 0,57 t; - za teški tricikl - 1,3 t; - za teški tricikl za prevoz tereta - 2,5 t; - za laki četvorocikl - 0,55 t; - za teški četvorocikl za prevoz lica - 0,60 t; - za teški četvorocikl za prevoz tereta - 1,55 t...
Najveća dozvoljena ukupna masa skupa vozila - najveća masa koju smeju imati vozilo sa putnicima i/ili teretom i sa priključnim vozilom (npr. natovaren kamion sa prikolicom). Najveća dozvoljena ukupna masa skupa vozila iznosi 40 t. Osovinsko opterećenje - deo težine vozila kojim prednja/zadnja osovina opterećuje horizontalnu stajnu površinu u stanju mirovanja vozila. Tehničku nosivost osovina propisuje proizvođač vozila, ali postoje i zakonska ograničenja za kretanje po putevima - dozvoljena osovinska opterećenja, npr:
- za vozilo ili skup vozila sa jednom gonjenom osovinom - 10 t; - za vozilo ili skup vozila sa jednom pogonskom osovinom - 11,5 t; - Ukupno opterećenje dve osovine motornih vozila, pri čemu osovinsko opterećenje pojedinačne osovine ne
sme preći 10 t, i koje imaju međusobno rastojanje: o manje od 1,0 m iznosi - 11,5 t, o od 1,0 m do 1,3 m iznosi - 16 t; o od 1,3 m do 1,8 m iznosi - 18 t, odnosno 19 t ako je pogonska osovina opremljena udvojenim
pneumaticima i vazdušnim oslanjanjem, ili gde maksimalno osovinsko opterećenje ne prelazi 9,5 t.
Osnovni motornih vozila - 2010
7
1.5 Identifikacija vozila Identifikacija vozila je prvi korak kod tehničkog pregleda vozila, servisiranja vozila, saobraćajnog i tehničkog veštačenja i utvrđivanja vlasništva vozila.
Svako vozilo prilikom proizvodnje dobije jedinstveni broj za identifikaciju, tzv. broj šasije - VIN (Vehicle Identifications Number). VIN se sastoji od 17 oznaka, kombinacije slova i cifara.
VIN oznaka se utiskuje (po pravilu u jednom redu) na integralnom delu noseće konstrukcije vozila ili npr. na karoseriji (na požarnom zidu, unutrašnjem blatobranu, na podu ispod sedišta suvozača itd.), na vidljivo i pristupačno mesto, tako da se ne može izbrisati, oštetiti ili promeniti.
Pored toga, VIN oznaka se, zajedno sa drugim podacima, postavlja i na identifikacionoj pločici vozila, koja je na trajan način pričvršćena za vozilo.
Primeri postavljanja identifikacionog broja kod putničkih automobila
Marka Mesto postavljanja Marka Mesto postavljanja Alfa Romeo 5, 6, 8 Mercedes 3, 7 BMW 4, 6, 8, 17, 29 Mitsubishi 8, 23, 32 Citroën 1, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 15, 17, 19 Opel 3, 14 Daewoo 31 Peugeot 1, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 14, 26 Fiat 5, 6, 21, 26, 31 Renault 3, 5, 8, 24, 27, 33, 34 Ford 1, 7, 13, 18, 32 VW/Audi 8
Primer postavljanja identifikacionog broja i identifikacione pločice kod teretnog vozila
Osnovni motornih vozila - 2010
8
Struktura VIN oznake: Primer - WDB 201024 1A447874
WDB 201024 1A447874
WMI VDS VIS
WMI (World Manufacturer Identifier) - Svetska identifikaciona oznaka proizvođača: označava geografsku zonu, državu i proizvođača vozila (tri slova).
1. oznaka - država proizvodnje (1-4 - SAD, J - Japan, W - Nemačka, Z - Italija...) 2. i 3. oznaka - proizvođač (DB - Mercedes-Benz)
VDS (Vehicle Description Section) - Opisni deo oznake: pruža informacije o opštim karakteristikama vozila, kao što su serija, tip karoserije, tip motora, broj osovina, bruto masa i sl. (201.024 - model 190E 2.3)
VIS (Vehicle Indicator Section) - Identifikacioni deo oznake: sadrži oznaku godine proizvodnje (1. oznaka u ovoj sekciji) i fabrički (serijski) broj vozila (ovde: godina proizvodnje 1 - 1991. godina)
Primer saobraćajne dozvole putničkog automobila
Identifikacione pločice putničkog (levo) i teretnog automobila (desno)VIN - Vehicle Identification Number A - najveća dozvoljena masa vozila B - najveća ukupna dozvoljena masa skupa vozila
C - najveće dozvoljeno opterećenje prednje osovine D - najveće dozvoljeno opterećenje zadnje osovine
A B C D
VIN
Osnovni motornih vozila - 2010
9
2. FUNKCIONALNE CELINE I KONCEPCIJE GRADNJE MOTORNIH VOZILA
2.1 Funkcionalne celine motornih vozila
POGONSKI AGREGAT je deo vozila koji obezbeđuje pogonsku snagu za kretanje vozila (najčešće motor SUS - benzinski ili dizel).
TRANSMISIJA je sistem za prenos snage motora do pogonskih točkova i transformaciju njenih parametara. Sastoji se od spojnice, menjačkog prenosnika, glavnog prenosnika, zglobnih vratila.
VOZNI POSTROJ je deo vozila koji služi za kretanje po podlozi. On se sastoji od: - noseće konstrukcije, koja nosi i objedinjuje sve delove vozila u jednu funkcionalnu celinu, - točkova, pomoću kojih se vozilo oslanja na podlogu i kreće po njoj, - sistema oslanjanja, koji služi za obezbeđenje dobrog kontakta pneumatika i podloge i za povećanje udobnosti
vožnje, - sistema za upravljanje, koji služi za održavanje i promenu pravca kretanja vozila, - sistema za kočenje, koji služi za usporenje, zaustavljanje i zadržavanje vozila u zakočenom stanju.
KAROSERIJA je deo vozila koji služi za smeštaj i zaštitu od spoljašnjih uticaja putnika i tereta, i za pokrivanje sklopova vozila. Kod putničkih automobila po pravilu karoserija predstavlja i noseću konstrukciju - samonoseća karoserija.
OPREMA predstavlja skup svih ostalih delova vozila, a koji nisu svrstani u gore navedene sisteme (npr. električna i elektronska oprema, uređaji za osvetljavanje puta i signalizaciju, oprema za povećanje aktivne i pasivne bezbednosti, oprema za redukciju buke, grejanje i ventilacija, i sl.)
NAPOMENA: U literaturi se često sreće i pojam ŠASIJA, pod kojim se podrazumeva kompletno vozilo bez karoserije i opreme.
MOTORNO VOZILO
POGONSKI AGREGAT
KAROSERIJA VOZNI POSTROJ
TRANSMISIJA OPREMA
NOSEĆA KONSTRUKCIJA
TOČKOVI I PNEUMATICI
SISTEM ZA KOČENJE
SISTEM ZA UPRAVLJANJE
SISTEM OSLANJANJA
Osnovni motornih vozila - 2010
10
2.2 Koncepcije gradnje motornih vozila Osnovni kriterijumi podele:
Noseća struktura
- noseći ram (šasija): srednja i teška teretna vozila, terenska vozila, autobusi
- samonoseća karoserija: putnička vozila, autobusi (prostorna rešetkasta konstrukcija)
- karoserija sa "polušasijom": putnička vozila
Samonoseća karoserija - Audi Space Frame Noseći ram teretnog vozila (MAN)
Položaj motora
- mesto postavljanja motora na vozilu: o napred o sredina o nazad
- pravac ose kolenastog vratila u odnosu na pravac kretanja vozila: o uzdužno o poprečno
Razmeštaj pogonskih točkova o napred o nazad o pogon na više osovina
Koncepcije gradnje putničkih automobila Koncepcije koje se primenjuju kod putničkih vozila M1 (i lakih teretnih vozila N1) su:
- samonoseća karoserija
- razmeštaj pogonskih točkova: a) motor napred uzdužno - pogon nazad (tzv. klasična koncepcija) b) motor napred poprečno - pogon napred: koncepcija "sve napred" c) motor napred uzdužno - pogon napred: koncepcija "sve napred"
a)
b)
c)
d)
Motor nazad i pogon nazad (d) se retko primenjuje zbog malog prtljažnika. I dalje se koristi kod nekih sportskih automobila (Porsche, Ferrari).
Motor u sredini vozila (između osovina) i pogon na zadnje točkove primenjuje se isključivo u sportskim vozilima (Lamborghini, Ferrari, Lotus...).
Osnovni motornih vozila - 2010
11
Koncepcije gradnje teretnih automobila (N2 - srednjih i N3 - teških) Teretna vozila imaju noseći ram - okvir, po pravilu u vidu dva uzdužna nosača spojenih sa više poprečnih.
Motor je uvek smešten napred podužno, a pogon je na zadnje ili na sve osovine. Veće opterećenje na zadnjim točkovima omogućuje razvijanje veće vučne sile.
1 - nadgradnja 2 - pogonska osovina 3 - noseća konstrukcija
4 - menjač 5 - motor 6 - kabina
Prema položaju kabine razlikuju se sledeće izvedbe
- motor ispod kabine (1 - najrasprostranjenije rešenje, tzv. "trambus" kabina ili "kip" kabina),
- motor ispred kabine (2 - starija koncepcija, ali se i dalje koristi),
- motor iza kabine (retko - koristi se u nekim kamionima veoma velikih snaga).
Primeri izvedbe kabine iznad motora (levo) i motora ispred kabine (desno)
Pogon na sve točkove primenjuje se kod teretnih vozila koja su predviđena za kretanje van tvrdih puteva (kiperi, vojni kamioni...).
Koncepcije gradnje autobusa Standardna koncepcija izrade autobusa je sa samonosećom karoserijom u vidu prostorne rešetke.
Pogonski točkovi autobusa su uvek zadnji. Motor može biti smešten:
- napred - zastarelo, može se sresti samo u nekim autobusima izvedenim na osnovi teretnog vozila (i sa nosećim ramom)
- nazad, podužno ili poprečno, može biti i položen - međugradski autobusi
- centralno, ležeći - položeni motor - gradski i prigradski autobusi, da bude više mesta za putnike.
Osnovni motornih vozila - 2010
12
Šasija niskopodnog autobusa sa motorom postavljenim uzdužno u zadnjem delu vozila
Autobus sa nazad poprečno postavljenim motorom
Osnovni motornih vozila - 2010
13
3. SISTEM PRENOSA SNAGE - TRANSMISIJA
Uloga transmisije je prenos snage i transformacija parametara snage (broj obrtaja i obrtni moment), jer motor SUS ima ograničen i neodgovarajući radni opseg brzine obrtanja i obrtnog momenta sa aspekta pogona motornog vozila. Broj obrtaja se redukuje, dok se obrtni moment proporcionalno povećava. Deo snage se angažuje na savladavanje gubitaka u transmisiji (i pretvara u toplotu).
3.1 Načini izvođenja transmisije - pogonske šeme: Označavanje šema transmisije:
UKUPAN BROJ TOČKOVA X BROJ POGONSKIH TOČKOVA
Napomene: - točak sa udvojenim pneumaticima se računa kao jedan - točkovi koji se odižu zemlje se takođe računaju, tzv. "prateći" ili "vodeći" točkovi
Dvoosovinska vozila pogon samo prednje ili samo zadnje osovine (4 X 2) pogon svih osovina (4 X 4) - vozila povišene prohodnosti (terenska) i neka sportska vozila
Troosovinska vozila - privredna vozila pogon jedne zadnje osovine (6 X 2) pogon dve zadnje osovine (6 X 4) pogon svih osovina (6 X 6) - vozila povišene prohodnosti...
Podela transmisija prema načinu prenošenja snage i njene transformacije: - mehanička, standardna izvedba transmisije, snaga se prenosi pomoću vratila, zupčastih i zglobnih prenosnika i
frikcionih elemenata, - hidromehanička, izvodi se kao mehanička uz dodatak hidrodinamičkog transformatora obrtnog momenta, dakle
predstavlja kombinaciju mehaničke i hidrodinamičke transmisije (karakteristično za vozila sa automatskim menjačem),
- hidraulička transmisija, ne koristi se u putničkim automobilima.
Osnovni elementi mehaničke transmisije, tok snage i načini izvođenja Mehanička transmisija sadrži sledeće elemente:
- frikciona spojnica - menjač - vratila sa zglobnim prenosnicima - glavni prenosnik sa diferencijalnim prenosnikom - razvodnik snage (po potrebi)
Snaga se sa kolenastog vratila preko spojnice dovodi u menjački prenosnik, gde se obrtni moment i broj obrtaja motora transformišu odgovarajućim prenosnim odnosima. Iz menjačkog prenosnika snaga se, u zavisnosti od položaja motora, direktno ili preko zglobnih vratila prenosi na glavni prenosnik i odatle preko pogonskih vratila na točkove pogonskog mosta.
Osnovni motornih vozila - 2010
14
Kompozicije mehaničkih transmisija 1. Transmisija (4X2) sa zadnjim pogonskim točkovima i motorom smeštenim na prednjem kraju vozila
uzdužno
P - pogonski agregat-motor S - spojnica M - menjač ZP - zglobni prenosnik
GD - glavni prenosnik sa diferencijalom PV - pogonsko vratilo (poluvratilo) PT - pogonski točak
Tok snage: spojnica - menjač - zglobno vratilo - glavni prenosnik - pogonska vratila - točkovi
Transmisija automobila BMW serija 6
Transmisija (4X2) sa zadnjim pogonskim točkovima i motorom smeštenim na prednjem kraju vozila uzdužno je tzv. klasična koncepcija. Uglavnom se koristi na savremenim automobilima više klase (BMW, Mercedes...). Po pravilu se koristi u teretnim vozilima.
Automobili klasične koncepcije imaju manja ograničenja u veličini motora. Od konstrukcije "sve napred" (sa poprečno postavljenim motorom) automobili klasične koncepcije su teži za oko 8-10%.
Osnovni motornih vozila - 2010
15
2. Transmisija (4X2) sa prednjim pogonskim točkovima i motorom smeštenim na prednjem kraju vozila poprečno
P - pogonski agregat-motor S - spojnica M - menjač
GD - glavni prenosnik sa diferencijalom PV - pogonsko vratilo (poluvratilo) PT - pogonski točak
Tok snage: spojnica - menjač - glavni prenosnik - pogonska zglobna vratila - točkovi
Transmisija automobila Mercedes A klasa
Transmisija (4X2) sa prednjim pogonskim točkovima i motorom smeštenim na prednjem kraju vozila poprečno je najrasprostranjenija koncepcija savremenih putničkih automobila, često i u lakim teretnim automobilima (N1).
Koncepcija "sve napred" ima najbolje iskorišćenje zapremine/gabarita vozila (nema "tunel" na podu kabine, veći prtljažnik...). Poprečno postavljanje motora postavlja ograničenje u smislu veličine motora, tj. njegove dužine, čime se posredno ograničava snaga motora. Mehanički gubici u transmisiju su manji nego kod klasične koncepcije.
U vozilima sa pogonom na prednjim točkovima motor može biti postavljen i uzdužno (npr. neki
modeli Audi, VW, Saab...):
Osnovni motornih vozila - 2010
16
3. Transmisija (4X4) sa motorom smeštenim na prednjem kraju vozila uzdužno i sa pogonom na obe osovine
P - pogonski agregat-motor S - spojnica M - menjač ZP - zglobni prenosnik
GD - glavni prenosnik sa diferencijalom PV - pogonsko vratilo (poluvratilo) PT - pogonski točak R - razvodnik snage
Tok snage:
spojnica - menjač - (zglobno vratilo) - razvodnik snage - zglobna vratila - glavni prenosnici - pogonska vratila - točkovi
Transmisija terenskog automobila Mercedes G klase
Transmisija koncepcije 4X4 sa motorom smeštenim na prednjem kraju vozila uzdužno se koristi kod vozila povišene prohodnosti (terenska). Ovakvu koncepciju mogu imati i sportska vozila, ali i neki putnički automobili (Audi, Subaru, BMW, Mercedes Benz...).
Postoji stalni (permanentni) pogon i povremeni pogon na sve točkove.
Osnovni motornih vozila - 2010
17
4. Transmisija (4X2) sa motorom smeštenim na zadnjem kraju vozila uzdužno i sa pogonom na zadnju osovinu
P - pogonski agregat-motor S - spojnica M - menjač ZP - zglobni prenosnik
GD - glavni prenosnik sa diferencijalom PV - pogonsko vratilo (poluvratilo) PT - pogonski točak
Tok snage: spojnica - menjač - zglobno vratilo - glavni prenosnik - pogonska vratila - točkovi
Transmisija prikazane koncepcije 4X2 sa uzdužno smeštenim motorom na zadnjem kraju vozila se koristi kod autobusa.
Transmisija autobusa Scania (skraćena)
5. Transmisija (4X2) sa motorom smeštenim između osovina vozila uzdužno i sa pogonom na zadnju osovinu
P - pogonski agregat-motor S - spojnica M - menjač ZP - zglobni prenosnik
GD - glavni prenosnik sa diferencijalom PV - pogonsko vratilo (poluvratilo) PT - pogonski točak
Tok snage: spojnica - menjač - zglobno vratilo - glavni prenosnik - pogonska vratila - točkovi
Transmisija koncepcije 4X2 sa uzdužno smeštenim položenim motorom između osovina (centralno smešten) koristi se kod gradskih autobusa.
Osnovni motornih vozila - 2010
18
3.2 Spojnica Osnovni zadatak spojnice je da omogući razdvajanje i postepeno spajanje pogonskog i gonjenog dela transmisije.
Osnovni tipovi spojnica su: - jednolamelasta suva frikciona spojnica - višelamelasta suva frikciona spojnica - hidrodinamički transformator (ima ulogu i spojnice i menjača)
Jednolamelasta suva frikciona spojnica Jednolamelasta suva spojnica je najzastupljenija spojnica koja se koristi u mehaničkoj transmisiji motornih vozila. Spojnica je stalno uključenog tipa, odnosno kada vozač ne deluje na pedalu ona prenosi obrtni moment (uključena je). Spojnica pri uključivanju omogućava postepeno izjednačavanje broja obrtaja ulaznog vratila menjača sa brojem obrtaja motora, što je bitno pri polaženju i pri promeni stepena prenosa.
Fizički princip rada frikcione spojnice
Elementi spojnice se dele na pogonski deo (P) i gonjeni (G). Moment koji spojnica treba da prenese (MG) se na rastojanju r ispoljava u vidu obimne sile Fo. Uslov da bi se Fo prenela trenjem sa pogonskog dela na gonjeni (bez proklizavanja), je da sila trenja na kontaktnim površinama bude veća od Fo. Sila trenja je rezultat normalnih sila FN i koeficijenta trenja µ. Ako nema proklizavanja (nP = nG), onda je MP = MG, tj. važi uslov: Fo = MP/r < 2FN·µ.
Sila trenja se množi sa brojem površina u kontaktu, u ovom slučaju dve - sa svake strane gonjenog diska po jedna. Mogućnost prenosa obrtnog momenta zavisiće od veličine normalne sile, koeficijenta trenja i veličine spojnice. Prilikom proklizavanja spojnice (npr. pri polasku vozila) zbog trenja i razlika brzina na kontaktnim površinama se razvija toplota. Tada je nP > nG.
Principijelni prikaz frikcione spojnice u uključenom (levo) i isključenom (desno) položaju. 1 - Zamajac, 2 - Spojničko
vratilo, 3 - Frikcioni disk (lamela spojnice) sa frikcionim oblogama po obimu, 4 - Potisna ploča, 5 - Opruge, 6 - Poklopac spojnice, 7 - Dvokraka poluga, 8 - Potisni ležaj, 9 – Viljuška komandnog mehanizma
Osnovni motornih vozila - 2010
19
Obrtni moment motora se sa zamajca motora prenosi na spojničko vratilo (ulazno vratilo menjača) preko frikcionog diska (lamele) spojnice. Frikcioni disk je ožljebljenim spojem povezan sa spojničkim vratilom i dejstvom opruge je pritisnut između potisne ploče i zamajca, koji su povezani sa motorom. Putem trenja obrtni moment se prenosi sa zamajca i potisne ploče na frikcioni disk, a sa frikcionog diska preko spojničkog vratila na transmisiju i dalje ka točkovima.
Sila pritiska (normalna sila FN) kojom se ostvaruje trenje nastaje dejstvom tanjiraste opruge ili dejstvom više prednapregnutih spiralnih opruga postavljenih po obimu.
Vozač dejstvom na komandnu pedalu, putem prenosnog mehanizma pomera potisni ležaj duž spojničkog vratila. Potisni ležaj deluje na tanjirastu oprugu koja se pregiba na takav način da se potisna ploča odvaja od frikcionog diska. Kod izvedbe sa spiralnim oprugama, potisni ležaj preko dvokrakih poluga povlači (udaljava) potisnu ploču od frikcionog diska, čime se spojnica isključuje. Popuštanjem pedale, spojnica se uključuje.
Spojnica sa tanjirastom oprugom u uključenom (levo) i isključenom (desno) položaju. 1 - zamajac, 2 - spojničko vratilo,
3 - frikcioni disk spojnice, 4 - potisna ploča, 5 - tanjirasta opruga, 6 - poklopac spojnice, 7 - potisni ležaj, 8 - viljuška komandnog mehanizma, 9 - pedala spojnice
Spojnica sa tanjirastom oprugom. 1 - frikcioni disk - lamela spojnice, 2 - poklopac spojnice sa tanjirastom oprugom i
potisnom pločom, 3 - potisni ležaj
1 2
3
Osnovni motornih vozila - 2010
20
Komandni mehanizam frikcione spojnice: hidraulički (levo) i mehanički, sa čeličnim užetom (desno)
3.3 Menjač Menjač je deo transmisije koji služi za transformaciju obrtnog momenta i broja obrtaja pogonskog motora radi poboljšanja vučnih performansi vozila. Pored toga menjač omogućava promenu smera kretanja vozila i omogućuje rad motora sa uključenom spojnicom, kao i prekid toka snage od motora ka točkovima.
Kretanje vozila određeno je odnosom obimne sile na pogonskim točkovima FO i otpora kretanja. Da bi prilagodio obimnu silu na pogonskim točkovima spoljašnjim otporima koji deluju na vozilo, vozač upravlja motorom (preko pedale gasa) i transmisijom (izborom odgovarajućeg stepena prenosa).
Obimna sila na pogonskim točkovima Fo prenosi se prianjanjem točkova na podlogu.
Spoljašnji otpori koji deluju na vozilo: - otpor kotrljanja Ff - otpor vazduha Fv - otpor uspona Fu - otpor ubrzanja Fa - otpor na poteznici Fp
Jednačina kretanja je:
Fo = Ff + Fv ± Fu ± Fa + Fp
Vučni dijagram (vučno-brzinska karakteristika vozila)
Osnovni motornih vozila - 2010
21
Pogonska obimna sila na točkovima vozila η
⋅⋅=
d
mOO r
iiMF (N)
Brzina kretanja vozila
mO
d
iinr
377.0v⋅⋅
= (km/h)
M - moment motora (Nm) iO - prenosni odnos glavnog prenosnika (osnovni prenosni odnos transmisije - bez menjača) (-) im - prenosni odnos u menjaču (prenosni odnos je najveći za prvi stepen prenosa, a najmanji za poslednji) (-) rd - dinamički radijus točka (m) η - stepen korisnosti transmisije (-) n - broj obrtaja pogonskog motora (o/min)
Osnovni tipovi menjača Mehanički menjači:
- zupčasti o sa nepokretnim osama vratila o sa pokretnim osama vratila (planetarni)
- frikcioni (CVT - sa kontinualnom promenom prenosnog odnosa)
Kombinovani menjači:
- hidromehanički (hidrodinamički + mehanički)
Hidraulični (hidrostatički) i električni menjači - ne koriste se u drumskim motornim vozilima.
Zupčasti menjač sa nepokretnim osama vratila
Sinhronizovani zupčasti menjač (5 stepeni prenosa napred + 1 nazad):
1 – spojničko (ulazno) vratilo sa zupčanikom
2 - međuvratilo za zupčanicima
3 - menjačko vratilo - izlazno 4, 5, 9 - sinhrone spojnice 6, 7, 8, 10 - zupčanici
11 - zupčanik hoda unazad 12 - kućište menjača
Zupčanici za hod unapred 6, 7, 8 i 10 stalno su uzubljeni sa zupčanicima na međuvratilu 2, ali mogu se slobodno obrtati oko menjačkog vratila 3, na kliznim ili igličastim ležajevima. Željeni stepen prenosa ostvaruje se spajanjem određenog zupčanika sa menjačkim vratilom. Pri promeni stepena prenosa (vozilo se kreće) postoji razlika u brzini obrtanja menjačkog vratila i zupčanika koji nisu spojeni sa njim, pa se zbog toga spajanje vrši tzv. sinhro-spojnicama 4, 5 i 9. Sinhro-spojnice omogućavaju postepeno izjednačavanje brzina vratila i zupčanika pre konačnog spajanja.
Kod prikazane konstrukcije menjača, direktni stepen prenosa (IV, prenosni odnos 1:1) ostvaruje se neposrednim spajanjem spojničkog i menjačkog vratila, takođe putem sinhro-spojnice. U V stepenu prenosa prenosni odnos je manji od 1 i menjač vrši multiplikaciju ulaznog broja obrtaja.
Mehanizam za izbor stepena prenosa je takav da je uvek moguće uključiti najviše jedan stepen prenosa.
Osnovni motornih vozila - 2010
22
Hod unazad ostvaruje se uzubljivanjem međuzupčanika 11, čime se menja smer obrtanja menjačkog vratila.
Rastavljeni prikaz osnovnih pokretnih elemenata 5-stepenog sinhronizovanog zupčastog menjača (sa prethodne slike).
Međuzupčanik za hod unazad je izostavljen
Tok snage u prvom stepenu prenosa. z - broj zuba zupčanika, indeks s - zupčanik na spojničkom vratilu, indeks m -
zupčanik na međuvratilu, indeks i - zupčanik na izlaznom vratilu, indeks I - V - stepen prenosa. Prenosni odnos menjača je im = (zm/zs)(zml/ziI)
Tok snage u četvrtom - direktnom stepenu prenosa. Prenosni odnos menjača je im = 1
Tok snage u hodu unazad. Prenosni odnos menjača je im = (zm/zs)(zmR/ziR)
Osnovni motornih vozila - 2010
23
Mehanički menjač putničkog automobila sa 5 stepeni prenosa (ZF): 1 - spojničko vratilo, 2 - menjačko vratilo, 3 -
mehanizam za promenu stepena prenosa, 4 - međuvratilo, 5 - prirubnica zglobnog vratila
Menjač putničkog automobila sa poprečno postavljenim motorom i menjačem i pogonom na prednje točkove - VW Lupo
(5 stepeni prenosa napred + 1 nazad). u istom kućištu sa menjačem je i glavni reduktor
Osnovni motornih vozila - 2010
24
Sinhro-spojnica zupčastog menjača
Osnovni elementi i princip rada sinhro-spojnica
1 – telo (nosač) sinhro-spojnice, 2 – unutrašnja konusna površ frikcione spojnice, 3 - brava sinhrona (kuglica sa oprugom), 4 - zupčanik sa spoljašnjim konusom frikcione spojnice, 5 – prsten sinhro-spojnice
Zupčanik 4 može se slobodno obrtati na menjačkom vratilu, a na svom kraju prema sinhro-spojnici ima zupčastu spojnicu i koničnu površinu. Sinhro-spojnica je vezana za vratilo ožlebljenim spojem i može se aksijalno pomerati. Telo sinhro-spojnice 1 takođe ima odgovarajuću koničnu površinu 2 i po obodu ozubljenje koje odgovara zupčastoj spojnici na zupčaniku. Prsten za uključivanje sinhro-spojnice 5 po obimu ima žleb za komandnu viljušku, pomoću koje se u trenutku promene stepena prenosa pomera ka zupčaniku. U srednjem položaju je fiksiran je bravom sinhrona 3.
Kada se sinhro-spojnica pomeri ka zupčaniku, prvo dođe do kontakta konusnih površina zupčanika i unutrašnjeg prstena sinhro-spojnice. Usled trenja na koničnim površinama dolazi do izjednačavanja brzina obrtanja zupčanika i sinhro-spojnice. Daljim dejstvom na spoljašnji prsten 5 savladava se sila u opruzi brave 3 i prsten se uzubljuje sa zupčastom spojnicom zupčanika. Na taj način ostvarena je veza zupčanika sa menjačkim vratilom.
3.4 Osovinski prenosnik - pogonski most Osovinski prenosnik ili pogonski most je deo transmisije koji služi za pogon točkova jedne osovine vozila. Najčešće objedinjuje glavni prenosnik, diferencijal, pogonska vratila i točkove.
Za pogon zavisno oslonjenih i neupravljačkih točkova (kruti
pogonski most)
Za pogon nezavisno oslonjenih i/ili upravljačkih
točkova
G - glavni prenosnik D - diferencijalni prenosnik P - poluvratilo Z - zglobni prenosnik K - kućište pogonskog mosta T -pogonski točak
12
34
5
Osnovni motornih vozila - 2010
25
Menjač sa glavnim prenosnikom i pogonskim vratilima na
prednjoj osovini sa nezavisnim oslanjanjem (Lancia) Zadnji kruti pogonski most (Mercedes G klasa)
Glavni prenosnik Glavni prenosnik vrši završnu redukciju broja obrtaja i pogoni diferencijalni prenosnik. Sa diferencijalnog prenosnika se snaga razvodi na točkove preko pogonskih vratila, koja mogu biti jednodelna ili sa zglobovima.
Prenosni odnos glavnog prenosnika: iO = zG/zP, zG- broj zuba gonjenog zupčanika, zP - broj zuba pogonskog zupčanika
Glavni prenosnik može biti izveden:
- sa koničnim ili hipoidnim parom zupčanika (kada se ose izlaznog vratila menjača i osa osovine vozila seku ili su mimoilazne - kod uzdužno postavljenog pogonskog agregata)
- kao par cilindričnih kosozubih zupčanika (kada su ose izlaznog vratila menjača i osa osovine vozila paralelne - kod poprečno postavljenog pogonskog agregata)
Osnovni tipovi glavnih prenosnika: sa hipoidnim parom zupčanika (levo) i sa cilindričnim parom zupčanika (desno)
3.5 Diferencijalni prenosnik Osovinski diferencijalni prenosnik (diferencijal) služi za razvođenje snage na levi i desni točak, pri čemu im se brzine mogu razlikovati. Do razlike brzina može doći pri kretanju u krivini, po neravnoj podlozi ili proklizavanja točka.
Tokom kretanja vozila moment se preko glavnog prenosnika dovodi na kućište diferencijala, a sa kućišta preko osovine i satelita razvodi na centralne zupčanike, odnosno vratila točkova. Ako se zanemari trenje i inercija, dovedeni momenti levom i desnom točku su uvek isti.
Pri kretanju na pravcu tj. kada se levi i desni točak (teorijski) obrću jednakom brzinom, satelitski zupčanici okreću se sa kućištem diferencijala, ali miruju u odnosu na osovinu i kućište (ne vrše relativno obrtanje).
Kada vozilo prolazi kroz krivinu, točak na spoljašnjoj strani krivine prelazi veći put za isto vreme i zato se brže obrće od točka na unutrašnjoj strani krivine. To izaziva relativno obrtanje satelitskih zupčanika oko njihove ose. Pri tome je trenutna srednja brzina obrtanja levog i desnog točka jednaka brzini obrtanja kućišta diferencijala.
Osnovni motornih vozila - 2010
26
Prilikom skretanja vozila, obimna brzina spoljašnjeg točka biće veća od obimne brzine unutrašnjeg točka iste
osovine (vS > vU i nS > nU), jer se kreće putanjom sa većim radijusom (RS > RU).
Šematski prikaz sklopa glavnog prenosnika sa koničnim parom i diferencijala: 1 - pogonski zupčanik glavnog prenosnika,
2 - tanjirasti zupčanik glavnog prenosnika, 3 - kućište diferencijala, 4 - satelitski zupčanici, 5 - centralni zupčanici, 6 - pogonsko vratilo točka, 7 - osovina satelita
Rastavljeni prikaz osnovnih elemenata glavnog prenosnika diferencijala (sa prethodne slike)
2 3
5
6
Osnovni motornih vozila - 2010
27
Glavni prenosnik i diferencijal u zadnjem pogonskom mostu sa zavisnim oslanjanjem
3.6 Zglobni prenosnici Zglobni prenosnici su deo transmisije koji služe za prenos snage između nesaosnih vratila, ili između vratila čiji se međusobni položaj tokom prenosa snage menja. U opštem slučaju čine ih vratila povezana zglobovima.
Vrste zglobova: 1. Kardanski zglobovi 2. Dvostruki kardanski zglobovi 3. Homokinetički zglobovi 4. Elastični zglobovi
Kardanski zglobovi Kardanski zglobovi se koriste na vratilima za vezu menjača sa glavnim prenosnikom.
Kardanski zglob: a - pogonska viljuška, b - gonjena viljuška, c - kardanski krst
Šema zglobnog prenosnika sa kardanskim zglobovima: 1 - kardanski zglob, 2 - vratilo, 3 - kardanski zglob
Brzina obrtanja gonjene viljuške osciluje u odnosu na brzinu obrtanja pogonske viljuške, proporcionalno uglu između pogonskog i gonjenog vratila (što je ugao između vratila veći, veća je i neravnomernost obrtanja).
a
c b
Osnovni motornih vozila - 2010
28
Dvostruki kardanski zglob je izveden tako da se neravnomernost obrtanja poništava. Dvostruki kardanski zglobovi se koriste na prednjim pogonskim točkovima teretnih vozila.
Homokinetički zglobovi Homokinetički zglobovi se koriste na vratilima prednjih pogonskih točkova automobila, jer omogućavaju prenos snage i pod velikim uglom zakretanja točka. Koriste se i na vratilima nezavisno oslonjenih zadnjih pogonskih točkova.
Kod ovog tipa zglobnog prenosnika brzine pogonskog i gonjenog vratila su uvek jednake (nema neravnomernosti obrtanja, karakteristične za kardanske zglobove). Snaga se sa "zvezde" zgloba, preko kuglica smeštenih u olučaste žlebove prenosi na čašu zgloba. Prilkom obrtanja zakrenutog zgloba, kuglice se kreću u olučastim žlebovima.
Uzdužni presek homokinetičkog zgloba
Poprečni presek homokinetičkog zgloba. Zadebljane površine
predstavljaju površine opterećene na pritisak pri prenosu obrtnog momenta. P - pogonski element ("zvezda"), G - gonjeni element G
(čaša)
Pogonsko vratilo sa homokinetičkim zglobom (levo, zatvoren gumenom manžetnom)
Osnovni motornih vozila - 2010
29
Elastični zglob
Elastični zglob dozvoljava male uglove između vratila koje spaja. Koristi se na vratilima za vezu menjača sa glavnim prenosnikom, samo na putničkim automobilima.
Elastični elementi mogu biti u obliku diska ili gumenih umetaka.
Jedna vrsta elastičnog zgloba je Hardijev zglob (slika desno).
Zglobno vratilo u transmisiji automobila BMW: 1 i 3 - elastičnim zglobovi (do menjača i do glavnog prenosnika),
2 - kardanski zglob
1
2
3
Osnovni motornih vozila - 2010
30
4. TOČAK
Točak je deo voznog postroja koji služi za oslanjanje i kretanje vozila po podlozi (ima funkciju pokretnog oslonca). Točak prima i prenosi celokupnu težinu vozila i omogućava kretanje i upravljanje vozilom prenošenjem uzdužnih i bočnih sila. Točak pri kotrljanju treba da pruža što menji otpor i da prigušuje udare.
Točak se sastoji od pneumatika i naplatka. Pneumatik je postavljen na naplatak, koji se zavrtnjima pričvršćuje za glavčinu, zajedno sa diskom kočnice ili direktno na doboš kočnice.
4.1 Pneumatik
Zadaci pneumatika: - ublažavanje i prigušivanje pobude i udara od
podloge - dobro prianjanje za podlogu, (poprečno i podužno
- u ravni podloge) radi prenošenja obimnih - uzdužnih i bočnih sila.
Glavni elementi pneumatika su: - guma (mešavina veštačkih i prirodnih sastojaka) - karkasa - noseća struktura pneumatika -
uglavnom od niti od veštačkog materijala - pojas - ojačanje ispod gazeće površine -
uglavnom od čeličnih niti - čelično ojačanje na mestu stope pneumatika
(jezgro stope)
Pneumatici moraju da zadovolje zahteve postavljene od strane proizvođača vozila, u pogledu dimenzija, nosivosti pneumatika i najveće dozvoljene brzine. Pneumatici na istoj osovini vozila moraju biti jednaki po vrsti (letnji, zimski), konstrukciji (radijalni, dijagonalni), nosivosti i dimenzijama.
Dubina gazećeg sloja pnumatika mora biti veća od fabrički dozvoljene dubine označene TWI oznakama. Ako oznake ne postoje, najmanja dozvoljena dubina je 1,6 mm za vrste L i M1, a 2 mm za ostale vrste vozila. Savremeni pneumatici su radijalne konstrukcije (i kod privrednih vozila): niti karkase imaju radijalan pravac.
Karakteristične dimenzije pneumatika. D - prečnik
neopterećenog pneumatika, d - prečnik naplatka, B - širina pneumatika, H - nazivna visina boka (profila)
Odnos širine pneumatika B i visine boka H za različite profile
Radijalni pneumatik bez unutrašnje gume (tubeless). Skroz desno: Položaj niti karkase kod radijalnog pneumatika
Osnovni motornih vozila - 2010
31
Označavanje pneumatika
OZNAKA OBJAŠNJENJE 1 TIGAR Oznaka proizvođača 2 TG 620 PLUS Komercijalni naziv proizvoda (oznaka dezena) 3 175/70 R 13 Oznaka dimenzije: nazivna širina B u mm/ procentualni odnos visine boka H u
odnosu na B - oznaka vrste pneumatika - nazivni prečnik naplatka d u inčima B = 175 mm, H/B = 70%, R - radijalni pneumatik, d = 13" (inča)
4 82 Load index - indeks opterećenja (vidi dole) 5 T Speed Symbol - brzinska kategorija (vidi dole) 6 TREADWEAR 220
TRACTION A TEMPERATURE B
Oznaka po američkom standardu UTQG: TREADWEAR označava stepen habanja gazećeg dela (veći broj - manje habanje); TRACTION označava držanje na putu (A - najbolje, C - najgore). TEMPERATURE označava stvaranje toplote u gumi u toku vožnje (A - najbolje, C - najlošije)
7 SAFETY WARNING Upozorenje koje se odnosi na montiranje i eksploataciju gume 8 DOT T5 FH Oznaka proizvođača gume u registru američkog Department Of Transportation
(T5 - Oznaka za Tigar, FH - oznaka dimenzija gume)
2 1011
3
12
4
5 13
141
15
7
6
8
9
Osnovni motornih vozila - 2010
32
OZNAKA OBJAŠNJENJE 9 256 Datum proizvodnje gume (prva dva broja označavaju redni broj nedelje u
godini, zadnji brojevi označavaju godinu proizvodnje, tj. 25. nedelja 1996. godine)
10 SIDEWALL: 1 PLY RAYON TREAD 1 PLY RAYON + 2 PLIES STEEL
Konstrukcija pneumatika (konkretno, ovaj pneumatik ima jedno platno od rajona kao karkasu i dva brejkera od čelika u gazećem delu)
11 ALL SEASONS, M+S,TUBELESS, RADIAL
Oznaka u skladu sa ECE 30 pravilnikom: ALL SEASON označava da se pneumatik može koristiti u svim godišnjim dobima; M+S označava da pneumatik može da se koristi i kao zimski TUBELESS znači da nije neophodna unutrašnja guma RADIAL znači da je pneumatik radijalne konstrukcije
12 E 10 02160 ECE homologaciona oznaka: E 10 znači da je pneumatik homologiran u Jugoslaviji 02160 je homologacioni broj pneumatika prema ECE 30 pravilniku za homologaciju pneumatika u Evropi
13 USA-CANADA AND AUSTRALIA CODES-ONLY
Vrednosti maksimalnog pritiska i maksimalnog opterećenja u jedinicama u upotrebi u SAD, Kanadi i Australiji
14 MADE IN SERBIA Zemlja proizvodnje 15 TWI Tread Wear Indicators, oznaka gde se nalaze ispupčenja u dezenu koja
predstavljaju granicu dozvoljene istrošenosti Indeks brzine (Speed symbol) je slovna oznaka odgovarajuće brzinske kategorije, koja pokazuje do koje se maksimalne brzine, uz odgovarajuću nosivost, pneumatik može eksploatisati.
Speed Symbol L M N P Q R S T U H V W Y Brzina (km/h) 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 240 270 300
Indeks opterećenja (Load index) je numerička oznaka koja odgovara određenoj vrednosti maksimalnog opterećenja (nosivosti) koje pneumatik može nositi u uslovima eksploatacije koje specifira proizvođač (pritisak vazduha 2,5 bar i brzina do 160 km/h).
Load Index kg Load Index kg Load Index kg Load Index kg Load Index kg 65 290 74 375 83 487 92 630 101 825 66 300 75 387 84 500 93 650 102 850 67 307 76 400 85 515 94 670 103 875 68 315 77 412 86 530 95 690 104 900 69 325 78 425 87 545 96 710 105 925 70 335 79 437 88 560 97 730 106 950 71 345 80 450 89 580 98 750 107 975 72 355 81 462 90 600 99 775 108 1000 73 365 82 475 91 615 100 800 109 1030
4.2 Naplatak Naplatak nosi pneumatik i pričvršćen je zavrtnjima za glavčinu točka. Uslovi koje naplatak treba da zadovolji:
- dovoljna čvrstoća, elastičnost i sposobnost zadržavanja oblika, - mala težina uz mogućnost ugradnje što većih kočnica, - dobro hlađenje kočnica i odvođenje toplote, - obruč mora obezbediti zaptivenost (za tubeless pneumatike), - laka montaža i demontaža pneumatika.
Naplatak može biti izrađen od presovanog čeličnog lima ili izliven od lake legure. Naplaci mogu biti: - rastavljivi i nerastavljivi - prema tome da li se obruč može ili ne može odvojiti od srednjeg dela, - jednodelni (putnička i laka teretna vozila) i višedelni (privredna vozila).
Osnovni motornih vozila - 2010
33
Naplatak od čeličnog lima
Naplatak od lake legure
Presek šupljeg naplatka od lake legure (VW)
Osnovne dimenzije čeličnog naplatka putničkog automobila:
d - nazivni prečnik naplatka, b - širina naplatka, dz - prečnik na kojem je raspoređeno n otvora za zavrtnje, e - dubina naplatka, dc - prečnik srednjeg otvora, dg - prečnik glavčine.
Primer označavanja naplatka:
5J x 13 H2
5 - širina b u inčima
J - oznaka visine roga - ivice obruča
x - oznaka za duboki jednodelni naplatak
13 - prečnik d u inčima
H2 - opis oblika naplatka (ovde: grbe sa obe strane)
Osnovni motornih vozila - 2010
34
5. SISTEM ZA OSLANJANJE
Sistem za oslanjanje je deo donjeg postroja koji služi za vezivanje točkova za noseću konstrukciju vozila, da ublaži udare i oscilacije koje nastaju prilikom kretanja vozila po neravnoj podlozi i da obezbedi dobar kontakt između pneumatika i podloge.
Ovaj sistem obuhvata mehanizam za vođenje točkova i elastično-prigušne elemente.
Osnovni elementi sistema za oslanjanje: 1 - noseća konstrukcija vozila - telo vozila, 2 - točak, 3 - mehanizam za vođenje točka, 4 - elastični element, 5 - prigušni element
5.1 Mehanizam za vođenje točkova Mehanizam za vođenje točkova definiše putanju (kinematiku) točkova u odnosu na telo vozila i vrši prijem i prenos pogonskih i inercijalnih sila sa točka na telo vozila. Geometrija mehanizma i kinematika točkova je od velikog značaja za dinamičko ponašanje vozila.
Oslanjanje točkova može biti a. zavisno b. nezavisno i c. poluzavisno
a) b) c)
Zavisno oslanjanje Kod zavisnog oslanjanja točkovi su povezani krutom osovinom, te pomeranje jednog točka utiče na pomeranje drugog točka.
Zavisno oslanjanje se koristi kod teretnih vozila. Na putničkim automobilima se veoma retko koristi (i to samo za oslanjanje zadnjih točkova), osim na automobilima starije koncepcije. Kod terenskih automobila (koncepcije 4 X 4) može biti na svim osovinama.
1
2
32
2
Zavisno oslanjanje točkova sa tri uzdužne i jednom poprečnom (Panarovom) polugom: 1 - kruta osovina, 2 - uzdužne
poluge, 3 - Panarova poluga (prima bočne sile); desno: kruta zadnja osovina - pogonski most
Osnovni motornih vozila - 2010
35
Nezavisno oslanjanje Kod nezavisnog oslanjanja pomeranje jednog točka ne utiče na pomeranje drugog točka iste osovine - točkovi su pojedinačno oslonjeni.
Nezavisno oslanjanje se kod putničkih automobila primenjuje uvek na prednjoj i često na zadnjoj osovini.
1
2
3 Oslanjanje sa dvostrukim trouglim
ramenom
4
3
2
Makfersonovo oslanjanje (McPherson)
Primeri nezavisnog oslanjanja prednjih točkova. 1 - gornje trouglo rame, 2 - donje trouglo rame, 3 - upravljačka spona, 4 - hidraulični amortizer sa
oprugom (ima ulogu elementa za vođenje točka)
Prednje nezavisno (tip McPherson) oslanjanje automobila sa prednjim
pogonom (Mitsubishi Colt)
Primer putničkog automobila sa prednjim i zadnjim nezavisnim oslanjanjem
Poluzavisno oslanjanje Poluzavisno oslanjanje je oslanjanje kod kojeg su točkovi iste osovine povezani torziono elastičnim elementom. Pomeranje jednog točka delimično utiče na pomeranje drugog točka.
Poluzavisno oslanjanje se sreće samo na zadnjoj osovini putničkih automobila.
Osnovni motornih vozila - 2010
36
1
2
2
Poluzavisno oslanjanje točkova: 1 - torziono elastični element; 2 - uzdužne poluge
5.2 Elastični i prigušni elementi Elastični elementi (opruge) u sistemu oslanjanja imaju zadatak da spreče i ublaže prenošenje udara od podloge na noseću konstrukciju vozila.
Osnovni tipovi elastičnih elemenata sistema oslanjanja su: - Spiralne opruge; najrasprostranjenije rešenje u putničkim automobilima - Lisnate opruge (gibnjevi); koriste se na zadnjoj osovini nekih lakih teretnih vozila, a često se primenjuje na svim
osovinama teretnih vozila. - Torzione opruge; često se sreću u putničkim i terenskim vozilima - Vazdušni jastuci: kod autobusa i teretnih vozila
Lisnata opruga
Spiralna opruga
Bočna krutost lisnatih opruga (gibnjeva) im omogućava da imaju i ulogu elementa za vođenje točka, dok trenje između listova u nekoj meri može prigušivati oscilacije.
Osnovni motornih vozila - 2010
37
Torzione opruge (desno: Mercedes M klasa)
Za razliku od čeličnih opruga, elastični medijum u vazdušnim jastucima je vazduh pod pritiskom koji se obezbeđuje iz vazdušne instalacije vozila koja je zajednička za sistem oslanjanja i sistem kočenja.
Vazdušni jastuci (prednja osovina autobusa)
Prigušni elementi Zbog pobuda od strane podloge koja nastaje kretanjem vozila nastaju oscilacije elastično oslonjene mase tela vozila. Prigušni elementi - amortizeri, služe za prigušivanje oscilacija karoserije nastalih pri kretanju vozila i da obezbede dobar kontakt pneumatika sa podlogom.
Elastično oslonjena masa teorijski teži da osciluje neograničeno dugo. Ako se frekvencija periodične pobude poklopi sa sopstvenom frekvencijom sistema, amplituda bi mogla dostići veoma velike vrednosti
Prigušenje u sistemu elastično oslonjene mase energiju oscilovanja pretvara u toplotu, pri čemu se amplituda oscilovanja smanjuje
Osnovni motornih vozila - 2010
38
Dvocevni hidraulični teleskopski amortizeri se sastoje od unutrašnje cevi (1) u kojoj se kreće klip sa ventilima (2). Klip je spojen sa klipnjačom (3), koja se vezuje za noseću konstrukciju vozila. Na dnu unutrašnje cevi (4), takođe postoje ventili. Unutrašnja cev je, u prostoru iznad i ispod klipa, ispunjena uljem. Oko unutrašnje cevi nalazi se spoljašnja cev (5), koja je samo do neke visine ispunjena uljem. Spoljašnja cev se vezuje za mehanizam za vođenje točka. Nivo ulja u spoljašnjoj cevi menja se proporcionalno zapremini ulja istisnutog klipnjačom.
Kada se točak vozila kreće u odnosu na noseću konstrukciju, tada se amortizer sabija ili isteže, tj. klip amortizera se kreće. Pri tom dolazi do strujanja ulja između prostora ispod klipa (kroz otvoreni ventil klipa) i prostora iznad klipa i kroz otvoreni ventil na dnu amortizera. Prilikom strujanja ulja pojavljuje se hidraulični otpor i trenje (praćeno pretvaranjem energije u toplotu). Zbog otpora strujanja javlja se razlika pritisaka iznad i ispod klipa, što rezultira silom koja vrši prigušenje oscilovanja vozila.
Teleskopski dvocevni hidraulični amortizer: 1 - unutrašnja cev, 2 - klip sa ventilima, 3 - klipnjača, 4 - dno sa ventilima,5 - spoljašnja cev
Jednocevni amortizer sastoji se od jedne cevi (1), u kojoj je klip sa ventilima (2), spojen sa klipnjačom (3). U cevi amortizera nalazi se još jedan klip, tzv. "plivajući" (6), bez klipnjače i bez ventila. Prostor iznad plivajućeg klipa je ispunjen uljem, a prostor ispod njega gasom (azotom) pod visokim pritiskom (20-30 bar). Pošto plivajući klip razdvaja dva prostora sa različitim medijima (ulje i gas), on mora da obezbedi savršeno zaptivanje u cevi amortizera.
U fazi sabijanja ili istezanja amortizera klip sa ventilima se kreće i ulje struji kroz ventile na klipu. Pri tom nastaju hidraulični otpor i trenje, usled čega se stvara sila otpora sabijanju ili istezanju amortizera. Razlika zapremine ulja istisnutog klipnjačom kompenzuje se kretanjem plivajućeg klipa.
Teleskopski jednocevni hidraulični amortizer: 1 - cev amortizera, 2 - klip sa ventilima, 3 - klipnjača, 4- plivajući klip, 5 - prostor sa gasom pod pritiskom
Osnovni motornih vozila - 2010
39
6. SISTEM ZA UPRAVLJANJE
Sistem za upravljanje je deo donjeg postroja koji služi za održavanje i promenu pravca kretanja vozila. Upravljanje motornim vozilima vrši se zakretanjem prednjih točkova oko približno vertikalne ose, što je izvedeno kroz elemente za vođenje sistema za oslanjanje prednjih točkova. Uređaj za upravljanje vozilom mora biti pouzdan i izveden tako da vozač može lako, brzo i na siguran način menjati pravac kretanja vozila.
Struktura sistema za upravljanje
1 2 3 4
KOMANDNI MEHANIZAM → UPRAVLJAČKI
PRENOSNIK → POLUŽNI MEHANIZAM → UPRAVLJAČKI
TOČKOVI
volan sa zglobnim vratilom
zupčasta letva, pužni prenosnik..., + servo pojačivači
trapez upravljanja, spone (poluge)
točkovi prednje osovine (ili dve prednje osovine kod 4-osovinskih vozila, npr.)
Osnovni elementi sistema za upravljanje sa zupčastom letvom
Sistem za upravljanje kod teretnog vozila (Volvo)
Upravljački prenosnik Zadatak upravljačkog prenosnika je da pojača silu sa volana potrebnu za zakretanje upravljačkih točkova i da okretanje volana pretvori u kretanje polužnog mehanizma.
U putničkim i lakim dostavnim vozilima se ubedljivo najviše primenjuje upravljački prenosnik za zupčastom letvom. Prenosnik sa zupčastom letvom je jednostavan i pouzdan i dobro se uklapa u polužni mehanizam.
1
2
3
4 4
Osnovni motornih vozila - 2010
40
Upravljački prenosnik sa zupčastom letvom:
1 - zupčanik sa pogonskim vratilom; 2 - zupčasta letva; 3 - poluge (spone) trapeza upravljanja.
Za teža vozila se koristi mehanizam sa navojnim vretenom i kuglicama:
1 - navojno vreteno, 2 - kuglice, 3 - ozubljena navrtka sa kuglicama,
4 - zupčasti segment povezan sa upravljačkom polugom
Polužni mehanizam (trapez upravljanja)
Polužni mehanizam ima zadatak da prenese kretanje sa upravljačkog mehanizma i da obezbedi pravilnu kinematiku zaokretanja točkova.
Poluge su povezane pomoću sfernih zglobova: A - klizni element
B - pritisni element C - telo zgloba
D - poklopac zgloba E - zaštitna gumena manžetna
Polužni mehanizam (tzv. trapez upravljanja) sa integrisanom zupčastom letvom za nezavisno oslonjene upravljačke točkove (putnički automobil).
Osnovni motornih vozila - 2010
41
Pri skretanju vozila sa većim uglovima zakretanja točkova, unutrašnji upravljački točak treba da se zakrene za veći ugao nego spoljašnji, pa se polužni mehanizam izvodi u vidu trapeza.
Rad trapeza upravljanja pri skretanju vozila. 1 - poluge (spone) mehanizma; 2 - nosač rukavca točka; 3 - upravljački
prenosnik sa zupčastom letvom
Polužni mehanizmi i trapez upravljanja kod upravljačkih mehanizama sa navojnim vretenom i kuglicama (teretna vozila i
autobusi)
Osnovni motornih vozila - 2010
42
7. SISTEM ZA KOČENJE
Sistem za kočenje je deo donjeg postroja koji služi za usporavanje vozila (prema potrebi do zaustavljanja) i za obezbeđivanje od neželjenog pomeranja zaustavljenog - parkiranog vozila.
Sistem za kočenje kinetičku energiju vozila pri usporavanju pretvara u toplotu. Kinetička energija vozila mase m (kg) koje se kreće brzinom v (m/s) je: Ek = 0,5·m·v2, [J].
0
20
40
60
80
100
120
140
020406080100120140brzina [km/h]
snag
a [k
W],
zaus
tavn
i put
[m]
0
100
200
300
400
500
600
Kin
etič
ka e
nerg
ija [k
J] P [kW]
s [m]
Ek [kJ]
Teorijske vrednosti kinetičke energije (Ek), trenutne snage kočenja (P) i zaustavnog puta (s) u zavisnosti od početne
brzine vozila mase 1000 kg sa konstantnim usporenjem od 5 m/s2. Sile otpora kotrljanja i otpora vazduha nisu uzete u obzir
Sistem za kočenje motornog vozila je podeljen na sledeće podsisteme:
Radna kočnica - služi za zaustavljanje vozila u normalnim uslovima kretanja. Mora dejstvovati na sve točkove vozila
Pomoćna kočnica - preuzima ulogu radne kočnice u slučaju njenog otkaza, a najčešće i ulogu parkirne kočnice (npr. kod putničkih automobila).
Parkirna kočnica - služi za obezbeđivanje zaustavljenog vozila od neželjenog pomeranja.
Dopunska kočnica - za usporavanje vozila na dugotrajnim nizbrdicama. Ugrađuje se na kamione i autobuse.
Tehnički normativi efikasnosti kočnih sistema motornih i priključnih vozila Efikasnost kočnog sistema se izražava preko kočnog koeficijenta Kr. Kočni koeficijent predstavlja procentualni odnos usporenja vozila i 10 m/s2:
%10010M
FKr
u
K⋅= ∑ , gde je ΣFK - zbir svih kočnih sila ostvarenih pri merenju, Mu - ukupna masa vozila
Radno kočenje Pomoćno kočenje, ako je izvedeno kao poseban sistem
Maksimalna sila aktiviranja, daN Maksimalna sila aktiviranja, daN
Vrsta vozila
minimalni Kr, %
nožno aktiviranje
ručno aktiviranje
minimalni Kr, %
nožno aktiviranje
ručno aktiviranje
L 40 50 20 20 50 20
M1 50 50 - 20 50 40
M2,M3 50 70 - 20 70 60
N 45 70 - 20 70 60
Pri upotrebi radne i pomoćne kočnice razlika sile kočenja na točkovima iste osovine ne sme biti veća od 30%, pri čemu se za osnovu izračunavanja uzima procenat od veće sile.
Parkirna kočnica mora obezbediti kočenje sa kočnim koeficijentom od 15%.
Osnovni motornih vozila - 2010
43
Struktura sistema za radno kočenje u putničkim i privrednim vozilima
KOMANDNI MEHANIZAM → IZVOR ENERGIJE → PRENOSNI
MEHANIZAM → IZVRŠNI ELEMENTI
- pedala kočnice - sila pritiska noge (sa ili bez servo pojačanja)
- vazduh pod pritiskom
- hidraulički - pneumatički - hidropneumatički
Kočnice - sa dobošem - sa diskom
U putničkim i manjim teretnim vozilima se koristi kočni sistem sa delimičnim servo dejstvom, kod kojeg se sile koje deluju na elemente kočenja ostvaruju dejstvom vozača (sila pritiska noge), a pojačane su servo uređajem koji energiju dobija od motora.
Sistem za kočenje putničkog automobila:
1 - komanda radne kočnice - pedala kočnice, 2 - glavni kočni cilindar, 3 - rezervoar za ulje, 4 - servo pojačivač, 5 - cevovod, 6 - prednje kočnice, 7 - zadnje kočnice, 8 - komanda parkirne/pomoćne kočnice, 9 - čelična užad - prenosni
mehanizam parkirne/pomoćne kočnice
7.1 Prenosni mehanizmi sistema za kočenje
Hidraulički prenosni mehanizam radne kočnice
2
3
4
6
5
1
7
Sistem za radno kočenje sa dvokružnim hidrauličnim prenosnim mehanizmom (bez servo-pojačivača):
Komandni mehanizam Prenosni mehanizam Kočni mehanizam 1 - pedala kočnice
2 - glavni kočni cilindar 3 - rezervoar za ulje 4 - cevovod za prednje kočnice 5 - cevovod za zadnje kočnice
6 - prednje disk kočnice 7 - zadnje doboš kočnice
Osnovni motornih vozila - 2010
44
Na putničkim automobilima se po pravilu koriste dvokružni hidraulički prenosni mehanizmi sistema za radno kočenje. U primeru na crtežu su posebni kočni krugovi za prednje i za zadnje kočnice.
Dejstvom na pedalu kočnice (1), klipovi u glavnom kočnom cilindru (2) potiskuju ulje kroz cevi (4 i 5) ka kočnim cilindrima u prednjim (6) i zadnjim točkovima (7). Pritisak ulja potiskuje klipove kočnih cilindara u kočnicama i kočnice se aktiviraju.
Glavni kočni cilindar - osnovni elementi i princip rada
Pneumatički prenosni mehanizam Pneumatički prenosni mehanizam se koristi u privrednim vozilima. Energija za aktiviranje kočnica se ostvaruje putem spoljašnjeg izvora energije - kompresora za vazduh pogonjenog motorom vozila.
Nominalni pritisak u rezervoarima za vazduh je oko 8 bara.
Šema pneumatičkog prenosnog mehanizma: 1 - kompresor pogonjen
motorom vozila 2 - regulator pritiska 3 - kočni ventil (komandni) 4 - komanda parkirne kočnice 5 - zaštitni ventil 6 - rezervoari za vazduh 7 - ventil za drenažu 8 - regulator sile kočenja u
zavisnosti od opterećenja 9 - kočni cilindri prednjih točkova 10 - kočni cilindri zadnjih točkova
sa opružnim akumulatorima (tristop cilindri)
11 - klipnjače za aktiviranje poluga kočnica
Dejstvom na pedalu radne kočnice na kočnom ventilu (3), vazduh pod pritiskom se propušta u vodove ka prednjim (9) i zadnjim (10) kočnim cilindrima. Vazduh potiskuje klipove kočnih cilindara u kočnicama i preko klipnjača (11) kočnice se aktiviraju.
Veličina kočne sile na zadnjoj osovini reguliše se putem regulatora sile kočenja, u zavisnosti od opterećenja.
Parkirna kočnica ima zaseban deo instalacije kojim se vrši otkočivanje opružnih akumulatora koji se nalaze u posebnim komorama u zadnjim kočnim cilindrima. Parkirna kočnica se aktivira tako što se ručnim ventilom (4) ispušta vazduh koji je do tada sprečavao opruge da aktiviraju kočnice.
Osnovni motornih vozila - 2010
45
7.2 Kočnice Zadatak kočnica je da generišu sile trenja koje se protive okretanju točka. Sile trenja nastaju između pokretnih elemenata kočnice (vezanih za točkove) i nepokretnih elemenata kočnice (vezanih za vozilo). U kočnicama se prilikom usporavanja kinetička energija vozila pretvara u toplotu. U zavisnosti od oblika radnog dela kočnica, postoje disk kočnice i doboš kočnice.
Fizički princip rada kočnice
Osnovni elementi kočnice se u smislu obrtanja dele na pokretne (D - disk) i nepokretne (P - frikcione pločice). Moment koji kočnica treba da ostvari (MK) se na rastojanju r ispoljava u vidu obimne sile trenja FK. Sila trenja FK je jednaka proizvodu normalne sile FN kojima se nepokretni element pritiska na radnu površinu pokretnog elementa i koeficijenta trenja µ, u ovom slučaju MK = FK·r = 2FN·µ·r.
Kočna sila na točku: FKO = MK/rd
Disk kočnice Disk kočnice su izvedene u vidu diska (1) povezanog sa točkom, kojeg prilikom kočenja steže čeljust (3), vezana za nosač točka. U čeljustima se nalaze pločice sa frikcionom - kočnom oblogom (4). Pločice deluju sa obe strane diska, a potiskuju se klipom (2) hidrauličnog kočnog cilindra. Kod disk kočnica sa nepomičnim čeljustima svaku pločicu potiskuje poseban klip, a kod kočnica sa pomičnom čeljusti, čeljust može da se pomera u pravcu kretanja klipa i da deluje na drugu pločicu. Klip se vraća posredstvom elastičnosti zaptivne gumice (nije prikazana na crtežu). Kočnice sa pomičnom čeljusti imaju manje gabariti i masu
Disk kočnica sa nepomičnom čeljusti 1. disk 2. klip kočnog cilindra 3. čeljust, vezana za
nosač točka 4. pločica sa frikcionom
oblogom 5. nosač točka
Disk kočnica sa pomičnom čeljusti 1. disk 2. klip kočnog cilindra 3. čeljust, vezana za
nosač točka ali aksijalno pomerljiva
4. pločica sa frikcionom oblogom
5. nosač točka 6. vođica čeljusti
Disk kočnice se postavljaju na prednje ili na sve točkove putničkih vozila, takođe se primenjuju i kod privrednih vozila. Disk kočnice se dobro hlade (iako lokalno može doći do pojave visokih temperatura), kočna sila se lako dozira zbog relativno male površine pločica. Potrebna je relativno velika sila kočenja, a pločice se zbog male površine brže troše. Zbog blizine kočnog fluida radnim površinama moguća je pojava visokih temperatura u fluidu.
Osnovni motornih vozila - 2010
46
Izgled disk kočnice sa pomičnom čeljusti i njeni delovi
A - pokretni deo čeljusti, B - vođica čeljusti sa zaštitnom manžetnom, C - zaptivna gumica klipa, D - klip, E - zaštitna manžetna, F - pločice sa frikcionom oblogom, G - nepokretni deo čeljusti
Doboš kočnice Rad doboš kočnica zasniva se na širenju papuča koje na sebi imaju frikcione obloge. Frikciona obloga prilikom kočenja dolazi u kontakt sa unutrašnjom površinom doboša. Doboš (pokretni element) je vezan za točak, a papuče (nepokretni elementi) za noseću ploču, koja je pričvršćena za vozilo, obično za neki od elemenata mehanizma za vođenje točka.
Doboš kočnice se kod putničkih vozila ugrađuju samo na zadnjoj osovini, a kod privrednih na svim točkovima. Prednosti su samopojačanje kočne sile, otežan prodor nečistoća, jednostavna izvedba parkirne kočnice. Nedostaci su lošije hlađenje i promenljivost kočnog učinka.
Kod putničkih automobila papuče širi hidraulični kočni cilindar, a vraćaju ih opruge. Kod vozila sa pneumatičkim prenosnim mehanizmom kočnica (privredna vozila), papuče se šire dejstvom ekscentra kojeg zakreće pneumatički kočni cilindar.
simpleks dupleks
Doboš kočnica: 1 - papuča sa frikcionom oblogom, 2 - doboš, 3 - kočni cilindar, 4 - noseća ploča,
5 - povratna opruga, 6 - oslonac papuča
Osnovni motornih vozila - 2010
47
Elementi doboš kočnice: 3 - noseća ploča, 4 - kočni cilindar, 5 i 12 - povratne opruge, 6, 8 i 9 - elementi za pričvršćivanje
kočnih papuča, 7 i 14 - kočne papuče, 10 - zavrtanj točka, 11 - doboš
7.3 Parkirna i pomoćna kočnica Na putničkim automobilima se po pravilu objedinjuju pomoćna i parkirna kočnica. Parkirna kočnica se najčešće aktivira ručnom komandom, a prenosni mehanizam je mehanički (čelična užad) i deluje samo na kočnice jedne osovine (obično zadnje osovine).
Parkirna/pomoćna kočnica putničkog automobila
1 - (ručna) komanda parkirne/pomoćne kočnice, 2 - čelična užad, 3 - doboš-kočnice zadnjih točkova
Parkirno i pomoćno kočenje privrednih vozila sa pneumatičkom kočnom instalacijom se ostvaruje primenom kočnih cilindara sa opružnim akumulatorom (tzv. "tristop" cilindri). Parkirna kočnica se aktivira ispuštanjem vazduha koji je do tada sprečavao opruge da aktiviraju kočnice, odnosno vozilo se otkočuje dejstvom pritiska iz pneumatičkog sistema koji mora da savlada opruge u opružnim akumulatorima.
Osnovni motornih vozila - 2010
48
8. MOTOCIKLI
8.1 Funkcionalne celine motocikla
POGONSKI AGREGAT je deo motocikla koji obezbeđuje pogonsku snagu za kretanje vozila (motor SUS - benzinski dvotaktni ili četvorotaktni, 1 do 6
cilindara)
TRANSMISIJA je sistem za prenos snage motora do zadnjeg točka i transformaciju njenih parametara. Sastoji se od spojnice, menjačkog prenosnika,
lanca ili zglobnog vratila, glavnog prenosnika
RAM MOTOCIKLA nosi i objedinjuje sve delove u jednu funkcionalnu celinu
TOČKOVI, pomoću kojih se motocikl oslanja na podlogu i kreće po njoj
SISTEM ZA OSLANJANJE - za održavanje kontakta pneumatika sa tlom i za povećanje udobnosti vožnje
SISTEM ZA UPRAVLJANJE -
SISTEM ZA KOČENJE - služi za usporenje i zaustavljanje
U ostale elemente spadaju REZERVOAR, SEDIŠTE i OPREMA (npr. blatobrani, oklop, električna oprema, uređaji za osvetljavanje puta i signalizaciju, nogare, oprema za redukciju buke, retrovizori, vetrobran, kutije za prtljag i sl.)
8.2 Osnovi teorije kretanja motocikla
Održavanje ravnoteže Kao vozilo sa jednim tragom, motocikl nema statičku stabilnost. Za održavanje ravnoteže neophodno je da vertikalna projekcija težišta motocikla i vozača bude na površini koja povezuje mesto kontakta prednjeg i zadnjeg točka sa tlom.
Pri malim brzinama ravnoteža se održava pomeranjem težišta (telom vozača) i menjanjem položaja površine koja spaja mesto kontakta prednjeg i zadnjeg točka sa tlom (zakretanjem upravljača), a te korekcije mora vršiti vozač. Na brzinama preko 20-30 km/h, u održavanju ravnoteže preovladava giroskopski moment točkova motocikla.
Ravnoteža motocikla pri malim brzinama: 1 - prednji točak, 2 - zadnji točak, 3 - kontakt prednjeg točka sa tlom,
4 - kontakt zadnjeg točka sa tlom, 5 - uzdužna osa tela motocikla, 6 - linija koja spaja kontakt prednjeg i zadnjeg točka sa tlom, 7 - putanja prednjeg točka
Skretanje motocikla Proces skretanja dvotočkaša je složen i može se podeliti u dve faze: 1. iniciranje skretanja, 2. održavanje skretanja.
Iniciranje skretanja može se uraditi na dva načina: malim zakretanjem upravljača ili naginjanjem motocikla (obaranjem), a najčešće kao kombinacija navedenog. Ako se upravljač zakrene u jednu stranu (npr. desnu), pri kretanju motocikla on će težiti da se pod dejstvom centrifugalne sile FC prevrne na suprotnu (tj. levu). Ako se zatim upravljač zakrene na drugu stranu (levu), motocikl se obara i počeće skretanje na levu stranu. Svi navedeni postupci se odvijaju uglavnom instinktivno, tj. nesvesno od strane vozača.
Osnovni motornih vozila - 2010
49
Motocikl pri skretanju
udesno
Zato što je vozilo sa jednim tragom, motocikl mora tokom skretanja biti nagnut tako da rezultanta sile težine koja teži da obori motor i centrifugalne sile koja teži da ga izbaci iz krivine (obe deluju u težištu sistema motocikl/vozač) prođe kroz površinu koja spaja mesto kontakta prednjeg i zadnjeg točka sa tlom. Ugao nagiba će zavisiti od radijusa krivine i brzine motocikla.
Kako je nagib motocikla u krivini određen ravnotežom centrifugalne sile i sile težine, trenutni pol oko kojeg motocikl skreće ne poklapa se sa trenutnim polom oko kojeg bi svaki točak težio da se kotrlja (nagnuti točak bi hteo da skreće sa mnogo manjim radijusom krivine), zbog toga što se centrifugalna sila celog motocikla i sila koja teži da skrene točak moraju uravnotežiti.
Slobodan točak nagnut pod nekim uglom teži da skreće oko nekog pola koji se ne poklapa sa trenutnim polom skretanja celog motocikla. Zbog toga, za neku kombinaciju radijusa krivine u kojoj skreće motocikl i njegove brzine (čime je određen nagib motocikla) mora postojati određena korekcija upravljačem, koja će zavisiti od podloge i pneumatika (čime je određena bočna sila nagnutnog točka koji se kotrlja pod tim uglom).
Kotrljanje nagnutog točka: 1 - putanja skretanja motocikla kroz kriivinu radijusa R, 2 - putanja kojom bi skretao slobodan
nagnut točak sa radijusom krivine r. R > r
8.3 Transmisija Kompozicije motociklističkih transmisija Dvotočkaši imaju po pravilu pogon na zadnji točak. Prenos snage se vrši mehaničkom transmisijom, koja može biti načinjena od zupčanika, lan(a)ca, frikcionih elemenata i zglobnih vratila.
Mehanička transmisija motocikla može sadržati sledeće elemente: - primarni prenos (lanac ili zupčanici), - spojnica, - menjač, - glavni prenos (lanac, zupčanici ili remen), - zglobni prenosnici (po potrebi).
Kompozicija transmisije zavisi od vrste i veličine motocikla. Mopedi i skuteri uglavnom imaju jednostavnu, automatsku transmisiju. Višestepena mehanička transmisija se koristi kod svih kategorija motocikala, a na njenu izvedbu najviše uticaja ima položaj motora (poprečno ili uzdužno) i vrsta glavnog prenosa (lanac/zupčasti remen ili zglobno vratilo).
Automatska transmisija skutera sa varijatorom
P - motor, V - varijator, S - centrifugalna spojnica, GP - glavni prenos - zupčanici, PT - pogonski točak
Transmisija motocikla P - motor, PP - primarni prenos (lanac ili zupčanici), S - spojnica, GP - glavni prenos - lanac, PT - pogonski točak
Osnovni motornih vozila - 2010
50
Spojnica Tipovi spojnica motocikala:
- automatska centrifugalna spojnica (u automatskoj transmisiji mopeda ili skutera), - višelamelasta spojnica u ulju (najrasprostranjenija), - suva jednolamelasta, - suva višelamelasta spojnica.
Višelamelasta frikciona spojnica u ulju Višelamelasta spojnica u ulju se koristi u mehaničkoj transmisiji. Spojnica je stalno uključenog tipa, a isključuje se ručnom komandom. Da bi se u slučaju poprečno smeštenog motora smanjila širina agregata, spojnica je pogonjena primarnim prenosnikom (par zupčanika ili prenos lancem sa redukcijom), tj. ne nalazi se u produžetku kolenastog vratila.
Spojnica se sastoji od paketa naizmenično poređanih lamela sa spoljašnjim ozubljenjem i lamela sa unutrašnjim ozubljenjem. Lamele sa spoljašnjim ozubljenjem uzubljene su sa dobošem spojnice, a lamele sa unutrašnjim ozubljenjem uzubljene su sa centralnim delom, koji je vezan za ulazno vratilo menjača.
Obrtni moment se sa motora preko primarnog prenosnika prenosi na doboš spojnice. Lamele spojnice su pritisnute sa više prednapregnutih spiralnih opruga i moment se trenjem prenosi sa spoljašnjih lamela na unutrašnje, a sa njih na centralni deo spojnice i menjač.
1 - Doboš spojnice sa gonjenim zupčanikom primarnog prenosa
2 - Potisna ploča 3 - Lamele sa spoljašnjim ozubljenjem 4 - Lamele sa unutrašnjim ozubljenjem 5 - Opruge 6 - Centralni deo spojnice 7 - Ulazno vratilo menjača 8 - Potisni ležaj 9 - Zupčanik na kolenastom vratilu - pogonski
zupčanik primarnog prenosa
Presek mokre višelamelaste spojnice. Levo - uključena, desno - isključena.
Vozač dejstvom na komandnu ručicu, putem prenosnog mehanizma (čelično uže ili hidraulička komanda) pomera potisni ležaj, koji udaljava potisnu ploču od paketa lamela, čime se spojnica isključuje. Popuštanjem ručice, spojnica se uključuje. Komanda spojnice nalazi se na upravljaču, sa leve strane.
Višelamelasta spojnica u ulju se nalazi u kućištu menjača ili zajedničkom kućištu motora i menjača i zapljuskuje se motornim ili menjačkim uljem. Zbog toga motorna i menjačka ulja za motocikle sa spojnicom u ulju moraju biti odgovarajuće formulisana da ne bi došlo do proklizavanja spojnice (moraju zadovoljiti specifikaciju JASO MA). Frikcioni materijal sinterovan na lamelu, takav je da ima zadovoljavajući koeficijent trenja u uslovima rada u ulju (µ ≈ 0,1). Od celog paketa lamela, pola na sebi ima frikcioni materijal, a ostale su čelične.
Suva višelamelasta spojnica radi na istom principu, samo je odgovarajućim načinom (radijalne zaptivke) odvojena od unutrašnjosti motora/menjača, a time i ulja.
Osnovni motornih vozila - 2010
51
Delovi višelamelaste spojnice u ulju (HONDA): 2 - doboš spojnice sa gonjenim zupčanikom primenog prenosa, 5 -
centralni deo spojnice, 6, 7 - lamele sa spoljašnjim ozubljenjem, 8, 22 - lamele sa unutrašnjim ozubljenjem, 11 - potisna ploča, 13 - opruge, 20 - potisni ležaj
Menjač Menjač motocikla, ukoliko transmisija nije sa konstantnim prenosnim odnosom, može biti:
- višestepeni (2 do 7 stepeni prenosa)
- sa kontinualnom promenom stepena prenosa (varijator)
Upravljanje menjačem, odnosno izborom stepena prenosa kod motocikala vrši vozač putem nožne komande. Kod skutera i mopeda se primenjuje automatski varijator.
Varijator
Princip rada varijatora zasniva se na širenju i skupljanju remenice klinastog remena, čime se menja prečnik do kojeg remen može da upadne u remenicu, a time i prenosni odnos prenosnika.
Valjčići (4, slika ispod) pod dejstvom centrifugalne sile teže da se udalje od ose obrtanja pogonskog vratila 2 i tako pomere pokretnu (desnu, 3) polovinu pogonske remenice u levo. Nasuprot tome remen je zategnut zbog dejstva opruge 9 koja gura pokretnu (levu, 8) polovinu gonjene remenice u desno i teži da skupi remenicu i pomeri remen ka periferiji remenice, odnosno na veći prečnik.
Sa porastom broja obrtaja kolenastog vratila centrifugalna sila koja širi valjčiće raste, valjčići potiskuju pokretnu polovinu remenice i pogonska remenica se skuplja, povećavajući prečnik do kojeg remen može da upadne u remenicu.
Zbog toga što je remen nepromenljive dužine, povećanje prečnika pogonske remenice ima za potrebu smanjenje prečnika gonjene remenice, do kojeg dolazi zbog dubljeg upadanja remena u nju uz savladavanje sile u opruzi 9.
Što je veći broj obrtaja pogonske remenice biće manji prenosni odnos. Gonjena remenica vezana je za centrifugalnu spojnicu 10, koja na obrtajima praznog hoda ne prenosni moment jer je centrifugalna sila koja deluje na tegove sa frikcionom oblogom nedovoljna da bi ih raširila do doboša spojnice 11. Doboš spojnice je vezan za izlazno vratilo, na kojem se nalazi zupčanik za pogon glavnog prenosnika (zupčasti par).
Osnovni motornih vozila - 2010
52
Varijator automatske transmisije skutera:
P - pogonska remenica, G - gonjena remenica. 1 - Nepokretna polovina pogonske remenice, 2 - vratilo pogonjeno kolenastim vratilom, 3 - pokretna polovina pogonske remenice, 4 - valjčić (6 do 8 komada), 5 - profilna ploča, 6 - remen, 7 - nepokretna polovina gonjene remenice, 8 - pokretna polovina gonjene remenice, 9 - opruga, 10 - centrifugalna spojnica, 11 - doboš centrifugalne spojnice, 12 - izlazno vratilo sa zupčanikom za pogon glavnog prenosnika.
levo: mali broj obrtaja motora, najveći prenosni odnos (redukcija)
desno: velik broj obrtaja motora, najmanji prenosni odnos (multiplikacija)
Delovi varijatora: 2 - aksijalno nepokretna polovina pogonske remenice 4 - valjčići 5 - aksijalno pokretna polovina pogonske remenice 6 - profilna ploča
Centrifugalna spojnica: 1 - doboš centrifugalne spojnice 4 - pogonska ploča - nosač tegova 6 - opruge 7 - tegovi spojnice sa frikcionim oblogama
Osnovni motornih vozila - 2010
53
Varijator u kućištu transmisije skutera
Višestepeni menjač Menjači u motociklima su nesinhronizovani, sa dva ili tri vratila i sa nepomerljivim i pomerljivim zupčanicima. Princip rada sličan je radu automobilskog menjača, ali se povezivanje zupčanika sa vratilom obavlja putem kandžastih spojnica.
Višelamelasta spojnica u ulju i menjač sa 6 stepeni prenosa (Kawasaki Ninja):
1- spojnica, 2 - gonjeni zupčanik primarnog prenosa, 3 - ulazno vratilo menjača, 4 - izlazno vratilo menjača, 5 - pogonski lančanik, I, II... VI - zupčasti parovi 1., 2.,... 6. stepena prenosa, respektivno.
Zupčanici obojeni sivo su uzubljeni sa vratilima, s tim što se gonjeni zupčanici V i VI stepena prenosa i pogonski zupčanici III i IV stepena prenosa (koji su spojeni) mogu aksijalno pomerati, radi uključivanja stepena prenosa. Uključivanje, tj. povezivanje zupčanika i vratila vrši se pomoću kandži na pomičnim zupčanicima koje ulaze u otvore na nepomerljivim (na slici neobojenim) zupčanicima. Nepomerljivi zupčanici se slobodno obrću na vratilima, a njihovim spajanjem sa vratilom uključuje se određeni stepen prenosa. Pogonski zupčanik I stepena prenosa izrađen je izjedna sa ulaznim vratilom.
Izbor stepena prenosa se vrši polugom koja se pomera nogom. Poluga zakreće selektor (disk ili doboš sa profilisanim žlebovima), kojim se određuje kretanje odgovarajućih viljuški, time i pomerljivih zupčanika te se uključuje određeni stepen prenosa. Zbog obrtnog kretanja selektora, menjanje stepena prenosa može se vršiti samo redom, bez preskakanja. Neutralni položaj menjača nalazi se po pravilu samo između prvog i drugog stepena prenosa.
Osnovni motornih vozila - 2010
54
Selektor za promenu stepena prenosa - princip kulisnog mehanizma. 1 - viljuške, 2 - osovinica viljuški, 3 - zakretni
mehanizam, 4 - vratilo komande menjača, 5 - selektor, 6 - komanda menjača
Šema promene stepeni prenosa kod motocikla sa 6-brzinskim menjačem
Glavni prenos Glavni prenos vrši završnu redukciju broja obrtaja i pogoni zadnji točak.
Lanac i zupčasti remen su najjednostavniji prenosnici. Pogon lancem je najrasprostranjeniji sistem prenosa snage. Nedostatak pogona lancem je potreba za održavanjem (čišćenje, podmazivanje i kontrola zategnutosti). Zadnji (gonjeni) lančanik prenosi snagu na pogonski točak preko gumene prirubnice u glavčini točka koja služi za ublažavanje udara.
Glavni prenos sa lancem (levo, HONDA) i sa zupčastim remenom (desno BMW)
R
N
12
34
O-ring lanac Presek zupčastog remena: 1 - sloj od poliamidne taknine, 2 - zubi, 3 - uzdužne niti na bazi staklenih vlakana,
4 - spoljašnji sloj od veštačke gume
Zglobno vratilo se mora koristiti u kombinaciji sa konusno-tanjirastim glavnim prenosnikom. Obično ga imaju motocikli sa uzdužno postavljnim pogonskim agregatom. To rešenje je najpouzdanije ali i najsloženije, time i skupo.
Osnovni motornih vozila - 2010
55
Glavni prenosnik sa zglobnim vratilom i konusno-tanjirastim parom, zadnje oslanjanje BMW R1200GS
Zupčanici se koriste kod pogona sa varijatorom, kao završna redukcija. Varijator i zupčanici smešteni su u kućište koje je istovremeno i rame zadnjeg točka.
8.4 Točak Točak motocikla može biti izrađen sa žbicama ili izliven od lake legure. Za sistem oslanjanja točak se pričvršćuje preko nepokretne osovine. Glavčina točka sadrži i ležajeve točka, a može ujedno biti i doboš kočnice.
Točak sa žbicama je lak i elastičan pa se koristi kod enduro motocikala. Žbice su opterećene samo na zatezanje. Zbog manje krutosti u odnosu na livene točkove, nisu pogodni za motocikle velikih snaga niti za velike brzine.
Prednji i zadnji točak su po pravilu različite konstrukcije i dimenzija, osim kod mopeda i skutera.
Pneumatici mogu biti dijagonalni ili radijalni. Dijagonalni pneumatici imaju presek skoro kružnog oblika. Radijalni pneumatici imaju ovalni presek, takav da se sa naginjanjem motocikla povećava kontaktna površina pneumatika sa putem.
Konstrukcija dijagonalnog (levo) i radijalnog (desno) pneumatika Presek radijalnog tubeles
pneumatika na naplatku od lake legure
Savremeni motociklistički pneumatici su radijalne konstrukcije, tubeles. Kod točkova sa žbicama, u zavisnosti od konstrukcije točka, može biti potrebna unutrašnja guma.
Oznaka dijagonalnog pneumatika: 4.10 - 18 60 P 4.10 - širina pneumatika u inčima, 18 - nazivni prečnik naplatka u inčima, 60 - indeks nosivosti, P - simbol brzine
Oznaka radijalnog pneumatika: 120/90 ZR 17 TL 120 - širina pneumatika u mm, /90 - visina profila (% širine), Z - simbol brzine, R - radijalni pneumatik, 17 - nazivni prečnik naplatka u inčima, TL - tubeless
Osnovni motornih vozila - 2010
56
8.5 Sistem za oslanjanje Sistem za oslanjanje obuhvata mehanizam za vođenje točkova i elastično-prigušne elemente.
Elastični elementi su gotovo bez izuzetka spiralne opruge (samo na velikim putnim motociklima se mogu sresti vazdušni jastuci na oslanjanju zadnjeg točka), a kao prigušni elementi koriste se hidraulični amortizeri različitih konstrukcija.
Sistem oslanjanja prednjeg točka Najrasprostranjeniji sistem za vođenje prednjih točkova je teleskopska viljuška. Sastoji se od dva paralelna šuplja štapa koji klize u dve cevi. Kod klasične konstrukcije štapovi su vezani za gornji i donji most, koji predstavljaju deo sistema za upravljanje, a osovina točka pričvršćena je za cevi teleskopske viljuške. Opruge i hidraulični amortizeri se nalaze unutar telekopskih cevi. Vazduh u gornjem delu teleskopa takođe utiče na opružnu karakteristiku sistema oslanjanja.
Kod upside-down viljuške, cevi su vezane za mostove, što je čini krućom od klasične.
Teleskopska viljuška: 1 - štap, 2 - cev (čizma), 3 - osovina točka,
4 - gornji most, 5 - donji most
Sistem oslanjanja zadnjeg točka Mehanizam za vođenje zadnjeg točka predstavlja dvokrako ili jednokrako rame, koje ima mogućnost obrtanja oko osovinice kojom je vezano za ram motocikla. Zadnji točak motocikla se u odnosu na ram može kretati lučnom putanjom, u uzdužnoj vertikalnoj simetralnoj ravni motocikla. Oslanjanje zadnjeg točka može imati dve ili jednu oprugu sa amortizerom (monoamortizer, povezan sa ramenom direktno ili indirektno - preko polužnog mehanizma).
Osnovni motornih vozila - 2010
57
Sistem za oslanjanje zadnjeg točka: 1 - rame, 2 - ram motocikla, 3 - osovinica (veza ramena i rama), 4 - opruga sa
amortizerom. Sredina: rame zadnjeg točka Kawasaki Ninja. Desno: zadnje oslanjanje skutera (koje je ujedno i kućište varijatora i glavnog zupčastog prenosnika)
a) b) c)
Različiti tipovi amortizera zadnjeg točka
a) sa plivajućim klipom u glavnoj cevi amortizera,
b) sa gasnim rezervoarom pored cevi amortizera
c) amortizer povezan preko creva sa gasnim rezervoarom.
1 - ulje, 2 - ulje i gas, 3 - gas, 4 - plivajući klip
Jednokrako rame zadnjeg točka oslonjeno preko jedne opruge sa amortizerom (MV Agusta)
8.6 Sistem za upravljanje Zakretanje prednjeg točka motocikla vrši se zakretanjem celog prednjeg sistema za oslanjanje oko osovine oslonjene u ležajevima u vratu rama. Upravljač je direktno vezan za gornji most viljuške prednjeg točka.
Upravljač motocikla može imati i namenski amortizer za sprečavanje tzv. lepršanja prednjeg točka (wobble).
Osnovni motornih vozila - 2010
58
Donji most viljuške prednjeg točka i ležajevi upravljača
Amortizer upravljača
Jednodelni upravljač, sa elementima za pričvršćenje na
gornji most prednje viljuške
Dvodelni upravljač, pričvršćuje se za teleskope
8.7 Sistem za kočenje Sistem za kočenje kod motocikala je po pravilu podeljen na dva nezavisna kruga kojima se može odvojeno upravljati. Komanda prednje kočnice nalazi se na upravljaču, sa desne strane. Zadnja kočnica se kod motocikala aktivira nogom. Kod nekih skutera i mopeda, zadnja kočnica se aktivira ručnom komandom na levoj strani upravljača.
Mali odnos razmaka točkova i visine težišta rezultuje velikom preraspodelom vertikalnih opterećenja točkova prilikom kočenja.
Na prednjem točku se najviše koristi disk kočnica sa jednim ili dva diska, samo mopedi i mali skuteri danas imaju doboš kočnicu na prednjem točku. Disk je pričvršćen za glavčinu točka, a čeljust je pričvršćena za teleskop viljuške (prednji točak), odnosno za zadnje rame (zadnji točak). Plivajuće pričvršćenje diskova omogućava bolje aksijalno prilagođavanje radnih površina diska frikcionim površinama na pločicama u krutim čeljustima. Disk na radnim površinama ima otvore ili proreze za uklanjanje vode i nečistoća sa radnih površina.
Prenosni mehanizam disk kočnice je hidraulički. Kod velikih motocikala (tourer, sport-tourer i slični motocikli) koristi se integrisani sistem prednje i zadnje kočnice, potpomognut ABS-om i servo sistemom. U slučaju doboš kočnice, prenosni mehanizam je mehanički (čelično uže ili poluge - samo za zadnji točak).
Osnovni motornih vozila - 2010
59
Hidraulički prenosni mehanizam zadnje kočnice:
1 - komanda zadnje kočnice, 2 - glavni kočni cilindar zadnje kočnice, 3 - crevo, 4 - rezervoar za ulje,
5 - čeljust zadnje disk kočnice, 6 - disk čeljust zadnje kočnice
Hidraulički prenosni mehanizam prednje kočnice: 1 - glavni kočni cilindar prednje kočnice sa rezervoarom za
ulje, 2 - komanda predje kočnice, 3 - crevo, 4 - čeljusti prednje disk kočnice, 5 - disk prednje kočnice
Krute čeljusti disk kočnice imaju jedan ili više parova klipova. Na primer, za motocikle težine preko 200 kg je normalno da imaju dva diska na prednjem točku i četvoroklipne čeljusti (po dva klipa sa svake strane diska) po disku, postoje i šestoklipne čeljusti. Više klipova koji deluju na jednu pločicu doprinose boljoj rasporedi pritiska na frikcionoj površini i boljem naleganju frikcionog materijala na disk.
Disk kočnica prednjeg točka motocikla sa četvoroklipnom čeljusti. 1 - disk, 2 - teleskop viljuške, 3 - klip većeg prečnika,
4 - klip manjeg prečnika
8.8 Ram motocikla Ram motocikla je noseći element vozila koji objedinjuje sve njegove podsklopove i sisteme. Po pravilu je pogonski agregat čvrsto spojen sa ramom i doprinosi povećanju krutosti noseće konstrukcije motocikla.
Prema načinu i materijalu izrade, ram može biti:
- čelični - cevasti,
- od lakih legura.
Osnovni motornih vozila - 2010
60
Po konstrukciji, ramovi se grubo mogu podeliti na zatvorene i otvorene.
Zatvoreni ram od čeličnih cevi Otvoreni aluminijumski ram
Aluminijumski zatvoreni ram (rastavlja se radi ugradnje i
izgradnje pogonskog agregata) Otvoreni čelični cevasti ram
Otvoreni aluminijumski ram sa pomoćnim čeličnim cevastim
ramom Čelični ram skutera