Vačková převodovka: příležitosti a rozsah

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:00

Optimalizace pracovních zdrojů motoru během řízení zaměstnává mysl konstruktérů již od uvedení prvního vozu. Toho bylo dosaženo mnoha způsoby, ale jedním ze základních bylo zvýšení účinnosti při interakci s převodovkou (převodovkou). Samotná mechanika párování dvou uzlů vyžaduje určité dynamické úsilí, ale bez této funkce se to neobejde. Jedním z energeticky nejúčinnějších systémů pro změnu frekvence točivého momentu je vačková převodovka, která má však značná omezení při použití.

Funkce mechanismu zařízení

Přestože vačkové „skříně“jsou v řadě charakteristik lepší než standardní převodovky, lze jejich konstrukci považovat ve srovnání s konvenční mechanikou za zjednodušenou. Hlavním rysem z hlediska technického zařízení jezbavit se synchronizátorů. Spolu s nimi bylo optimalizováno zařízení celé skupiny prvků, které měly usnadnit ovládání převodovky, ale také prodloužit dobu pro vydání povelu přes více uzlů. V důsledku toho byla celá infrastruktura s jemnými zuby nahrazena sadou vačkových řad. U převodovky tohoto typu může jedna spojka obsahovat až 7 vaček, což zvětšuje šířku oblasti závěsu. Zároveň je u tohoto systému velikost ozubení větší než u standardních převodovek, nemluvě o výměně zkoseného tvaru zubů za přímé. To druhé bylo způsobeno potřebou snížit ztráty třením a minimalizovat axiální zatížení na hřídeli.

Princip fungování

Technika může být sekvenční nebo vyhledávací. V prvním případě je implementováno sekvenční řazení a ve druhém - obvyklé, jako u standardní převodovky. V praxi se častěji používá sekvenční princip, protože umožňuje ve větší míře reflektovat možnosti konstrukce vačky. Přepínání lze provádět nahoru a dolů a také po stranách. Ovládání z řidiče se provádí pákou spojenou s hřídelí. Například přepínání vačkové převodovky na VAZ-2108 se vyznačuje tuhostí, spolehlivostí a jednoduchostí. Páka pohybuje vlnovitou drážkovanou hřídelí a otáčí jí o určitý stupeň. V důsledku toho se aktivuje buď „neutrál“nebo převodovka. Mimochodem, pro další úsporu času je samotná hlavice řadicí páky velká a vysoká, takže řidič tráví méně času manipulacís mechanickým ovládáním. Z technického hlediska zaujímají poloautomatické vačkové systémy nejvyšší stupeň vývoje, ve kterém řidič musí pouze čekat na požadované přepnutí elektronikou.

Provozní schopnost

Provozní moment při manipulaci se systémem řazení vaček je výrazně snížen, což šetří čas. Bez ohledu na charakteristiku motoru je rychlost změny točivého momentu u vačkové převodovky rychlejší než u konvenční převodovky. Doba dokončení operace je 0,4-0,6 s, což je patrné ve srovnání s vypínáním / sepnutím spojky na autě se standardní „krabičkou“. Důležitější je, že konstrukce sekvenčních mechanismů rozšiřuje možnosti ladění. To platí pro případy kompletní přestavby vozu na závodní úpravu s nožním řazením. V tomto případě je nutné instalovat spolu s dvojicemi převodovek i pár hlavního diferenciálu, který dokáže korigovat dynamické vlastnosti stroje. Opět je nepravděpodobné, že by běžný řidič potřeboval takovou aktualizaci, ale pro znalce sportovního ladění poskytne novou kvalitu jízdy.

Použití modelů vačkových převodů

U osobních automobilů určených pro veřejné komunikace se takové mechanismy používají jen zřídka. Pro takové opatření musí existovat určité důvody související se zvýšením dynamiky nebo zjednodušením konstrukčního základu převodové jednotky. Často vačkové převodovkypoužívané v jednotlivých ladicích akcích k demonstraci určitých schopností koncepčních modelů. V případě japonského sportovního vozu Mitsubishi Lancer Evolution umožnila kombinace sekvenční „krabice“a motoru o výkonu 420 k zrychlení na 100 km/h za 3,5 s.

Vačkový mechanismus převodovky VAZ

V Rusku výrobu komponentů pro převodové vačkové jednotky provádí závod Lada Special Transmission. Tato skupina vyrábí sekvenční mechanismy vhodné pro vozy VAZ. Podle uživatelů vykazují domácí výrobky vysokou stabilitu, přehlednost provozu a spolehlivost. Můžete se ale také obrátit na řešení od východoevropských výrobců, jako jsou TST a Dogbox. V řadách těchto společností najdete na VAZ nejbližší sekvenční převodovky. Vačkové mechanismy zahraniční výroby jsou obvykle dodávány ve skládací formě. Často jsou například nabízeny sady bez montážního hardwaru, což nás nutí shánět dodatečně příslušenství pro upevnění jednotky k základně nosiče. Někdy se jako dárcovské sady berou automatické převodovky.

Vačkové převody pro „klasiku“

Potřeba vybavení s vačkovými „krabicemi“samozřejmě není omezena na domácí automobily. Klasické sedany a hatchbacky, které se používají na veřejných komunikacích, lze přestavět na sekvenční řazení. K tomu použijte speciální úpravy vačkových převodovek na VAZ a"klasické" v té či oné konfiguraci. Zpravidla se jedná o mechanismy s vačkovou spojkou a převodové jednotky s 5-7 prvky na povrchu. Čím více vaček, tím vyšší je zdroj jednotky v páru spojky a ozubeného kola. Na druhou stranu složitost konstrukce zvyšuje cenu a komplikuje proces integrace zařízení. A i když základ produktu parametricky zapadá do montážní základny, další potíže mohou být způsobeny zdokonalením řadicí vidlice. Často se pro tyto účely používají standardní přípravky, které jsou finalizovány svařováním nebo frézováním. Hotové "krabicové" sestavy mohou být dobře použity, ale to platí hlavně pro zastaralé 5-vačkové mechanismy.

Cam boxy a závodní mechanici

Sportovní vozy jsou stále cílovým místem pro vačkové převody. Příklad sportovního vozu od Mitsubishi již byl uveden a použití této jednotky v automobilech se neomezuje pouze na toto. V této praxi pokračuje Subaru Impreza, vybavené sekvenčním „boxem“. A pokud jde o tento model, stojí za zmínku rozdíly v přístupech k dokončení vačkové jednotky. V civilních verzích sporťáku se využívá právě důsledný princip změny točivého momentu. Ale v modifikaci rally je toto rozhodnutí zakázáno, takže základní mechanismus přepínání vyhledávání zůstává. Výrazným příkladem použití této konstrukce je řada vaček převodovky Toyota MR2. Jedná se o dvoumístný sportovní vůz, jehož nejnovější úpravy obdržely pětistupňovou sekvenční „krabice“SMT. K funkcím tohoto webutvrdí, že je schopen odolat zatížení od motorů o výkonu asi 800 hp

Omezení používání sekvenčních kontrolních bodů

I když pomineme skutečnost, že s vačkovými „krabicemi“mohou zacházet pouze řidiči s odpovídajícími zkušenostmi s fyzickým ovládáním převodovky, existuje několik zásadně důležitých kinematických nuancí ovládání takových zařízení. Sekvenční řazení snižuje ovladatelnost vozidla při provádění složitých změn jízdních pruhů na veřejných komunikacích. Jinými slovy, i svižný závodní pilot bude mít velkou ztrátu při řazení vidlice kvůli nutnosti přeplynování s ostrými přechody z nižších do horních stupňů. Na rovné trati, kde je nutné neustále a sebevědomě udržovat vysokou rychlost, ukazuje vačková převodovka svou nejlepší stránku, ale v civilním autě se její výhody mění v nevýhody.

Závěr

Koncept sekvenčního řazení se všemi jeho funkcemi zachovává vyhlídky na technologický rozvoj. To je potvrzeno aktivním slučováním takových přenosových mechanismů s elektronikou. Například dnes existují vačkové jednotky, které pracují podle příkazů programovacího počítače Motec. Jednou z hlavních funkcí elektronické jednotky v autě s takovou náplní, jak říkají vývojáři, bude automatické ovládání zapalovacího systému a provádění přeplynování.