TRANSMISIJA NA MOTORNOM VOZILU

ULOGA I ZADATAK TRANSMISIJE

 

Na slici 77 šematski je prikazan sistem prenošenja snage motora do pogonskih točkova. Njegov zadatak je da izvrši promenu obrtnog momenta motora. Prenos obrtnog momenta realizuje se preko: spojnice (2), menjača (3), zglobnik vratila (4), glavnog prenosnika (5 i 6), poluvratila (7) do pogonskih točkova (8). O svakom od ovih delova biće dato objašnjenje.

 

SPOJNICA

Frikciona spojnica - jednolamelasta

Spojnica je deo transmisije koja se nalazi između motora i menjača. Njen zadatak je da prenese snagu motora na menjač, odnosno da obezbedi elastičnu vezu između motora i menjača. Zahvaljujući elastičnoj vezi koja se realizuje pomoću spojnice, izbegnuta su moguća mehanička oštećenja na sklopovima vozila. U slučajevima kada dođe do preopterećenja vozila, spojnice će obezbediti proklizavanje i na taj način će se izbeći moguća mehanička oštećenja na delu transmisije.Na vozilima su, najčešće u primeni frikcione spojnice.

Prema načinu uključivanja, može se izvršiti podela na:

•  spojnice sa prinudnim komandovanjem

•  spojnice sa automatskim komandovanjem

Prenosni mehanizam može biti:

•  mehanički

•  hidtostatički

•  pneumatski

•  kombinovano hidrauličko-pneumatski (servo-uređaj)

Mehanički i hidrostatički prenosni mehanizam najčešće se koristi kod putničkih vozila. Kod teretnih vozila i autobusa primenjuje se servo-mehanizam.Na slici 78 prikazana je spojnica sa tanjirastom oprugom (kružna lepeza) kod koje je prenos komande hidrostatičkim putem. Ovakva spojnica se sve više primenjuje na putničkim vozilima.Spojnica se isključuje kada vozač pritisne pedalu spojnice i tada dolazi do pomeranja klipnjače (3) koja vrši pritisak na klip (8) i pokreće ga. Po principu spojenih sudova klip (12) ostvaruje silu koja posredstvom poluge (16) vrši pritisak na dvokraku polugu (22). Delovanjem na ovu polugu obezbeđuje se istovremeno pomeranje potisnog ležaja (24) prema segmentima tanjiraste opruge (24a). Kada potisni ležaj izvrši pritisak na segmente opruge, krajevi segmenata se pomeraju prema zamajcu, i na taj način se obezbeđuje udaljavanje potisne ploče (25) od diska (28). Kada se potisna ploča udalji, disk postaje slobodan, samim tim veza između motora i menjača je prekinuta - spojnica je isključena.

Kada se spojnice uključuju, postupak se realizuje obrnutim redom, odnosno u suprotnom smeru. Slobodni hod pedale i potisnog ležaja podešava se pomoću navrtki (14 i 17).Ova konstrukcija je novijeg datuma u odnosu na spojnicu sa zavojnim oprugama. Prednost ove konstrukcije je u tome što je manja, jer su u tanjirastoj opruzi sadržane dve funkcije, funkcija dvokrakih poluga i funkcija zavojnih opruga.

Sastavni delovi tanjiraste spojnice

Na slici 79 prikazani su glavni delovi spojnice.

Potisni ležaj

 Potisni ležaj (3) nalazi se neposredno do dvokrakih poluga ili tanjiraste opruge. Zadatak potisnog ležaja je da za vreme aksijalnog (podužnog) kretanja izvrši pritisak na segmente tenjiraste opruge i preko sistema poluga obezbedi odvajanje potisne ploče od diska, radi isključivanja spojnice. Potisni ležaj kod nekih vozila se podmazuje. Za vreme rada motora, kada je spojnica uključena, potisni ležaj treba da bude slobodan i udaljen od tanjiraste opruge za 2-5 mm. Ukoliko ne bi bilo zazora, ležaj bi se stalno okretao i vek bi mu se bitno smanjio. Slobodan hod potisnog ležaja je u direktnoj zavisnosti od hoda pedale spojnice.Tanjirasta opruga (5) ima zadatak da vrši pritisak na potisnu ploču (8), koja dalje vrši pritisak na disk-lamelu. Poklopac spojnice (6) je pričvršćen na zamajcu pomoću zavrtnjeva. Za manja vozila izrađuje se od presovanog čeličnog lima, a za vozila veće snage od livenog gvožđa.

Potisna ploča

Potisna ploča nalazi se između diska i tanjiraste opruge. Ima zadatak, pod dejstvom aksijalne sile od tanjiraste opruge, izvrši pritisak na disk, koji se podužno pomera paralelno sa osom spojničkog vratila i naleže na zamajac motora.Kod spojnice sa jednim diskom postoji jedna potisna ploča, a kod spojnice sa dva diska postoje dve potisne ploče.Potisna ploča izrađuje se od specijalnog liva, koji treba da ima dobra frikciona svojstva.

 

Disk (lamela)

Disk je deo spojnice koji se sastoji od: glavčine (12), nosača frikcionih obloga (13), frikcionih obloga (10) i zavojnih opruga (15). Unutrašnji deo glavčine je ožljebljen. Centralni deo izrađuje se od čelika, a nosač frikcionih obloga od čeličnog lima.Između glavčine i nosača frikcionih obloga nalazi se određeni broj zavojnih opruga čiji je zadatak da obezbede elastičnu vezu između ovih delova.Nosač frikcionih obloga je posredstvom zavojnih opruga u vezi sa glavčinom diska. Na nosač se pričvršćuju frikcione obloge, koje imaju oblik kružnih prstenova. Obloge se spajaju sa nosačem pomoću zakivaka od bakra ili aluminijuma.Za vreme uključivanja spojnice dolazi do sve jačeg pritiska diska na zamajac, čime se povećava trenje između diska i zamajca, što omogućuje postepeno prenošenje momenta.S obzirom da frikcione obloge treba da obezbede maksimalan koeficijent trenja, izrađuje se od specijalnog materijala. Za izradu frikcionih obloga koristi se azbest, kao osnovni materijal, kome se dodaju mesing, bakar, cink i dr. Danas se azbest kao frikcioni materijal sve manje koristi.

Spojničko vratilo

Spojničko vratilo deo je spojnice koji se jednim krajem nalazi u kotrljajucem ili kliznom ležaju u kolenastom vratilu (30), a drugim krajem se oslanja na ležaj koji se nalazi u menjačkoj kutiji. Spojničko vratilo ima zadatak da prenese snagu motora, odnosno obrtni moment koji prima od diska na menjač. Veza između diska i spojničkog vratila je ostvarena pomoću žlebova i zahvaljujući takvoj vezi, disk se može podužno pomerati po spojničkom vratilu. Zbog toga su ova dva dela u direktnoj vezi - ili se oba okreću ili oba miruju. Jedan kraj spojničkog vratila nalazi se u menjaču i najčešće se završava zupčanikom. Na čeonoj strani u središnjem delu spojničkog vratila nalazi se ležaj u kome se okreće jedan kraj glavnog vratila menjača. Ležaj je najčešće igličast.

Isključivanje i uključivanje spojnice

Kada vozač pritisne pedalu spojnice (sl.81-1), vrši se pritisak na polugu (2), odnosno na klip (3). Kretanjem klipa u cilindru sabija se ulje, koje pod pritiskom otvara ventil (6) i odlazi u kombinovani cilindar ( ? ). Ulje vrši pritisak na klip (7) koji svojim kretanjem otvara odgovarajući ventil i na taj način omogućava odlazak vazduha pod pritiskom iz rezervoara (16), preko priključka ( ?) , u vazdušni cilindar spojnice. Dolaskom vazduha u ovaj cilindar vrši se pritisak na klip (11), pomera se klip (12) i poluga (14). Pod dejstvom stvorene sile klip pomera polugu koja uslovljava okretanje osovine (13). Na osovini nalazi se viljuška (sl.80-3). Za vreme okretanja osovine viljuške, poluge viljuške (3) deluju na potisni ležaj (5), tako da on vrši pritisak na dvokrake poluge (7). Pošto je dvokraka poluga drugim krajem u vezi sa potisnom pločom (10), doći će do povlačenja potisne ploče prema poklopcu spojnice (9), a time i do sabijanja zavojnih opruga (2). Pomeranjem prve potisne ploče istovremeno dolazi do pomeranja i druge potisne ploče, pod dejstvom zavojnih opruga, koje se nalaze između zamajca (11) i druge potisne ploče.

Na osnovu ovoga može se zaključiti da su diskovi (1) slobodni, jer na njih ne naležu potisne ploče, a takođe nemaju dodira ni sa zamajcem, pa je spojnica isključena.Kada se popušta pedala spojnice, zahvaljujući sistemu ventila, ulje i vazduh ne vrše pritisak na odgovarajuće klipove, jer vazduh odlazi u atmosferu, a ulje se vraća u cilindar (a). Pod dejstvom opruga (sl.80) uslovljeno je pomeranje prve potisne ploče, koja naleže na prvi disk i uslovljava njegovo kretanje podužno po spojničkom vratilu (4). Ova sila se prenosi dalje na drugu potisnu ploču koja naleže na disk, čime se stvara veza između motora i menjača - spojnica je uključena.Bez obzira na tehničko rešenje spojnice, mora se obezbediti odgovarajući slobodni hod pedale spojnice, jer je to veoma bitno za njen vek trajanja.

Sinhronizovani menjač

Kod sinhronizovanih menjača stepen prenosa se menja bez teškoća, kako iz manjeg stepena prenosa u veći tako i obrnuto. Ovo se realizuje zahvaljujući predhodno izjednačenim obimnim brzinama zupčanika i kanđzaste spojniceUključivanje pojedinih stepena prenosa moguće je bez predhodnog usaglašavanja obimne brzine zuba na zupčaniku i kanđzastoj spojnici. Izjednačavanje obimnih brzina se obavlja automatski zahvaljujući konusnim površinama zupčanika i kanđzaste spojnice. Ove konusne površine dolaze u dodir pre uključivanja kanđzaste spojnice i izjednačavaju obimne brzine elemenata koji se uključuju.

Na slici 89 prikazan je sinhronizovani menjač sa pet stepena prenosa. Zupčanici na glavnom vratilu su u stalnoj sprezi sa zupčanicima na pomoćnom vratilu. To praktično znači da se zupčanici na glavnom vratilu okreću oko glavnog vratila. Ovo se realizuje tako što se zupčanici glavnog vratila okreću u ležajevima koji se nalaze na glavnom vratilu. Takođe je karakteristično naglasiti, za ove menjače, da se zupčanici na glavnom vratilu realizuju od zupčanika na pomoćnom vratilu. Razlika je u tome što zupčanici na glavnom vratilu imaju dve vrste zubaca različitog oblika i prečnika. Spoljni zupci (sl.92 pod 12) su istog oblika kao i zupci na zupčanicima na pomoćnom vratilu, dok se na čeonoj strani nalazi zupčanik sa zupčastim vencem (sl.92 pod 20).

Promena stepena prenosa

Kao što se može videti (sl.89) na glavnom vratilu (8) nalaze se podužni žlebovi (14). Pomoću tih žlebova obezbeđena je veza između glavnog vratila i kanđzaste spojnice (7). Na gornjoj strani kanđzaste spojnice nalazi se uključno-isključni prsten (6), kojim se može pomeriti kanđzasta spojnica u jednom ili drugom smeru. Pomeranjem prstena uključuje se kanđzasta glavčina (spojnica) i zupčanik sa zupčastim vencem zubaca odgovarajućeg stepena prenosa. To praktično znači da se dotični zupčanik više ne može okretati nezavisno od glavnog vratila, već njegovo okretanje uslovljava okretanje glavnog vratila, a time i uključivanje odgovarajućeg stepena prenosa.Kada se pomoću ručice menjača (sl.89 pod 1) pomeri pomična poluga (3), a preko nje viljuška (4), nastaće pomeranje uključno-isključnog prstena (6) po glavnom vratilu (8). U toku pomeranja uključno-isključni prsten će uspostaviti vezu između kanđzaste glavčine (7) i zupčanika koji se nalazi neposredno do njega i time je uspostavljena veza između glavnog vratila (8), zupčanika na njemu i zupčanika na pomoćnom vratilu (13). Na ovaj način je uključen stepen prenosa.

Ovo se, takođe, može videti na slici 90, na kojoj je strelicom prikazan smer pomeranja uključno-isključnog prstena, odnosno prenošenja obrtnog momenta od spojničkog vratila, preko pomoćnog vratila, na glavno vratilo i dalje preko prirubnice na zglobno vratilo (prvi stepen prenosa). Uključivanje ostalih stepena prenosa realizuje se na sličan način. Na slici 91 vidi se da se obrtni moment prenosi direktno sa spojničkog na glavno vratilo. Ovaj stepen prenosa karakteriše maksimalna brzina kretanja vozila, a minimalna vučna sila (direktan stepen prenosa).

Na slici 92 prikazani su delovi sinhrona. Kanđzasta glavčina (7) nalazi se na glavnom vratilu i na njoj se nalazi uključno-isključni prsten (6). Prsten se može pomeriti u jednom i drugom smeru po kanđzastoj glavčini. Osigurač (11) ima zadatak da se ne dozvoli pomeranje uključno-isključnog prstena. Neposredno do uključno-isključnog prstena, sa jedne i druge strane, nalazi se sinhron (18).Na istoj slici prikazan je i zupčanik koji se nalazi u menjaču. Na ovom zupčaniku nalaze se dve vrste nazubljenja: spoljni zupčanici (19), dok se na čeonoj strani zupčanika nalaze zupci u vidu nazubljenog zupčastog venca (20).Kada se uključuje određeni stepen prenosa, preko ručice meljača deluje se na odgovarajuću viljušku, koja pomera uključno-isključni prsten od kanđzaste glavčine prema zupčaniku. Za vreme kretanja prsten će pred sobom potiskivati sinhron , koji će se približavati kanđzastom vencu. S obzirom da se pomeranjem sinhrona povećava trenje između konusne površine (21) i samog sinhrona, to će omogućiti sinhronu da svoju brzinu okretanja izjednači sa brzinom okretanja kanđzastog venca. Unutrašnja strana sinhrona je izvedena u vidu navoja, kako bi se realizovalo što veće trenje između sinhrona i konusne površine. Njegova uloga je da izjednači broj obrtaja čeonog zupčanika i uključno-isključnog prstena. Pomeranjem uključno-isključnog prstena u suprotnom smeru obezbeđuje se uključivanje novog stepena prenosa po istom postupku.

 

Zglobni prenosnik

Zglobni prenosnici imaju zadatak da prenesu obrtni moment motora sa glavnog vratila menjača na pogonski most, odnosno mostove. S obzirom na to da se menjač i pogonski most ne nalaze na istoj horizontalnoj ravni, može se zaključiti da zglobna vratila prenose obrtni moment pod određenim uglom.

Zglobni prenosnik sa kardanskim zglobom

Na slici 101 može se videti primena zglobnih prenosnika na vozilu koje ima više pogonskih osovina (prednju i zadnju).

Na slici 102 prikazan je kardanski (krstasti) zglob. Sastoji se od prirubnice sa viljuškom (2) i viljuške (7), na čijim krajevima se nalaze otvori u koje se smeštaju krajevi "krsta" (6). Između otvora na viljuškama i krajevima krstastih osovina najčešće se nalaze igličasti ležajevi (10). Ovi ležajevi se osiguravaju pomoću osigurača (11) da ne bi došlo do njihovog pomeranja. Kod određenih konstrukcija podmazuju se klizne površine (sl.103 pod 1 i 2), kao i krstasti zglob, odnosno ležajevi, specijalnom mašću.

Zahvaljujući ovoj konstrukciji, zglobno vratilo može prenositi obrtni moment pod uglom i do 30. Zglobno vratilo, pored toga što vrši prenos obrtnog momenta između raznih agregata na vozilu, može se koristiti za pokretanje čekrka na specijalnim vozilima. Takođe se zglobna vratila koriste na vratilu upravljača. Primena zglobnog vratila na uređaju za upravljanje ima prednost sa aspekta bezbednosti, u slučaju saobraćajne nezgode.Kardansko vratilo je izrađeno iz dva dela da bi mogla njegova radna dužina da se menja. Između njegova dva dela nalazi se žlebna veza (sl.103 pod 1 i 2) pomoću koje je moguće da se dužina zglobnog vratila povećava ili smanjuje. Polazeći od toga da je menjač pričvršćen za šasiju ili karoseriju, zbog elastične veze između pogonskog mosta i šasije, zbog neravnog terena i zbog promene opterećenja, neophodno je obezbediti mogućnost promene dužine zglobnog vratila.

Kardansko vratilo sa elastičnim, gumenim prstenom (hardijevim zglobom)

Kardansko vratilo na kome se nalazi Hardijev zglob je jedno od najstarijih rešenja. Primenjuje se kada se prenosi manji obrtni moment i pod manjim uglom (3-12). Kod Hardijevog zgloba između dve prirubnice nalazi se kružni gumeni prsten. Gumeni prsten je naizmenično spojen s jednom i drugom prirubnicom pomoću zavrtnjeva.

 

Pogonski most

Jednostepeni glavni prenosnik

Pogonski most treba da obezbedi pokretanje pogonskih točkova, a time i kretanje vozila. Da bi se obezbedilo pokretanje pogonskih točkova, mora se broj obrtaja zglobnog vratila i pogonskih točkova dovesti u odgovarajući prenosni odnos. To praktično znači da se u glavnom prenosniku mora redukovati broj obrtaja zglobnog vratila.Kada se vozilo kreće pravolinijski, tada je broj obrtaja pogonskih točkova isti, odnosno oni prelaze isti put. Pri kretanju vozila u krivini potrebno je omogućiti da pogonski točkovi vozila prelaze različite puteve, u zavisnosti od zakrivljenosti krivine. Zbog toga pogonski most ne može biti kruta osovina na kojoj se se nalaze pogonski točkovi, već mora da omogući različit broj obrtaja pogonskih točkova za vreme prolaska vozila kroz krivinu. Uređaj koji omogućuje različite broje obrtaja točkova iste osovine naziva se diferencijal.Pogonski most se sastoji od: glavnog prenosnika, diferencijala, kućišta pogonskog mosta (obloge) i poluvratila.Diferencijal, kao deo pogonskog mosta, sastoji se od: kućišta, bočnih zupčanika i zupčanika "trkača" sa osovinicama

 

Diferencijalni mehanizam (diferencijal)

 

Zglobno vratilo prenosi obrtni moment na glavni prenosnik, koga čine par zupčanika (sl.104 pod 2 i 13). Za tanjirasti zupčanik (13) pričvršćeno je kućište diferencijala (12).

Za vreme obrtanja tanjirastog zupčanika, odnosno kućišta istovremeno se obrću zupčanici-trkači (4), ali ne oko svojih osovina (11), već zajedno sa kućištem. Trkači se nalaze između bočnih zupčanika (10) i samim tim služe kao klinovi za prenošenje obrtnog momenta, preko bočnih zupčanika na poluvratila (5). Na ovaj način ostvaruje se okretanje pogonskih točkova.Kada vozilo ulazi, na primer, u desnu krivinu, logičan je zaključak da će levi točak preći duži put, a desni kraći. Na osnovu ovoga sledi da će levi bočni zupčanik imati veći broj obrtaja od desnog. Pošto su zupčanici u diferencijalu međusobno spregnuti i čine jednu mehaničku celinu, to će se brže okretati bočni zupčanik na levom poluvratilu za onoliki broj obrtaja koliko se sporije obrće desni bočni zupčanik. Stanje će se ponoviti kada se vozilo kreće levom krivinom, samo će se odnos broja obrtaja bočnih zupčanika izmeniti. Zahvaljujući tome što "trkači" mogu da se okreću oko svoje osovinice i da jednovremeno "trče" i po bočnom zupčaniku, omogućeno je da se pri prolasku vozila kroz krivinu jedan točak okreće sporije, a drugi brže u zavisnosti od dužine putanje, odnosno zakrivljenosti krivine kroz koju vozilo prolazi.Kod simetričnog diferencijalnog mehanizma izlazni obrtni momenti na poluvratilima su jednaki. Međutim, ako se desi da točkovi jedne pogonske osovine (levi ili desni) dođu na podlogu čija je vrednost koeficijenta prianjanja različita, onda će zbog istih obrtnih momenata doći do proklizavanja pogonskog točka, koji se nalazi na podlozi sa većim koeficijentom prianjanja neće moći da primi veću vrednost obrtnog momenta, pa vozilo neće moći da krene. Iz tog razloga potrebno je da se omogući blokiranje diferencijalnig mehanizma, čime se omogućuje da svaki točak prihvati onoliki obrtni momenat koliki je koeficijent prianjanja. Potpuna blokada diferencijala najčešće se postiže tako što se kućište diferencijala čvrsto vezuje za jedno poluvratilo kanđzastom spojnicom (sl.105). Blokiranje diferencijala u ovom slučaju vrši vozač.

Novije konstrukcije diferencijalnog mehanizma rade se sa "povećanim trenjem" - naime u tom slučaju, kada se ukaže potreba, dolazi do preraspodele obrtnog momenta, odnosno "samoblokiranja diferencijalnog mehanizma".Prenosni odnos glavnog prenosnika je veoma značajan pri oceni vučnih karakteristika vozila. Kod putničkih vozila ovaj se odnos kreće u granicama od 1:3 do 1:6, a kod teretnih vozila kreće se u granicama od 1:5 do 1:8. Iz ovoga se može zaključiti, da se kod putničkog vozila sporije obrće tanjirasti zupčanik za 3-6 puta u odnosu na konusni zupčanik. Na osnovu prenosnog odnosa, može se konstatovati da je kod putničkih vozila brzina u prvom planu, a vučna sila u drugom, dok je to obrnuto kod teretnih vozila, zbog njihove namene.

Kućište pogonskog mosta

Kućište pogonskog mosta ima zadatak da primi opterećenje na pogonsku osovinu i da spreči ulazak prljavštine i vode u njegovu unutrašnjost. Kod teretnih vozila i autobusa kućište diferencijala je najčešće izrađeno od profilisanih čeličnih limova, koji su spojeni zavarivanjem. Na kućištu se nalazi otvor (sl.107 pod 14 ) kroz koji se sipa ulje za podmazivanje. Ovaj otvor najčešće služi kao kontrolnik nivoa ulja u pogonskom mostu. Kod pojedinih vozila postoji ventil preko koga odlaze uljne pare iz kućišta pogonskog mosta u atmosferu.

Poluvratilo

 Poluvratila prenose obrtni moment na pogonske točkove. Izrađuju se od legiranog čelika pri čemu se podvrgavaju termičkoj obradi, kako bi se materijalu obezbedila što bolja svojstva.Konstruktivno rešenje pogonskog gibajućeg mosta nezavisnog oslanjanja ima određene prednosti (sl.106 pod 3 i 4) u odnosu na pogonski most sa krutom oblogom (sl.104 i 107). Pri kretanju vozila sa nezavisnim oslanjanjem (gibajućim mostom) na poprečno nagnutom terenu, obezbeđuje se veća stabilnost vozila, jer se tada bitno ne menja težište vozila, u odnosu na vozila sa krutom oblogom pogonskog mosta.

Ovo je moguće zahvaljujući tome što poluvratila (sl.106 pod 4), odnosno poluosovine (3), mogu oscilovati za određen ugao (gore-dole) u odnosu na središte pogonskog mosta, čime su stvorene mogućnosti adaptacije na teren, a time i veća stabilnost vozila na terenu sa poprečnim nagibom.Ako je u primeni gibajući pogonski most, onda se deo kućišta koji osciluje oko svoje fiksne tačke naziva poluosovina, a poluvratilo je deo koji se nalazi u poluosovini.Na pojedinim vozilima menjač i pogonski most čine jednu celinu.

Dvostepeni glavni prenosnik

Za razliku od jednostepene, na pojedinim teretnim vozilima postoji dvostepena redukcija glavnog prenosnika. Prenosnik sa dve redukcije prikazan je na slici 107. ova konstrukcija je primenjena na teškim teretnim vozilima, gde treba da se obezbedi veliki prenosni odnos, a time i velika vučna sila. Ovakvom konstrukcijom pogonskog mosta izbegnuta je velika dimenzija konusnog i tanjirastog zupčanika, jer se redukcija vrši dva puta. Kod nekih vozila redukcija se može vršiti i u glavčini točka.

 

 

 

• Home