Bentornati a Gearhead 101 — una serie sulle basi di come le auto funzionano per i neofiti automobilistici là fuori.
Nel nostro primo articolo della serie, abbiamo discusso i dettagli di come funziona un motore di un’auto. Abbiamo imparato che attraverso una serie di piccole esplosioni, il motore dell’auto crea un movimento rotatorio nell’albero motore. Questo movimento di rotazione – chiamato coppia-è ciò che alimenta l’auto.
Tutto bene. Ma come trasferiamo la coppia dal motore per spostare le ruote dell’auto?
La risposta a questa domanda è l’argomento del post di oggi: la trasmissione.
Cos’è la trasmissione
La trasmissione non è una singola parte della tua auto, ma piuttosto una serie di parti che lavorano insieme per trasferire la potenza rotazionale prodotta nel motore alle ruote in modo che la tua auto possa muoversi.
Potresti aver incontrato la parola “powertrain” prima. Mentre è spesso usato in modo intercambiabile con trasmissione, non sono la stessa cosa. Il powertrain comprende tutto ciò che fa andare l’auto, incluso il motore. La trasmissione comprende le cose che fanno andare l’auto, non incluso il motore. Sono queste parti esclusive del motore su cui ci concentreremo di seguito.
Esistono diverse modalità di trasmissione. Per questo articolo, mi concentrerò sui due che si trovano nella maggior parte dei veicoli: trasmissioni a ruote posteriori e trasmissioni a ruote anteriori. Nel mio prossimo articolo entreremo nel mondo sorprendentemente complicato della trazione integrale e della trazione integrale!
Trazione posteriore
Nelle disposizioni di trasmissione della ruota posteriore, la potenza viene trasferita alle ruote posteriori per spostare l’auto. È la disposizione della trasmissione che è stata la più lunga ed è ancora utilizzata oggi su molte auto e camion.
Questa disposizione offre una miriade di vantaggi rispetto alla varietà di ruote anteriori. Innanzitutto, distribuisce il peso in modo più equo a ciascun pneumatico, il che a sua volta fornisce una migliore sterzata e maneggevolezza. In secondo luogo, la trazione posteriore può offrire una frenata superiore rispetto ai veicoli a trazione anteriore. Infine, e probabilmente la cosa più importante, le disposizioni della trazione posteriore dividono i lavori di sterzo e guida del veicolo, il che può portare a una migliore maneggevolezza e accelerazione. Con i veicoli a trazione posteriore, le ruote posteriori devono solo spostare l’auto. Nelle auto a trazione anteriore, le ruote devono spostare l’auto in avanti o indietro e sterzarla a sinistra oa destra. Ne parleremo di più quando discuteremo le disposizioni di trasmissione della ruota anteriore di seguito.
Le trasmissioni a ruote posteriori sono costituite dalle seguenti parti principali:
Trasmissione. Ho intenzione di dedicare un intero articolo a come funzionano le trasmissioni, ma per ora, capisco che la trasmissione controlla la quantità di potenza che va dal tuo motore alle tue ruote. Nelle auto a trazione posteriore, la trasmissione è attaccata alla parte posteriore del motore tramite un volano. La trasmissione prende il movimento di rotazione – la coppia-dall’albero motore del motore e lo passa lungo all’albero di trasmissione…
. L’albero motore è un tubo di filatura che si collega alla parte posteriore della trasmissione e trasmette la potenza di filatura che ha avuto inizio nel motore alla parte posteriore del veicolo al differenziale (più su che in un po’). Albero motore disegni sono disponibili in due tipi: tubo di torsione e Hotchkiss.
Gli alberi motore Torque tube sono stati utilizzati su veicoli più vecchi e sono ancora utilizzati su alcuni camion e SUV oggi. L’albero di trasmissione stesso è racchiuso in un tubo. I tubi di coppia collegano la trasmissione e il differenziale tramite un singolo giunto universale, o giunto a U in breve.
Gli alberi di trasmissione Hotchkiss sono il design dell’albero di trasmissione più comune. A differenza degli alberi di trasmissione del tubo di torsione, gli alberi di trasmissione Hotchkiss hanno un design aperto, il che significa che puoi effettivamente vedere lo spin dell’albero di trasmissione sotto la tua auto quando è in movimento. Inoltre, invece di utilizzare solo un giunto a U per collegare la trasmissione e il differenziale, gli alberi di trasmissione Hotchkiss utilizzano due giunti a U.
Differenziale. Il differenziale è la parte di dimensioni melone che si trova tra le due ruote posteriori. È l’ultima fermata lungo la trasmissione prima che la coppia venga trasferita alle ruote posteriori. Il differenziale trasferisce la coppia, facendoli girare, che a sua volta muove l’auto.
Si chiama “differenziale” perché permette alle due ruote posteriori sullo stesso asse di muoversi a velocità diverse. Probabilmente stai pensando: “Quando le mie ruote posteriori si muoverebbero a velocità diverse?”Beh, un esempio comune è ogni volta che si va dietro un angolo. Quando si effettua una svolta a destra, la ruota interna (la ruota destra) viaggia meno di una distanza rispetto alla ruota esterna (ruota sinistra). Per tenere il passo con la ruota interna, la ruota esterna deve girare leggermente più velocemente. Il differenziale lo rende possibile. Se ci fosse una connessione solida tra entrambe le ruote, una delle ruote avrebbe bisogno di scivolare in modo che l’asse per continuare a muoversi.
Se vuoi una migliore idea di come funziona un differenziale, dai un’occhiata a questo fantastico video del 1937:
Trazione anteriore
Molte auto oggi utilizzano la trazione anteriore. Invece delle ruote posteriori che alimentano il movimento, le ruote anteriori lo fanno. Di conseguenza, non è necessario un albero di trasmissione lungo che percorre la lunghezza della vettura per trasferire la coppia per spostare le ruote. Tutti i componenti del treno di trasmissione — trasmissione, differenziale e alberi di trasmissione — sono nella parte anteriore della vettura. Per montare tutti questi componenti nella parte anteriore, le auto con una disposizione di trasmissione della ruota anteriore posizionano il motore lateralmente nell’auto. Questo è chiamato un ” posizionamento del motore trasversale.”Apri il cofano della tua auto – se il motore funziona orizzontalmente e non verticalmente, probabilmente hai una macchina a trazione anteriore.
Poiché tutte le parti di una trasmissione a ruota anteriore sono posizionate nella parte anteriore di un veicolo, è possibile renderle più piccole e leggere. Oppure puoi rendere le auto più grandi, ma avere più spazio per i passeggeri. Di conseguenza, la maggior parte dei minivan utilizza la trazione anteriore.
Un altro vantaggio dei veicoli a trazione anteriore è che, poiché c’è più peso nella parte anteriore del veicolo a causa di tutti i componenti della trasmissione nella parte anteriore, fornisce più trazione su superfici scivolose, come la neve. Si ottiene solo questo vantaggio di trazione a velocità inferiori, però. Quando si viaggia a velocità più elevate, trazione posteriore in realtà fornisce una migliore trazione.
Le trasmissioni a ruota anteriore hanno lo stesso set-up di base delle trasmissioni a ruota posteriore, ma le parti sono un po ‘ diverse:
Transaxle. Invece di una trasmissione, la maggior parte delle trasmissioni a ruota anteriore ha un transaxle. Un transaxle combina la trasmissione e il differenziale in un’unica unità. Se hai un’auto a trazione anteriore e vuoi guadagnare punti bonus Car Guy, non fare riferimento alla tua trasmissione come trasmissione, ma come transaxle.
Mentre la maggior parte delle auto che utilizzano i transaxle li montano proprio accanto al motore, alcune auto sportive usano i transaxle sui treni a trazione posteriore per una distribuzione uniforme del peso.
Semiasse. Poiché tutti i componenti della trasmissione si trovano nella parte anteriore dell’auto, i veicoli a trazione anteriore non hanno bisogno di alberi di trasmissione lunghi per trasferire la coppia alle ruote. Invece, un semiasse si collega dal transaxle al gruppo ruota.
Al posto dei giunti a U, i semiassi collegano il transaxle e il gruppo ruota con giunti a velocità costante, o giunti CV. I giunti CV utilizzano un meccanismo a cuscinetto a sfere per ridurre l’attrito e consentire i movimenti delle ruote più complessi utilizzati nelle auto a trazione anteriore-ricorda, le auto a trazione anteriore non solo devono spostare l’auto in avanti, ma anche sterzarla a destra ea sinistra.
Beh, ci si va – le basi della trasmissione. Ora puoi spiegare a tuo figlio di cinque anni come si muove la tua auto. Se desideri ulteriori informazioni sui sistemi automobilistici, consulta il libro Come funzionano le auto. Mi ha aiutato molto nella mia ricerca. L’autore fa un ottimo lavoro suddividendo le cose in un linguaggio che anche il principiante totale può capire.
Nella nostra prossima sessione di Gearhead 101, daremo un’occhiata ad altri due tipi di accordi di trasmissione: trazione integrale e 4X4.
Illustrazioni di Ted Slampyak
Tag: Automobili