Witamy z powrotem w Gearhead 101 — serii o podstawach pracy samochodów dla neofitów motoryzacyjnych.
w naszym pierwszym artykule z serii omówiliśmy tajniki działania silnika samochodowego. Dowiedzieliśmy się, że przez kilka małych eksplozji silnik samochodu tworzy ruch obrotowy w wale korbowym. Ten ruch obrotowy – zwany momentem obrotowym-jest tym, co napędza samochód.
wszystko dobrze i dobrze. Ale jak przenieść moment obrotowy z silnika, aby przesunąć koła samochodu?
odpowiedź na to pytanie jest tematem dzisiejszego postu: układ napędowy.
czym jest układ napędowy
układ napędowy nie jest pojedynczą częścią twojego samochodu, ale raczej serią części, które współpracują ze sobą, aby przenieść moc obrotową wytwarzaną w Twoim silniku na koła, aby twój samochód mógł się poruszać.
być może już wcześniej natknąłeś się na słowo „układ napędowy”. Chociaż jest często używany zamiennie z układem napędowym, nie są one tym samym. Zespół napędowy obejmuje wszystko, co sprawia, że samochód jedzie, w tym silnik. Układ napędowy obejmuje rzeczy, które sprawiają, że samochód jedzie, nie wliczając w to silnika. To właśnie na tych ekskluzywnych częściach silnika skupimy się poniżej.
istnieje kilka układów napędowych. W tym artykule skupię się na dwóch spotykanych w większości pojazdów: układach napędowych tylnych kół i układach napędowych przednich kół. W moim następnym artykule przejdziemy do zaskakująco skomplikowanego świata napędu na cztery koła i napędu na wszystkie koła!
układ napędowy tylnych kół
w układzie napędowym tylnych kół moc jest przenoszona na tylne koła, aby przenieść samochód. Jest to układ napędowy, który istnieje od najdłużej i jest nadal używany w wielu samochodach osobowych i ciężarowych.
ten układ zapewnia niezliczone korzyści w stosunku do różnorodności przednich kół. Po pierwsze, równomiernie rozkłada ciężar na każdą oponę, co z kolei zapewnia lepsze sterowanie i prowadzenie. Po drugie, Napęd na tylne koła może oferować lepsze hamowanie w porównaniu do pojazdów z napędem na przednie koła. Wreszcie, i prawdopodobnie najważniejsze, układy napędowe tylnych kół dzielą zadania kierowania i kierowania pojazdem, co może prowadzić do lepszego prowadzenia i przyspieszania. W przypadku pojazdów z napędem na tylne koła tylne koła muszą poruszać się tylko samochodem. W samochodach z napędem na przednie koła koła muszą zarówno przesuwać samochód do przodu, jak i do tyłu oraz kierować go w lewo lub w prawo. Więcej o tym porozmawiamy, gdy omówimy poniżej układ napędu przedniego koła.
układy napędowe tylnych kół składają się z następujących głównych części:
skrzynia biegów. Planuję poświęcić cały artykuł, Jak działa transmisja, ale na razie rozumiem, że transmisja kontroluje ilość mocy, która przechodzi z silnika na koła. W samochodach z napędem na tylne koła skrzynia biegów jest przymocowana do tylnej części silnika za pomocą koła zamachowego. Przekładnia pobiera ruch obrotowy-moment obrotowy-z wału korbowego silnika i przekazuje go dalej do …
wału napędowego. Wał napędowy to wirująca rura, która łączy się z tyłu skrzyni biegów i przekazuje moc wirowania, która rozpoczęła się w silniku, na tył pojazdu na dyferencjale (więcej o tym za chwilę). Konstrukcje wałów napędowych występują w dwóch typach: torque tube i Hotchkiss.
wały napędowe z rurką momentu obrotowego były używane w starszych pojazdach i są nadal używane w niektórych ciężarówkach i SUV-ach. Sam wał napędowy jest zamknięty w rurze. Rury momentu obrotowego łączą przekładnię i mechanizm różnicowy za pomocą jednego przegubu uniwersalnego lub w skrócie złącza U.
wały napędowe Hotchkiss są bardziej powszechną konstrukcją wału napędowego. W przeciwieństwie do wałów napędowych torque tube, wały napędowe Hotchkiss mają otwartą konstrukcję, co oznacza, że wał napędowy obraca się pod samochodem, gdy się porusza. Ponadto zamiast używać tylko jednego złącza U do łączenia skrzyni biegów i mechanizmu różnicowego, wały napędowe Hotchkiss wykorzystują dwa złącza U.
Dyferencjał jest częścią wielkości melona, która znajduje się między dwoma tylnymi kołami. Jest to ostatni przystanek wzdłuż układu napędowego przed przeniesieniem momentu obrotowego na tylne koła. Mechanizm różnicowy przenosi moment obrotowy, powodując ich wirowanie, co z kolei porusza samochód.
nazywa się to „dyferencjałem”, ponieważ pozwala dwóm tylnym kołom na tej samej osi poruszać się z różnymi prędkościami. Pewnie myślisz: „kiedy moje tylne koła poruszają się z różnymi prędkościami?”Cóż, częstym przypadkiem jest zawsze, gdy idziesz za rogiem. Kiedy skręcisz w prawo, twoje wewnętrzne koło (prawe koło) przemieszcza się mniej niż zewnętrzne koło (Lewe Koło). Aby nadążyć za wewnętrznym Kołem, koło zewnętrzne musi obracać się nieco szybciej. Dzięki różnicowej jest to możliwe. Jeśli było stałe połączenie między dwoma kołami, jedno z kół musiałoby się poślizgnąć, aby oś mogła się poruszać.
jeśli chcesz lepiej zrozumieć, jak działa mechanizm różnicowy, sprawdź ten niesamowity film z 1937 roku:
układ napędowy przednich kół
wiele samochodów używa obecnie napędu na przednie koła. Zamiast tylnych kół napędzających ruch, przednie koła robią. W związku z tym nie potrzebujesz długiego wału napędowego, który biegnie wzdłuż samochodu, aby przenieść moment obrotowy, aby przesunąć koła. Wszystkie elementy układu napędowego-skrzynia biegów, mechanizm różnicowy i wały napędowe-znajdują się z przodu samochodu. Aby zamontować wszystkie te elementy z przodu, samochody z układem napędu na przednie koła umieszczają silnik na boki w samochodzie. Nazywa się to ” poprzecznym umieszczeniem silnika.”Otwórz maskę swojego samochodu-jeśli silnik pracuje poziomo, a nie pionowo, prawdopodobnie masz samochód z napędem na przednie koła.
ponieważ wszystkie części układu napędowego na przednie koła są umieszczone z przodu pojazdu, można je zmniejszyć i lżejsze. Albo możesz powiększyć samochody, ale po prostu mieć więcej miejsca dla pasażerów. W związku z tym większość minivanów wykorzystuje napęd na przednie koła.
Kolejną zaletą pojazdów z napędem na przednie koła jest to, że ponieważ z przodu pojazdu znajduje się więcej masy, ponieważ wszystkie elementy układu napędowego znajdują się z przodu, zapewnia on lepszą przyczepność na śliskich nawierzchniach, takich jak śnieg. Korzyści z trakcji można uzyskać tylko przy niższych prędkościach. Podczas jazdy z większą prędkością Napęd na tylne koła zapewnia lepszą przyczepność.
układy napędowe przednich kół mają takie same podstawowe ustawienia jak układy napędowe tylnych kół, ale części są nieco inne:
Transaxle. Zamiast skrzyni biegów, większość układów napędowych na przednie koła ma transaxle. Transaxle łączy przekładnię i mechanizm różnicowy w jedną jednostkę. Jeśli masz samochód z napędem na przednie koła i chcesz zdobyć punkty bonusowe Car Guy, Nie określaj swojej skrzyni biegów jako skrzyni biegów, ale jako transaxle.
podczas gdy większość samochodów, które używają transaksli, montuje je tuż obok silnika, niektóre samochody sportowe używają transaksli w pociągach z napędem na tylne koła, aby równomiernie rozkładać masę.
Półwał. Ponieważ wszystkie elementy układu napędowego znajdują się z przodu samochodu, pojazdy z napędem na przednie koła nie potrzebują długich wałów napędowych, aby przenieść moment obrotowy na koła. Zamiast tego, półwał łączy się z transaxle do zespołu koła.
zamiast przegubów U, półwały łączą transaxle i zespół koła za pomocą przegubów o stałej prędkości lub przegubów CV. Złącza CV wykorzystują mechanizm łożyska kulkowego, aby zmniejszyć tarcie i umożliwić bardziej skomplikowane ruchy kół stosowane w samochodach z napędem na przednie koła-pamiętaj, że samochody z napędem na przednie koła nie tylko muszą poruszać się do przodu, ale także kierować go w lewo i w prawo.
no i proszę-podstawy układu napędowego. Teraz możesz wyjaśnić swojemu pięcioletniemu synowi, jak porusza się twój samochód. Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat systemów samochodowych, sprawdź książkę Jak działają Samochody. To pomogło mi wiele w moich badaniach. Autor wykonuje świetną robotę, dzieląc rzeczy na język, który nawet początkujący może zrozumieć.
w kolejnej sesji Gearhead 101 przyjrzymy się jeszcze dwóm rodzajom układów napędowych: Napęd na wszystkie koła i 4X4.
ilustracje Teda Slampyaka
Tagi: Samochody