Bine ați revenit la Gearhead 101 — o serie despre elementele de bază ale modului în care funcționează mașinile pentru neofiții auto de acolo.
în primul nostru articol din serie, am discutat despre cum funcționează un motor de mașină. Am aflat că printr-o grămadă de explozii minuscule, motorul mașinii dvs. creează o mișcare de rotație în arborele cotit. Această mișcare de rotație – numită cuplu-este ceea ce alimentează mașina.
toate bune și bune. Dar cum transferăm cuplul de la motor pentru a muta roțile mașinii?
răspunsul la această întrebare este subiectul postării de astăzi: trenul de rulare.
ce este trenul de rulare
trenul de rulare nu este o singură parte a mașinii dvs., ci mai degrabă o serie de piese care lucrează împreună pentru a transfera puterea de rotație produsă în motorul dvs. pe roți, astfel încât mașina dvs. să se poată mișca.
este posibil să fi întâlnit cuvântul „powertrain” înainte. Deși este adesea folosit în mod interschimbabil cu trenul de rulare, acestea nu sunt același lucru. Sistemul de propulsie cuprinde tot ceea ce face ca mașina să meargă, inclusiv motorul. Trenul de rulare cuprinde lucrurile care fac mașina să meargă, fără a include motorul. Acestea sunt piesele exclusiviste ale motorului pe care ne vom concentra mai jos.
există mai multe sisteme de transmisie. Pentru acest articol, mă voi concentra pe cele două găsite în majoritatea vehiculelor: tracțiunile cu roți din spate și tracțiunile cu roți din față. În următorul meu articol vom intra în lumea surprinzător de complicată a tracțiunii pe patru roți și a tracțiunii integrale!
trenul de rulare spate
în sistemele de transmisie a roților din spate, puterea este transferată pe roțile din spate pentru a muta mașina. Este aranjamentul trenului de rulare care a fost cel mai lung și este încă folosit astăzi pe multe mașini și camioane.
acest aranjament oferă nenumărate beneficii față de varietatea roților din față. În primul rând, distribuie greutatea mai egal fiecărei anvelope, ceea ce la rândul său oferă o direcție și o manevrabilitate mai bune. În al doilea rând, tracțiunea pe spate poate oferi o frânare superioară în comparație cu vehiculele cu tracțiune față. În cele din urmă, și probabil cel mai important, aranjamentele de transmisie a roților din spate împart sarcinile de direcție și de conducere a vehiculului, ceea ce poate duce la o mai bună manevrabilitate și accelerație. Cu vehiculele cu tracțiune Din spate, roțile din spate trebuie doar să miște mașina. În mașinile cu tracțiune față, roțile trebuie să deplaseze mașina înainte sau înapoi și să o direcționeze spre stânga sau spre dreapta. Vom vorbi mai multe despre acest lucru atunci când vom discuta despre aranjamentele de transmisie pe roțile din față de mai jos.
trenurile de tracțiune spate constau din următoarele părți principale:
transmisie. Intenționez să dedic un articol întreg modului în care funcționează transmisiile, dar deocamdată, înțelegeți că transmisia controlează cantitatea de putere care merge de la motorul dvs. la roțile dvs. La mașinile cu tracțiune Din spate, transmisia este atașată la partea din spate a motorului prin intermediul unui volant. Transmisia preia mișcarea de rotire — cuplul-de la arborele cotit al motorului și o trece de-a lungul arborelui de antrenare…
. Arborele de antrenare este un tub de filare care se conectează la partea din spate a transmisiei și transmite puterea de filare care a început în motor către partea din spate a vehiculului la diferențial (mai multe despre asta într-un pic). Modelele arborelui de antrenare vin în două tipuri: tub de cuplu și Hotchkiss.
arborele de antrenare a tuburilor de cuplu au fost utilizate pe vehicule mai vechi și sunt încă utilizate pe unele camioane și SUV-uri astăzi. Arborele de antrenare în sine este închis într-un tub. Tuburile de cuplu conectează transmisia și diferențialul printr-o singură articulație universală sau o articulație U Pe scurt.
arborii de antrenare Hotchkiss sunt designul mai comun al arborelui de antrenare. Spre deosebire de arborele de antrenare cu tub de cuplu, arborii de antrenare Hotchkiss au un design deschis, ceea ce înseamnă că puteți vedea de fapt rotirea arborelui de antrenare sub mașina dvs. atunci când se mișcă. De asemenea, în loc să folosească doar o articulație U pentru a conecta transmisia și diferențialul, arborii de antrenare Hotchkiss folosesc două îmbinări U.
diferențial. Diferențialul este partea de pepene galben care se află între cele două roți din spate. Este ultima oprire de-a lungul trenului de rulare înainte ca cuplul să fie transferat pe roțile din spate. Diferențialul transferă cuplul, determinându-i să se rotească, ceea ce la rândul său mișcă mașina.
se numește „diferențial” deoarece permite celor două roți din spate de pe aceeași axă să se deplaseze la viteze diferite. Probabil vă gândiți: „când s-ar mișca roțile din spate la viteze diferite?”Ei bine, un exemplu comun este ori de câte ori te duci după un colț. Când faceți un viraj la dreapta, roata interioară (roata dreaptă) parcurge mai puțin o distanță decât roata exterioară (roata stângă). Pentru a ține pasul cu roata interioară, roata exterioară trebuie să se rotească puțin mai repede. Diferențialul face acest lucru posibil. Dacă ar exista o legătură solidă între ambele roți, una dintre roți ar trebui să alunece pentru ca axul să continue să se miște.
dacă doriți o idee mai bună despre cum funcționează un diferențial, consultați acest videoclip minunat din 1937:
trenul de rulare cu roți din față
multe mașini folosesc astăzi tracțiunea față. În loc ca roțile din spate să alimenteze mișcarea, roțile din față o fac. În consecință, nu aveți nevoie de un arbore de antrenare lung care să parcurgă lungimea mașinii pentru a transfera cuplul pentru a muta roțile. Toate componentele trenului de antrenare — transmisie, diferențial și arbori de antrenare-se află în partea din față a mașinii. Pentru a potrivi toate aceste componente în față, mașinile cu un aranjament de transmisie cu roți din față plasează motorul lateral în mașină. Aceasta se numește „plasare transversală a motorului.”Deschideți capota mașinii dvs. — dacă motorul funcționează orizontal și nu vertical, probabil că aveți o mașină cu tracțiune față.
deoarece toate părțile unei transmisii cu roți din față sunt poziționate în partea din față a unui vehicul, le puteți face mai mici și mai ușoare. Sau puteți face mașinile mai mari, dar aveți mai mult spațiu pentru pasageri. În consecință, majoritatea minivanelor folosesc tracțiunea față.
un alt beneficiu al vehiculelor cu tracțiune față este că, deoarece există mai multă greutate în partea din față a vehiculului, datorită faptului că toate componentele trenului de rulare sunt în față, oferă mai multă tracțiune pe suprafețe alunecoase, cum ar fi zăpada. Cu toate acestea, obțineți acest beneficiu de tracțiune doar la viteze mai mici. Când călătoriți la viteze mai mari, tracțiunea pe spate oferă de fapt o tracțiune mai bună.
trenurile cu roți din față au aceeași configurație de bază ca și trenurile cu roți din spate, dar piesele sunt puțin diferite:
cutie de viteze. În loc de transmisie, majoritatea trenurilor cu roți din față au o cutie de viteze. O cutie de viteze combină transmisia și diferențialul într-o singură unitate. Dacă aveți o mașină cu tracțiune față și doriți să câștigați puncte bonus Car Guy, nu vă referiți la transmisia dvs. ca transmisie, ci ca cutie de viteze.
în timp ce majoritatea mașinilor care folosesc cutii de viteze le montează chiar lângă motor, unele mașini sport folosesc cutii de viteze pe trenurile cu tracțiune spate pentru o distribuție uniformă a greutății.
jumătate de arbore. Deoarece toate componentele trenului de rulare se află în partea din față a mașinii, vehiculele cu tracțiune față nu au nevoie de arbori de antrenare lungi pentru a transfera cuplul pe roți. În schimb, o jumătate de arbore se conectează de la cutia de viteze la ansamblul roții.
în locul îmbinărilor în U, semiarborii conectează cutia de viteze și ansamblul roții cu îmbinări cu viteză constantă sau îmbinări CV. Articulațiile CV utilizează un mecanism de rulment cu bile pentru a reduce frecarea și pentru a permite mișcările mai complexe ale roților utilizate în mașinile cu tracțiune față-amintiți — vă, mașinile cu tracțiune față nu numai că trebuie să deplaseze mașina înainte, ci și să o direcționeze spre stânga și spre dreapta.
Ei bine, acolo te duci — elementele de bază ale trenului de rulare. Acum îi poți explica fiului tău de cinci ani cum se mișcă mașina ta. Dacă doriți mai multe informații despre sistemele auto, consultați cartea Cum funcționează mașinile. M-a ajutat foarte mult în cercetarea mea. Autorul face o treabă bună de rupere lucruri în jos în limba care chiar incepator totală poate înțelege.
în următoarea noastră sesiune de Gearhead 101, vom arunca o privire asupra a încă două tipuri de aranjamente de transmisie: tracțiunea integrală și 4×4.
ilustrații de Ted Slampyak
etichete: mașini