Hvordan manuelle overføringer fungerer

innhold

1. Kontinuerlig variabel overføring
2. En veldig enkel sending
3. Skift til første gir
4. En skikkelig overføring
5. Hva med den automatiserte manualen?
6. Hvor har manualene borte?

En kontinuerlig variabel girkasse (CVT) har en nesten uendelig rekke girforhold. I det siste kunne ikke CVT-er konkurrere med fire-trinns og fem-trinns overføringer med hensyn til kostnader, størrelse og pålitelighet, slik at du ikke så dem i produksjonsbiler. I disse dager har forbedringer i design gjort CVT-er mer vanlig.

Girkassen er koblet til motoren gjennom koblingen. Girkassen på giret svinger derfor med samme turtall som motoren, noe som forbedrer både effekt og drivstofføkonomi. CVT-er ble vanlige i hybridbiler fordi de er betydelig mer effektive enn både manuelle og tradisjonelle automatiske girkasser, og populariteten deres skyrocket derfra da bilprodusenter konkurrerte om best mulig drivstofføkonomisk rangering. Fra slutten av 2016 var en av fire biler som ble solgt i USA utstyrt med en CVT.

CVT har sine ulemper; mest bemerkelsesverdig kan det være tregt å kjøre, siden det er konstruert for effektivitet snarere enn for moro skyld. Men siden mange sjåfører velger å bevege seg bort fra den manuelle girkassen, noe som resulterer i færre manualer som tilbys, fortsetter CVT å øke sin tilstedeværelse. CVT fungerer også best i små biler med små motorer, og det er grunnen til at de fleste lastebiler og store SUV-er fortsetter å bruke tradisjonelle automater.

Du kan lese Hvordan CVT-er fungerer for enda mer informasjon om hvor kontinuerlig variabel overføring fungerer. La oss se på en enkel sending.

For å forstå den grunnleggende ideen bak en standard girkasse, viser diagrammet til venstre en veldig enkel to-trinns girkasse i nøytral. La oss se på hver av delene i dette diagrammet for å forstå hvordan de passer sammen:

• De grønn skaft kommer fra motoren gjennom koblingen. Den grønne akselen og det grønne giret kobles sammen som en enhet. (Koblingen er en enhet som lar deg koble til og koble fra motoren og girkassen.) Når du skyver inn clutchpedalen kobles motoren og girkassen ut slik at motoren kan gå selv om bilen står stille. Når du slipper clutchpedalen, er motoren og den grønne akselen direkte koblet til hverandre. Den grønne akselen og giret svinger med samme turtall som motoren.
• De rød skaft og gir kalles mellomaksel. Disse er også koblet til som et enkelt stykke, slik at alle tannhjulene på bunnakslen og selve selve sjakten roterer som en enhet. Den grønne skaftet og den røde skaftet er direkte koblet gjennom meshedhjulene sine, slik at hvis den grønne skaftet snurrer, så er det også den røde skaftet. På denne måten mottar leggeakselen sin kraft direkte fra motoren når koblingen er koblet til.
• De gul skaft er en splint aksel som kobles direkte til drivakselen gjennom differensialet til drivhjulene på bilen. Hvis hjulene snurrer, snurrer den gule akselen.
• De blå gir sykle på lagre, slik at de snurrer på gul skaft. Hvis motoren er slått av, men bilen kaster, kan den gule akselen vri seg inn i de blå tannhjulene mens de blå tannhjulene og leggeakselen er ubevegelige.
• Formålet med halsbånd er å koble en av de to blå gir til gul drivaksel. Kraven er koblet gjennom splines, direkte til den gule akselen og snurrer med den gule akselen. Imidlertid kan kragen gli til venstre eller høyre langs den gule skaftet for å gå i inngrep med en av de blå tannhjulene. Tenner på kragen, kalt hundetenner, passer inn i hull på sidene av de blå tannhjulene for å gripe dem inn.

La oss se hva som skjer når du går over i første gir.

Følg trinnvis prosess med å skifte gir.

Bildet til venstre viser hvordan, når den skiftes til første gir, den lilla kragen griper inn det blå giret til høyre. Som grafikken viser, snur den grønne akselen fra motoren bakakselet, som vender det blå giret til høyre. Dette giret overfører sin energi gjennom kragen for å drive den gule drivakselen. I mellomtiden snur det blå giret til venstre, men det dreier seg fri på lageret, så det har ingen effekt på den gule akselen.

Når kragen er mellom de to tannhjulene (som vist på figuren på forrige side), er transmisjonen i nøytral. Begge de blå tannhjulene frirhjulet på den gule skaftet med forskjellige hastigheter kontrollert av deres forhold til leggakslen.

Fra denne diskusjonen kan du svare på flere spørsmål:

• Når du gjør en feil mens du skifter og hører en fryktelig slipelyd, er du det ikke å høre lyden fra girtenner feilmaske. Som du ser i disse diagrammene, er alle girtenner til alle tider fullstendig maskede. Slipingen er lyden av hundetenner prøver uten hell å gripe hullene i siden av et blått gir.
• Overføringen som vises her har ikke "synkroser" (diskutert senere i artikkelen), så hvis du brukte denne sendingen, måtte du dobbel-clutch den. Dobbelt clutching var vanlig i eldre biler og er fortsatt vanlig i noen moderne racerbiler. Ved dobbelkopling skyver du først koblingspedalen inn en gang for å koble motoren fra girkassen. Dette tar trykket av hundetennene slik at du kan flytte kragen til nøytral. Så slipper du clutchpedalen og vender motoren til "riktig hastighet." Riktig turtall er omdreiningstallet som motoren skal gå i neste gir. Tanken er å få det blå giret til neste gir og kragen til å rotere med samme hastighet slik at hundetennene kan gripe seg inn. Så skyver du clutchpedalen inn igjen og låser kragen i det nye giret. Ved hvert girskifte må du trykke og slippe clutchen to ganger, derav navnet "dobbelt clutching."
• Du kan også se hvordan en liten lineær bevegelse i girskiftbryteren lar deg skifte gir. Girskiftknappen beveger en stang koblet til gaffelen. Gaffelen skyver kragen på den gule skaftet for å gripe inn ett av to gir.

I neste avsnitt tar vi en titt på en virkelig sending.

De fleste sendinger i dag har minst fem hastigheter.

Fire-trinns manuelle girkasser er stort sett utdaterte, med fem- og sekstrinnsoverføringer som tar sin plass som de mer vanlige alternativene. Noen ytelsesbiler kan tilby enda flere gir. Imidlertid fungerer de alle mer eller mindre det samme, uavhengig av antall gir. Internt ser det ut slik:

Det er tre gafler som styres av tre stenger som er innkoblet av girspaken. Ser på skiftestenger fra toppen ser de slik ut i revers, første og andre gir:

Husk at girspaken har en rotasjonspunkt i midten. Når du skyver knotten fremover for å koble inn første gir, drar du faktisk stangen og gaffelen for første gir tilbake.

Du kan se det når du flytter skifteren venstre og høyre du engasjerer forskjellige gafler (og derfor forskjellige krager). Bevege knotten frem og tilbake beveger kragen for å gripe inn ett av tannhjulene.

Revers håndteres av et lite tomgangsutstyr (lilla). Til enhver tid dreier det blå reversgiret i dette diagrammet over i en retning motsatt av alle de andre blå girene. Derfor ville det være umulig å kaste girkassen i revers mens bilen beveger seg fremover; hundetennene ville aldri engasjere seg. Imidlertid vil de lage mye støy.

synchronizers

Manuelle girkjøringer i moderne personbiler bruker synkronisatorer eller synkroner, for å eliminere behovet for dobbelt clutching. En synkros formål er å la kragen og utstyret få friksjonskontakt før hundetennene tar kontakt. Dette lar kragen og giret synkronisere hastighetene før tennene trenger å gå i inngrep, slik:

Keglen på det blå giret passer inn i det kjegleformede området i kragen, og friksjon mellom kjeglen og kragen synkroniserer kragen og giret. Den ytre delen av kragen glir deretter slik at hundetennene kan gripe inn giret.

Hver produsent implementerer sendinger og synkroser på forskjellige måter, men dette er den generelle ideen.

Siste redaksjonelle oppdatering 26. mars 2018, 03:47:01.

relaterte artikler

• Hvordan koblinger fungerer
• Hvordan gir fungerer
• Hvordan automatiske overføringer fungerer
• Hvordan dreiemomentomformere fungerer
• Slik fungerer CVT-er

Flere gode lenker

• De 20 beste bilene som fremdeles tilbyr manuell girkasse
• Hva er den virkelige virkningen av overføringer med dobbel kobling på rundetidene??
• Hvorfor en CVT i utgangspunktet er den perfekte overføringen
• Hvorfor forsvinner manuelle overføringer?
• Hvorfor Audis ytelsesmodeller ikke har manuelle overføringer