ระบบส่งกำลังคืออะไรและทำงานอย่างไร

การเริ่มต้นการเคลื่อนไหวที่ราบรื่นการเร่งความเร็วโดยไม่ทำให้เครื่องยนต์มีความเร็วและความสะดวกสบายสูงสุดในระหว่างกระบวนการเหล่านี้ทั้งหมดนี้เป็นไปไม่ได้หากไม่มีระบบเกียร์ของรถ ลองพิจารณาว่าหน่วยนี้จัดเตรียมกระบวนการที่กล่าวถึงอย่างไรมีกลไกประเภทใดและหน่วยหลักในการส่งข้อมูลประกอบด้วยอะไรบ้าง

เกียร์คืออะไร

การส่งรถยนต์หรือกระปุกเกียร์เป็นระบบการประกอบที่ประกอบด้วยเกียร์เพลาแผ่นเสียดสีและองค์ประกอบอื่น ๆ กลไกนี้ติดตั้งระหว่างเครื่องยนต์และล้อขับเคลื่อนของยานพาหนะ

วัตถุประสงค์ของการส่งยานยนต์

วัตถุประสงค์ของกลไกนี้ง่ายมาก - เพื่อถ่ายโอนแรงบิดที่มาจากมอเตอร์ไปยังล้อขับเคลื่อนและเปลี่ยนความเร็วในการหมุนของเพลารอง เมื่อเครื่องยนต์สตาร์ทมู่เล่จะหมุนตามความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยง หากมีการยึดเกาะที่มั่นคงกับล้อขับเคลื่อนจะเป็นไปไม่ได้ที่จะเริ่มเคลื่อนที่อย่างราบรื่นบนรถและทุกครั้งที่หยุดรถจะต้องให้คนขับดับเครื่องยนต์

ทุกคนรู้ดีว่าพลังงานแบตเตอรี่ใช้ในการสตาร์ทเครื่องยนต์ หากไม่มีการส่งกำลังรถจะเริ่มขับทันทีโดยใช้พลังงานนี้ซึ่งจะส่งผลให้แหล่งจ่ายไฟหมดเร็วมาก

ระบบเกียร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ผู้ขับขี่สามารถถอดล้อขับเคลื่อนของรถออกจากเครื่องยนต์เพื่อ:

• สตาร์ทเครื่องยนต์โดยไม่ต้องใช้จ่ายแบตเตอรี่มากเกินไป
• เร่งความเร็วของรถโดยไม่ต้องเพิ่มความเร็วของเครื่องยนต์เป็นค่าวิกฤต
• ใช้การเคลื่อนที่ตามแนวชายฝั่งเช่นในกรณีของการลากจูง
• เลือกโหมดที่ไม่เป็นอันตรายต่อเครื่องยนต์และตรวจสอบว่ามีการเคลื่อนย้ายอย่างปลอดภัย
• หยุดรถโดยไม่ต้องปิดเครื่องยนต์สันดาปภายใน (เช่นที่สัญญาณไฟจราจรหรือให้คนเดินเท้าข้ามทางม้าลาย)

นอกจากนี้ระบบส่งกำลังของรถยังช่วยให้คุณเปลี่ยนทิศทางของแรงบิดได้ สิ่งนี้จำเป็นสำหรับการย้อนกลับ

และคุณสมบัติอีกประการหนึ่งของระบบส่งกำลังคือการแปลงความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์เป็นความเร็วล้อที่ยอมรับได้ ถ้าพวกเขาปั่นด้วยความเร็ว 7 พันเส้นเส้นผ่านศูนย์กลางของมันจะต้องเล็กมากไม่เช่นนั้นรถทุกคันจะเป็นแบบสปอร์ตและไม่สามารถขับขี่ได้อย่างปลอดภัยในเมืองที่แออัด

ระบบเกียร์จะกระจายกำลังเครื่องยนต์ที่ปล่อยออกมาอย่างเท่าเทียมกันเพื่อให้ช่วงเวลาแห่งการเปลี่ยนแปลงทำให้สามารถสตาร์ทได้อย่างนุ่มนวลและนุ่มนวลขึ้นเนิน แต่ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้สามารถใช้กำลังเครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อเร่งความเร็วของรถได้

ประเภทการส่ง

แม้ว่าผู้ผลิตจะได้พัฒนาและสร้างการปรับเปลี่ยนกระปุกเกียร์ต่างๆอย่างต่อเนื่อง แต่ทั้งหมดนี้สามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท เพิ่มเติม - สั้น ๆ เกี่ยวกับคุณสมบัติของแต่ละคุณสมบัติ

เกียร์ธรรมดา

นี่คือการส่งผ่านประเภทแรกและเป็นที่นิยมมากที่สุด แม้แต่ผู้ขับขี่รถยนต์สมัยใหม่หลายคนก็เลือกใช้กระปุกเกียร์นี้โดยเฉพาะ เหตุผลนี้เป็นโครงสร้างที่ง่ายกว่าความสามารถในการใช้ช่วงล่างของรถแทนการสตาร์ทเครื่องยนต์เพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์หากแบตเตอรี่หมด (สำหรับวิธีการทำอย่างถูกต้องอ่าน ที่นี่).

ความไม่ชอบมาพากลของกล่องนี้คือผู้ขับขี่เป็นผู้กำหนดเองว่าจะเปิดเมื่อใดและความเร็วเท่าใด แน่นอนว่าสิ่งนี้ต้องการความเข้าใจที่ดีว่าคุณสามารถขึ้นหรือลงได้ด้วยความเร็วเท่าใด

เนื่องจากความน่าเชื่อถือและความง่ายในการบำรุงรักษาและซ่อมแซมระบบเกียร์ประเภทนี้จึงยังคงเป็นผู้นำในการจัดอันดับกระปุกเกียร์ สำหรับการผลิตเครื่องจักรกลผู้ผลิตใช้จ่ายเงินและทรัพยากรไม่มากเท่ากับการผลิตเครื่องจักรอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์

การเปลี่ยนเกียร์มีดังนี้ อุปกรณ์กระปุกเกียร์ประกอบด้วยแผ่นคลัตช์ซึ่งเมื่อกดแป้นเหยียบที่เกี่ยวข้องจะปลดมู่เล่ของเครื่องยนต์ออกจากกลไกขับเคลื่อนกระปุกเกียร์ ในขณะที่คลัตช์หลุดผู้ขับขี่จะเลื่อนเครื่องไปใช้เกียร์อื่น ดังนั้นรถจึงเร่งความเร็ว (หรือลดความเร็วลง) และเครื่องยนต์ไม่ได้รับผลกระทบ

อุปกรณ์ของกล่องกลไกประกอบด้วยชุดเกียร์และเพลาซึ่งเชื่อมต่อกันเพื่อให้ผู้ขับขี่สามารถเปลี่ยนเกียร์ที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว เพื่อลดเสียงรบกวนในกลไกจึงใช้เฟืองที่มีการเรียงฟันแบบเฉียง และเพื่อความเสถียรและความเร็วของการมีส่วนร่วมขององค์ประกอบในการส่งสัญญาณแบบแมนนวลสมัยใหม่จะใช้ซิงโครไนซ์ พวกเขาประสานความเร็วของการหมุนของทั้งสองเพลา

อ่านเกี่ยวกับอุปกรณ์ของกลศาสตร์ ในบทความแยกต่างหาก

การส่งผ่านหุ่นยนต์

ในแง่ของโครงสร้างและหลักการทำงานหุ่นยนต์มีความคล้ายคลึงกับเครื่องจักรกล เฉพาะในนั้นการเลือกและการเปลี่ยนเกียร์จะดำเนินการโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของรถยนต์ การส่งสัญญาณของหุ่นยนต์ส่วนใหญ่มีตัวเลือกโหมดแมนนวลที่คนขับใช้คันเกียร์ที่อยู่บนตัวเลือกโหมด รถบางรุ่นมีแป้นที่พวงมาลัยแทนคันโยกนี้ด้วยความช่วยเหลือซึ่งผู้ขับขี่จะเพิ่มหรือลดเกียร์

เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือในการทำงานหุ่นยนต์สมัยใหม่จึงติดตั้งระบบคลัตช์คู่ การปรับเปลี่ยนนี้เรียกว่าการคัดเลือก ความไม่ชอบมาพากลของมันคือแผ่นคลัตช์หนึ่งแผ่นช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานปกติของกล่องและแผ่นที่สองจะเตรียมกลไกสำหรับการกระตุ้นความเร็วก่อนที่จะเปลี่ยนไปใช้เกียร์ถัดไป

อ่านเกี่ยวกับคุณสมบัติอื่น ๆ ของระบบเปลี่ยนเกียร์ของหุ่นยนต์ ที่นี่

เกียร์อัตโนมัติ

กล่องดังกล่าวในการจัดอันดับของกลไกที่คล้ายกันอยู่ในอันดับที่สองรองจากกลศาสตร์ ในขณะเดียวกันการส่งสัญญาณดังกล่าวมีโครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุด มันมีองค์ประกอบเพิ่มเติมมากมายรวมถึงเซ็นเซอร์ อย่างไรก็ตามแตกต่างจากหุ่นยนต์และกลไกเครื่องจักรเครื่องนี้ไม่มีแผ่นคลัตช์ ใช้ทอร์กคอนเวอร์เตอร์แทน

ทอร์กคอนเวอร์เตอร์เป็นกลไกที่ทำงานโดยอาศัยการเคลื่อนที่ของน้ำมัน ของเหลวที่ใช้งานจะถูกสูบไปยังใบพัดคลัตช์ซึ่งขับเคลื่อนเพลาขับเกียร์ คุณสมบัติที่โดดเด่นของกล่องนี้คือไม่มีข้อต่อที่แข็งระหว่างกลไกการส่งกำลังและมู่เล่ของเครื่องยนต์

เกียร์อัตโนมัติทำงานบนหลักการคล้ายกับหุ่นยนต์ อิเล็กทรอนิคส์กำหนดช่วงเวลาของการเปลี่ยนไปสู่โหมดที่ต้องการ นอกจากนี้เครื่องจำนวนมากยังติดตั้งโหมดกึ่งอัตโนมัติเมื่อผู้ขับขี่ใช้คันเกียร์สั่งให้ระบบเปลี่ยนไปใช้เกียร์ที่ต้องการ

การปรับเปลี่ยนก่อนหน้านี้มีเฉพาะทอร์คคอนเวอร์เตอร์เท่านั้น แต่ปัจจุบันมีการดัดแปลงแบบอิเล็กทรอนิกส์ ในกรณีที่สองการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์สามารถเปลี่ยนเป็นโหมดต่างๆได้ซึ่งแต่ละโหมดมีระบบเปลี่ยนเกียร์ของตัวเอง

มีการอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์และระบบการทำงานของเครื่อง ในการตรวจสอบก่อนหน้านี้

การส่งผ่านตัวแปรอย่างต่อเนื่อง

การส่งผ่านประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าตัวแปร ช่องเดียวที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วขั้นบันได การกระจายแรงบิดถูกควบคุมโดยการเคลื่อนย้ายผนังของรอกเพลาขับ

เพลาขับและเพลาขับเชื่อมต่อกันโดยใช้สายพานหรือโซ่ การเลือกอัตราทดจะพิจารณาจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระบบส่งกำลังตามข้อมูลที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ของระบบต่างๆของยานพาหนะ

นี่คือตารางเล็ก ๆ ของข้อดีข้อเสียของกล่องแต่ละประเภท:

ประเภทกล่อง:	ข้อดี:	ข้อเสีย:
เกียร์ธรรมดา (กลศาสตร์)	ประสิทธิภาพสูงช่วยประหยัดน้ำมันอุปกรณ์ง่ายราคาไม่แพงในการซ่อมความน่าเชื่อถือสูง	ผู้เริ่มต้นต้องการการฝึกอบรมเป็นอย่างมากเพื่อให้สามารถใช้ศักยภาพของกระปุกเกียร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับกระปุกเกียร์อื่น ๆ สิ่งนี้ไม่ได้ให้ความสะดวกสบายเท่า
"หุ่นยนต์"	ความสะดวกสบายเมื่อเปลี่ยนเกียร์ (ไม่จำเป็นต้องเอื้อมมือไปทุกครั้งที่ต้องเปลี่ยน) อิเล็กทรอนิกส์จะกำหนดช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการเปลี่ยนไปยังเกียร์ที่ต้องการ (ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับผู้ที่รู้สึกคุ้นเคยกับพารามิเตอร์นี้ได้ยาก)	มีความล่าช้าในระหว่างการเปลี่ยนเกียร์การเปลี่ยนขึ้น / ลงมักจะกระตุกป้องกันไม่ให้ผู้ขับขี่ประหยัดน้ำมัน
อัตโนมัติ	การเปลี่ยนเกียร์ที่สะดวกสบาย (ราบรื่นและแทบมองไม่เห็น) เมื่อคุณกดแป้นคันเร่งอย่างแรงมันจะเลื่อนลงเพื่อเร่งความเร็วรถให้เร็วที่สุด (เช่นเมื่อแซง)	การบำรุงรักษาและการซ่อมแซมราคาแพงไม่ประหยัดน้ำมันไม่ประหยัดในแง่ของการใช้น้ำมันความยากในการซ่อมแซมซึ่งเป็นสาเหตุที่คุณต้องมองหาบริการที่มีราคาแพงไม่ใช่ว่าช่างทุกคนจะสามารถปรับหรือซ่อมแซมกลไกได้อย่างถูกต้องคุณไม่สามารถสตาร์ทเครื่องยนต์จากการลากจูงได้
ไดรฟ์ความเร็วตัวแปร	การเปลี่ยนเกียร์ที่นุ่มนวลที่สุดโดยไม่ต้องนำมอเตอร์ไปยังรอบที่สูงขึ้น (ซึ่งป้องกันไม่ให้เครื่องร้อนเกินไป) เพิ่มความสะดวกสบายในการขับขี่การใช้ทรัพยากรเครื่องยนต์อย่างระมัดระวังความเรียบง่ายในการขับขี่	การบำรุงรักษาที่มีราคาแพงการเร่งความเร็วที่อืด (เมื่อเทียบกับอะนาล็อกก่อนหน้านี้) ไม่ได้ทำให้สามารถใช้เครื่องยนต์ในโหมดประหยัดในแง่ของการสิ้นเปลืองน้ำมันคุณไม่สามารถสตาร์ทเครื่องยนต์จากการลากจูงได้

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างกล่องประเภทนี้โปรดดูวิดีโอนี้:

อะไรคือความแตกต่างระหว่างเกียร์ธรรมดาเกียร์อัตโนมัติตัวแปรและหุ่นยนต์

เกียร์กล

ลักษณะเฉพาะของเกียร์แบบกลไกคือกระบวนการทั้งหมดของการสลับระหว่างเกียร์เกิดขึ้นเพียงเพราะการแทรกแซงทางกลไกของคนขับเท่านั้น มีเพียงเขาเท่านั้นที่บีบคลัตช์ ขัดขวางการส่งแรงบิดจากมู่เล่ไปยังดิสก์คลัตช์ ผ่านการกระทำของผู้ขับขี่เท่านั้นที่ทำให้เกียร์เปลี่ยนและการเริ่มต้นใหม่ของการจ่ายแรงบิดไปยังเกียร์ของกระปุกเกียร์เกิดขึ้น

แต่แนวคิดของเกียร์ธรรมดาไม่ควรสับสนกับเกียร์ธรรมดา กล่องเป็นหน่วยที่มีการกระจายแรงฉุดเกิดขึ้น ในระบบส่งกำลังแบบกลไก การส่งกำลังของแรงบิดจะเกิดขึ้นผ่านระบบส่งกำลังแบบกลไก นั่นคือองค์ประกอบทั้งหมดของระบบเชื่อมโยงกันโดยตรง

มีข้อดีหลายประการในการส่งแรงบิดเชิงกล (ส่วนใหญ่เกิดจากการต่อเกียร์):

• ประสิทธิภาพสูงสุด เนื่องจากไม่มีการสูญเสียพลังงานสำหรับการทำงานของกลไกที่เกี่ยวข้อง เช่น ในตัวแปลงแรงบิด
• ค่าใช้จ่ายของระบบส่งกำลังเชิงกลนั้นต่ำที่สุดในบรรดาอุปกรณ์อะนาล็อกที่เหมือนกันกับการส่งแรงบิดประเภทต่าง ๆ เนื่องจากการออกแบบที่ง่ายกว่า
• การออกแบบที่เรียบง่ายเหมือนกันทำให้ผู้ผลิตสามารถสร้างยูนิตที่มีขนาดเล็กได้

ระบบส่งกำลังทางน้ำ

อุปกรณ์ของหน่วยดังกล่าวประกอบด้วย:

• ตัวแปลงอุทกพลศาสตร์;
• กระปุกเกียร์กล

ข้อดีของเกียร์ดังกล่าวคือช่วยให้ควบคุมการเปลี่ยนเกียร์ได้ง่ายขึ้นด้วยการเปลี่ยนเกียร์อัตโนมัติ นอกจากนี้ กล่องนี้ยังมีการลดการสั่นสะเทือนเพิ่มเติมอีกด้วย ซึ่งจะช่วยลดความเครียดของชิ้นส่วนเครื่องจักรเมื่อรับน้ำหนักสูงสุด

ข้อเสียของการส่งกำลังแบบไฮโดรแมคคานิคอลรวมถึงประสิทธิภาพต่ำเนื่องจากการทำงานของทอร์กคอนเวอร์เตอร์ เนื่องจากตัวเครื่องใช้ตัววาล์วที่มีทอร์กคอนเวอร์เตอร์ จึงจำเป็นต้องใช้น้ำมันมากขึ้น ต้องใช้ระบบระบายความร้อนเพิ่มเติม ด้วยเหตุนี้ กล่องจึงมีขนาดและน้ำหนักเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับกลไกหรือหุ่นยนต์ที่คล้ายคลึงกัน

เกียร์ไฮดรอลิค

ลักษณะเฉพาะของกล่องดังกล่าวคือการเปลี่ยนเกียร์โดยใช้ชุดไฮดรอลิก ตัวเครื่องสามารถติดตั้งทอร์กคอนเวอร์เตอร์หรือคัปปลิ้งไฮดรอลิกได้ กลไกนี้เชื่อมต่อเพลาและเฟืองคู่ที่ต้องการ

ข้อดีของการส่งกำลังแบบไฮดรอลิกคือความเร็วที่สม่ำเสมอ แรงบิดจะถูกส่งอย่างนุ่มนวลที่สุด และการสั่นสะเทือนจากแรงบิดในกล่องดังกล่าวจะลดลงเนื่องจากแรงสั่นสะเทือนที่มีประสิทธิภาพ

ข้อเสียของกระปุกเกียร์นี้รวมถึงความจำเป็นในการใช้ข้อต่อของเหลวแบบแยกส่วนสำหรับเกียร์ทั้งหมด เนื่องจากขนาดและน้ำหนักที่มาก ระบบส่งกำลังไฮดรอลิกจึงถูกใช้ในการขนส่งทางราง

การส่งผ่านอุทกสถิต

กล่องดังกล่าวใช้หน่วยไฮดรอลิกแบบลูกสูบแกน ข้อดีของการส่งกำลังคือขนาดและน้ำหนักที่เล็ก นอกจากนี้ ในการออกแบบนี้ ไม่มีการเชื่อมต่อทางกลระหว่างข้อต่อ เพื่อให้สามารถเพาะพันธุ์ได้ในระยะทางไกล ด้วยเหตุนี้กระปุกเกียร์จึงมีอัตราทดเกียร์สูง

ข้อเสียของการส่งกำลังแบบไฮโดรสแตติกคือต้องการคุณภาพของของไหลทำงาน นอกจากนี้ยังไวต่อแรงกดในสายเบรกซึ่งให้การเปลี่ยนเกียร์ เนื่องจากลักษณะเฉพาะของด่านจึงใช้ในอุปกรณ์ก่อสร้างถนนเป็นหลัก

ระบบส่งกำลังไฟฟ้า

การออกแบบกล่องเครื่องกลไฟฟ้าใช้มอเตอร์ฉุดลากอย่างน้อยหนึ่งตัว มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารวมถึงตัวควบคุมที่ควบคุมการสร้างพลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำงานของกระปุกเกียร์

การใช้มอเตอร์ไฟฟ้าควบคุมการยึดเกาะถนน แรงบิดถูกส่งในช่วงกว้าง และไม่มีคัปปลิ้งแบบแข็งระหว่างยูนิตทางกล

ข้อเสียของการส่งสัญญาณดังกล่าวคือขนาดใหญ่ (ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทรงพลังและมอเตอร์ไฟฟ้าหนึ่งตัวขึ้นไป) และน้ำหนักในขณะเดียวกัน หากเราเปรียบเทียบกล่องดังกล่าวกับกลไกอนาล็อก แสดงว่ามีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่ามาก

ประเภทของเกียร์รถยนต์

สำหรับการจำแนกประเภทของเกียร์ยานยนต์ หน่วยเหล่านี้ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามประเภทเท่านั้น:

• ข้างหน้า;
• หลัง;
• ขับเคลื่อนสี่ล้อ.

ขึ้นอยู่กับประเภทของกล่อง ล้อที่แตกต่างกันจะเป็นผู้นำ พิจารณาว่าการส่งสัญญาณของรถยนต์ทั้งสามประเภทนี้แตกต่างกันอย่างไร

เกียร์ขับเคลื่อนล้อหน้า

โครงสร้างระบบส่งกำลังแบบขับเคลื่อนล้อหน้าประกอบด้วย:

• คลัตช์ (ถ้าเป็นช่างหรือหุ่นยนต์)
• กล่องเกียร์;
• เกียร์หลัก;
• ดิฟเฟอเรนเชียล
• เพลาที่ขับเคลื่อนล้อหน้า

องค์ประกอบทั้งหมดของชุดเกียร์ดังกล่าวอยู่ในบล็อกเดียวที่อยู่ตรงข้ามห้องเครื่อง มัดกล่องและเครื่องยนต์บางครั้งเรียกว่ารุ่นที่มีมอเตอร์ตามขวาง ซึ่งหมายความว่ารถเป็นแบบขับเคลื่อนล้อหน้าหรือขับเคลื่อนทุกล้อ

ระบบขับเคลื่อนล้อหลัง

โครงสร้างระบบส่งกำลังแบบขับเคลื่อนล้อหลังประกอบด้วย:

• คลัตช์ (ถ้าเป็นช่างหรือหุ่นยนต์)
• กล่องเกียร์;
• เกียร์หลัก;
• ดิฟเฟอเรนเชียล
• การส่งคาร์ดาน;
• กึ่งเพลา.

รถคลาสสิกส่วนใหญ่ได้รับการติดตั้งระบบเกียร์ดังกล่าว ในส่วนของการส่งแรงบิดนั้น ระบบส่งกำลังแบบขับเคลื่อนล้อหลังนั้นเรียบง่ายที่สุดสำหรับงานนี้ เพลาใบพัดเชื่อมต่อเพลาล้อหลังกับกระปุกเกียร์ เพื่อลดการสั่นสะเทือน ใช้ส่วนรองรับที่นุ่มกว่าที่ติดตั้งในรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้าเล็กน้อย

ระบบส่งกำลังขับเคลื่อนสี่ล้อ

การส่งสัญญาณประเภทนี้มีความโดดเด่นด้วยอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น (สำหรับรายละเอียดว่าระบบขับเคลื่อนสี่ล้อคืออะไร และวิธีการรับรู้การส่งแรงบิดในนั้น อ่าน แยกต่างหาก). เหตุผลก็คือตัวเครื่องต้องกระจายแรงบิดไปยังล้อทุกล้อพร้อมๆ กัน การส่งสัญญาณนี้มีสามประเภท:

• ขับเคลื่อนสี่ล้อแบบถาวร ในเวอร์ชันนี้ หน่วยนี้มีการติดตั้งเฟืองท้ายระหว่างเพลาซึ่งกระจายแรงบิดไปยังเพลาทั้งสอง และเปลี่ยนแรงระหว่างล้อทั้งสองนั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของการยึดเกาะของล้อกับพื้นผิวถนน
• การเชื่อมต่อแบบแมนนวลของระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ ในกรณีนี้ โครงสร้างจะติดตั้งกล่องโอน (สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับกลไกนี้ โปรดอ่าน ในบทความอื่น). คนขับจะกำหนดว่าเมื่อใดควรเปิดเพลาที่สองโดยอิสระ โดยค่าเริ่มต้น รถสามารถขับเคลื่อนล้อหน้าหรือล้อหลังได้ ตามกฎแล้วจะใช้เฟืองระหว่างล้อแทนเฟืองท้าย
• ขับเคลื่อนสี่ล้ออัตโนมัติ. ในการดัดแปลงดังกล่าว แทนที่จะติดตั้งเฟืองท้ายแบบจุดศูนย์กลาง จะติดตั้งคลัตช์หนืดหรือแอนะล็อกประเภทแรงเสียดทาน พิจารณาตัวอย่างการทำงานของคลัตช์ดังกล่าว ซิดคุณ.

หน่วยส่งกำลังของยานพาหนะ

โดยไม่คำนึงถึงประเภทของการส่งผ่านกลไกนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่างที่ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพสูงของอุปกรณ์ สิ่งเหล่านี้คือส่วนประกอบของกระปุกเกียร์

แผ่นคลัทช์

องค์ประกอบนี้ให้ข้อต่อที่แข็งของมู่เล่เครื่องยนต์กับเพลาขับหลัก อย่างไรก็ตามหากจำเป็นกลไกนี้ยังแยกมอเตอร์และกระปุกเกียร์ ระบบเกียร์แบบกลไกมีตะกร้าคลัตช์และหุ่นยนต์มีอุปกรณ์ที่คล้ายกัน

ในเวอร์ชันอัตโนมัติฟังก์ชันนี้จะทำงานโดยทอร์กคอนเวอร์เตอร์ ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือแผ่นคลัตช์สามารถให้การเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งระหว่างมอเตอร์และกลไกการส่งกำลังแม้ว่าเครื่องยนต์จะดับลง สิ่งนี้ทำให้สามารถใช้เกียร์เป็นกลไกการหดตัวได้นอกเหนือจากเบรกมือที่อ่อนแรง คลัตช์ช่วยให้คุณสตาร์ทเครื่องยนต์จากตัวเร่งซึ่งไม่สามารถทำได้โดยอัตโนมัติ

กลไกคลัตช์ประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• แผ่นแรงเสียดทาน;
• ตะกร้า (หรือกรณีที่องค์ประกอบทั้งหมดของกลไกตั้งอยู่);
• ส้อม (เลื่อนแผ่นดันเมื่อคนขับกดแป้นคลัตช์);
• เพลาขับหรืออินพุต

ประเภทคลัตช์ ได้แก่ :

• แห้ง. ในการปรับเปลี่ยนดังกล่าวจะใช้แรงเสียดทานเนื่องจากพื้นผิวเสียดสีของแผ่นดิสก์ไม่อนุญาตให้ลื่นระหว่างการส่งแรงบิด
• เปียก. รุ่นที่แพงกว่าซึ่งใช้น้ำมันทอร์กคอนเวอร์เตอร์เพื่อยืดอายุการใช้งานของกลไกและยังทำให้เชื่อถือได้มากขึ้น

เกียร์หลัก

งานหลักของเกียร์หลักคือการรับแรงที่มาจากมอเตอร์และถ่ายโอนไปยังโหนดที่เชื่อมต่อนั่นคือไปที่เพลาขับ เกียร์หลักจะเพิ่ม KM (แรงบิด) และในเวลาเดียวกันจะช่วยลดการหมุนของล้อขับเคลื่อนของรถ

รถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้าติดตั้งกลไกนี้ใกล้กับส่วนต่างของกระปุกเกียร์ รุ่นขับเคลื่อนล้อหลังมีกลไกนี้ในตัวเรือนเพลาล้อหลัง อุปกรณ์ GP ประกอบด้วยเกียร์กึ่งเพลาขับและเกียร์ขับเคลื่อนเฟืองเพลาข้างและเกียร์ดาวเทียม

ดิฟเฟอเรนเชียล

ส่งแรงบิดเปลี่ยนและกระจายไปยังกลไกที่ไม่ใช่แกน รูปร่างและหน้าที่ของดิฟเฟอเรนเชียลแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับไดรฟ์ของเครื่อง:

• รุ่นขับเคลื่อนล้อหลัง. ความแตกต่างถูกติดตั้งในตัวเรือนเพลา
• รุ่นขับเคลื่อนล้อหน้า. กลไกถูกติดตั้งในกระปุกเกียร์
• รุ่นขับเคลื่อนทุกล้อ ความแตกต่างตั้งอยู่ในกรณีการถ่ายโอน

การออกแบบที่แตกต่างรวมถึงกระปุกเกียร์ของดาวเคราะห์ มีการปรับเปลี่ยนเกียร์ดาวเคราะห์สามแบบ:

• ทรงกรวย - ใช้ในส่วนต่างของเพลา
• ทรงกระบอก - ใช้ในส่วนต่างศูนย์ของรถยนต์ขับเคลื่อนทุกล้อ
• Worm - ถือเป็นการดัดแปลงสากลที่สามารถใช้ได้ทั้งในเฟืองท้ายและเฟืองท้ายระหว่างเพลา

อุปกรณ์ดิฟเฟอเรนเชียลรวมถึงเฟืองแกนที่ติดตั้งอยู่ในตัวเรือน พวกมันเชื่อมต่อกันด้วยเฟืองของดาวเคราะห์ซึ่งประกอบด้วยเฟืองดาวเทียม อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ดิฟเฟอเรนเชียลและหลักการทำงาน ที่นี่.

ขับ Cardan

คาร์ดานไดรฟ์คือเพลาที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนสองชิ้นขึ้นไปซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยกลไกบานพับ ใช้ในส่วนต่างๆของรถ แอปพลิเคชันหลักอยู่ในรถขับเคลื่อนล้อหลัง กระปุกเกียร์ในรถประเภทนี้มักจะต่ำกว่ากระปุกเกียร์ของเพลาล้อหลัง เพื่อไม่ให้กลไกกระปุกเกียร์หรือกระปุกเกียร์สัมผัสกับความเครียดเพิ่มเติมเพลาที่อยู่ระหว่างพวกเขาควรถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ การเชื่อมต่อจะช่วยให้แน่ใจว่าการหมุนจะราบรื่นเมื่อชุดประกอบผิดรูป

หาก gimbal ชำรุดระหว่างการส่งแรงบิดจะรู้สึกได้ถึงเสียงและการสั่นสะเทือนที่รุนแรง เมื่อผู้ขับขี่สังเกตเห็นผลกระทบดังกล่าวเขาควรใส่ใจกับการซ่อมแซมเพื่อไม่ให้กลไกการส่งผ่านล้มเหลวเนื่องจากการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น

เพื่อให้ระบบส่งกำลังทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดและเป็นเวลานานโดยไม่ต้องซ่อมแซมแต่ละกล่องจะต้องได้รับการซ่อมบำรุง ผู้ผลิตกำหนดระยะเวลาการบำรุงรักษาตามกำหนดเวลาซึ่งเจ้าของรถจะแจ้งให้ทราบในเอกสารทางเทคนิค ส่วนใหญ่แล้วช่วงเวลานี้อยู่ในภูมิภาคของระยะทางรถยนต์ 60 กิโลเมตร การบำรุงรักษารวมถึงการเปลี่ยนน้ำมันเครื่องและไส้กรองตลอดจนการรีเซ็ตข้อผิดพลาดในชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ถ้ามี)

มีการอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการดูแลกล่อง ในบทความอื่น

กล่องเกียร์

นี่เป็นส่วนที่ยากที่สุดของเกียร์ธรรมดา แม้แต่เกียร์ธรรมดา ด้วยหน่วยนี้ การกระจายแรงฉุดจึงเกิดขึ้น สิ่งนี้เกิดขึ้นไม่ว่าจะโดยการมีส่วนร่วมโดยตรงของคนขับ (เกียร์ธรรมดา) หรือผ่านการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นในกรณีของเกียร์อัตโนมัติหรือหุ่นยนต์

หน่วยนี้ช่วยให้คุณสามารถใช้พลังงานและแรงบิดของเครื่องยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดในโหมดการทำงานที่แตกต่างกันโดยไม่คำนึงถึงประเภทของกระปุกเกียร์ กระปุกเกียร์ช่วยให้รถเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นโดยมีความผันผวนของความเร็วรอบเครื่องยนต์น้อยที่สุด (สำหรับสิ่งนี้ ผู้ขับขี่หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะต้องกำหนดรอบต่อนาทีที่เหมาะสม) หรือทำให้เครื่องยนต์มีภาระน้อยลงเมื่อขับขึ้นเนิน

นอกจากนี้ต้องขอบคุณกระปุกเกียร์ทำให้ทิศทางการหมุนของเพลาขับเปลี่ยนไป นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการขับรถถอยหลัง หน่วยนี้ช่วยให้คุณสามารถถ่ายโอนแรงบิดทั้งหมดจากมอเตอร์ไปยังล้อขับเคลื่อน กระปุกเกียร์ช่วยให้คุณถอดมอเตอร์ออกจากล้อขับเคลื่อนได้อย่างสมบูรณ์ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเมื่อเครื่องต้องหยุดโดยสมบูรณ์ แต่มอเตอร์จะต้องทำงานต่อไป ตัวอย่างเช่น รถควรอยู่ในโหมดนี้เมื่อหยุดที่สัญญาณไฟจราจร

ในบรรดากระปุกเกียร์นั้นมีความหลากหลายดังกล่าว:

• เครื่องกล. นี่คือกล่องประเภทที่ง่ายที่สุดที่คนขับจะกระจายแรงฉุดลากโดยตรง กล่องประเภทอื่น ๆ ทั้งหมดสามารถจำแนกได้อย่างอิสระเป็นประเภทอัตโนมัติ
• อัตโนมัติ. หัวใจของกล่องดังกล่าวคือทอร์กคอนเวอร์เตอร์ และการเปลี่ยนแปลงของอัตราทดเกียร์จะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ
• หุ่นยนต์. นี่คือระบบอะนาล็อกอัตโนมัติของเกียร์ธรรมดา คุณลักษณะของกระปุกเกียร์แบบหุ่นยนต์คือการมีคลัตช์คู่ซึ่งให้การเปลี่ยนเกียร์ได้เร็วที่สุด
• ไดรฟ์ความเร็วตัวแปร นี่ยังเป็นเกียร์อัตโนมัติอีกด้วย เฉพาะแรงฉุดเท่านั้นที่กระจายโดยการเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางของสายพานหรือโซ่ขับ

เนื่องจากการมีอยู่ของกระปุกเกียร์คุณสามารถใช้ความเร็วรอบเครื่องยนต์ก่อนหน้าได้ แต่เปลี่ยนความเร็วของการหมุนของล้อ ตัวอย่างเช่น สิ่งนี้จะมีประโยชน์เมื่อรถสามารถขับออฟโรดได้

สะพานหลัก

ใต้สะพานส่งกำลังหมายถึงส่วนรองรับซึ่งติดอยู่กับโครงรถและภายในเป็นกลไกสำหรับส่งแรงบิดไปยังล้อ ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล เพลาจะใช้ในรุ่นขับเคลื่อนล้อหลังหรือขับเคลื่อนทุกล้อ เพื่อให้แรงบิดมาจากกระปุกเกียร์ถึงเพลาจึงใช้เกียร์คาร์ดาน มีการอธิบายคุณสมบัติขององค์ประกอบนี้ ในบทความอื่น.

รถสามารถมีเพลาขับและขับเคลื่อนได้ มีการติดตั้งกระปุกเกียร์ในเพลาขับ ซึ่งจะแปลงการหมุนตามขวางของเพลา (ทิศทางข้ามตัวรถ) เป็นการหมุนตามยาว (ทิศทางตามลำตัว) ของล้อขับเคลื่อน การขนส่งสินค้าอาจมีเพลาขับมากกว่าหนึ่งเพลา

กรณีโอน

กรณีการถ่ายโอนใช้เฉพาะในการส่งกำลังแบบขับเคลื่อนทุกล้อ (แรงบิดถูกส่งไปยังล้อทุกล้อ) ในนั้นเช่นเดียวกับในกระปุกเกียร์หลักมีชุดเกียร์ที่ให้คุณเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ (ตัวแยกส่วน) สำหรับล้อคู่ต่าง ๆ เพื่อเพิ่มแรงบิด นี่เป็นสิ่งจำเป็นในยานพาหนะทุกพื้นที่หรือในรถแทรกเตอร์สำหรับงานหนัก

ข้อต่อความเร็วคงที่

องค์ประกอบเกียร์นี้ใช้ในรถยนต์ที่ล้อหน้านำ ข้อต่อนี้เชื่อมต่อโดยตรงกับล้อขับเคลื่อนและเป็นลิงค์สุดท้ายในการส่งกำลัง

การมีอยู่ของกลไกนี้เกิดจากการหมุนล้อหน้าต้องได้รับแรงบิดเท่ากัน กลไกนี้ทำงานบนหลักการของการส่งคาร์ดาน ในรถใช้ข้อต่อ CV สองอันบนล้อเดียว - ภายในและภายนอก พวกเขาให้ลิงค์ถาวรไปยังส่วนต่าง

หลักการของการดำเนินงาน

การส่งของรถยนต์ทำงานตามลำดับต่อไปนี้:

1. เครื่องยนต์สตาร์ทด้วยการทำงานร่วมกันของระบบจุดระเบิดและระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง
2. ในกระบวนการเผาไหม้ส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงในกระบอกสูบเครื่องยนต์สลับกัน เพลาข้อเหวี่ยงจะหมุน
3. แรงบิดถูกส่งจากเพลาข้อเหวี่ยงผ่านมู่เล่ซึ่งเชื่อมต่อกับตะกร้าคลัตช์ไปยังเพลาขับเกียร์
4. แรงบิดจะกระจายผ่านเกียร์ที่ต่ออยู่หรือผ่านสายพาน/โซ่ (เช่น ใน CVT) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของกระปุกเกียร์ และไปที่ล้อขับเคลื่อน
5. ในเกียร์ธรรมดา คนขับจะตัดการเชื่อมต่อระหว่างมู่เล่และเพลาอินพุตของกระปุกเกียร์อย่างอิสระ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้กดแป้นคลัตช์ ในระบบเกียร์อัตโนมัติ กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ
6. ในกระปุกเกียร์แบบกลไก การเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ทำได้โดยการเชื่อมต่อเฟืองที่มีจำนวนฟันและเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน เมื่อเลือกเกียร์เฉพาะ เกียร์เดียวเท่านั้นที่เชื่อมต่อกัน
7. เมื่อแรงบิดถูกนำไปใช้กับดิฟเฟอเรนเชียล การฉุดลากจะถูกส่งไปยังล้อในระดับต่างๆ กลไกนี้มีความจำเป็นเนื่องจากรถไม่ได้เคลื่อนตัวไปตามทางตรงของถนนเสมอไป ในการเลี้ยว ล้อหนึ่งจะหมุนเร็วกว่าอีกล้อหนึ่งเมื่อเคลื่อนที่ในรัศมีที่ใหญ่กว่า เพื่อไม่ให้ยางบนล้อสึกก่อนเวลาอันควรจึงติดตั้งส่วนต่างระหว่างเพลาเพลา หากรถเป็นแบบขับเคลื่อนสี่ล้อ เฟืองท้ายดังกล่าวจะมีความแตกต่างกันอย่างน้อยสองตัว และในบางรุ่นจะมีการติดตั้งเฟืองท้ายตรงกลาง (ตรงกลาง) ด้วย
8. แรงบิดในรถขับเคลื่อนล้อหลังถูกส่งไปยังล้อจากกระปุกเกียร์ผ่านเพลาคาร์ดาน
9. หากรถเป็นแบบขับเคลื่อนสี่ล้อ จะมีการติดตั้งกล่องเกียร์ในเกียร์ประเภทนี้ด้วยความช่วยเหลือที่จะขับเคลื่อนล้อทุกล้อ
10. บางรุ่นใช้ระบบที่มีปลั๊กอินขับเคลื่อนสี่ล้อ ซึ่งอาจเป็นระบบที่มีส่วนต่างศูนย์ล็อคหรือแรงเสียดทานหลายแผ่นหรือคลัตช์หนืดสามารถติดตั้งระหว่างเพลาได้ เมื่อล้อคู่หลักเริ่มลื่น กลไกอินเตอร์เพลาจะถูกปิดกั้น และแรงบิดเริ่มไหลไปยังล้อคู่ที่สอง

ความล้มเหลวในการส่งสัญญาณที่พบบ่อยที่สุด

ปัญหาการส่งสัญญาณที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ :

• ความยากลำบากในการเปลี่ยนความเร็วอย่างน้อยหนึ่งความเร็ว ในกรณีนี้ สิ่งสำคัญคือต้องซ่อมคลัตช์ ปรับสาย หรือปรับโยก
• เสียงรบกวนปรากฏในเกียร์เมื่อเปลี่ยนเป็นเกียร์ว่าง หากเสียงนี้หายไปเมื่อคุณเหยียบแป้นคลัตช์ นี่อาจเป็นอาการของแบริ่งปล่อยที่ล้มเหลว การสึกหรอของแบริ่งเพลาอินพุต ด้วยการเลือกน้ำมันเกียร์ที่ไม่ถูกต้องหรือปริมาตรไม่เพียงพอ
• การสึกหรอของตะกร้าคลัตช์
• น้ำมันรั่ว.
• เพลาใบพัดหัก.
• ความล้มเหลวของเฟืองท้ายหรือเกียร์หลัก
• การแตกหักของข้อต่อ CV
• ความผิดปกติในระบบอิเล็กทรอนิกส์ (หากเครื่องถูกควบคุมทั้งหมดหรือบางส่วนโดยชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์) ในกรณีนี้ ไอคอนมอเตอร์ทำงานผิดปกติจะติดสว่างบนแดชบอร์ด
• ในระหว่างการเปลี่ยนเกียร์ จะรู้สึกถึงการกระตุก การกระแทก หรือเสียงบดอย่างรุนแรง เหตุผลนี้สามารถกำหนดได้โดยผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการรับรอง
• ความเร็วจะถูกปิดโดยพลการ (ใช้กับเกียร์ธรรมดา)
• ความล้มเหลวของหน่วยในการทำงานอย่างสมบูรณ์ ต้องระบุเหตุผลที่แน่นอนที่เวิร์กช็อป
• ความร้อนแรงของกล่อง

การพึ่งพาเกียร์ตามประเภทของไดรฟ์

ดังนั้น ตามที่เราทราบ การส่งสัญญาณจะแตกต่างกันตามโครงสร้าง ในคำอธิบายลักษณะทางเทคนิคของรถรุ่นต่างๆ มักจะกล่าวถึงแนวคิดของ "สูตรล้อ" มันสามารถเป็น AWD, 4x4, 2WD ขับเคลื่อนสี่ล้อถาวรถูกกำหนดให้เป็น 4x4

หากการส่งกำลังกระจายแรงบิดไปยังล้อแต่ละล้อขึ้นอยู่กับโหลดของล้อ สูตรนี้จะแสดงว่า AWD สำหรับการขับเคลื่อนล้อหน้าหรือล้อหลัง การจัดเรียงล้อนี้สามารถกำหนด 4x2 หรือ 2WD ได้

การออกแบบระบบส่งกำลังขึ้นอยู่กับประเภทของไดรฟ์จะแตกต่างกันเมื่อมีองค์ประกอบเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการส่งแรงบิดไปยังเพลาอย่างต่อเนื่องหรือการเชื่อมต่อชั่วคราวของเพลาที่สอง

วิดีโอ: เกียร์รถยนต์ การจัดเรียงทั่วไป หลักการทำงานและโครงสร้างการส่งสัญญาณใน 3D

มีการอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ หลักการทำงาน และโครงสร้างของระบบส่งกำลังของรถยนต์ในแอนิเมชั่น 3 มิตินี้:

คำถามและคำตอบ:

จุดประสงค์ของการถ่ายทอดคืออะไร? งานของการส่งกำลังของเครื่องคือการถ่ายโอนแรงบิดที่มาจากหน่วยส่งกำลังไปยังล้อขับเคลื่อนของรถ เนื่องจากการมีอยู่ของเกียร์ที่มีจำนวนฟันต่างกันในกระปุกเกียร์ (ในกระปุกเกียร์อัตโนมัติ ฟังก์ชั่นนี้ดำเนินการโดยโซ่ สายพานขับ หรือตัวแปลงแรงบิด) ระบบส่งกำลังสามารถเปลี่ยนทิศทางการหมุนของเพลาและกระจาย มันอยู่ระหว่างล้อในรถยนต์ขับเคลื่อนสี่ล้อ

การส่งสัญญาณทำงานอย่างไร? เมื่อระบบส่งกำลังกำลังทำงาน มันจะส่งแรงบิดไปยังตะกร้าคลัตช์ นอกจากนี้ แรงนี้จะถูกส่งไปยังเพลาขับของกระปุกเกียร์ ในการเชื่อมต่อเกียร์ที่ตรงกัน คนขับบีบคลัตช์เพื่อปลดเกียร์ออกจากเครื่องยนต์ หลังจากปล่อยคลัตช์ แรงบิดจะเริ่มไหลไปยังชุดเกียร์ที่เชื่อมต่อกับเพลาขับ นอกจากนี้ ความพยายามไปที่ล้อขับเคลื่อน หากรถเป็นแบบขับเคลื่อนสี่ล้อก็จะมีคลัตช์ในชุดเกียร์ที่เชื่อมต่อกับเพลาที่สอง การจัดเรียงเกียร์จะแตกต่างกันไปตามประเภทของไดรฟ์