Układ przeniesienia napędu- podzespoły przenoszące napęd
•
0 gefällt mir•7,763 views
Układ przeniesienia napędu- podzespoły przenoszące napęd
Empfohlen
Weitere ähnliche Inhalte
Was ist angesagt?
Was ist angesagt? (20)
Andere mochten auch
Ähnlich wie Układ przeniesienia napędu- podzespoły przenoszące napęd
Ähnlich wie Układ przeniesienia napędu- podzespoły przenoszące napęd (13)
Mehr von Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe
Układ przeniesienia napędu- podzespoły przenoszące napęd
- 2. 1. Wały napędowe i przeguby 2. Przekładnie główne i mechanizmy różnicowe 3. Półosie i piasty kół napędowych W tym module zostaną omówione pozostałe podzespoły wchodzące w skład układu przeniesienia napędu. Będą tu szczegółowo omówione: • wały i przeguby, • przekładnia główna, • mechanizmy różnicowe, • półosie. Przedstawiona zostanie budowa oraz zasada działania poszczególnych podzespołów. Dzięki elastycznym zawieszeniom napędzane koła samochodu przemieszczają się względem innych części jego układu napędowego, czemu odpowiadać musi konstrukcja kinematycznego sprzężenia tych elementów. Przy klasycznym rozmieszczeniu zespołów układu napędowego w pojeździe moment obrotowy przekazywany jest ze skrzyni biegów, przymocowanej do konstrukcji nośnej pojazdu, na przekładnię główną, osadzoną wraz z mechanizmem różnicowym i łożyskami napędzanych kół w sztywnej obudowie, zwanej mostem napędowym. Służy do tego element pośredni w postaci wału napędowego, połączonego przegubowo z wałem wyjściowym skrzyni biegów i wałem zębnika przekładni głównej. Gdy sprężyste części zawieszenia uginają się na skutek przejeżdżania kół napędzanych przez nierówności drogi lub z powodu różnych obciążeń pojazdu, zmieniają się kąty tworzone przez geometryczne osie wszystkich tych trzech sprzężonych wałów, a zmiany te umożliwia konstrukcja przegubów. W trakcie wzajemnych przemieszczeń zmienia się także odległość pomiędzy skrzynią biegów a przekładnią główną, więc jeden z przegubów musi być osadzony na sztywnej części wału napędowego przesuwnie, za pomocą połączenia wielowypustowego. Dla zapewnienia stabilności pracy takiego systemu przeniesienia napędu przy większych prędkościach obrotowych stosuje się zamiast jednego wału napędowego dwa lub trzy, połączone wzdłużnie i podparte w miejscach połączeń dodatkowym łożyskowaniem. W pojazdach z napędem na więcej niż jedną oś, stosuje się kilka wałów napędowych łączących skrzynkę biegów ze skrzynką rozdzielczą, a następnie skrzynkę rozdzielczą z poszczególnymi mostami napędowymi. Rys. 3.1 – Układ napędowy obu osi z dwoma mostami i wałami napędowymi 2
- 3. Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Rys. 3.2 – Układ przeniesienia napędu samochodu Star 66 z napędem na trzy osie Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ W samochodach, w których skrzynia biegów zblokowana jest z przekładnią główną, napęd na oba koła przekazywany jest z mechanizmu różnicowego bliźniaczymi wałami napędowymi, nazywanymi półosiami. Każda półoś w takim układzie wyposażona jest w przeguby i element przesuwny, kompensujący zmiany geometryczne powodowane wzajemnym przemieszczaniem się zespołu napędowego i kół napędzanych. W starszych konstrukcjach pojazdów spotykało się półosie bez elementu przesuwnego i z jednym tylko przegubem w ich połączeniu z mechanizmem różnicowym. Rozwiązanie takie, choć tańsze i prostsze, uniemożliwiało jednak prawidłową współpracę bieżnika opony z nawierzchnią drogi, ponieważ w trakcie jazdy ustawicznie zmieniał się rozstaw kół i kąt ich pochylenia. 1. Wały napędowe i przeguby Wał napędowy jest elementem układu przeniesienia napędu, którego zadaniem jest przeniesienie momentu obrotowego ze skrzyni biegów lub skrzyni rozdzielczej do oddalonego mostu napędowego albo z jednego mostu napędowego do kolejnego mostu napędowego. Wał napędowy jest zwykle zbudowany z jednego kawałka rury i przymocowanych do jej końców końcówek przegubów uniwersalnych. Czasami, w celu wyeliminowania wibracji i hałasu, stosowany jest wał napędowy zbudowany z dwóch lekkich kawałków rury i trzech przegubów. Wał napędowy z dwoma przegubami 3
- 4. Całkowita długość tego wału napędowego jest stosunkowo duża. Podczas gdy wał obraca się z bardzo dużą prędkością, powstają tendencje do wibracji i wyginania wału. Spowodowane jest to niewyważeniem wału. Dlatego, w celu minimalizacji drgań i wygięć wału, należy stosować bardzo precyzyjne masy wyrównoważające. Rys. 3.3 – Wał napędowy z dwoma przegubami Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Wał napędowy z trzema przegubami W przeciwieństwie do omówionego wyżej rodzaju, wał napędowy z trzema przegubami jest krótszy i w związku z tym ma mniejsze tendencje do wyginania. Przy wysokich prędkościach powstaje dużo mniej wibracji. Dzięki swoim zaletom wał napędowy z trzema przegubami jest obecnie stosowany najczęściej. Rys. 3.4 – Wał napędowy z trzema przegubami Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Przegub uniwersalny 4
- 5. Przegub uniwersalny niweluje kątową zmianę położenia tylnego mostu w stosunku do położenia skrzyni biegów. Umożliwia więc płynne przekazywanie napędu na tylny most ze skrzyni biegów. Przegub uniwersalny musi spełniać następujące wymagania: • musi zapewnić przekazywanie napędu bez zmian prędkości obrotowej, nawet w przypadku dużej zmiany położenia skrzyni biegów względem tylnego mostu, • musi zapewnić płynne przekazywanie napędu. Nie może powodować powstania hałasu, • musi mieć prostą konstrukcję i powinien zapewniać prostą obsługę. Rys 3.5 – Przegub uniwersalny Źródło: http://www.conrad.pl/Przegubuniwersalny12,5mmx33mm.htm?websale7=conrad&pi=226467 Przegub krzyżakowy Przeguby krzyżakowe są często stosowane z uwagi na ich prostą konstrukcję i wysoką funkcjonalność. Jedna z rozwidlonych końcówek przymocowana jest do wału napędowego, druga natomiast stanowi integralną część końcówki przesuwnej lub końcówki wyposażonej w kołnierz. Pomiędzy dwoma rozwartymi końcówkami znajduje się krzyżak. Krzyżak jest odkuwką wykonaną ze specjalnego gatunku stali. Posiada cztery czopy wykonane z odpowiednio utwardzonej powierzchni. 5
- 6. Rys 3.6 – Budowa przegubu krzyżakowego Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz1. Warszawa: WKŁ W każdej obudowie umieszczone jest łożysko wałeczkowe, zmniejszające opory ruchu pomiędzy czopem i końcówką rozwidloną. Aby zapobiec wypadnięciu łożyska w momencie osiągania przez wał dużych prędkości obrotowych, w przegubie z możliwością demontażu zastosowano pierścienie osadcze, natomiast w przegubach bez możliwości demontażu obudowy łożysk zostały wciśnięte w końcówki rozwidlone. Przenoszenie napędu przez przegub krzyżakowy Poniższy rysunek przedstawia zmianę prędkości napędzanego wału B, tworzącego z napędzającym wałem A kąt równy 30. Założenie: wał A obraca się ze stałą prędkością. Podczas jednego obrotu wału napędzającego A (wału wyjściowego skrzyni biegów) następuje jeden obrót wału napędzającego B (wału napędowego). Promień obrotu przegubu jest największy (r2) przy położeniu krzyżaka "prostopadłym" do wału napędzającego (kąt obrotu 90 i 270). Promień obrotu (r1) jest natomiast najmniejszy przy "nieprostopadłym" położeniu krzyżaka i wałka napędzającego (0, 180 lub 360). Ponieważ prędkość obwodowa końcówki rozgałęzionej wału napędzanego zmienia się przy każdym obrocie o kąt 90, prędkość kątowa wału napędzanego zmienia się w stosunku do prędkości wału napędzającego. Zmiana prędkości kątowej powiększa się wraz ze wzrostem kąta pomiędzy wałem napędzającym A i wałem napędzanym B. W celu zmniejszenia zmian prędkości kątowej, powinien zostać zmniejszony kąt pomiędzy obydwoma wałkami. Rys. 3.7 – Wykres zmian prędkości kątowej wału napędowego w stosunku do wałka wyjściowego skrzynki biegów przy zastosowaniu przegubu krzyżakowego 6
- 7. Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Różnice prędkości kątowej są niwelowane przez przeguby uniwersalne, umieszczone na końcu wału napędzającego (strona skrzyni biegów) i na końcu wału napędzanego (strona skrzyni biegów) i na końcu wału napędzanego (strona tylnego mostu). Ponadto wał napędzany i wał napędzający umieszczone są względem siebie równolegle. Zapewnia to stała prędkość obrotową i stałość przekazywanego momentu. Przegub elastyczny Im bardziej zbliżona do prostej będzie linia łącząca skrzynię biegów, wał napędowy i mechanizm różnicowy, tym mniej wibracji i hałasu będzie wytwarzał ten układ. Dlatego też, w niektórych samochodach osobowych z klasycznym układem napędowym są ostatnio stosowane wały napędowe, których kąty połączeń dają linię prostą. Aby dodatkowo zmniejszyć wibracje i hałas, wały takie wyposażone są w przeguby elastyczne. Rys 3.8 – Przegub elastyczny wału Opla Omega Źródło: http://www.samli.pl/katalog/a_lkopermxsni_84_237_1264/0/64825/___(_ ___KM)/Układ_napędowy_skrzynie_wały/Przeniesienie_napędu_(Wał_napędowy_Przegub_Połoś)/BOGE88 082A_(Przegub_elastyczny_wału).html Przeguby homokinetyczne stosowane na półosiach napędowych Przeguby homokinetyczne mają dość skomplikowaną budowę, a dla sprawnego wykonania swojego zadania muszą być wykonane bardzo precyzyjnie. Rolą przegubów napędowych jest przenoszenie napędu, a zarazem umożliwienie skrętu kół pojazdu. Przeguby synchroniczne płynnie przenoszą moment obrotowy, a jednocześnie pozwalają na prace bez 7
- 8. przyśpieszeń i szarpnięć. W praktyce kąty załamania przegubów nie przekraczają 47 stopni. W praktyce można spotkać następujące przeguby homokinetyczne: • przegub Weissa, • przegub Rzeppa, • przegub Birfielda, • przegub Tracta. Przegub Weissa może przenosić moment przy kącie załamania do 35°. Jest zbudowany z czterech kul, które przenoszą moment obrotowy, tocząc się po prowadnicach wykonanych w widełkach części napędzanej i napędzającej przegubu. Rys. 3.9 – Przegub homokinetyczny Weissa Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz1. Warszawa: WKŁ Przegub Rzeppa działa na takiej samej zasadzie jak przegub Weissa, z tą różnicą, że widełki z prowadnicami zostały zastąpione kulistą czaszą i piastą. Rys. 3.10 – Przegub Rzeppa 8
- 9. Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Przegub Birfielda może przenosić moment przy kącie załamania ponad 40°, a tak ukształtowane bieżnie, że zbędne jest stosowanie elementów środkujących. Odpowiednie ukształtowanie prowadnic zapewnia samoczynne ustawienia się kul w położeniu zapewniającym jednakowe prędkości kątowe. Rys. 3.11 – Przegub Birfielda 9
- 10. Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Przegub Tracta może przenosić moment obrotowy pod kątem 50°. Zbudowany jest z płaskich widełek połączonych ze sobą dwoma pośrednimi ogniwami, które sprzęgają się za pomocą występu i wcięcia o charakterystycznych kształtach. Rys. 3.12 – Przegub Tracta 10
- 11. Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Łożysko podporowe wału napędowego Łożysko to podpiera w środku obie części wału napędowego. Mocowane jest przy pomocy kołnierza do wielowypustu, znajdującego się na końcu przedniego wału napędowego. Tak jak zostało to przedstawione na poniższym rysunku, składa się z gumowej tulei, stanowiącej obudowę łożyska i podpierającej wał napędowy. Tuleja jest przymocowana do podwozia samochodu przy pomocy wspornika. Wał napędowy składa się za dwóch oddzielnych części. Wibracje wału pochłaniane są przez gumową tuleję. Zapobiega to przenoszeniu wibracji na karoserię samochodu. Wibracje i drgania, powstające podczas dużych prędkości obrotowych wału napędowego, są ograniczane dzięki łożysku podporowemu (do absolutnego minimum). 11
- 13. Budowa i zasada działania mechanizmu różnicowego Koło talerzowe (1) przekładni głównej jest na stałe przymocowane do obudowy. Napędza je koło zębate przenoszące moment obrotowy pochodzący pośrednio od silnika. Koło talerzowe nie bierze udziału w rozdziale momentu pomiędzy kołami. Wewnątrz obudowy znajdują się dwa koła koronowe (3), które są połączone za pomocą wielowypustu z półosiami (4), tak więc jeśli obraca się którekolwiek z nich (lewe lub prawe), to będzie obracać się także i półoś przymocowana do tego koła zębatego. Rys. 3.14 – Mechanizm różnicowy z kołami zębatymi stożkowymi Źródło: Budowa pojazdów samochodowych, T. Rychter Pozostałe stożkowe koła zębate nazywane są satelitami (5). Są one połączone z kołami koronowymi i obracają się wokół czopów krzyżaka (6), na których są zamocowane. Krzyżak obraca się razem z obudową (2). Jeśli więc koła samochodu obracają się z taką samą prędkością, działanie mechanizmu różnicowego nie jest potrzebne, to koła koronowe obracają się z taką samą prędkością względem siebie, a satelity poruszają się razem z nimi, ale nie obracają się wokół osi czopów krzyżaka. Jedyny sposób, w jaki można wprawić w ruch koła koronowe, opiera się właśnie na satelitach. Koła koronowe nie są bezpośrednio połączone z niczym innym. Oba koła koronowe obracają się z taką samą prędkością, w wyniku nazwijmy to “pchania” ich przez satelity (te nie obracają się wokół własnej osi), które otrzymują ruch od krzyżaka, ten od obudowy, a ta od koła talerzowego. 13
- 14. Rys. 3.15 – Mechanizm różnicowy Źródło: http://autokult.pl/2011/03/31/mechanizmroznicowy Jeśli wystąpi różnica prędkości obrotowych pomiędzy kołami samochodu, zaczyna się praca satelitów. Oprócz tego, że nadal poruszają się razem z kołami koronowymi (ten ruch jest naturalnym następstwem faktu, że napędzane jest koło talerzowe, które obraca się wraz z obudową dyferencjału, a wraz z nią obraca się krzyżak z satelitami), to różnica w ilości obrotów pomiędzy prawym, a lewym kołem koronowym wymusza obrót satelitów wokół ich własnej osi – wokół ramion krzyżaka. Dzięki obrotom satelitów możliwe są różne prędkości obrotowe kół koronowych. Łatwo sobie wyobrazić, że gdybyśmy przyspawali satelity na stałe do kół koronowych, te musiałyby ponownie zawsze obracać się z tą samą prędkością. Obrót satelitów wokół krzyżaka powoduje, że prędkość obrotowa drugiego koła zmniejszy się o taką samą wartość, o jaką wzrosła prędkość koła pierwszego. W mechanizmach różnicowych można spotkać także przekładnie planetarne. Zasada działania jest ta sama, z tym że w miejsce satelitów stosuje się pary kół walcowych. Każda satelita częścią długości swoich zębów współpracuje z kołem walcowym jednej półosi, a pozostałą częścią długości zębów współpracuje z drugim, identycznym satelitą. To z kolei zazębione jest z kołem walcowym drugiej półosi. To rozwiązanie spotykane jest nieco rzadziej ze względu na skomplikowanie, stosowanie dużej ilości satelitów, a przez to wzrost ciężaru całego dyferencjału. 14
- 15. 3.16 – Mechanizm różnicowy Źródło: Budowa nadwozi i podwozi samochodowych, S. Orzełowski Podczas poślizgu kół na śniegu moment obrotowy otrzymuje koło, które stawia mniejsze opory. Satelity “biegają” po obwodzie nieruchomego koła koronowego napędzając te po drugiej stronie, a wraz z nim półoś napędową. Koło to obraca się dwukrotnie szybciej niż obracałoby się podczas ruchu obu kół. Taka sytuacja jest niekorzystna w wielu przypadkach i dlatego stosuje się mechanizmy różnicowe o ograniczonym poślizgu. Przekładnia główna (samochody z napędem na tylne koła) Zredukowane przez skrzynię biegów obroty silnika przekazywane są za pośrednictwem wału napędowego do przekładni głównej, w której następuje kolejna ich redukcja. Jednocześnie, przed przekazaniem napędu na koła samochodu, następuje zwiększenie momentu. Poza tym następuje prostopadła lub prawie prostopadła zmiana kierunku obrotów. Dodatkowo koła mechanizmu różnicowego powodują powstanie różnicy prędkości obrotowej napędzanych kół podczas jazdy samochodu po łuku. Pozwala to na łagodne pokonywanie zakrętów bez wprowadzania poślizgu koła o nawierzchnię drogi. Przekładnia główna (samochody z napędem na przednie koła i z silnikiem umieszczonym z przodu pojazdu) W samochodach z poprzecznie umieszczonym silnikiem, napęd przekazywany jest z pominięciem wału napędowego, bezpośrednio przez skrzynię biegów. W samochodach z podłużnie umieszczonym silnikiem zachodzi konieczność prostopadłej zmiany kierunku obrotów silnika. W układzie przeniesienia napędu znajduje się wał napędowy. W silnikach umieszczonych poprzecznie, gdzie nie zachodzi konieczność zmiany kierunku ruchu, napęd przekazywany jest bezpośrednio do mechanizmu różnicowego i dalej przez półosie napędowe do kół samochodu. 15
- 16. Przełożenie przekładni głównej Przełożenie przekładni głównej może być wyrażone poniższym wzorem: i= a b (i) przełożenie (a) ilość zębów koła talerzowego (b) ilość zębów zębnika Jeżeli, na przykład, ilość zębów koła talerzowego równa jest 43, a ilość zębów zębnika – 10, to przełożenie przekładni głównej wynosi 43/10 = 4.300. Przełożenie przekładni głównej przeważnie nie jest równe liczbie całkowitej (np. 4). Pozwala to na uniknięcie współpracy ciągle tych samych dwóch zębów. Zmniejszane jest w ten sposób zużycie kół zębatych. W momencie przekazywania obrotów i momentu do przekładni głównej następuje zmniejszenie obrotów i wzrost momentu wprost proporcjonalnie do przełożenia przekładni głównej. Przełożenie całkowite Przełożenie całkowite składa się z przełożenia skrzyni biegów i z przełożenia przekładni głównej. RrT = RG x RrF gdzie: RrT = przełożenie całkowite RG = przełożenie skrzyni biegów RrF = przełożenie przekładni głównej Konstrukcja mechanizmu różnicowego (silnik z przodu, napęd na tył) Przekładnia główna i mechanizm różnicowy stanowią jeden układ mechaniczny, zainstalowany bezpośrednio w obudowie mechanizmu różnicowego, który z kolei umieszczony jest w obudowie tylnego mostu. 3.17 – Konstrukcja mechanizmu różnicowego (silnik z przodu, napęd na tył) 16 Nakrętka regulacyjna Obudowa mechanizmu różnicowego Zębnik Tylna półoś Tuleja kołnierzowa Uszczelniacz Satelita
- 17. Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Rys. 3.18 – Konstrukcja mechanizmu różnicowego Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ Konstrukcja mechanizmu różnicowego (silnik z przodu, napęd na przód) W samochodach z silnikiem umieszczonym poprzecznie z przodu i z napięciem na przednie koła mechanizm różnicowy jest zintegrowany ze skrzynią biegów. Mechanizm różnicowy jest zamontowany pomiędzy obudową skrzyni biegów i obudową przekładni głównej. Rys. 3.19 – Konstrukcja mechanizmu różnicowego (silnik z przodu, napęd na przód) 17 Łożysko stożkowe Koło talerzowe Koło koronowe Łożysko boczne Koło talerzowe z obudową mechanizmu różnicowego Koło koronowe Obejma bocznego łożyska Obudowa przekładni głównej Nakrętka regulacyjnaSkładana przekładka Łożysko Uszczelniacz Tuleja kołnierzowa
- 18. Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ 3. Półosie i piasty kół napędowych Półosie napędowe Półosie napędowe przenoszą napęd z mechanizmu różnicowego do kół samochodu. W przypadku samochodów z silnikiem umieszczonym z przodu i z napędem na przednie koła, półoś napędowa musi spełniać dwa dodatkowe wymagania: 1) Powinna posiadać mechanizm niwelujący zmiany jej długości związane z ruchem kół do góry i do dołu. 2) Ponieważ koła samochodu używane są do zmiany kierunku ruchu i jednocześnie do napędu pojazdu, półosie napędowe powinny zachowywać identyczny kąt skrętu koła i zapewniać jednakową prędkość kół. Na poniższych rysunkach przedstawione zostały warunki pracy przednich kół. Rys. 3.20 – Warunki pracy przednich kół przy pokonywaniu zakrętów Źródło: Materiały szkoleniowe Toyota Motor Poland Rys. 3.21 – Warunki pracy przednich kół podczas unoszenia się i opadania 18
- 19. Źródło: Materiały szkoleniowe Toyota Motor Poland Rysunek 3.20 przedstawia koła podczas pokonywania zakrętów, rysunek 3.21 natomiast ilustruje pracę kół podczas unoszenia i opadania. Tak jak jest to pokazane na obu rysunkach, kątowe przekoszenia osi zewnętrznego przegubu (od strony kół samochodu) jest największe podczas pokonywania zakrętów. Dlatego przegub zewnętrzny został zaprojektowany do pracy nawet przy zgięciu przekraczającym 40°. Im większy jest kąt przekoszenia osi tym mniejszy jest promień skrętu samochodu. Dopuszczalny kąt przekoszenia osi przegubu wewnętrznego (od strony skrzyni biegów) nie musi być tak duży jak kąt przekoszenia osi przegubu wewnętrznego. Wynosi on przeważnie około 20°. Jednak z uwagi na zmianę długości półosi napędowych, zwłaszcza podczas unoszenia i opadania kół na nierównościach drogi, wymagana jest konieczność wysuwu w kierunku osiowym. Wielkość wysuwu waha się przeważnie od 25 do 50 mm. Oprócz spełnienia wymagań dotyczących wielkości kąta przekoszenia osi i wielkości wysuwu, półosie napędowe powinny ponadto zapewniać jednakową prędkość kół i małe opory wysuwu. Jednocześnie musi być zapewniona cicha praca mechanizmu, niskie wibracje i dobra kierowalność pojazdu. Długość półosi napędowych Długość półosi napędowych zależy od silnika i od skrzyni biegów. Ponadto w zależności od rodzaju konstrukcji skrzyni biegów długość prawej i lewej półosi może być identyczna lub zupełnie różna. Jeżeli półosie napędowe są różnej długości, to sztywność półosi dłuższej jest niższa od sztywności półosi krótszej. W takim przypadku podczas przenoszenia momentu dochodzi do wibracji skrętnych. Może to doprowadzić do powstania nadmiernego hałasu, wibracji i w konsekwencji do niepewnego prowadzenia pojazdu. W celu zniwelowania wibracji na osiach napędowych stosuje się: 1) Półoś z dynamicznym amortyzatorem. 2) Półoś z wydrążeniem. 3) Półoś z wałkiem pośrednim. Rys. 3.22 – Półoś napędowa z gumowym tłumikiem drgań 19
- 20. Źródło: http://moto1.cba.pl/?p=332 OSIE Osie podobnie jak półosie napędowe utrzymują koła samochodu. Konstrukcja osi różni się w zależności od rodzaju zawieszenia i układu przeniesienia napędu (napęd na przednie koła i silnik umieszczony z przodu, silnik umieszczony z przodu i napęd na cztery koła itd.). Przednie osie bez półosi napędowych Osie przednie w samochodach z silnikiem umieszczonym z przodu i z napędem na tylne koła, używane są tylko do przenoszenia obciążeń i stanowią część układu kierowniczego. Poprzez zwrotnice, obciążenie z przednich kół przekazywane jest do innych elementów zawieszenia samochodu. Koło samochodu przymocowane jest do zwrotnicy przy pomocy dwóch stożkowych łożysk wałeczkowych. Na krętka blokująca dokręcona jest w taki sposób, aby zapewnić określone napięcie wstępne. Wałek osi (znajdujący się wewnątrz osi) utrzymuje koła i przenosi moment napędowy do kół samochodu. Przednie osie z półosiami napędowymi W przednich osiach występujących w samochodach z silnikiem umieszczonym z przodu i z napędem na przednie koła nie ma części nazywanych „wałki przednich osi”. Zamiast nich, zastosowano półosie napędowe odpowiadające za ruchy samochodu do góry i do dołu oraz w prawo i w lewo. Półosie napędowe przekazują napęd bezpośrednio do kół samochodu. W tym rodzaju przednich osi wykorzystywane są skośne łożyska kulkowe. Napięcie wstępne tych łożysk jest zapewnione przez dokręcenie wymaganym momentem nakrętki blokującej piastę koła. Tylne osie bez półosi napędowych Tylne osie w samochodach z silnikiem umieszczonym z przodu i z napędem na przednie koła służą wyłącznie do przenoszenia obciążeń. Podobnie jak w osiach przednich, jako łożyska osi wykorzystywane są skośne łożyska kulkowe. Napięcie wstępne tych łożysk zapewnione jest przez dokręcenie wymaganym momentem. Tylne osie z półosiami napędowymi Tylne osie w samochodach z silnikiem umieszczonym z przodu pojazdu i z napędem na tylne koła, nie tylko przenoszą obciążenia, ale także przekazują napęd z silnika na koła. Istnieją dwa rodzaje tylnych osi: sztywne i niezależne. Sztywne zawieszenie posiada wałek 20
- 21. tylnej osi w obudowie tylnej osi. Wałki osi są długimi pojedynczymi wałkami przenoszącymi napęd bezpośrednio z mechanizmu różnicowego do kół samochodu. W zawieszeniu niezależnym nie ma obudowy osi. Mechanizm różnicowy jest przymocowany do nadwozia samochodu. Wałki tylnych osi przechodzą przez wahacze i przenoszą napęd z mechanizmu różnicowego do kół samochodu. PIASTA WOLNEGO KOŁA Piasta wolnego koła jest urządzeniem służącym do przyłączania lub odłączania przednich półosi napędowych. Okresowo w samochodach z napędem na 4 koła, nawet w przypadku włączenia napędu tylko dwa koła, przednie koła samochodu połączone są z przednimi półosiami napędowymi. W konsekwencji, razem z obrotami kół samochodu następuje obrót przednich półosi, przedniego mechanizmu różnicowego oraz przedniego wału napędowego. W przypadku zainstalowania piasty wolnego koła i ustawienia dźwigni piasty koła w położenie “FREE” następuje odłączenie przednich kół od półosi napędowych. W związku z tym, w czasie obrotów kół samochodu, półosie napędowe, przedni mechanizm różnicowy i przedni wał napędowy pozostają bez ruchu. W czasie jazdy z włączonym napędem na dwa koła następuje zmniejszenie zużycia paliwa, maleją straty mocy i równocześnie następuje zmniejszenie hałasu. Rys. 3.23 – Piasta wolnego koła KIA Sportage Źródło: http://kia.auto.pl/piastasprzeglawolnegokolasportagep1911.html Zablokowana piasta wolnego kola W momencie przekręcania pokrętła ustawczego do pozycji “LOCK” (zablokowane), popychacz zapadki popchnięty przez sprężynę przesuwa się do środka wzdłuż ukośnego rowka znajdującego się w pokrętle ustawczym. Jednocześnie sprzęgło jest popychane przez popychacz zapadki i zazębia się z wielowypustem znajdującym się na zewnętrznym obwodzie wewnętrznej piasty. Sprzęgło jest przez cały czas zazębione z obudową i z piastą. Przednia 21
- 22. półoś napędowa i obudowa są więc ze sobą połączone. Jeżeli sprzęgło i wewnętrzna piasta nie zazębiają się ze sobą, natychmiast popychacz zapadki jest pchany przez ściskaną sprężynę. Wielowypusty sprzęgła i wewnętrznej piasty pchają się nawzajem. Jednak w momencie, gdy koło samochodu lub półoś napędowa obróci się nieznacznie, nastąpi zazębienie się sprzęgła i wewnętrznej piasty. Sprzęgło przesunie się do środka i półoś napędowa połączy się z obudową. Odblokowana piasta wolnego koła W momencie przekręcenia pokrętła ustawczego do pozycji “FREE” (odblokowane) popchnięty przez ściskaną sprężynę popychacz zapadki przesuwa się na zewnątrz wzdłuż ukośnego rowka znajdującego się na pokrętle ustawczym. Jednocześnie popychacz zapadki i sprzęgło są przyciągane do siebie przez rozciąganą sprężynę. Przesuwają się razem na zewnątrz, przerywają połączenie między sprzęgłem i wewnętrzną piastą. Umożliwia to swobodny obrót wewnętrznej piasty dookoła tulei pierścienia zabezpieczającego. Nawet w przypadku, gdy pokrętło ustawcze znajduje się w położeniu „FREE” sprzęgło i wewnętrzna piasta lub wielowypust obudowy są cały czas zazębione z pewną siłą. Ponieważ niemożliwy jest ruch sprzęgła na zewnątrz, następuje rozciąganie sprężyny, powodujące tylko dalszy ruch popychacza na zewnątrz. Następnie w momencie obrotu koła lub półosi napędowej znika siła zazębiająca wielowypusty. Sprzęgło jest pociągnięte przez sprężynę, co powoduje przerwanie połączenia pomiędzy sprzęgłem i wewnętrzną piastą. Były to podstawowe informacje dotyczące układu przeniesienia napędu i występujących w nim podzespołów. Aby powtórzyć i utrwalić wiadomości, obejrzyj teraz prezentację multimedialną oraz materiał video. Nie zapomnij również o wykonaniu zadań przypisanych do tego modułu. W następnym module zostaną omówione pozostałe elementy układu hamulcowego. Omówiona i przedstawiona będzie budowa i zasada działania podstawowych rozwiązań konstrukcyjnych hamulców stosowanych w pojazdach samochodowych. Bibliografia: 1. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ. 2. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ. 3. Praca zbiorowa (2008), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Warszawa: REA. 4. Fundowicz P. Radzimierski M. Wieczorek M, (2013), podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu. Warszawa: WSIP. 5. Praca zbiorowa (2003), Budowa pojazdów samochodowych. Warszawa: REA. 22