Cam-växellåda: möjligheter och omfattning

2024 Författare: Erin Ralphs | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-19 18:28

Optimering av motorns arbetsresurser under hanteringen har sysselsatt designers sinnen sedan lanseringen av den första bilen. Detta uppnåddes på många sätt, men en av de grundläggande var att öka effektiviteten vid interaktion med växellådan (växellådan). Själva mekaniken med att para ihop två noder kräver en viss mängd dynamisk ansträngning, men det är omöjligt att göra utan denna funktion. Ett av de mest energieffektiva systemen för att ändra vridmomentfrekvensen är en kamväxellåda, som dock har betydande begränsningar i användningen.

Funktioner i enhetsmekanismen

Även om kam-"boxar" är överlägsna standardtransmissioner i ett antal egenskaper, kan deras design anses vara förenklad jämfört med konventionell mekanik. Huvudfunktionen ur den tekniska enhetens synvinkel ärbli av med synkroniserare. Tillsammans med dem optimerades enheten av en hel grupp av element, vilket var tänkt att göra överföringskontrollen lättare, men de förlängde också perioden för att utfärda ett kommando genom flera noder. Som ett resultat ersattes hela infrastrukturen med fina tänder av en uppsättning kamrader. På en växellåda av denna typ kan en koppling innehålla upp till 7 kammar, vilket ökar marginalen på kopplingsområdet i bredd. Samtidigt är storleken på växeln i detta system större än i standardväxellådor, för att inte tala om bytet av den avfasade formen på tänderna med en rak. Det senare berodde på behovet av att minska friktionsförlusterna och minimera den axiella belastningen på axeln.

Driftsprincip

Teknik kan vara sekventiell eller söka. I det första fallet implementeras sekventiell växling, och i det andra - den vanliga, som i en standardväxellåda. I praktiken är det den sekventiella principen som används oftare, eftersom den gör det möjligt att spegla kamdesignens kapacitet i större utsträckning. Omkoppling kan utföras upp och ner, såväl som på sidorna. Styrning från föraren sker genom en spak kopplad till axeln. Till exempel kännetecknas byte av en kamväxellåda på en VAZ-2108 av styvhet, tillförlitlighet och enkelhet. Spaken flyttar den vågformade räfflade axeln och vrider den en viss grad. Som ett resultat aktiveras antingen "neutral" eller transmission. Förresten, för att ytterligare spara tid är själva växelspaken stor och hög så att föraren spenderar mindre tid på manipulationermed mekanisk styrning. Rent tekniskt upptar de halvautomatiska kamsystemen det högsta utvecklingsstadiet, där föraren bara behöver vänta på önskad omkoppling med elektronik.

Operativ förmåga

Manövermomentet vid hantering av kamväxlingssystemet reduceras avsevärt, vilket sparar tid. Oavsett motorns egenskaper är förändringshastigheten för vridmomentet i en kamtransmission snabbare än i en konventionell transmission. Tiden för att slutföra operationen är 0,4-0,6 s, vilket är märkbart jämfört med att koppla ur / koppla in kopplingen på en bil med en standard "låda". Ännu viktigare är att utformningen av sekventiella mekanismer utökar möjligheterna för inställning. Detta gäller fall av fullständig omvandling av bilen till en racingmodifiering med fotskift. I det här fallet är det nödvändigt att installera, tillsammans med växellådsparen, huvuddifferentialparet, vilket kan korrigera maskinens dynamiska egenskaper. Återigen, det är osannolikt att en vanlig förare behöver en sådan uppdatering, men för en kännare av sporttuning kommer det att ge en ny körkvalitet.

Användning av modeller med kamväxlar

På personbilar avsedda för allmänna vägar används sådana mekanismer sällan. För ett sådant tillhandahållande måste det finnas vissa skäl relaterade till att öka dynamiken eller förenkla överföringsenhetens strukturella bas. Ofta kamväxellådoranvänds i enstaka tuning-händelser för att demonstrera vissa möjligheter hos konceptuella modeller. När det gäller den japanska sportbilen Mitsubishi Lancer Evolution gjorde kombinationen av en sekventiell "låda" och en motor på 420 hk det möjligt att accelerera till 100 km/h på 3,5 s.

VAZ-växellådans kammekanism

I Ryssland utförs tillverkningen av komponenter för transmissionskamenheter av Lada Special Transmission-fabriken. Denna grupp producerar sekventiella mekanismer som är lämpliga för VAZ-bilar. Enligt användarna visar inhemska produkter hög stabilitet, klarhet i drift och tillförlitlighet. Men du kan också vända dig till lösningar från östeuropeiska tillverkare som TST och Dogbox. I dessa företags rader kan du hitta de närmaste sekventiella växellådorna på VAZ. Kammekanismer för utländsk produktion levereras vanligtvis i en hopfällbar form. Till exempel erbjuds ofta kit utan monteringsutrustning, vilket tvingar oss att ytterligare leta efter tillbehör för att fästa enheten på bärarbasen. Ibland tas automatiska växellådor som donatorsatser.

Kamväxlar för "klassiker"

Naturligtvis är behovet av utrustning med kam-"boxar" inte begränsat till inhemska bilar. Klassiska sedaner och halvkombi som används på allmänna vägar kan konverteras till sekventiell växling. För att göra detta, använd speciella modifieringar av kamväxellådorna på VAZ och"klassisk" i en eller annan konfiguration. Som regel är dessa mekanismer med en kamkoppling och växlar med 5-7 element på ytan. Ju fler kammar, desto högre resurs har enheten i ett par kopplingsväxlar. Å andra sidan ökar komplexiteten i designen priset och komplicerar integreringsprocessen av enheten. Och även om grunden för produkten passar in i monteringsbasen när det gäller parametrar, kan ytterligare svårigheter orsakas av förfining av växelgaffeln. Ofta används standardarmaturer för dessa ändamål, som färdigställs genom svetsning eller fräsning. Färdiga "boxar"-enheter kan mycket väl användas, men detta gäller främst föråldrade 5-kammars mekanismer.

Camboxar och tävlingsmekanik

Sportbilar är fortfarande målnischen för kamväxlar. Ett exempel på en sportbil från Mitsubishi har redan givits, och användningen av denna enhet i bilar är inte begränsad till detta. Denna praxis fortsätter av Subaru Impreza, försedd med en sekventiell "låda". Och när det gäller denna modell är det värt att notera skillnaderna i metoder för att färdigställa kamenheten. I civila versioner av sportbilen är det just den konsekventa principen om att ändra vridmoment som används. Men i rallymodifieringen är detta beslut förbjudet, så den grundläggande sökväxlingsmekanismen kvarstår. Ett slående exempel på användningen av denna design är kamraden på Toyota MR2-växellådan. Detta är en tvåsitsig sportbil, vars senaste ändringar fick en femväxlad sekventiell "box" SMT. Till funktionerna på denna webbplatshävda att den tål belastningar från motorer med en kapacitet på cirka 800 hk

Begränsningar för användningen av sekventiella kontrollpunkter

Även om vi bortser från det faktum att endast förare med relevant erfarenhet av den fysiska kontrollen av transmissionen kan hantera kam-"boxarna", finns det flera fundament alt viktiga kinematiska nyanser av att använda sådana enheter. Sekventiell växling minskar fordonets manövrerbarhet vid komplexa filbyten på allmän väg. Med andra ord, även en pigg racingpilot kommer att ha en stor förlust vid växling av gaffeln på grund av behovet av omgasning med skarpa övergångar från nedre till övre etapper. På ett rakt spår, där konstant och säkert underhåll av hög hastighet är nödvändigt, visar kamväxellådan sin bästa sida, men i en civil bil övergår dess fördelar till nackdelar.

Slutsats

Konceptet med sekventiell växling, med alla dess funktioner, behåller möjligheterna till teknisk utveckling. Detta bekräftas av den aktiva sammansmältningen av sådana överföringsmekanismer med elektronik. Till exempel finns det idag kamenheter som fungerar enligt kommandon från Motec-programmeringsdatorn. En av huvudfunktionerna för den elektroniska enheten i en bil med en sådan fyllning, som utvecklarna säger, kommer att vara den automatiska kontrollen av tändsystemet och prestanda för omgasning.