Nokkenversnellingsbak: kansen en reikwijdte

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:13

Optimalisatie van de werkmiddelen van de motor tijdens het beheer houdt de hoofden van ontwerpers bezig sinds de release van de eerste auto. Dit werd op veel manieren bereikt, maar een van de belangrijkste was om de efficiëntie te verhogen bij interactie met de versnellingsbak (versnellingsbak). De mechanica van het koppelen van twee knooppunten vereist een zekere dynamische inspanning, maar het is onmogelijk om zonder deze functie te doen. Een van de meest energie-efficiënte systemen voor het wijzigen van de koppelfrequentie is een nokkenversnellingsbak, die echter aanzienlijke gebruiksbeperkingen heeft.

Kenmerken van het apparaatmechanisme

Hoewel nokkenkasten in een aantal kenmerken superieur zijn aan standaardtransmissies, kan hun ontwerp als vereenvoudigd worden beschouwd in vergelijking met conventionele mechanica. Het belangrijkste kenmerk vanuit het oogpunt van het technische apparaat is:het wegwerken van synchronisatoren. Samen met hen werd het apparaat van een hele groep elementen geoptimaliseerd, die de transmissiecontrole moesten vergemakkelijken, maar ze verlengden ook de periode voor het geven van een opdracht via verschillende knooppunten. Als gevolg hiervan werd de hele infrastructuur met fijne tanden vervangen door een set nokkenrijen. Bij een versnellingsbak van dit type kan één koppeling maximaal 7 nokken bevatten, wat de marge van het koppelingsgebied in de breedte vergroot. Tegelijkertijd is de maat van het tandwiel in dit systeem groter dan in standaard versnellingsbakken, om nog maar te zwijgen van de vervanging van de afgeschuinde vorm van de tanden door een rechte. Dit laatste was te wijten aan de noodzaak om wrijvingsverliezen te verminderen en de axiale belasting op de as te minimaliseren.

Werkingsprincipe

Techniek kan opeenvolgend of zoeken zijn. In het eerste geval wordt sequentieel schakelen geïmplementeerd, en in het tweede geval - de gebruikelijke, zoals in een standaard versnellingsbak. In de praktijk is het het sequentiële principe dat vaker wordt gebruikt, omdat het de mogelijkheden van het nokkenontwerp beter weerspiegelt. Er kan op en neer, maar ook aan de zijkanten worden geschakeld. De besturing van de bestuurder vindt plaats via een hendel die op de as is aangesloten. Het schakelen van een nokkenversnellingsbak op een VAZ-2108 wordt bijvoorbeeld gekenmerkt door stijfheid, betrouwbaarheid en eenvoud. De hendel beweegt de golfvormige gegroefde as en draait deze een bepaalde graad. Als gevolg hiervan wordt ofwel de "neutraal" of de transmissie geactiveerd. Trouwens, om nog meer tijd te besparen, is de versnellingspook zelf groot en hoog gemaakt, zodat de bestuurder minder tijd kwijt is aan manipulatiesmet mechanische bediening. Technisch gezien bevinden de semi-automatische nokkensystemen zich in het hoogste ontwikkelingsstadium, waarbij de bestuurder alleen hoeft te wachten op de gewenste schakeling door elektronica.

Operationele capaciteit

Het bedieningskoppel bij het hanteren van het nokkenschakelsysteem wordt aanzienlijk verminderd, wat tijd bespaart. Ongeacht de kenmerken van de motor is de veranderingssnelheid van het koppel in een nokkentransmissie sneller dan in een conventionele transmissie. De tijd om de handeling te voltooien is 0,4-0,6 s, wat merkbaar is in vergelijking met het ontkoppelen / inschakelen van de koppeling op een auto met een standaard "doos". Belangrijker is dat het ontwerp van sequentiële mechanismen de mogelijkheden voor afstemming vergroot. Dit geldt voor gevallen van volledige ombouw van de auto naar een race-modificatie met een footshift. In dit geval is het noodzakelijk om, samen met de versnellingsbakparen, het hoofddifferentieelpaar te installeren, dat de dynamische eigenschappen van de machine kan corrigeren. Nogmaals, het is onwaarschijnlijk dat een gewone bestuurder zo'n update nodig heeft, maar voor een kenner van sportafstemming zal het een nieuwe rijkwaliteit bieden.

Toepassing van nokkenwielmodellen

Bij personenauto's die bedoeld zijn voor de openbare weg, worden dergelijke mechanismen zelden gebruikt. Voor een dergelijke voorziening moeten er bepaalde redenen zijn die verband houden met het vergroten van de dynamiek of het vereenvoudigen van de structurele basis van de transmissie-eenheid. Vaak nokkenas versnellingsbakkengebruikt in enkele afstemmingsevenementen om bepaalde mogelijkheden van conceptuele modellen te demonstreren. In het geval van de Japanse sportwagen Mitsubishi Lancer Evolution maakte vooral de combinatie van een sequentiële "box" en een motor van 420 pk het mogelijk om in 3,5 s naar 100 km/u te accelereren.

VAZ versnellingsbak nokkenasmechanisme

In Rusland wordt de productie van componenten voor transmissienokkenassen uitgevoerd door de Lada Special Transmission-fabriek. Deze groep produceert sequentiële mechanismen die geschikt zijn voor VAZ-auto's. Volgens gebruikers vertonen huishoudelijke producten een hoge stabiliteit, duidelijkheid van bediening en betrouwbaarheid. Maar u kunt ook terecht bij oplossingen van Oost-Europese fabrikanten als TST en Dogbox. In de lijnen van deze bedrijven vindt u de dichtstbijzijnde sequentiële versnellingsbakken op de VAZ. Nokkenmechanismen van buitenlandse productie worden meestal geleverd in een opvouwbare vorm. Zo worden er vaak kits zonder bevestigingsmateriaal aangeboden, wat ons dwingt om extra op zoek te gaan naar accessoires om de unit aan de basis van de drager te bevestigen. Soms worden automatische transmissies als donorkits genomen.

Cam-versnellingen voor "klassiekers"

Natuurlijk is de behoefte aan apparatuur met nokkenkasten niet beperkt tot binnenlandse auto's. Klassieke sedans en hatchbacks die op de openbare weg worden gebruikt, kunnen worden omgebouwd naar sequentieel schakelen. Gebruik hiervoor speciale aanpassingen van de nokkenversnellingsbakken op de VAZ en"klassiek" in een of andere configuratie. In de regel zijn dit mechanismen met een nokkenkoppeling en tandwielkasten met 5-7 elementen op het oppervlak. Hoe meer nokken, hoe hoger de hulpbron van de eenheid in een paar koppelingsversnellingen. Aan de andere kant verhoogt de complexiteit van het ontwerp de prijs en bemoeilijkt het integratieproces van het apparaat. En zelfs als de basis van het product qua parameters in de montagebasis past, kunnen extra problemen worden veroorzaakt door de verfijning van de schakelvork. Vaak worden hiervoor standaard armaturen gebruikt, die worden afgewerkt door lassen of frezen. Kant-en-klare "boxes"-assemblages kunnen goed worden gebruikt, maar dit geldt vooral voor verouderde 5-cam-mechanismen.

Camboxen en racemechanica

Sportwagens zijn nog steeds de doelgroep voor nokkenassen. Een voorbeeld van een sportwagen van Mitsubishi is al gegeven en het gebruik van dit toestel in auto's beperkt zich daar niet toe. Deze praktijk wordt voortgezet door de Subaru Impreza, voorzien van een sequentiële "box". En met betrekking tot dit model is het vermeldenswaard de verschillen in benaderingen voor het voltooien van de nokkeneenheid. In civiele uitvoeringen van de sportwagen wordt juist het consequente principe van koppelwissel gehanteerd. Maar in de rallymodificatie is deze beslissing verboden, dus het basismechanisme voor het schakelen van zoekopdrachten blijft. Een sprekend voorbeeld van het gebruik van dit ontwerp is de nokkenrij van de Toyota MR2 versnellingsbak. Dit is een tweezits sportwagen, waarvan de laatste aanpassingen een sequentiële "box" SMT met vijf versnellingen hebben gekregen. Naar de kenmerken van deze sitebeweren dat het bestand is tegen belastingen van motoren met een vermogen van ongeveer 800 pk

Beperkingen op het gebruik van opeenvolgende controlepunten

Zelfs als we het feit negeren dat alleen bestuurders met relevante ervaring in de fysieke controle van de transmissie de nokkenkasten aankunnen, zijn er verschillende fundamenteel belangrijke kinematische nuances bij het bedienen van dergelijke apparaten. Sequentieel schakelen vermindert de wendbaarheid van het voertuig bij het uitvoeren van complexe rijstrookwisselingen op de openbare weg. Met andere woorden, zelfs een wendbare racepiloot zal een groot verlies hebben bij het schakelen van de vork vanwege de noodzaak om opnieuw te begassen met scherpe overgangen van lagere naar hogere trappen. Op een rechte baan, waar constant en zelfverzekerd onderhoud van een hoge snelheid noodzakelijk is, laat de nokkenasversnellingsbak zich van zijn beste kant zien, maar in een burgerauto worden de voordelen ervan nadelen.

Conclusie

Het concept van sequentiële verschuiving, met al zijn kenmerken, behoudt de vooruitzichten voor technologische ontwikkeling. Dit wordt bevestigd door de actieve versmelting van dergelijke transmissiemechanismen met elektronica. Zo zijn er tegenwoordig cam units die werken volgens de commando's van de Motec programmeercomputer. Een van de belangrijkste functies van de elektronische eenheid in een auto met een dergelijke vulling, zoals de ontwikkelaars zeggen, is de automatische regeling van het ontstekingssysteem en de prestaties van hergassing.