المواضيع:
- معلومات عامة
- تخفيض فردي ومزدوج
- علبة التروس في الاتجاه الطولي أو العرضي
- التروس والتروس
- تشغيل علبة التروس
- جهاز المزامنة
- تفكيك علبة التروس
- شبكة ثابتة
- شبكة منزلقة
- نسب التروس
معلومات عامة:
الغرض من علبة التروس هو تكييف سرعة المحرك وبالتالي عزم دوران المحرك وقوته المتوفرين مع ظروف القيادة المختلفة. قد يحدث هذا عند التسارع أو التباطؤ، ونقل حمولة ثقيلة، والقيادة على المنحدرات صعودًا وهبوطًا، والتغيرات في مقاومة الهواء والتدحرج التي قد تحدث أثناء القيادة. سيؤدي التحول إلى تروس أكثر ملاءمة في هذه الظروف المختلفة في معظم الحالات إلى استهلاك أفضل للوقود وزيادة عزم الدوران والقوة.
في الترس المنخفض (على سبيل المثال، الثاني) يتوفر عزم دوران أكبر للمحرك مقارنة بالترس الأعلى (على سبيل المثال، الرابع). وذلك لأن العمود المرفقي للمحرك يقوم بعدد أكبر من الدورات في الترس الثاني ويدور بشكل أسرع بكثير عند التسارع مقارنة بالترس الأعلى. ولذلك فمن الحكمة عدم القيادة بسرعات عالية جدًا عند القيادة بحمولة ثقيلة، مثل الكارافان. بالتأكيد ليس في الجبال.
يقع بين المحرك وعلبة التروس اقتران وهي مجهزة بقرص القابض ومجموعة الضغط ومحمل التحرير. بالضغط على دواسة القابض، يتم تشغيل لوحة الضغط عبر كابل. باستخدام القابض الهيدروليكي، يتم نقل السائل من أسطوانة إلى أخرى عن طريق أسطوانتين القابض.
يوجد أدناه رسم تخطيطي لكيفية تحقيق القيادة من المحرك إلى العجلات باستخدام الدفع بالعجلات الأمامية والعجلات الخلفية والدفع الرباعي. لمزيد من المعلومات حول هذا، راجع الصفحة أشكال القيادة.
تخفيض فردي ومزدوج:
تنقسم علب التروس اليدوية إلى مجموعتين، وهما التخفيض الفردي والمزدوج. التخفيض هو كلمة أخرى للإرسال. لذلك فهو يعني في الواقع الإرسال "المفرد والمزدوج". ما هو المقصود به هو مبين أدناه.
تخفيض واحد
ترتبط تروس أعمدة الإدخال والإخراج ببعضها البعض مباشرة.
ج: عمود الإدخال (عمود القيادة، من المحرك)
ب: عمود الإخراج (العمود الرئيسي)
تخفيض مزدوج
الترس الأول مشغول؛ تنتقل القوى الدافعة في الترس الأول من A إلى B ومن C إلى D.
يتم فرض قوة على الترس A عبر عمود الإدخال. يكون هذا الترس على اتصال مباشر مع التروس B وD وE. ونظرًا لتعشيق الترس الأول، قام المزامن بربط عمود الخرج بالترس D (انظر الأسهم الزرقاء). من الترس B، تخرج القوى الدافعة من علبة التروس عبر عمود الخرج. يقوم عمود الإخراج بتشغيل الترس التفاضلي، والذي يمكن أن يكون موجودًا في علبة التروس (في السيارات ذات الدفع الأمامي) أو يمكن تركيب الترس التفاضلي في مكان آخر، كما هو الحال في سيارة ذات دفع خلفي. سيتم شرح المزيد عن هذا لاحقًا في هذه الصفحة.
ج: ترس عمود الإدخال (عمود القيادة، من المحرك)
B وC وE: تروس العمود الثانوي
D & F: تروس عمود الخرج (العمود الرئيسي)
الترس الثاني مشغول. تم فصل جهاز المزامنة عن الترس D وإقرانه بالترس F (انظر الأسهم الزرقاء). في تلك اللحظة، يدور الترس D، لكنه لا يقترن بعمود الإخراج. الترس F هو، لذا تنتقل القوى الدافعة الآن من A إلى B ومن E إلى F.
نظرًا لاختلاف أبعاد التروس C وE، فقد تغيرت نسب التروس. وهذا يعني أن سرعة المحرك انخفضت بعد الاقتران بنفس سرعة السيارة.
علبة التروس في الاتجاه الطولي أو العرضي:
يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا لسيارة ذات دفع خلفي. يتم وضع كتلة المحرك بشكل طولي (طولي) وعلبة التروس مجهزة بتخفيض مزدوج. يقع الترس الأخير (التفاضلي) في المحور الخلفي ويحرك العجلات الخلفية. هذا هو نوع محرك الأقراص الذي تستخدمه BMW، من بين أمور أخرى، كثيرًا.
تُظهر هذه الصورة رسمًا تخطيطيًا لسيارة ذات دفع أمامي. يتم وضع كتلة المحرك بشكل مستعرض (عرضيًا) ويتم تجهيز علبة التروس بتخفيض واحد.
تدخل القوى الدافعة إلى عمود الإدخال (عمود القيادة) ويتم نقلها إلى عمود الخرج عبر التروس المشاركة. تم دمج الترس التفاضلي في علبة التروس. يتم استخدام هذا النوع من محركات الأقراص، من بين أمور أخرى، في سيارات فولكس فاجن جولف وفورد فوكس (وبالطبع العديد من العلامات التجارية الأخرى!)
يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا لسيارة ذات دفع أمامي. يتم وضع كل من كتلة المحرك وعلبة التروس بالطول. توجد كتلة المحرك أمام المحور الأمامي وعلبة التروس خلف المحور الخلفي. يتم تثبيت الترس التفاضلي على أعمدة القيادة. يُستخدم هذا النظام في سيارات VW Passat وSkoda Superb وAudi A4 الأقدم وغيرها. تحتوي الطرازات الأحدث الآن على كتلة محرك عرضية (أي الوضع أدناه).
التروس والتروس:
يمكن تحقيق نسب تروس مختلفة بأحجام تروس مختلفة. نحن نسمي نسب النقل هذه التروس. على سبيل المثال، عندما يتم تشغيل ترس كبير بواسطة ترس صغير، فإن الترس الصغير يمكنه أن يقوم بثلاث دورات، في حين أن الترس الكبير يدور مرة واحدة فقط. ثم تكون نسبة النقل 3:1. يصبح التأخير وزيادة الطاقة أكبر بثلاث مرات. عندما يكون للترس الصغير 1 سنًا، سيكون للترس الكبير 3 سنًا.
أدناه يمكنك رؤية التروس المختلفة التي يمكن نقلها. يمكنك أن ترى أنه مع كل ترس، يصبح الترس الأيمن للعمود العلوي (العمود الأساسي) أصغر فأصغر في التروس 2 و3. أصبح الترس الموجود على الجانب الأيمن من العمود الثانوي أكبر. يؤدي هذا إلى استمرار زيادة نسبة التروس، وهو الهدف النهائي للتبديل إلى ترس آخر.
الترس الأول:
تدخل القوة الدافعة إلى عمود الإدارة الموجود على اليسار عند السهم. تنتقل القوة الدافعة مباشرة إلى ترس العمود الثانوي. المحور الثانوي هو المحور السفلي. يقترن أصغر ترس على العمود الثانوي بالترس قبل الأخير على عمود الخرج. يتحول عمود الإخراج بشكل أبطأ بكثير من عمود الإدخال بسبب أبعاد التروس. وقد تسبب هذا في أكبر تأخير. يتمتع الترس الأول بأكبر قدر من التباطؤ، بحيث يمكنك التسارع من حالة التوقف التام مع زيادة كبيرة في عزم الدوران.
والعتاد الثاني:
تظل التروس الموجودة على اليسار مشغولة. تنتقل القوة الدافعة عبر الترس الثالث للعمود الثانوي إلى الترس الثالث لعمود الخرج. لا يزال عمود الإخراج يدور بشكل أبطأ من عمود الإدخال. لذلك لا يزال هناك تأخير. أصبح التباطؤ الآن أقل مما هو عليه مع الترس الأول، لذلك عند نفس سرعة المحرك يمكن تحقيق سرعة أعلى للمركبة مقارنة بالترس الأول.
العتاد الثالث:
تمر القوة الدافعة عبر الترس الثاني للعمود الثانوي والترس الثاني لعمود الخرج. لا يزال عمود الإخراج يدور بشكل أبطأ من عمود الإدخال. أصبح التباطؤ الآن أصغر مرة أخرى مما هو عليه مع الترس الثاني، لذا يمكن الآن تحقيق سرعة أعلى للمركبة بنفس سرعة المحرك مقارنةً بالترس الثاني.
العتاد الرابع:
وهذا ما يسمى السعر المباشر. تنتقل القوة الدافعة من عمود الإدخال مباشرة إلى عمود الإخراج. وبالتالي ينتقل عزم دوران المحرك من 1 إلى 1 إلى العجلات. في الواقع، علبة التروس لا تعمل في الوقت الحالي.
مع علبة التروس ذات الخمس سرعات، يكون الترس الرابع دائمًا هو الدفع المباشر. ومع ذلك، مع علبة التروس ذات 6 سرعات، فإن الترس الخامس هو الدفع المباشر.
العتاد الخامس:
في الترس الخامس، يتم توصيل العجلة المسننة الخلفية معًا. يقترن أكبر ترس على العمود الثانوي بأصغر ترس على عمود الخرج. وهذا ما يسمى "السرعة الزائدة". يدور عمود الإخراج الآن بشكل أسرع من عمود الإدخال.
التروس 1 و2 و3 عبارة عن تباطؤات؛ يدور عمود الإدخال بشكل أسرع من عمود الإخراج. في الترس الرابع، يدور عمود الإدخال بنفس سرعة دوران عمود الخرج (مباشرًا). وبالتالي فإن هذا الترس الخامس هو تسارع حقيقي، لأنه في هذا الترس يكون عمود الخرج هو الترس الوحيد من بين جميع التروس الذي يدور بشكل أسرع من عمود الإدخال. عند القيادة على الطريق السريع، ستنخفض سرعة المحرك. عندما تحتاج إلى زيادة السرعة، غالبًا ما يتعين عليك التبديل مرة أخرى إلى سرعة أقل.
أخترويت:
عند اختيار الرجوع للخلف، يتم وضع ترس إضافي بين تروس العمود الثانوي وعمود الإخراج. عادة، عندما يدور الترس السفلي عكس اتجاه عقارب الساعة، فإن الترس العلوي المثبت مقابله سوف يدور في اتجاه عقارب الساعة. إذا قمت بوضع ترس آخر بجوار ترس الدوران الأيمن، فسوف يدور عكس اتجاه عقارب الساعة مرة أخرى. ويتم ذلك في الواقع أيضًا في علبة التروس. يعمل عمود الإدخال ببساطة بالطريقة العادية، وسيتسبب الترس الإضافي في دوران عمود الإخراج في الاتجاه المعاكس.
اختتام:
لقد تم توضيح أعلاه أنه من خلال اقتران التروس ذات الأحجام المختلفة، يتم إنشاء نسبة نقل مختلفة (أي تسارع) وكيفية تشغيل نظام الدفع. يوجد أدناه شرح لكيفية عمل تعشيق التروس وفك تعشيقها عند تشغيل الرافعة.
تشغيل علبة التروس:
عندما يتم تحريك ذراع ناقل الحركة في الداخل، يتم تحريك الكابلات أو القضبان (حسب نوع علبة التروس/الآلية) التي تذهب إلى علبة التروس.
في الصورة أدناه يمكنك أن ترى أن عمود balladeura يمكن أن يتحرك ذهابًا وإيابًا. يشار إلى هذه المساحة باللون الوردي. يتحكم محور balladeur في شوكة النقل. تضغط شوكة النقل على حلقة التزامن على العجلة المسننة بمساعدة حلقة النقل. عند الانتقال إلى الترس التالي، يتحرك عمود القاذف للخلف، مما يضع شوكة النقل في الوضع المحايد. من خلال تغيير التروس، يتم تحريك شوكة النقل نفسها في الاتجاه المعاكس بواسطة عمود نقل الحركة لتعشيق الترس الآخر (على سبيل المثال، من الترس الثالث إلى الترس الرابع) أو يتم استخدام عمود نقل الحركة مختلف لتحريك شوكات النقل الأخرى.
هناك العديد من أعمدة balladeur في علبة التروس. يمكن لكل محور من محاور balladeur تعشيق أو فصل ترسين. يتم تشغيل محاور balladeur المختلفة عن طريق تحريك ذراع ناقل الحركة إلى اليسار واليمين. الصورة أدناه توضح نمط H للتروس.
عندما يريد السائق تشغيل الترس الأول، فإنه سيقوم أولاً بتحريك ذراع ناقل الحركة من المركز (N لـ "محايد") إلى اليسار. سوف يقوم عمود النقل بتعشيق أسنان عمود نقل الحركة في التروسين الأول والثاني.
من خلال تحريك الرافعة لأعلى (إلى الترس الأول)، يتم تحريك محور الرافعة للخلف (إلى أعلى اليمين في الصورة). تقوم شوكة النقل بتوصيل العجلة المسننة الأولى بالمحور.
للانتقال إلى الترس الثاني، يجب تحريك الذراع لأسفل (إلى الوضع المحايد). تعمل شوكة النقل على قطع الاتصال بين المحور والترس. من خلال تحريك الرافعة لأسفل، ستقوم شوكة النقل نفسها بتوصيل الترس الآخر بالمحور؛ الترس الثاني مشغول الآن. وبالتالي يقوم محور balladeura هذا بتحويل شوكة النقل بين الترس الأول والثاني.
للانتقال إلى الترس الثالث، يجب أولاً فصل العجلة المسننة للترس الثاني عن المحور. للقيام بذلك، يجب أولاً تحريك الرافعة لأعلى مرة أخرى (إلى الوضع المحايد). يجب بعد ذلك نقل الرافعة إلى منتصف النمط H. من خلال تحريك الرافعة من اليسار إلى الوسط، يتم تعشيق محور بالاديورا للترس الثالث والرابع. سيؤدي دفع الرافعة للأمام والخلف إلى تحريك شوكة نقل الحركة الثالثة والرابعة للأمام أو للخلف لتعشيق هذه التروس.
عند النقل إلى الترس الخامس، يتم دفع الرافعة إلى اليمين بالكامل. يتم توصيل محور balladeura للترس الخامس والعكس. لاختيار الترس الخامس، يتم دفع محور الكرة للأمام للسماح لشوكة النقل بتوصيل العجلة المسننة بالمحور.
تظهر الصورة آلية التبديل. تُستخدم هذه الآلية التي تعمل بالكابل في السيارة ذات كتلة المحرك العرضية. نظرًا لأن الرافعتين 1 و2 يتم تحريكهما عن طريق حركة الدفع أو السحب للكابلات، فإن شوكات النقل يتم تحريكها من خلال ما يسمى ببرج النقل.
جهاز المزامنة:
إذا لم يتم استخدام جهاز مزامنة، فلن تتشابك التروس أو ستصدر صريرًا بسبب الاختلاف في السرعة. يتم استخدام حلقات متزامنة لضمان الاقتران السلس للتروس. تضمن حلقات المزامن أن تكون سرعات العمود والترس هي نفسها عند التشغيل. تتم مزامنة جميع التروس (من 1 إلى 5 أو 6)، غالبًا باستثناء ترس الرجوع للخلف. ستلاحظ هذا أيضًا لأن الترس يصدر صريرًا أحيانًا عند تعشيق الترس العكسي. في بعض الأحيان تتم مزامنة التروس العكسية.
تدور تروس التروس غير المشاركة بحرية حول عمود الإخراج. وبالتالي، فإن تعشيق الترس يعني ربط ترس يدور بحرية بعمود الخرج. عند تعشيق ترس ما، يجب أن تتوافق سرعة عمود الخرج مع سرعة الترس المراد تعشيقه. يتم توصيل حلقة التزامن بعمود الإخراج عن طريق المفاتيح وبالتالي تدور بنفس سرعة عمود الإخراج هذا. إن الترس الذي يجب تعشيقه له سرعة مختلفة عن عمود الخرج، وبالتالي سرعة مختلفة أيضًا عن التزامن. نظرًا لأن شوكة النقل تتحرك، فإنها تأخذ التزامن معها وسيتم ضغط الجزء المخروطي من حلقة التزامن على السطح المخروطي الداخلي للترس. يتم ضغط الأجزاء المخروطية من كلا الجزأين ضد بعضها البعض، مما يؤدي إلى مساواة الاحتكاك بين الأسطح المخروطية. عندما لا يكون هناك فرق في السرعة بين الترسين، يمكن دفع غلاف النقل من خلاله بحيث تنزلق الأسنان في بعضها البعض وبالتالي يتم تعشيق الترس دون صرير. لا يعمل المزامن فقط عند تعشيق التروس، بل أيضًا عند تغيير التروس وخفض السرعة.
من السيئ جدًا أن تتحرك حلقات التزامن بسرعة كبيرة، لذلك يجب الضغط على الرافعة بقوة شديدة في الترس. لن يكون لدى التزامن وقت للمزامنة. ولذلك فمن الأفضل الضغط على الذراع برفق ضد المقاومة عند نقل الحركة والضغط فقط حتى يتحول تلقائيًا تقريبًا إلى الترس.
حلقة التزامن هي جزء من التآكل. يحدث الاحتكاك أثناء النقل، وبالتالي فإن الجزء سوف يبلى بمرور الوقت. مع الاستخدام العادي، يمكن أن تدوم حلقة التزامن طوال عمر السيارة، ولكن مع الاستخدام غير السليم أو النقل الرياضي، فإن حلقات التزامن سوف تبلى قبل الأوان. ستصبح المسافة (3) بين حلقة التزامن والترس في الصورة أدناه أصغر. وذلك لأن حلقة التزامن تتآكل على الواجهة حيث تلامس العجلة المسننة. يشار إلى هذا الجزء بالمسافة 1.
عندما يتم تفكيك علبة التروس، يمكن التحقق من تآكل حلقات التزامن. يمكن قياس المسافة بين حلقة التزامن والعجلة المسننة باستخدام مقياس محسس. لا ينبغي أن يكون العتاد مشغولا. عندما تتآكل حلقة التزامن، تصبح المسافة بين حلقة التزامن والترس أصغر.
توضح الشركة المصنعة للسيارة أو علبة التروس في وثائق ورشة العمل ما هو حد تآكل حلقة التزامن. إذا كانت القيمة المقاسة أقل من الحد الأقصى لقيمة التآكل في وثائق ورشة العمل، فيجب استبدالها.
تفكيك علبة التروس:
يصف هذا القسم كيفية تفكيك علبة التروس. يمكن أن يوفر هذا صورة جيدة لما يبدو عليه الجزء الداخلي من علبة التروس بالفعل وكيف يمكن استبدال الأجزاء الموجودة في علبة التروس. يتعلق هذا بعلبة التروس الخاصة بسيارة ذات دفع خلفي، حيث يتم وضع المحرك طوليًا.
يمكن إزالة عدد من البراغي في الجزء الخلفي من علبة التروس الموضحة. ويمكن بعد ذلك أن ينزلق الجزء الخلفي. وبطبيعة الحال، يجب أولاً تصريف زيت علبة التروس قبل تفكيك أي أجزاء.
الجزء الداخلي مع المحاور والتروس متصل بالخلف. يخرج الجزء الداخلي بالكامل من علبة التروس عند التفكيك.
يمكن رؤية محمل العمود الثانوي من الداخل (على الجانب الأيمن من الفتحة التي يمر من خلالها العمود الأساسي عند تركيبه).
يمكن رؤية خمسة ثقوب على الجانب الأيسر من فتحة عمود الإدارة. تحتوي هذه الثقوب الخمسة على الأطراف الأربعة لمحاور balladeur.
تُظهر الصورة عمود الإدارة والتروس وأعمدة التدوير مع شوكات النقل. عند النقل، يدور عمود نقل الحركة ذو الصلة ويتحرك، بحيث تعمل شوكة النقل على تشغيل حلقة التزامن الخاصة بالترس لتعشيق الترس.
بعد إزالة المسامير أو البراغي المثبتة التي تربط شوكات ناقل الحركة بمحاور البالادور، يمكن انزلاق محاور البالادور للخارج. يؤدي هذا إلى أن تصبح شوكات التحول فضفاضة. يمكن أن تنزلق شوكات النقل من المحاور.
الصورة أدناه توضح كيف تبدو التروس. إذا كانت هناك حاجة إلى استبدال التروس أو حلقات التزامن، فيجب إزالة الأعمدة من الجانب الآخر من مبيت علبة التروس. يجب الضغط على التروس والمزامن خارج الأعمدة. يجب بعد ذلك ضغط الأجزاء الجديدة مرة أخرى على المحور.
للتحقق مما إذا كانت حلقات التزامن لا تزال في حالة جيدة، يجب قياس المسافة بين العجلة المسننة وحلقة التزامن. إذا كانت المسافة أكبر من القيمة القصوى المحددة من قبل الشركة المصنعة، فسيتم ارتداء حلقة التزامن. سوف تحتاج إلى استبدال حلقة التزامن. يتم وصف كيفية إجراء القياس ضمن قسم "جهاز المزامنة" في هذه الصفحة.
شبكة ثابتة:
مع علبة التروس الشبكية الثابتة، يتم ربط التروس معًا "بشكل مستمر". يتم تثبيت التروس على عمود الإخراج ومتصلة ببعضها البعض باستخدام الأكمام المتحركة وأدوات التوصيل الخاصة بالكلاب. يناقش الشرح أعلاه دائمًا علبة التروس ذات الشبكة الثابتة.
في الصورة أدناه، ينتقل كم ناقل الحركة الأيمن إلى اليمين لتعشيق الترس الأول وإلى اليسار لتعشيق الترس الثاني.
شبكة منزلقة:
هذه كلمات إنجليزية تعني "انزلاق" و"متشابك". مع هذا النوع من ناقل الحركة، يتم نقل التروس لاختيار ترس معين. لا يزال هذا يستخدم حتى اليوم في التروس العكسية، ولكن لم يعد يُستخدم في علب التروس الحديثة بعد الآن، لذلك لن نتعمق كثيرًا في هذا الأمر. الأسنان مستقيمة ومشطوبة في الأطراف. مع هذا النوع من علبة التروس، ستسمع دائمًا صريرًا عند التبديل لأنه بالطبع غير متزامن.
نسب التروس:
يجب حساب وبناء نسب التروس في علبة التروس بدقة. الصورة أدناه توضح سرعة السيارة على المحور X والقوة المؤثرة على العجلات على المحور Y. يمكن ملاحظة أن الترس الأول يتمتع بقوة كبيرة على العجلات، ولكنه يتوقف عند سرعة السيارة المنخفضة. يتمتع كل ترس بعد ذلك بقوة أقل على العجلات ونطاق سرعة أعلى.
انقر هنا للذهاب إلى صفحة نسب التروسحيث يتم حساب جميع نسب الإرسال عبر المتسلسلة الهندسية والمتسلسلة الهندسية المصححة (متسلسلة جانتي) مع العامل K.
ويمكن أيضًا حساب السرعة القصوى للمركبة لكل ناقل حركة.
