Сателлит — это что-то, сопутствующее главному
Государство-сателлит, сателлитная передача, сателлитная антенна, сателлитная колонка, и даже сайт-сателлит. Это распространенное определение употребляется часто и практически всеми, кто рассуждает о политике, технике и технологии. При этом изначальный смысл его известен не каждому, но кажется, что обозначает оно что-то ультрасовременное, имеющее отношение к компьютерам, связи, телевидению или механике. Тем не менее само слово satelles (или образованное от него в родительном падеже satellitis) употреблялось еще древними римлянами.
Спутник древнеримских вельмож и планет
У вельмож Рима были постоянные спутники, следящие за их безопасностью. Собственно, они и у сегодняшних сильных мира сего имеются, и называются они по-разному. Некоторые деятели высшего уровня патриотично употребляют русское слово «телохранитель». Другие, настроенные прозападно, предпочитают что-то заграничное, вроде «секьюрити» или «бодигард». Так вот, древнеримский сателлит — это охранник-телохранитель.
При поиске различного оборудования для автомобиля и дома мы часто ориентируемся на отзывы.
Когда выяснилось, что Луна вращается вокруг Земли, а не наоборот, ее тоже в науке стали именовать по-латыни. До тех пор, пока спутник у нашей планеты был один, и при этом естественный, астрономы его тоже называли сателлитом. Традицию сломал наш «спутник», вошедший в словари языков всего мира. Правда, вскоре американцы спохватились и после запуска собственного космического орбитального аппарата стали именовать его «satellite», а космонавтов назвали астронавтами. Что же, хозяин-барин. Кто запускает, тот и называет как хочет.
Еще спутниковые антенны иногда называют сателлитными. Такая терминология – прямое следствие перевода с английского языка.
Ученые и инженеры со своими сателлитами
Изучение космического устройства Вселенной породило многие технические идеи. Планетарная передача – кинематическая система, состоящая из зубчатых колес, меньшие из которых вращаются не только вокруг собственной оси, но оборачиваются около центральной шестерни. Значение слова сателлит, принятое в механике, это и есть название таких зубчатых колес. Применяются они в самых разных устройствах, от наручных часов до сложных строительных машин и космических аппаратов.
Когда у тебя сахарный диабет, контроль уровня глюкозы в крови.
Но не только механики, а и физики-оптики тоже пользуются этим термином. В их понимании сателлит — это часть спектральной развертки, которая, согласно волновой теории, представляет собой гармонику более яркой полосы.
Политические сателлиты
У каждой сильной страны есть свои геополитические интересы, соблюдать которые помогают союзники. Правда, всегда находятся и противники. К примеру, у нацистской Германии в списке дружественных государств числились Италия, Испания, Румыния, Япония, Венгрия и еще несколько стран, не оказавших на судьбу гитлеризма особого влияния. В период Второй мировой войны каждую из них называли обидным словом «сателлит». Это не очень лестное определение предполагает, что собственной внешней политики у правительства нет, и оно слепо следует навязанным «старшим братом» курсом. Что-то подобное происходит в некоторых странах и сегодня, при этом подражание и подчинение мнимому союзнику старательно выдается за стремление к независимости, называемой «подлинной».
Сателлиты в интернете
А вот у программистов есть собственное мнение о том, что такое сателлит. Это небольшой сайт, назначение которого состоит в раскрутке главного медийного проекта. На нем есть множество ссылок, которые ведут посетителя «куда надо» и тем самым увеличивают траффик. Зайдя на сайт-сателлит, часто можно получить информацию о стоимости рекламных услуг. Контент их невелик, и часто для заполнения немногих страниц используются заимствованные из других источников материалы. Чтобы избежать штрафных санкций, тексты перерабатываются, для чего иногда используют труд наемных рерайтеров или копирайтеров.
Метод образования простейших планетарных механизмов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»
Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Сидоров П. Г., Ширяев И. А., Пашин А. А., Плясов А. В.
Впервые изложены фрагменты метода структурного образования планетарных зубчатых передач как важного инструментария для направленного поиска их новых технических решений. Доказано, что известные в науке и технике технические решения на планетарные механизмы содержат в своей структуре только один активный сателлит и не охватывают всей возможной их гаммы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Сидоров П. Г., Ширяев И. А., Пашин А. А., Плясов А. В.
Метод структурного образования и дополненная классификация простейших планетарных механизмов
Структурные преобразования рычажно — зубчатых кинематических цепей в планетарных и многопоточных передачах
Проблемы совершенствования трехсателлитных планетарных механизмов
Структурный синтез рычажных и планетарных механизмов заданного уровня сложности по универсальной таблице стандартных кодов строения
Некоторые особенности функционирования многопоточных зубчатых трансмиссий в структуре электроприводов
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «Метод образования простейших планетарных механизмов»
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
П.Г. Сидоров, д-р техн. наук, проф., (4872) 33-23-80, pmdm@tsu.tula.ru,
И.А. Ширяев, асп., (4872) 33-23-80, pmdm@tsu.tula.ru,
А.А. Пашин, канд. техн. наук, доц., (4872) 33-23-80, pmdm@tsu.tula.ru,
А.В. Плясов, канд. техн. наук, доц., (4872) 33-23-80, plyasov-a@ya.ru (Россия, Тула, ТулГУ)
МЕТОД ОБРАЗОВАНИЯ ПРОСТЕЙШИХ ПЛАНЕТАРНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Впервые изложены фрагменты метода структурного образования планетарных зубчатых передач как важного инструментария для направленного поиска их новых технических решений. Доказано, что известные в науке и технике технические решения на планетарные механизмы содержат в своей структуре только один активный сателлит и не охватывают всей возможной их гаммы.
Ключевые слова: звено, водило, сателлит, группа Ассура, центроидная кинематическая пара, рычажный и планетарный механизмы.
Несмотря на широкое внедрение планетарных механизмов в силовые трансмиссии современных машин и большие перспективы их использования в машинах нового поколения, в прикладной науке и научнотехнической литературе по-прежнему отсутствует четкое изложение метода их структурного образования, что отрицательно сказывается на создании новых решений в многопоточных трансмиссиях и совершенствовании аппарата их проектирования с учетом закономерностей формирования в целом.
Машиноведческое определение планетарного механизма по проф.
Н.Ф. Руденко [1], проф. В.Н. Кудрявцеву [2] и проф. Ю.Н. Кирдяшеву [2, 3] как «механизма, состоящего из зубчатых колес, в котором геометрическая ось хотя бы одного из них подвижна», только в целом отражает суть этого универсального механизма, так как не дает представления о его структуре, его механизмообразующих структурных элементах, их количестве и взаимосвязях, многовариантности структурного и конструктивного исполнения и т.д.
Планетарный механизм может оставаться простейшим, хотя и будет содержать достаточно большое количество структурных звеньев. Простота планетарного механизма определяется его неделимостью на структурные более простые элементы и, главное, методом его структурного образования. Таким образом, кардинально ставятся вопросы: «Из чего состоит простейший планетарный механизм? Что является субъектом его названия? Как можно получить известные и новые структурные образования из отдельных структурных звеньев и их соединений?».
Простейшим механизмом по Ассуру-Артоболевскому [4] является механизм первого класса, содержащий в своей структуре одно подвижное (чаще вращающееся) звено, одно неподвижное звено, именуемое стойкой, и одну низшую вращательную кинематическую пару, которая предопределяет закон движения подвижного звена относительно стойки. В структуре всех многозвенных механизмов с одной степенью свободы, в том числе планетарных, независимо от их назначения, сложности и протяженности, содержится один механизм первого класса [1-5]. Поэтому напрашивается фундаментальный вывод, что все известные механизмы образуются методом наслоения на механизмы первого класса структурных групп, удовлетворяющих определенным условиям для каждой их разновидности [1-5]. В стержневых и рычажных механизмах — это диады и триады Ассура, состоящие из определенного сочетания рычажных подвижных звеньев и низших кинематических пар, образующих кинематические цепи с нулевой степенью подвижности (Жгр = 0), которые наслаиваются на кривошип и
стойку двухзвенного рычажного механизма [4]. В рядовых многозвенных зубчатых механизмах — это монады (по проф. С.Н Кожевникову [5]), состоящие из отдельных зубчатых звеньев с одной низшей и одной высшей кинематическими парами ( Жм = 0), которые наслаиваются на ведущее
зубчатое колесо и стойку, образующих, в свою очередь, механизм первого класса в структуре зубчатых механизмов.
В планетарных механизмах, по нашему мнению, — это планетарные зубчатые группы — подвижные кинематические цепи, состоящие из центральных колес к;, сателлитов gj и рычага-водила, одновременно входящего в структуру двухзвенного рычажного механизма на правах ведущего звена, и планетарной группы — на правах структурообразующего звена.
Таким образом, становится очевидной функциональная роль механизма первого класса в структуре планетарного механизма. Если в многозвенных стержневых механизмах он играет исключительно роль источника механического движения, то в планетарных механизмах он играет еще и дополнительную роль структурообразующего начала для планетарной группы, являясь подвижным основанием для организации планетарных кинематических связей между центральными колесами и сателлитами.
Для выяснения роли всех зубчатых звеньев в структуре планетарного механизма рассмотрим их движения исключительно относительно водила рычажного механизма. В этом случае водило условно играет роль виртуальной стойки, а каждое из зубчатых звеньев, смонтированное на нём, образует с ним низшую вращательную рн3 , а попарно зацепляясь
между собой, — высшую центроидную кинематическую пару рв (рабочее
зацепление рг). Иными словами, во взаимосвязях только с водилом к
центральные колеса к; (/ = 1,2,3) и сателлиты gj (у = 1,2. I), активно
влияющие на кинематику, образуют планетарную группу с параметрами
Рв = Р2 = П3 -1 =1 у -1
где И3 — общее число подвижных зубчатых звеньев в группе; рн3 — общее
число низших кинематических пар в группе; рв — общее число высших кинематических пар в группе; рг — число рабочих зацеплений в группе.
Чтобы ответить на вопрос: «Чем является планетарная группа с параметрами (1) как структурное образование в планетарном механизме?», определим степень её относительной подвижности (по отношению к водилу), подставив (1) в известную структурную формулу П.Л. Чебышева [1-4]:
жк = Ъп — 2рн — рв = 30′ + 7) — 20′ + 7) — рг = I + 7 — рг = Ь (2)
где п — число подвижных звеньев, п = П3; рн — число низших кинематических пар, рн = рн3 ; рв — число высших кинематических пар в структурном образовании, рв = рг.
Жк = 1 означает, что планетарная группа, смонтированная на водиле, — это многозвенный зубчатый механизм на подвижном основании с одной относительной по отношению к водилу степенью свободы, а, следовательно, имеет свой независимый от водила вход — ведущее зубчатое звено, роль которого может выполнять только одно из центральных колес как основных звеньев планетарного механизма, ось вращения которого совпадает с осью вращения водила.
Центральное колесо, выполняющее роль входного звена планетарной группы, образует с водилом низшую вращательную кинематическую пару, которая предписывает ведущему звену планетарной группы строго определенный закон относительного вращения с угловой скоростью со к — сок, где сок — угловая скорость абсолютного вращения входного звена группы относительно стойки. Это очень важное свойство группы, из которого вытекает уравнение кинематических связей между угловыми скоро-
стями основных звеньев планетарного механизма (центральных колес и водила).
При отсутствии независимых источников движения в планетарной группе Ок — Ок = 0 все зубчатые звенья, смонтированные на водиле, никак не проявляют себя и вращаются только вместе с водилом с угловой скоростью переносного движения Ое = Ок как единое целое звено.
Становятся очевидными два варианта обеспечения относительных движений зубчатых звеньев в планетарной группе.
Первый вариант, когда со к ^ 0 и входное центральное колесо к/ получает движение от независимого (по отношению к водилу) второго источника движения. В этом случае планетарный механизм складывает два независимых вращательных движения (со стороны водила к и входного центрального колеса к/), имеет две степени свободы (Ж = 2) и является дифференциальным планетарным механизмом [6].
Второй вариант, когда Ок = 0 и входное центральное колесо планетарной группы переходит в разряд опорного (неподвижно закрепленного на стойке) центрального колеса. В этом случае планетарный механизм имеет один независимый вход (водило) и один выход (другое центральное колесо или сателлит) и носит название рядового планетарного механизма (Ж = 1).
Таким образом, зубчатые колеса планетарного механизма, объединенные в планетарную группу, «/к — jg» по средством водила, как и рядовые многозвенные зубчатые механизмы, преобразуют заданные относительные параметры входного звена в требуемые относительные параметры выходного звена (как правило, центрального колеса и очень редко, сателлита) путем организации сложных планетарных кинематических связей между входом и выходом (в этом и состоит универсальность механизма). Планетарные кинематические связи гарантируют воспроизведение больших передаточных чисел малым числом зубчатых звеньев и являются одним из главных достоинств планетарных механизмов.
Изложенное позволяет впервые сформулировать важный однозначный вывод, что структурообразующими элементами всех планетарных механизмов являются не один [1 — 5], а два механизма: двухзвенный рычажный (кривошипный) механизм первого класса по Ассуру-Артоболевскому и многозвенный зубчатый механизм на подвижном основании — водиле, именуемый авторами статьи планетарной группой (рис. 1), с одним общим звеном-водилом.
Выделить эти структурообразующие элементы в самостоятельные механизмы без разрушения планетарного механизма как единого неделимого структурного образования не представляется возможным из-за общего их звена — водила, входящего одновременно в структуру рычажного и зубчатого механизмов.
Впервые напрашивается и второй важный вывод: все планетарные механизмы являются рычажно-зубчатыми (кривошипно-
зубчатыми) механизмами ротационного действия со структурообразующими звеньями: водилом к, центральными колесами к/ и сателлитами gj, активно влияющими на кинематику механизма в целом. Возможность тиражирования активно влияющих сателлитов приводит к появлению пассивных подвижных звеньев в структуре планетарных механизмов и является вторым их достоинством, известным в машиноведении как многопоточные передачи мощностного потока с входа на выход.
Многовариантное исполнение планетарных групп, согласно формуле (1), а, следовательно, и планетарных механизмов на их основе ставит целесообразным присваивать им обозначения в строгом соответствии с обозначением структурообразующих звеньев с учетом их количества в структуре.
Например, если в планетарном механизме содержатся два центральных колеса к/ (/ = 2), один сателлит gj (у = 1) и одно водило к, то его следует обозначать как «2к — g — к», а его планетарную группу -«2к — g» или в общем виде соответственно — как «/к — jg — к» и «/к — у£».
Согласно формулам (1) и (2) планетарные группы «/к -, как многозвенные зубчатые механизмы на подвижном основании, допускают разные комбинации между центральными колесами и сателлитами. Это новая впервые вскрытая нами, необозначенная в научно-технической литературе до настоящего времени закономерность структурного образования планетарных механизмов. В подтверждение сказанному укажем на широко распространенную классификацию простейших планетарных механизмов по проф. В.Н. Кудрявцеву [2], в которой сателлиты как структурообразующие звенья вообще не нашли отражения, а механизмы классифицируются только по числу центральных колес на «к — к», «2к — к» и «3к — к» или «3к», заранее предполагая, что в структуре только один активный сателлит. Именно в таком исполнении с одним активным сателлитом они приводятся в научно-технической литературе и широко распространены в технике. Для них отлично разработаны теория функционирования, нормативно-техническая документация, аппарат проектирования [1 — 6] и др.
Сразу заметим, что, согласно рекомендуемому обозначению планетарных механизмов и планетарных групп, последние многовариантны в структурном и конструктивном исполнениях, а поэтому простейшими из них являются неделимые структурные образования с одним водилом.
Подводя итоги вышесказанному, сформулируем общий принцип структурного образования простейших планетарных механизмов: любой простейший планетарный механизм как неделимое структурное образование с одной степенью свободы, формируется из двухзвенного рычажного механизма с одной степенью свободы и размещенного на его ведущем зве-
не — водиле планетарной зубчатой группы — многозвенного зубчатого механизма, состоящего из центральных колес и сателлитов, с одной относительной степенью подвижности, ведущее звено (центральное колесо) которого присоединяется к стойке.
В отличие от стержневого и рычажных механизмов структурное образование планетарных механизмов проводится в два этапа: наслоением зубчатых звеньев на водило рычажного механизма с образованием планетарной группы » ік — ]£’ на первом этапе и присоединением её ведущего звена — центрального колеса к стойке с образованием неделимого структурного образования планетарного механизма » ік — jg — И» на втором.
На рис. 1 представлена иллюстрация метода структурного образования планетарных механизмов » ік — jg — И».
Покажем применение вышеизложенного метода на примерах структурного синтеза известных простейших планетарных передач «2к — И» и «3к — И» по классификации проф. Кудрявцева В.Н. [2].
Рис. 1. Иллюстрация метода формирования рядовых планетарных механизмов » 1к — jg — И»: а — структурообразующий
рычажный механизм; б — неделимые структурообразующие элементы: рычажный механизм и планетарная группа; в — планетарный механизм как неделимое структурное образование
Начнем со структурного синтеза планетарного механизма «2к — g — И» с одновенцовым сателлитом (рис. 2). Он содержит структурообразующие двухзвенный рычажный механизм “стойка — водило И” и трехзвенную планетарную зубчатую группу «2к — g», сформированную на водиле (рис. 2, а). Присоединением ведущего звена в планетарной группе «2к — g» к стойке получаем неделимый четырехзвенный планетарный ме-
ханизм «2к — g — И» (рис. 2, б) с одним внешним и одним внутренним зацеплениями.
Рис. 2. Структурный синтез рядового планетарного механизма «2к — g — И» с одновенцовым сателлитом: а — структурообразующие
двухзвенный рычажный механизм «стойка-водило» и трехзвенная планетарная группа «2к — g», размещенная на его водиле;
б — планетарный механизм «2к — g — И»
как неделимое структурное образование
Аналогичным образом формируются планетарные механизмы с двухвенцовым сателлитом «2к — gl2 — И» (рис. 3) и «3к — gl2 — И» (рис. 4).
Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы
Коробка переключения передач является неотъемлемой частью любого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Назначение коробки передач — это передача и преобразование крутящего момента с двигателя на колеса, а так же осуществление отбора мощности на привода других агрегатов и дополнительного оборудования. Этот процесс позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а так же движение задним ходом. Более того коробка помогает разъединять коленчатый вал двигателя от ведущих колес, что обеспечивает холостой ход автомобиля или его полную остановку.
Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.
С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.
Виды трансмиссий
Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:
1. Механическая коробка переключения передач
2. Автоматическая коробка переключения передач
3. Роботизированная коробка переключения передач
4. Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач
Разберем подробнее каждый тип коробки.
Механическая коробка передач (Механика, МКПП)
Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.
История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.
Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.
Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.
Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом. Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.
· Простая и надежная конструкция
· Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья
· Движение в экономичном режиме
· Недорогое обслуживание
Минусы МКПП:
· Неудобство управления в сложном городском режиме
Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)
Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.
Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.
Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента — это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.
Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.
Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.
Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.
Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.
· Комфорт и удобство управления
· Способность менять передачи при полной мощности двигателя
· Плавность хода во время переключения передач
· Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи
Минусы АКПП:
· Стоимость и периодичность обслуживания
· Больший расход топлива
· Низкий КПД
· Меньшая динамика автомобиля
Роботизированные коробки передач (Роботы)
Роботизированная коробка передач — это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.
Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.
В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.
Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.
Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.
В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:
· С мокрым сцеплением — используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.
· С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.
Плюсы Робота:
· Плавность переключения и хода
· Высокий КПД
· Экономичный расход топлива
· Высокая динамика
· Возможность выбора режима работы трансмиссии
Минусы Робота:
· Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника
· Стоимость обслуживания и ремонта
· Чувствительность к тяжелым дорожным условиям
Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)
Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.
К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.
Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.
Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.
Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT — это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем — сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.
Плюсы Вариатора:
· Переключение передач происходит незаметно, без рывков
· Экономичный расход топлива
· Высокая динамика
Минусы Вариатора:
· Несовместимость с мощными моторами
· Стоимость обслуживания и ремонта
· Большое количество датчиков влияющих на работу CVT
· Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке
Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.
Доступ к сервису временно запрещён
С вашего IP-адреса одновременно поступает очень много запросов.
Такое поведение показалось подозрительным, поэтому мы временно закрыли доступ к сайту.
Возможно, на вашем устройстве есть программы, которые отправляют запросы без вашего ведома.
Что мне делать?
Напишите в службу поддержки через форму обратной связи.
Подробно опишите ситуацию — поможем разобраться, что случилось, и подскажем, как действовать дальше.