Преимущества и недостатки прямозубых зубчатых колесПреимущества и недостатки прямозубых зубчатых колес
Вы, наверное, уже знаете, что они делают ракетку, но каковы плюсы и минусы прямозубых шестерен?
Обычно используемые только в автоспорте, прямозубые шестерни представляют собой интересную альтернативу обычной коробке передач. Известный своим характерным криком и неудобным использованием, это установка передачи, с которой большинство из нас никогда не соприкоснется.
Кто они такие?
Название объясняет все это на самом деле, настоящие зубья шестерен направлены прямо из центральной точки шестерни, а не образуют спиральную форму, как стандартные шестерни почти в любом другом дорожном автомобиле на планете. Вместо того, чтобы красиво закручиваться по спирали вокруг центральной оси шестерни, они выступают наружу; больше похоже на звездочку на мотоцикле.
Как они работают?
Основным преимуществом использования прямозубых зубчатых колес является то, что они не создают осевой нагрузки. Эта «сила тяги» создается скользящим контактом между зубьями косозубых шестерен. Эта боковая сила прикладывается к входному валу коробки передач, который в конфигурациях с передним приводом затем преобразуется в карданные валы. Это значительно ограничивает величину крутящего момента, который может быть приложен к шестерням до того, как произойдет отказ других компонентов.
Таким образом, прямозубые зубчатые колеса эффективно позволяют размещать в автомобиле гораздо более крупные силовые агрегаты без риска разрыва выходных валов и других подшипников, что обеспечивает больший коэффициент безопасности внутри самой трансмиссии.
Есть ли другие преимущества и недостатки?
Прямозубая передача по своей природе более эффективна, чем косозубая. Осевая нагрузка, создаваемая косозубыми зубчатыми колесами, только снижает выходную энергию трансмиссии вместе с увеличением трения, и, следовательно, происходят потери энергии из-за тепла.
Прямозубые шестерни также намного проще собирать, и они вызывают менее катастрофические отказы, когда они выходят из строя из-за их простой конструкции. Корпуса и валы трансмиссии, предназначенные для тяжелых условий эксплуатации, должны использоваться с косозубыми шестернями, чтобы трансмиссия могла выдерживать дополнительную осевую нагрузку, поэтому прямозубые шестерни значительно снижают вес, что чрезвычайно важно в автоспорте.
Недостатки заключаются в их удобстве и эксплуатации.Они, естественно, создают чертовски много шума; косозубые шестерни зацепляются друг с другом небольшими сегментами за раз, в то время как прямозубые зубья находятся в контакте друг с другом полностью и в течение более длительного периода времени, что создает очень характерный звук. Работа шестерен также довольно жесткая при прямолинейном резе; кажется, что шестерни «встают» на место после каждого переключения, и это может затруднить плавное трогание с места или получение приличного запуска.
Технически, при сравнении зуба с зубом, косозубая шестерня может нести большую нагрузку, поскольку она расположена по диагонали на шестерне (при условии, что размер зуба эквивалентен). Это означает, что он распределяет приложенные к нему силы намного эффективнее, чем более слабый вертикальный зуб.
Несмотря на то, что в наши дни практически во всех автомобилях используются стандартные косозубые зубчатые передачи, в автоспорте все еще есть приложения, в которых используются прямые зубчатые передачи. Еще в расцвете гонок на спортивных автомобилях (1950-е и 60-е годы) Стирлинг Мосс и Стив МакКуин привели Остина Хили «Себринг» Спрайты к 3-му и 9-му местам почтительно в 4 часах Себринга, гонке специально для автомобилей до 1000cc. Эти маленькие карманные ракеты были оснащены прекрасными четырехступенчатыми коробками передач с прямой передачей, и один такой автомобиль был добросовестно восстановлен фаворитом CT Фаззом Таунсендом в последней серии Car S.O.S.
Многие энтузиасты автоспорта в наши дни переоборудуют свои автомобили на прямозубые передачи для большей эффективности при интенсивной езде, как вы можете видеть (или скорее слышать) ниже на этом переделанном гоночном автомобиле BMW E36 320i.
Видео от пользователя Reddit r3compile
Я бы не стал спешить на eBay в поисках прямозубого редуктора для ежедневного вождения, но об этом, безусловно, стоит подумать, если у вас есть запасное трековое оружие!
Какая разница?
Для наших целей мы собираемся придерживаться автомобилей с задним приводом, чтобы все было просто.
Цельный задний мост
Цельная ось — это то, к чему большинство из нас привыкло в мире классических автомобилей.9-дюймовые дифференциалы Ford, 12-Bolt GM и 8 3/4-дюймовые дифференциалы Mopar являются примерами сплошных задних мостов. В самом кожухе моста используются цельные трубы, которые проходят по всей ширине автомобиля, и оба колеса будут прикреплены к узлу оси. Затем ось в сборе удерживается на месте эфирными листовыми рессорами или 4-рычажной системой.
Неразрезная ось — чрезвычайно простая установка, которая долгое время использовалась для маслкаров. Эта система очень жесткая и долговечная, что делает ее идеальной для автомобилей с большой мощностью, движущихся по прямой.
Независимая задняя подвеска
В основе независимой задней подвески лежит уникальная ось. Цельная ось намного проще и обычно использует меньше деталей, в то время как независимая задняя «ось» немного сложнее. При независимой задней подвеске сам корпус дифференциала будет удерживать только зубчатый венец и корпус дифференциала. Корпус оси будет установлен в транспортном средстве с использованием так называемой люльки. На этой опоре также будут крепиться рычаги задней подвески. Используются оси равных угловых скоростей, которые не имеют защитного кожуха; они также имеют суставы, позволяющие им артикулировать. Это действительно то, что позволяет одному колесу двигаться вверх и вниз, не затрагивая другое, и это то, что определяет независимую заднюю подвеску.
Эти устройства используются на современных автомобилях, поскольку они позволяют колесам двигаться независимо друг от друга, что идеально подходит для работы в поворотах или на неровных поверхностях.
Плюсы и минусы установки шестерен 4.10 и диагностика проблем с трансмиссией
Чтобы представлять серьезную угрозу на дрэг-треке, необходимо повысить передачу как минимум до 4-10 передач. Большинство последних моделей Mustang и многие другие спортивные автомобили оснащены стандартными шестернями 3,55 в заднем дифференциале, однако, добавив шестерни 4,10, они могут эффективно сократить время сопротивления и быстрее передать большую мощность на колеса.
Передаточное отношение имеет большое значение для того, как ваш автомобиль ведет себя под нагрузкой. Передаточное число — это отношение того, сколько раз ваш двигатель должен повернуть коленчатый вал, чтобы задние колеса повернулись на один оборот. Следовательно, чем выше передаточное число (4,10 передачи по сравнению с 3,55 передачи), тем выше передаточное число и тем больше число оборотов перед поворотом задних колес. Это соответствует большему количеству мощности, передаваемой на колеса.
Установка передач 4.10 улучшает характеристики автомобиля на трассе, но оказывает незначительное влияние на движение по шоссе. Если ваш автомобиль оснащен повышающей передачей, вы можете даже не заметить разницы в расходе бензина с новой более высокой передачей. В зависимости от трансмиссии, которую вы установили, вы даже можете отрегулировать общую передачу так, чтобы главная передача вашего автомобиля была почти такой же в повышающей передаче, но позволяла вам использовать преимущества новой передачи на более низких передачах трансмиссии. .
Основные негативные стороны установки 4.10 передач кроются в выполнении доработок трансмиссии в целом. Если передача в вашем дифференциале значительно изменена, то, вероятно, будет затронута калибровка спидометра, что сделает ваш спидометр неточным. Новая передача также может повлиять на точки переключения коробки передач (на автоматических коробках передач, но это не проблема для механических коробок передач). Индивидуальная настройка в квалифицированном скоростном магазине обычно является хорошим решением обеих этих проблем.
Переключение с набора передач 3,55 или 3,73 на 4,10 немного повлияет на расход топлива, так как ваш двигатель будет вращаться больше раз, чтобы один раз повернуть задние колеса. В большинстве случаев вы можете ожидать снижения расхода топлива на 1–2 мили на галлон.
Кроме того, есть несколько контрольных признаков, которые могут указывать на неисправность механической или автоматической коробки передач. Как в автоматической, так и в механической коробках передач идеальна плавность хода.Странные шумы и резкое переключение передач могут быть первым признаком того, что что-то начинает выходить из строя внутри. Принятие быстрых мер, когда все начинает казаться немного забавным, может помочь свести счета за ремонт к минимуму.
В механической коробке передач скрежет, возникающий при переключении передач, может быть результатом износа синхронизатора. Это также может быть признаком низкого уровня жидкости, поэтому проверка уровня жидкости при первых признаках шума является мудрым шагом.
Механическая коробка передач, в которой трудно включить передачу, может иметь проблемы с рычажной системой, соединяющей рычаг переключения передач с коробкой передач. В некоторых автомобилях эти рычаги можно перенастроить, чтобы восстановить безотказное переключение передач. Это также может указывать на проблему с гидравлической системой сцепления, поэтому может потребоваться небольшое устранение неполадок, чтобы найти настоящего виновника.
На проскальзывание сцепления обычно указывает увеличение оборотов двигателя без увеличения скорости автомобиля. К счастью, есть простой тест для проверки этого состояния. Он проводится путем ускорения от низких оборотов до диапазона максимальной мощности двигателя (где он обеспечивает оптимальную мощность и крутящий момент) на четвертой передаче. Свободное использование дроссельной заслонки в таких ситуациях, как правило, приводит к проскальзыванию слабого сцепления без какого-либо реального риска повреждения.
Автоматику немного сложнее диагностировать. Как и в случае с их аналогами с ручным управлением, резкое увеличение числа оборотов во время ускорения может указывать на проскальзывание сцепления. Поскольку в автоматах используется несколько разных сцеплений, проблема может быть связана с одной передачей.
Чрезмерно грубые переключения на всех передачах также могут указывать на проблемы. К счастью, современная автоматика управляется компьютером, а это значит, что ее можно опросить с помощью сканера технического специалиста. Это отличный способ начать диагностику любой проблемы смены.
Подавляющее разнообразие конструкций и конфигураций трансмиссии означает, что качество и ощущение переключения будут сильно различаться от автомобиля к автомобилю.Вот почему важно знать, как работает конкретная коробка передач (механическая или автоматическая). Если что-то кажется неправильным в автомобиле, который вы используете каждый день, скорее всего, что-то не так. Если таким вопросам будет уделено безотлагательное внимание, ранние действия могут уменьшить будущие головные боли.
Вариатор против автоматической коробки передач — в чем разница?
Бесступенчатая трансмиссия (Continuously Variable Transmission) — это, по сути, автоматическая трансмиссия с бесконечными передаточными числами (или передачами/скоростями), а не с установленным количеством передач/скоростей автоматической трансмиссии, которое в современной автоматической трансмиссии колеблется от шести до 10.
Как вариатор, так и автоматическая коробка передач будут выглядеть и ощущаться почти одинаково на дороге.
Опыт использования и вождения вариатора будет почти идентичен опыту с автоматической коробкой передач, тем более, что новые вариаторы лучше имитируют поведение автоматической коробки передач.
Одно из решений, которое нужно принять, — купить автомобиль с вариатором или обычной автоматической коробкой передач. Оба этих типа трансмиссии имеют свои плюсы и минусы, и важно понимать, что они из себя представляют и как они могут повлиять на управляемость автомобиля. Знание различий между ними поможет вам сделать правильный выбор в автосалоне.
Преимущества вариатора
Лучшая экономия топлива
Одним из наиболее актуальных и желательных преимуществ бесступенчатых трансмиссий является то, что они расходуют больше бензина, чем ручные или автоматические.
Поскольку вариаторы не ограничены фиксированным передаточным числом, они постоянно работают с максимальной эффективностью в зависимости от скорости автомобиля и дорожных условий. Двигатель автомобиля редко будет работать на более высоких оборотах, чем должен. Во внутренней работе двигателя нет лишних движений, и он всегда будет иметь правильное соотношение.
Эти факторы помогают бесступенчатым трансмиссиям достигать максимальной экономии топлива и тратить меньше энергии, чем трансмиссии с обычным редуктором. Вот почему их часто можно найти в автомобилях эконом-класса или автомобилях, ориентированных на экономию топлива, таких как гибриды.
Более легкий
Еще один способ, с помощью которого трансмиссия CVT может способствовать увеличению расхода топлива вашего автомобиля, заключается в том, что они сравнительно легкие. Они не так много весят, потому что в них не так много движущихся частей или гидравлической жидкости, как в обычных трансмиссиях. Это может сэкономить деньги на бензине из-за лучшей топливной экономичности, но также может сделать ваш автомобиль намного быстрее и улучшить управляемость, особенно на компактном автомобиле.
Более плавная работа
Бесступенчатая трансмиссия также невероятно плавная и обеспечивает легкую и комфортную езду. Кроме того, поскольку во время движения нет резких переключений передач, автомобиль с вариатором не будет испытывать рывков, возникающих при переключении передач при ускорении. Для некоторых это повышает комфорт автомобиля при резком ускорении. В первую очередь поэтому такие автомобили, как Subaru Outback, Honda Accord и компактные внедорожники, такие как Nissan Rogue и Honda CR-V, — ни один из которых не известен своей скоростью — обычно оснащаются вариаторами.
Недостатки вариатора
Менее привлекательный опыт вождения
В то время как бесступенчатая трансмиссия обеспечивает очень плавную езду, многие люди находят вождение не таким захватывающим. Некоторые водители предпочитают чувствовать мощность двигателя и то, как она меняется при переключении передач автомобиля. Традиционные трансмиссии имеют очень четкое ощущение и предлагают гораздо более классический опыт вождения, чем то, что может предложить вариатор. Если вы предпочитаете чувствовать работу автомобиля во время вождения, то автоматическая коробка передач может быть правильным выбором.
Бесступенчатые трансмиссии также могут быть невероятно громкими по сравнению со стандартными трансмиссиями. Когда вы увеличиваете обороты двигателя, звук движущихся ремней гораздо более заметен, чем звук переключения передач в автоматической коробке передач. Некоторых это отталкивает, и им не нравится, что они слышат работу трансмиссии, но не чувствуют ее, как с автоматической коробкой передач.Тем не менее, автоматическая коробка передач с традиционным редуктором — лучший выбор, если вы ищете более тихую атмосферу внутри, не слышно, как двигатель работает на более высоких оборотах (оборотов в минуту).
Дорого в ремонте
Бесступенчатые трансмиссии могут быть менее сложными механически, чем обычная автоматическая коробка передач, но это не значит, что с ними легче работать. Они должны быть очень точно откалиброваны, и если вам требуется обслуживание трансмиссии, может быть сложнее найти специалистов по обслуживанию, которые захотят с ними работать. Скорее всего, вам потребуется найти специалистов по вариаторам, которые выполнят ремонт бесступенчатой трансмиссии. Это может стоить вам больше денег, чем вы потратили бы, если бы вам нужно было найти технологию для вашего традиционного автомата.
Преимущества автоматической коробки передач
Лучшее взаимодействие
Автоматические коробки передач обычно имеют гораздо более привлекательный вид, чем вариатор. Это означает, что у них лучше связь между двигателем и водителем, что многие предпочитают. Кроме того, поскольку они обеспечивают фиксированное переключение передач и солидное, привлекательное ощущение, большинство людей считают, что они обеспечивают хорошее отношение к их вождению и поведению автомобиля. Конечно, такой увлекательный опыт вождения доставляет больше удовольствия, но он также может сделать вас лучшим и более безопасным водителем, поскольку вы будете уделять больше внимания выполняемой задаче и самой дороге.
Снижение затрат на ремонт
Стоимость ремонта автоматических коробок передач невелика по сравнению с вариаторами. Поскольку им не требуется такая же интенсивная и точная калибровка, с ними легче работать, и почти любой отдел обслуживания будет иметь инструменты и опыт для этого. Если у вас возникнут проблемы с автоматической коробкой передач, ремонт будет намного дешевле. Кроме того, его будет проще обслуживать, чем вариатор, который может серьезно сократить ваши счета в течение всего времени, пока вы владеете автомобилем.
Возможность повышать и понижать передачу
Многие автомобили с автоматической коробкой передач дают вам возможность переключаться на более высокую или более низкую передачу, если вы находитесь в ситуации, когда вам нужно сделать это. Например, при движении вверх или вниз по склону вы можете отрегулировать передаточное число, чтобы число оборотов в минуту не становилось слишком высоким или низким. Как правило, вы не можете сделать это с вариатором, если он не оснащен специальной функцией овердрайва. С автоматической коробкой передач вы можете настроить передачу в соответствии с местностью, по которой вы едете.
Недостатки автоматической коробки передач
Менее экономичный
Поскольку автоматическая коробка передач зависит от передач, она часто будет иметь неоптимальное передаточное число. Вы в значительной степени застряли с любыми передаточными числами, встроенными в трансмиссию, и если ваша скорость или местность требуют передаточного отношения между передачами, вы будете работать с оборотами двигателя на скорости, которая может быть не лучшей для топлива. эффективность. Именно здесь проявляют себя бесступенчатые трансмиссии, и они будут вашим лучшим вариантом с точки зрения топливной экономичности.
Больше выбросов
Поскольку автоматическая коробка передач не всегда может работать на идеальных оборотах, она также будет производить больше выбросов. Если вы ищете автомобиль, который работает чисто, но не совсем готовы перейти на электромобиль, лучшим выбором будет вариатор. Автоматическая коробка передач может предложить более захватывающий опыт вождения, но она работает не так чисто, как некоторые другие доступные варианты.
Какая трансмиссия в целом лучше?
В то время как автоматические коробки передач по-прежнему являются наиболее распространенным типом в новых и подержанных автомобилях, вариаторы с годами становятся все более популярными. Это связано с тем, что они обеспечивают лучшую производительность и топливную экономичность, что становится все более и более важным. Некоторые люди по-прежнему предпочитают ощущение автоматической коробки передач, но вариаторы лучше для окружающей среды и обеспечивают более плавную и быструю езду, что является хорошим компромиссом и гораздо важнее в долгосрочной перспективе.
С таким количеством вариантов, доступных вам в автосалоне, может быть очень сложно определить, какой из них будет лучшим выбором для вас. Знание различий между основными компонентами, такими как автоматическая или бесступенчатая трансмиссия, имеет важное значение, если вы собираетесь принять правильное решение в зависимости от ваших привычек вождения и того, что вы хотите от автомобиля. Потратив время на то, чтобы узнать все, что можно, вы сможете получить автомобиль, который будет ездить так, как вы хотите, и прослужит вам долгие годы.
Как работает бесступенчатая трансмиссия?
Бесступенчатые трансмиссии имеют особую конструкцию, противоречащую традициям трансмиссий, используемых с начала 1900-х годов. В большинстве автоматических коробок передач используется набор передач, которые меняются в зависимости от скорости автомобиля и дорожных условий, чтобы получить оптимальное передаточное число. Это удерживает двигатель от слишком высоких оборотов и дает вам максимально возможную мощность, когда вам это нужно.
Бесступенчатая трансмиссия не имеет фиксированных шестерен и вместо этого использует два шкива. Один из этих шкивов прикреплен к двигателю, а другой к колесам. Два шкива соединены ремнем, а пространство между ними меняется, что позволяет использовать бесконечное количество передаточных отношений. Существуют также другие типы вариаторов, в том числе тороидальный вариатор, в котором используются диски, и гидростатический вариатор, в котором используется жидкость и насосы для достижения того же эффекта.
Как работает автоматическая коробка передач?
Обычная автоматическая коробка передач делает то же самое, что и вариатор, но совершенно другим способом. Традиционные автоматические трансмиссии используют набор шестерен, которые работают в сочетании с гидротрансформатором и гидравлической системой, чтобы определить правильное передаточное число для скорости, с которой вы едете, и дорожных условий. Гидравлическая система перемещает различные шестерни на место и изменяет передаточное число без участия водителя.
Стандартные автоматические коробки передач являются наиболее распространенным типом в современных автомобилях. В то время как некоторые автомобили по-прежнему производятся с механической коробкой передач, автоматические коробки передач стали использоваться по умолчанию у новых производителей автомобилей. Однако все больше и больше автопроизводителей начинают использовать вариаторы, поэтому важно знать преимущества и недостатки каждого из них, чтобы вы могли сделать правильный выбор для себя и своего стиля вождения.
Как выбрать подходящее передаточное число?
Чтобы выбрать правильное передаточное число для вас, сначала нужно решить, для чего будет использоваться транспортное средство. По умолчанию лучше использовать стандартное передаточное число, так как это обеспечит наилучшую экономию топлива. Однако стандартное передаточное число будет иметь максимальную тяговую способность. Если транспортное средство будет использоваться для буксировки грузов, превышающих стандартную грузоподъемность, или часто с максимальной грузоподъемностью, вам следует выбрать модернизированное более высокое передаточное число. Производитель транспортных средств пытается создать максимально эффективное транспортное средство, поэтому их рекомендации по тяговой способности являются лучшим советом.
Передаточное число осей не является единственным соображением. Современные автомобили предлагают дополнительные передачи для снижения оборотов двигателя при движении на автомобилях с более высоким передаточным числом. Исследуйте это, проводя исследование.
Положительные стороны
Тем не менее, есть некоторые положительные аспекты установки проставок на ваш автомобиль, которые могут оказаться полезными. Вынос колес наружу увеличивает ширину колеи автомобиля. Увеличение ширины колеи также снижает центр крена автомобиля и, следовательно, увеличивает силу поворота, которую автомобиль способен выдерживать через свои шины. Благодаря возможности управления увеличением перегрузки на поворотах это означает, что можно проходить повороты на более высоких скоростях.
Установка проставок на задние колеса означает, что негативные аспекты проявляются в меньшей степени, поскольку на задних колесах отсутствуют эффекты радиуса трения.Поэтому, если ваш автомобиль страдает от избыточной поворачиваемости, установка проставок для колес может быть быстрым и дешевым способом ее уменьшить.
Если вы хотите установить колесные проставки, то мы настоятельно рекомендуем следующие колесные проставки, которые можно посмотреть, нажав на изображение ниже:
