Όπως γνωρίζουμε ο κινητήρας παράγει μια ιπποδύναμη η οποία καλήται,πέραν της κίνησης του οχήματος,να ανταπεξέλθει και σε διάφορους άλλους παράγοντες όπως αναβάσεις,ρυμουλκήσεις,φορτία κτλ.Για το λόγω αυτό οι κατασκευαστές τοποθέτησαν το κιβώτιο ταχυτήτων το οποίο μειώνει ή αυξάνει τη ροπή του κινητήρα ωστε αυτός να ανταπεξέλθει στις όποιες συνθήκες χρειαστεί.Η ροπή αυτή μεταδίδεται μέσω του διαφορικού στους κινητήριοιυς τροχούς οι οποίοι μπορεί να είναι 2 ή 4.Για να γίνει αυτή η μεταφορά τόσο το κιβώτιο όσο και το διαφορικό χρησιμοποιούν τα λεγόμενα γρανάζια.
Γρανάζια : Τα γρανάζια είναι ατσάλινοι ή χαλύβδηνοι δίσκοι οι οποίοι φέρουν στην εξωτερική τους περίμετρο οδόντωση η οποία μπορεί να είναι κάθετη,ελλικοειδή ή τύπου ¨V¨ (σπάνια και μόνο σε ακριβές κατασκευές).Για να λειτουργήσουν όμως κατα την εμπλοκή των δοντιών τους δύο γρανάζια πρέπει να έχουν το ίδιο ¨Βήμα¨ Δηλαδή ίδια απόσταση των δοντιών τους στην περιφέρειά τους ωστε κατά την εμπλοκή το ένα δόντι να μπαίνει μέσα στο άλλο κανονικά.
Άρα Βήμα είναι η απόσταση των κέντρων των δοντιών στην περιφέρεια του γραναζιού.
Όπως προείπα τα γρανάζια αυξομειώνουν τη ροπή εμπλεκόμενα μεταξύ τους αυτή η διαφορά που προκύπτει ονομάζεται ¨σχέση μετάδοσης¨
- Σχέση μετάδοσης : Η εμπλοκή δύο γραναζιών ίδιου βήματος αλλά διαφορετικού αριθμού δοντιών (άρα και διαμέτρου) αυξάνει ή μειώνει τη ροπή σε δύο άξονες η αύξηση της ροπής γ'ινεται σε βάρος της ταχύτητας περιστροφής
- Σχέση μετάδοσης.jpg (53.02 KiB) 5299 προβολές
Στα αυτοκίνητα πλέον χρησιμοποιούνται μόνο ελλικοειδή γρανάζια ενω κάποιες εταιρίες υοθετούν κάθετα μόνο στις όπισθεν.Τα ελλικοειδή γρανάζια προσφέρουν μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής,σταδιακή εφαρμογή των δυνάμεων και λιγότερο θόρυβο.
Πίσω τώρα στη σχέση μετάδοσης ενώς αυτοκινήτου.Είπαμε οτι το κιβώτιο είναι το πρώτο μέρος αύξησης της ροπής μέσω των γραναζιών του.Εκεί κάθε ταχύτητα έχει το δικό της ζεύγος και δημιουργεί την δική της σχέση μετάδοσης η οποία αναγράφεται συνήθως στο βιβλίο του κατασκευαστή.Είναι συμαντηκό να μην υπάρχουν μεγάλες αποκλείσεις στις σχέσεις μετάδοσης των ταχυτήτων ωστε να γίνεται σωστά η μεταφορά.Μεγάλες αποκλείσεις θα φέρουν το ¨κρέμασμα¨ ή το ¨σπάσιμο¨ δηλαδή κατα την αλλαγή το αμάξι δεν θα τραβάει ή θα γεμίζει γρήγορα την ταχύτητα αντίστοιχα.
- Σε όλα τα γρανάζια η οδόντωση είναι ελλικοειδή.Η σχέσεις μετάδοσης είναι σταδιακά αυξανόμενες για ομοιόμορφη μεταφορά της ροπής
- Γρανάζια κιβωτίου.jpg (104.98 KiB) 5299 προβολές
Στο κιβώτιο ταχυτήτων υπάρχει συνήθως μια ταχύτητα (συνήθως η 4η ή η 5η) οπου δεν υπάρχει σχέση μετάδοσης δηλαδή δεν παρεμβάλλονται γρανάζια.Αυτό γίνεται διότι αο πρωτεύων άξονας του κιβωτίου συνδέεται απευθείας μς τον δευτερεύων προκειμένου να επιτευχθεί οικονομία,ταχύτητα (σε βάρος της ροπής) και λιγότερος θόρυβος.
Καθώς η ροπή βγαίνει απο το κιβώτιο μεταφέρεται μέσω του κεντρικού άξονα (πισωκίνητα οχήματα*) στον άξονα μετάδοσης οπου εκεί βρίσκεται το διαφορικό.
- Διαφορικό.jpg (84.78 KiB) 5299 προβολές
Το διαφορικό,όπως έχει ξαναειπωθεί,μετατρέπει την κίνηση σε γωνιακή δηλαδή την περιστροφή του διαμήκη κεντρικού άξονα στα εγκάρσια ημιαξόνια κίνησης και απο εκεί στους κινητήριους τροχούς.Η γωνιακή μετάδοση είναι η πιο δύσκολη καθώς πρέπει η ροπή να ματαφερθεί κάθετα και πολλές φορές σε άλλο επίπεδο.Η εμπλοκή των γραναζιών ενος διαφορικού είναι ¨επιστήμη¨ καθώς οι ανοχές και το κεντράρισμα γίνεται με ακρίβεια μικρών του χιλιοστού λαμβάνοντας υπόψη την προφόρτιση των γραναζιών (την ασκούμενη πίεση του ένός στο άλλο)
- Τυπική γωνιακή μετάδοση ο αριθμός των δοντιών των δύο γραναζιών δημιουργεί σχέση μετάδοσης ανεξάρτητη απο την σχέση μετάδοσης των ταχυτήτων στο κιβώτιο
- Γωνιακή μετάδοση.jpg (77.01 KiB) 5299 προβολές
- Η εμπλοκή των γραναζιών ενώς διαφορικού αποτελεί επιστήμη καθώς πρέεπι να μετριθούν και να ληφθούν υπ΄όψη πολλές παράμετροι
- Μετάδοση διαφορικού (σχέδιο).jpg (92.38 KiB) 5299 προβολές
Τα διαφορικά φέρουν στα γρανάζια τους ελλικοειδής οδωντώσεις καθώς προσφέρουν
- Μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής μεταξύ των δοντιών που συμμένει καλύτερη και πιο ομαλή κατανομή της ροπής
- Αθόρυβη λειτουργία (σε σχέση με τη κάθετη οδόντωση)
- Ευκαίρια στην ελαφριά μετατόπηση του πηνίου προς τα πάνω σε σχέση με την κορώνα για ακόμα μεγαλύτερη επαφή και περιορισμό των δυνάμεων επαφής
- Τα πλεονεκτήματα μιας ελλικοειδής οδόντωσης
- Μετάδοση διαφορικού (λεπτομέρια).jpg (55.81 KiB) 5299 προβολές
- Μετάδοση διαφορικού.jpg (52.32 KiB) 5299 προβολές
Τα δύο γρανάζια της γωνιακής μετάδοσης του διαφορικού ονομάζονται πηνίο ή πηνιό για το γρανάζι του κεντρικού άξονα και κορώνα για το γρανάζι που δένει στο γκρούπ
- Πηνιό ή Πηνίο.jpg (37.98 KiB) 5299 προβολές
- Κορόνα.jpg (49.26 KiB) 5299 προβολές
Η διαφορά ταχύτητας περιστροφής των δύο αυτών γραναζιών ονομάζεται ¨Σχέση διαφορικού ή Τελική σχέση μετάδοσης διαφορικού μιας και η ροπή μετά το διαφορικό παραμένει σταθερή¨.Η τελική σχέση διαφορικού επίσης αναγράφεται στο βιβλίο του κατασκευαστή.
Έτσι αν κάποιος διαβάσει στο forum οτι κάποιος έχει βήμα 8:41 στο διαφορικό του συμαίνει οτι έχει 8 δόντια στο πηνίο και 41 δόντια στη κορώνα διαιρώντας τα δόντια κορώνας/πηνίου βρίσκει οτι η σχέση μετάδοσης διαφορικού είναι 5,125 δηλαδή για μία περιστροφή της κορώνας απαιτούνται 5,125 περιστροφές του πηνίου.Να ληφθεί υπ΄όψη οτι και το ¨πείραγμα¨ της σχέσης του διαφορικού πρέπει να γίνεται με γνώμωνα τις σχέσεις του κιβωτίου,των ημιαξονίων και γενικά όλων εκείνων των εξαρτημάτων τα οποία θα μεταφέρουν την ροπή καθώς η μεγάλες δυνάμεις στρέψης που θα προκείψουν μπορει να τα καταστρέψουν.
Μεγάλες σχέσεις μετάδοσης δίνουν ροπή εις βάρος πάντα της ταχύτητας περιστροφής (άρα και της τελικής ενός οχήματος) οπότε ξεχάστε τα κοντέρ.
Τα γρανάζια είναι χυτά απο μαντεμί με βαφή για σκληρώτητα και επεξεργασία σε ρεκτιφιέ και τόρνους για φινίρισμα.Υπάρχουν και γρανάζια που κατασκευάζονται σε φρεζες τα οποία όμως είναι για ελαφρυές εργασίες.
*( Στα προσθιοκίνητα οχήματα δεν υπάρχει κεντρικός άξονας μετάδοσης αλλά ένα ζεύγος ίδιων γραναζιών το οποίο μεταφέρει την κίνηση απο το κιβώτιο στο διαφορικό η ίδια οδόντωση στα γρανάζια τους επιτρέπει να περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα άρα η σχέση μετάδοσης είναι 1:1)
? Updates every