Transmisia automobilului

Transmisia are rolul de a transmite momentul motor la rotile motoare,
modificandu-i, in acelasi timp, si valoarea in functie de marimea rezistentelor la inaintare.
Transmisia este compusa din:
-ambreiaj
-cutia de viteze
-transmisia longitudinala
-transmisia principala (angrenajul in unghi),
-diferential
-arborii planetari
-transmisia finala.

Ambreiajul face parte din transmisia automobilului si este intercalat între motor şi cutia de viteze, permite la pornirea automobilului cuplarea progresiva a motorului care se afla in functiune , cu celelalte organe ale transmisiei, care in acel moment stau pe loc. Permite cuplarea si decuplarea in timpul mersului automobilului a motorului cu transmisia, la schimbarea treptelor de viteze. Protejeaza la suprasarcini celelalte organe ale transmisiei.

Ambreiajul trebuie sa indeplineasca anumite conditii, si anume:
-sa permita decuplarea completa a motorului de transmisie pentru ca schimbarea treptelor de viteza sa se faca fara socuri;
-sa necesite la decuplare eforturi reduse din partea conducatorului;
-sa asigure in stare cuplata o imbinare perfecta (fara patinare) intre motor si transmisie;
-sa permita eliminarea caldurii care se produce in timpul procesulul de cuplare (ambreiere) prin patinarea suprafetelor de frecare;
-sa permita cuplarea suficient de progresiva pentru a se evita pornirea brusca de pe loc a automobilului;
-sa fie cat mai usor de intretinut si reglat
-sa ofere siguranta in functionare.



Ambreiajul mecanic cu un singur disc
1- volant; 2- discul condus al ambreiajului; 3- placa de presiune;
4- urechile placii de presiune; 5- urechile din carcasa placii de presiune; 6- parghiile de debreiere; 7- mansonul rulmentului de presiune;
8- rulmentul de presiune; 9- arcurile ambreiajului; 10- garniture termoizolanta;
11- carcasa placii de presiune; 12- orificii de evacuare a uleiului

Ambreiajele se clasifica dupa:
-principiul de functionare
-dupa tipul mecanismului de actionare.

Dupa principiul de functionare, ambreiajele pot fi:
-mecanice (cu frictiune)
-hidrodinamice
-combinate
-electromagnetice.
Dupa tipul mecanismului de actionare, ambreiajele pot fi:
-cu actionare mecanica
-hidraulica
-pneumatica
-electrica.



Ambreiaj cu comanda hidraulica
1- pedala ambreiajului; 2- tija pompei centrale; 3- cilindrul pompei; 4- pistonul pompei;
5- arcul pistonului; 6- conducta; 7- cilindru receptor; 8- pistonul cilindrului receptor; 9- tija cilindrului receptor; 10- furca de debreiere; 11- surub de reglaj; 12- arc; 13- arcul pedalei; 14- arc; 15- discul condus;
16- placa de presiune; 17- arcul ambreiajului; 18- parghie de debreiere; 19- surub;
20- mansonul si rulmentul de presiune; 21- carcasa ambreiajului; 22- carcasa discului de presiune

Ambreiajul mecanic functioneaza pe baza fortelor de frecare care apar intre doua sau mai multe perechi de suprafete sub actiunea unei forte de apasare.
(ex. disc de ambreiaj, placa de presiune, volant)
Partile componente ale unui ambreiaj mecanic sunt grupate astfel:
-partea conducatoare
-partea condusa
-mecanismul de actionare.
Partea conducatoare a ambreiajului este solidara la rotatie cu volantul motorului, iar partea condusa cu arborele primar al cutiei de viteze.
Ambreiajele mecanice utilizate se clasifica dupa mai multe criterii;
-dupa forma geometrica a suprafejelor de frecare, pot fi:
-cu discuri, (cele mai raspandite la autovehicule),
-cu conuri
-speciale.
-dupa numarul discurilor conduse, pot fi:
-cu un disc (monodisc),
-cu doua discuri
-cu mai multe discuri.
-dupa numarul arcurilor de presiune si modul de dispunere a lor pot fi:
-cu mai multe arcuri dispuse periferic
-cu un singur arc central (simplu sau tip diafragma)

-dupa modul de obtinere a fortei de apasare, pot fi:
-simple (cu arcuri),
-semicentrifuge
-centrifuge.
-dupa tipul mecanismului de actionare, pot fi cu actionare:
-mecanica
-hidraulica
-cu servomecanisme
-automata

Ambreiajul monodisc cu arcuri periferice datorita constructiei simple si a greutatii reduse este cel mai des folosit.
Ambreiajul monodisc cu arc central tip diafragma are diafragma formata dintr-un disc de otel subtire, prevazut cu taieturi radiale. Arcul diafragma indeplineste functia arcurilor periferice cat si functia parghiilor de decuplare.

Mecanismele de actionare a ambreiajului pot fi:
-neautomate (mecanic sau hidraulic)
-automate (vacuumatic sau electric)

Cutia de viteze (schimbatorul de viteze)

Cutia de viteze are rolul de modifica forta de tractiune autovehiculului in functie de marimea rezistentei la inaintare. Motoarele cu ardere interna a automobilelor permit o variatie limitata a momentului motor, respectiv a fortei de tractiune. Din aceasta cauza, automobilele echipate cu motoare cu ardere interna trebuie sa fie prevazute cu cutie de viteze cu scopul:
-sa permita modificarea forfei de tractiune in functie de variatia rezistentelor la inaintare;
-sa realizeze intreruperea indelungata a legaturii dintre motor si restul transmisiei in cazul in catre automobilul sta pe loc cu motorul in functiune;
-sa permita mersul inapoi al automobilului, fara a inversa sensul de
rotatie al motorului.



Cutia de viteze
1- arbore ambreiaj;
2-arbore primar;
3- arbore secundar;
4,5,6,8- roti pentru treptele de mers inainte solidare pe arborele primar;
7,12- roti pentru treapta de mers inapoi;
9,10,11,13- roti pentru treptele de mers inainte, libere pe arborele secundar;
14- sincronizator pentru treptele a I-a si a II-a;
15-sincronizator pentru treptele a III-a si a IV-a;
16- pinionul conic al transmisiei principale;
17- diferential;

Cutia de viteze a unui automobil trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:
-sa prezinte o constructie simpla, rezistenta si sa fie usor de manevrat;
-sa prezinte o functionare fara zgomot si sa aiba un randament cat mai ridicat;
-sa aiba o rezistenta mare la uzare;
-sa fie usor de intretinut;
-sa asigure calitati dinamice si economice bune;
-sa prezinte siguranta in timpul functionarii.

Clasificarea cutiilor de viteze se poate face:
-dupa modul de variatie a raportului de transmitere
-dupa modul de schimbare a treptelor de viteze.

Dupa modul de variatie a raportului de transmitere, cutiile de viteze pot fi:
-cu trepte (etaje), la care variatia raportului de transmitere este discontinua;
-continue sau progresive, care asigura intre anumite limite o variatie continua a raportului de transmitere.

Dupa felul miscarii axei arborilor, cutiile de viteze cu trepte pot fi:
-cu axe fixe (simple), la care arborii au axa geometrica fixa;
-planetare, la care axele unor arbori ai cutiei de viteze au o miscare in jurul unui ax central.

Dupa numarul treptelor de viteza, cutiile de viteze pot fi cu trei, patru, cinci, sase sau chiar mai multe trepte.
Dupa modul de schimbare a treptelor de viteze, cutiile de viteze pot fi:
-cu actionare directa
-cu actionare semiautomata
-cu actionare automata.

La solutiile constructive (totul in fata sau totul in spate) se utilizeaza cutii de viteza normale cu doi arbori. In acest caz transmisia cardanica este eliminata din transmisia automobilului.
La cutiile de viteze cu doi arbori, momentul se transmite de la ambreiaj la arborele primar 1 si de aici, prin una din perechile de roti, la arborele secundar 14. Pinionul conic 15 al arborelui secundar (pinionul de atac) angreneaza direct cu coroana dintata a diferentialului. Cuplarile diferitelor viteze se fac cu ajutorul mecanismelor de cuplare 7 si 10, precum si cu roata mobila 11.

Diferitele trepte de viteze se realizeaza astfel.
-viteza a I-a: roata 2 se cupleaza cu roata 11
-viteza a II-a: roata 3 se cupleaza cu roata 9
-viteza a III-a: roata 4 se cupleaza cu roata 8
-viteza a IV-a: roata 5 se cupleaza cu roata 6
-mersul inapoi: se cupleaza rotile 2-11-12-13












Schema cinematica a cutiei de viteze cu doi arbori
1- arbore primar; 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 13- roti dintate;
7, 10- mecanisme de cuplare; 14- arbore secundar; 15- pinion conic

Reductorul - distributor

Rolul reductorului-distribuitor. Automobilele destinate sa lucreze in conditii grele de drum sau pe terenuri accidentate au de invins rezistente mari si pentru a folosi intreaga greutate a lor drept greutate aderenta acestea se construieasc pe toate puntile motoare.



Reductorul distribuitor
1- flansa; 2- arbore primar; 3- pinionul arborelui primar; 4- pinionul arborelui secundar pentru puntea spate; 5- arbore secundar;
6- tamburul franei de mana; 7, 11- roti dintate de pe arborele intermediar; 8- roata dintata de pe arborele secundar al puntii fata; 9- carter;
10- arborele secundar; 12- arborele intermediar
13- mufa de cuplare a puntii fata;



Pentru transmiterea momentului motor la toate puntile motoare, automobilele sunt echipate cu un distributor sau cu un reductor-distribuitor.
Distribuitorul are rolul de a distribui momentul motor la puntile motoare si in acelasi de timp a-l si modifica.
Prin marimea raportului de transmitere si folosirea integrala a greutatii sale ca greutate aderenta, automobilul va putea sa urce pante de 50-60% va putea trece prin terenuri grele etc.

Clasificarea reductoarelor-distribuitoare.

Din punct de vedere constructiv reductoarele-distribuitoare pot fi:
-cu dispozitiv de decuplare a puntii motoare anterioare
-cu diferential interaxial
-cu cuplaj unidirectional (unisens),

Transmisia cardanica serveste la transmiterea miscarii de la arborele secundar al cutiei de viteze la axul rotilor motoare ale automobilului, unghiul dintre aceste doua axe fiind variabil.



Transmisie cardanica cu articulatie rigida cu viteza unghiulara variabila
1- furca glisanta; 2- cap canelat; 3- teava arborelui cardanic; 4- furca; 5- flansa; 6- crucea cardanului;
7- rulment; 8- inel de siguranta; 9- garniture; 10- furca; 11- piulia; 12- garniture; 13- inel despicat;
14- ungator; 15- furca

Variatia unghiului se datoreaza faptului ca puntea din spate nu este legata de cadrul automobilului, ci este suspendata pc arcuri, avind astfel posibilitatea de a-si schimba pozitia fata de cadru la cea mai mica incovoiere a arcurilor.
Transmisia cardanica se compune din:
-articulatiile cardanice
-arborele cardanic
-sprijinirile intermediare.

Articulatiile cardanice sunt mecanismele de legatura dintre doi arboti care se rotesc, axele acestora facand un anumit unghi intre ele.



Articulatie cardanica sincrona cu bile
1- arbore planetar; 2- arbore condus;
3, 4- furci; 5- lacas sferic;
6- bile de actionare; 7- bila centrala;
8, 9- stifturi; 10- orificiu;

Din punct de vedere constructiv, articulatiile cardanice se clasifica in:
-articulatii cardanice rigide
-articulatii cardanice elastice
Dupa viteza unghiulara care se obtine la arborele condus, articulatiile cardanice clasifica in:
-articulatii cardanice cu viteza unghiulara variabila
-articulatii cardanice cu viteza unghiulara constanta.

Arborele cardanic este confectionat dintr-un tub de otel care la capatul dinspre cutia de viteze are presat si sudat un cap canelat iar la capatul celalalt are sudata furca articulatiei cardanice de la arborele transmisiei principale.

Transmisia principala are rolul de a mari momentul motor transmis la rotile motoare. De asemenea, transmisia principala transmite momentul de la arborele cardanic situat intr-un plan longitudinal al automobilului la semiarborii planetari, situati intr-un plan transversal.












Schema cinematica de organizare a transmisiei principale simple
1- rulment; 2- pinion conic (pinion de atac); 3- coroana dintata;
4- lagar de rulmenti; 5, 8- arbore planetar; 6- suruburi;
7- carcasa diferentialului; 9- flansa;

Dupa numarul treptelor de schimbare a momentului motor transmisiile principale se impart in:
-transmisii principale simple
-transmisii principale duble
Dupa tipul angrenajelor transmisiile principale se impart in:
-transmisii principale cu angrenaj conic
-transmisii principale cu melc si roata melcata

Diferentialul

Destinatia diferentialului. La deplasarea automobilului in viraj, roata motoare exterioara parcurge un spatiu mai mare decat roata motoare interioara virajului. Diferentialul este mecanismul care permite ca rotile motoare ale aceleiasi punti sa se roteasca cu viteze unghiulare diferite, dand astfel posibilitatea ca la deplasarea automobilului in viraje sa parcurga spatii de lungimi diferite.



Schema diferentialului
1- coroana diferentialului; 2- caseta satelitilor;
3- axa satelitilor; 4- satelitii; 5- pinioane planetare;
6- axe planetare;
7- roti motoare; 8- pinion de atac

Arborii planetari

Destinatia si clasificarea arborilor planetari. Arborii planetari servesc la transmiterea momentului motor de la diferential la rotile motoare sau la pinioanele conducatoare ale transisiei finale.
Clasificarea arborilor planetari se face dupa solicitarile la care sunt supusi. Solicitarile arborilor planetari depind de modul de montare a capatului lor exterior in carterul puntii motoare.
In functie de modul de montare al arborilor planetari in carterul puntii motoare, ei se impart in:
-total descarcati
-semiincarcati
-total incarcati

Arborii planetari total descarcati sunt solicitati numai la torsiune de catre momentul motor. In acest caz butucul rotii motoare se monteaza prin intermediul a doi rulmenti conici pe trompa carterului puntii din spate. In aceasta situatie, solicitarea la incovoiere este preluata numal de carterul puntii mo¬toare. Solutia cu arbori planetari total descarcarcati se utilizeaza la autocamioane si autobuze.

Arborii planetari semiincarcati se monteaza printr-un rulment dispus intre butucul rotii si carterul puntii motoare. Acesti arbori sunt solicitati la torsiune de momentul motor si partial la incovoiere. Aceasta solutie se utilizeaza la autoturisme si la autocamioane usoare.

Arborii planetari total incarcati se sprijina printr-un rulment, montat intre arbore si carterul puntii motoare. Acesti arbori sunt solicitati atat la torsiune cat si la incovoiere. Solutia se utilizeaza in special la autoturisme.

Trasmisia finala amplifica momentul motor transmis rotilor si in acelasi timp, contribuie la micsorarea solicitarilor organelor transmisiei dispuse inaintea ei.
Transmisia finala se utilizeaza la automobilele la care raportul de transmitere al transmisiei pricipale, rezultat prin calcul, are o valoare prea mare. Din cauza limitarii dimensiunilor de gabarit a transmisiei principale se recurge la transmisia finala dispusa dupa diferential. Transmisiile finale se utilizeaza la unele autotobuze si autocamioane grele.

Clasificarea transmisiilor finale.

Transmisiile finale se clasifica dupa:
-numarul de trepte
-locul de amplasare
-tipul angrenajului.
Dupa numarul treptelor, transmisiile finale pot fi:
-simple
-duble.
Dupa locul de amplasare, transmisiile finale pot fi:
-dispuse langa diferential
-dispuse langa rotile motoare
Dupa tipul angrenajului transmisiile finale pot fi:
-cu roti dintate
-cu arbori
-cu axe fixe
-planetare

Constructia transmisiei finale. La automobile se utilizeaza transmisii finale simple, cu roti dintate cu arbori cu axe fixe, plasate langa rotile motoare. Unele automobile folosesc transmisii finale de tip planetar.

Carterul puntii din spate
Destinatia si conditiile impuse carterului puntii din spate. Carterul puntii spate are rolul de a transmite sarcina verticala de la cadru la roti si in acelasi timp de a transmite fortele de la rotile motoare la cadrul automobilului sau la caroserie. In acelasi timp, carterul trebuie sa asigure o functionare corespunzatoare organelor transmisiei montate in interiorul sau.