Twój koszyk jest pusty

Zakupy

Sztuka: 0

Razem: 0,00

0

Jak działa skrzynia biegów?

Jak działa skrzynia biegów?

W skrzyni biegów moment obrotowy silnika jest modyfikowany przez zmniejszenie lub zwiększenie prędkości obrotowej.

Technika, zajęcia z gospodarstwa domowego

Etykiety

Dźwignia zmiany biegów, samochód, skrzynia biegów, dźwignia zmiany biegów, przekładnia biegów, prędkość, prędkość obrotowa, koło zębate, Pierścień synchronizator, oś, wsteczny bieg, produkcji samochodów, silnik spalinowy, fizyka, technika, transport

Powiązane treści

Sceny

Położenie skrzyni biegów

  • skrzynia biegów - Ustawia przełożenie pomiędzy silnikiem i wałem napędowym. Przy jej pomocy możemy zmienić liczbę obrotów napędzanego koła podczas jednego obrotu wału korbowego. Na niskim biegu samochód jest mocniejszy, ale prędkość jego jest niska, na wyższym biegu auto jest szybsze i zużywa mniej paliwa, ale przyspiesza wolniej.
  • silnik
  • samochód

Samochód jest napędzany przez silnik o określonej mocy. Jednakże moment obrotowy pochodzący od mocy silnika nie zawsze jest wystarczający do przemieszczenia pojazdu, dlatego musi być zwiększony. Moment obrotowy jest tym większy, im mniejsza jest prędkość obrotowa kół. W przekładni biegów moment obrotowy silnika jest modyfikowany przez zmniejszenie lub zwiększenie liczby obrotów na minutę (RPM). Prędkość obrotową możemy zmienić przez zastosowanie kół zębatych: im mniejsze koło zębate napędza większe koło, tym mniejsza jest prędkość obrotowa koła napędzanego, a więc tym większy jest moment obrotowy.

Konstrukcja

  • dźwignia skrzyni biegów - Kierowca może zmieniać biegi za pomocą tego urządzenia.
  • pedał sprzęgła - Po jego wciśnięciu, połączenie pomiędzy sprzęgłem a skrzynią biegów zostanie przerwane.
  • sprzęgło - Znajduje się między silnikiem a przekładnią biegów. Pomaga w przenoszenia mocy silnika do skrzyni biegów, oraz przerywa połączenie pomiędzy silnikiem a przekładnią podczas zmiany biegów.
  • zbiornik płynu do sprzęgła - Moc silnika jest przenoszona przez energię kinetyczną płynu.
  • wałek sprzęgłowy - Wałek wchodzący do skrzyni biegów.
  • wałek główny - Wałek wychodzący ze skrzyni biegów.
  • wałek pośredni - Wałek potrzebny do zmiany biegów.
  • koła zębate - Uczestniczą w wyborze odpowiedniego przełożenia.
  • przesuwacz - Za jego pomocą poruszamy tuleję przesuwną.

Aby silnik mógł poruszać koła, musi istnieć między nimi połączenie, z możliwością jego przerwania w stosownym przypadku. Funkcję tę pełni sprzęgło. Optymalną prędkość obrotową ustawiamy poprzez wybranie odpowiedniego przełożenia (biegu) kół zębatych w przekładni.

Działanie sprzęgła

  • sprzęgło - Znajduje się między silnikiem a przekładnią biegów. Umożliwia przenoszenie mocy silnika do skrzyni biegów, oraz przerywa połączenie pomiędzy silnikiem a przekładnią podczas zmiany biegów.
  • pedał sprzęgła - Po jego wciśnięciu, połączenie pomiędzy sprzęgłem a skrzynią biegów zostanie przerwane.

Gdy pedał sprzęgła jest wyciśnięty, silnik napędza wałek wejściowy przekładni, a wraz z nim koła. Gdy wciśniemy pedał sprzęgła, silnik obraca się bez napędzania wału przekładni i kół. Wtedy możemy zmienić przełożenie w skrzyni biegów.

Działanie synchronizatora

  • tuleja przesuwna - Można ją przesuwać na wale. Ułatwia zazębianie się kół zębatych podczas zmiany biegów.
  • pierścień synchronizujący - Ułatwia zazębianie się kół zębatych między sobą: wyhamowuje do tej samej prędkości osobne koła o różnej prędkości obrotowej.
  • wałek sprzęgłowy - Wałek wchodzący do skrzyni biegów.

Aby uniknąć zgrzytów i tarcia podczas zmiany biegów, koła zębate muszą być zsynchronizowane, to znaczy, że należy je tak ustawić, aby obracały się z tą samą prędkością. Można to osiągnąć dzięki zastosowaniu pierścienia synchronizującego: za pomocą stożkowych powierzchni ciernych pierścień wyhamowuje i wyrównuje prędkość obrotową poruszających się z różnymi prędkościami dwóch kół zębatych, dzięki czemu zmiana biegów odbywa się bezgłośne i gładko.

Działanie skrzyni biegów

  • dźwignia skrzyni biegów - Kierowca może zmieniać biegi za pomocą tego urządzenia.
  • wałek sprzęgłowy - Wałek wchodzący do skrzyni biegów.
  • wałek główny - Wałek wychodzący ze skrzyni biegów.
  • wałek pośredni - Wałek potrzebny do zmiany biegów.
  • koła zębate - Uczestniczą w wyborze odpowiedniego przełożenia.
  • widelec selektora - Przymocowany do przesuwacza, pomaga przy przełączaniu biegów.
  • tuleja przesuwna - Można ją przesuwać na wale. Ułatwia zazębianie się kół zębatych podczas zmiany biegów.
  • przesuwacz - Za jego pomocą poruszamy tuleję przesuwną.
  • pierwszy bieg
  • drugi bieg
  • trzeci bieg
  • czwarty bieg

W zsynchronizowanych przekładniach wszystkie koła zębate pozostają w ciągłym zazębieniu. Koła zębate na wałku pośrednim są z nim na stałe złączone, natomiast koła zębate na wałku głównym obracają się na swoich łożyskach. Przełączanie biegów następuje poprzez osadzenie danego koła zębatego na wałku głównym, dzięki czemu napęd przechodzi przez to koło zębate.

Podczas ruszania włączamy pierwszy bieg. Wtedy połączony z dźwignią skrzyni biegów przesuwacz wraz z przymocowaną do niego tuleją przesuwną, mocuje pierwsze koło zębate na wałku głównym.

Napęd przechodzi poprzez wałek wejściowy od najmniejszego koła zębatego na wałku pośrednim do największego koła zębatego na wałku. Ponieważ podczas ruszania niezbędny jest duży moment obrotowy, dlatego pierwszy bieg ma największe przełożenie, czyli najmniejsze koło zębate napędza koło największe.

Gdy pojazd osiągnie już pewną prędkość, do utrzymania go w ruchu wystarczy mniejszy moment obrotowy. Stosunek kolejnych stopni przełożenia przekładni jest coraz mniejszy, wielkość kół napędzających i napędzanych jest coraz bardziej zbliżona do siebie. Na drugim biegu, tuleja przesuwna łączy drugie koło zębate z wałkiem głównym, przenosząc tędy napęd.

Na trzecim biegu tuleja przesuwna mocuje trzecie koło zębate do wałka. Napęd przechodzi przez trzecie koło wałka pośredniego i trzecie koło na wałku głównym. Prędkość rośnie, zaś moment obrotowy maleje.

Na czwartym biegu wraz ze spadkiem momentu obrotowego prędkość rośnie. W tym przypadku napęd jest zintegrowany bezpośrednio z wałem wejściowym i wyjściowym, żadne z kół zębatych nie bierze udziału w przenoszeniu napędu, wszystkie mogą się swobodnie obracać.

Prędkość obrotowa wału korbowego silnika jest równa prędkości obrotowej wału wyjściowego. Stąd nazwa napędu bezpośredniego.

Bieg wsteczny

  • dźwignia skrzyni biegów - Kierowca może zmieniać biegi za pomocą tego urządzenia.
  • wałek sprzęgłowy - Wałek wchodzący do skrzyni biegów.
  • wałek główny - Wałek wychodzący ze skrzyni biegów.
  • wałek pośredni - Wałek potrzebny do zmiany biegów.
  • koła zębate - Uczestniczą w wyborze odpowiedniego przełożenia.

Podczas przełączania na bieg wsteczny, w ruch wprowadza się dodatkowe koło zębate, znajdujące się między kołem zębatym wałka pośredniego i wałka głównego. Powoduje to zmianę kierunku obrotu wału wyjściowego, a pojazd zaczyna poruszać się do tyłu.

Samochód na niższym biegu jest mocniejszy, ale wolniejszy. Na wyższym biegu jest szybszy, bardziej wydajny, ale ma słabsze przyspieszenie.

Animacja

  • skrzynia biegów - Ustawia przełożenie pomiędzy silnikiem i wałem napędowym. Przy jej pomocy możemy zmienić liczbę obrotów napędzanego koła podczas jednego obrotu wału korbowego. Na niskim biegu samochód jest mocniejszy, ale prędkość jego jest niska, na wyższym biegu auto jest szybsze i zużywa mniej paliwa, ale przyspiesza wolniej.
  • dźwignia skrzyni biegów - Kierowca może zmieniać biegi za pomocą tego urządzenia.
  • sprzęgło - Znajduje się między silnikiem a przekładnią biegów. Pomaga w przenoszenia mocy silnika do skrzyni biegów, oraz przerywa połączenie pomiędzy silnikiem a przekładnią podczas zmiany biegów.
  • koła zębate - Uczestniczą w wyborze odpowiedniego przełożenia.
  • sprzęgło - Znajduje się między silnikiem a przekładnią biegów. Umożliwia przenoszenie mocy silnika do skrzyni biegów, oraz przerywa połączenie pomiędzy silnikiem a przekładnią podczas zmiany biegów.
  • pedał sprzęgła - Po jego wciśnięciu, połączenie pomiędzy sprzęgłem a skrzynią biegów zostanie przerwane.
  • tuleja przesuwna - Można ją przesuwać na wale. Ułatwia zazębianie się kół zębatych podczas zmiany biegów.
  • pierścień synchronizujący - Ułatwia zazębianie się kół zębatych między sobą: wyhamowuje do tej samej prędkości osobne koła o różnej prędkości obrotowej.
  • wałek sprzęgłowy - Wałek wchodzący do skrzyni biegów.
  • dźwignia skrzyni biegów - Kierowca może zmieniać biegi za pomocą tego urządzenia.
  • wałek główny - Wałek wychodzący ze skrzyni biegów.
  • wałek pośredni - Wałek potrzebny do zmiany biegów.
  • koła zębate - Uczestniczą w wyborze odpowiedniego przełożenia.
  • tuleja przesuwna - Można ją przesuwać na wale. Ułatwia zazębianie się kół zębatych podczas zmiany biegów.

Narracja

Samochód jest napędzany przez silnik o określonej mocy. Jednakże moment obrotowy pochodzący od mocy silnika nie zawsze jest wystarczający do przemieszczenia pojazdu, dlatego musi być zwiększony. Moment obrotowy jest tym większy, im mniejsza jest prędkość obrotowa kół. W przekładni biegów moment obrotowy silnika jest modyfikowany przez zmniejszenie lub zwiększenie liczby obrotów na minutę (RPM). Prędkość obrotową możemy zmienić przez zastosowanie kół zębatych: im mniejsze koło zębate napędza większe koło, tym mniejsza jest prędkość obrotowa koła napędzanego, a więc tym większy jest moment obrotowy.

Aby silnik mógł poruszać koła, musi istnieć między nimi połączenie, z możliwością jego przerwania w stosownym przypadku. Funkcję tę pełni sprzęgło. Optymalną prędkość obrotową ustawiamy poprzez wybranie odpowiedniego przełożenia (biegu) kół zębatych w przekładni.

Gdy pedał sprzęgła jest wyciśnięty, silnik napędza wałek wejściowy przekładni, a wraz z nim koła. Gdy wciśniemy pedał sprzęgła, silnik obraca się bez napędzania wału przekładni i kół. Wtedy możemy zmienić przełożenie w skrzyni biegów.

Aby uniknąć zgrzytów i tarcia podczas zmiany biegów, koła zębate muszą być zsynchronizowane, to znaczy, że należy je tak ustawić, aby obracały się z tą samą prędkością. Można to osiągnąć dzięki zastosowaniu pierścienia synchronizującego: za pomocą stożkowych powierzchni ciernych pierścień wyhamowuje i wyrównuje prędkość obrotową poruszających się z różnymi prędkościami dwóch kół zębatych, dzięki czemu zmiana biegów odbywa się bezgłośne i gładko.

W zsynchronizowanych przekładniach wszystkie koła zębate pozostają w ciągłym zazębieniu. Koła zębate na wałku pośrednim są z nim na stałe złączone, natomiast koła zębate na wałku głównym obracają się na swoich łożyskach. Przełączanie biegów następuje poprzez osadzenie danego koła zębatego na wałku głównym, dzięki czemu napęd przechodzi przez to koło zębate.

Podczas ruszania włączamy pierwszy bieg. Wtedy połączony z dźwignią skrzyni biegów przesuwacz wraz z przymocowaną do niego tuleją przesuwną, mocuje pierwsze koło zębate na wałku głównym.

Napęd przechodzi poprzez wałek wejściowy od najmniejszego koła zębatego na wałku pośrednim do największego koła zębatego na wałku. Ponieważ podczas ruszania niezbędny jest duży moment obrotowy, dlatego pierwszy bieg ma największe przełożenie, czyli najmniejsze koło zębate napędza koło największe.

Gdy pojazd osiągnie już pewną prędkość, do utrzymania go w ruchu wystarczy mniejszy moment obrotowy. Stosunek kolejnych stopni przełożenia przekładni jest coraz mniejszy, wielkość kół napędzających i napędzanych jest coraz bardziej zbliżona do siebie. Na drugim biegu, tuleja przesuwna łączy drugie koło zębate z wałkiem głównym, przenosząc tędy napęd.

Na trzecim biegu tuleja przesuwna mocuje trzecie koło zębate do wałka. Napęd przechodzi przez trzecie koło wałka pośredniego i trzecie koło na wałku głównym. Prędkość rośnie, zaś moment obrotowy maleje.

Na czwartym biegu wraz ze spadkiem momentu obrotowego prędkość rośnie. W tym przypadku napęd jest zintegrowany bezpośrednio z wałem wejściowym i wyjściowym, żadne z kół zębatych nie bierze udziału w przenoszeniu napędu, wszystkie mogą się swobodnie obracać.

Prędkość obrotowa wału korbowego silnika jest równa prędkości obrotowej wału wyjściowego. Stąd nazwa napędu bezpośredniego.

Podczas przełączania na bieg wsteczny, w ruch wprowadza się dodatkowe koło zębate, znajdujące się między kołem zębatym wałka pośredniego a wałka głównego. Powoduje to zmianę kierunku obrotu wału wyjściowego, a pojazd zaczyna poruszać się do tyłu.

Samochód na niższym biegu jest mocniejszy, ale wolniejszy. Na wyższym biegu jest szybszy, bardziej wydajny, ale ma słabsze przyspieszenie.

Powiązane treści

Benz Patent-Motorwagen (Karl Benz, 1886)

Automobil skonstruowany przez niemieckiego inżyniera uznany jest za pierwszy pojazd napędzany silnikiem spalinowym.

Budowa samochodu osobowego

Animacja prezentuje budowę, wewnętrzną i zewnętrzną konstrukcję samochodu osobowego.

Fizyka jazdy na rowerze

Na przykładzie działania roweru zapoznamy się z kilkoma prawami fizyki.

Ford Model-T

Popularny model amerykańskiej fabryki samochodów był pierwszym na świecie samochodem wyprodukowanym na taśmie montażowej.

Jak działa mechanizm różnicowy?

Mechanizm różnicowy umożliwia kołom na jednej osi uzyskiwanie różnych prędkości obrotowych względem siebie, co pozwala pojazdowi poruszać się po łuku.

Rodzaje kół zębatych

Koło zębate podczas obracania się przenosi moment obrotowy na drugi element.

Rozwój samochodów

Animacja prezentuje rozwój samochodów od początków po dzień dzisiejszy.

Silnik czterosuwowy o cyklu Otta

Animacja zaprezentuje działanie typu silnika występującego najczęściej w pojazdach samochodowych.

Silnik Diesla

Rudolf Diesel, niemiecki inżynier, w 1893 roku opatentował zasadę działania silnika o wewnętrznym spalaniu.

Silnik dwusuwowy

Silnik dwusuwowy jest specjalnym, wewnątrz spalinowym silnikiem, którego cykl pracy przebiega podczas dwóch suwów tłoka.

Silnik Wankla

Silnik o dużej wydajności, z tłokiem obrotowym.

Added to your cart.