Transmisia

TRANSMISIA

Sistemul de transmisie este reprezentat de ansamblul organelor autovehiculului, care are rolul de preluare a cuplului motor produs de către mașina termică, de a-l trece, a-l transmite, a-l modifica și a-l distribui roților motoare ale autovehiculului.

Transmisia autovehiculului este asigurat, în general, din următoarele componente:

– ambreiaj;

– cutia de viteze (schimbător de viteze);

– transmisie (longitudinală) cardanică;

– transmisia principală (angrenaj în unghi);

– diferențial;

– arbori planetari;

– transmisia finală.

Prin definiție, momentul unei forțe reprezintă valoarea forței respective înmulțită cu brațul forței (distanța dintre punctul în care se aplică forța și punctul de pivotare, rotire al obiectului respectiv). Denumit și cuplu, momentul reprezintă tendința unei forțe de a roti un obiect în jurul unei axe. Pentru a înțelege fenomenul, dăm un exemplu simplu:

– pentru strângerea prezoanelor unei roți, momentul (cuplul) de răsucire a fiecărui prezon în jurul axei sale îl reprezintă forța de apăsare asupra capătului cheii, inmulțită cu lungimea bratului cheii. Cu cât lungimea brațului este mai mare cu atât forța de apăsare poate fi mai mică și invers, rezultatul fiind același.

În cazul mașinilor termice momentul motor reprezintă produsul dintre forța de „împingere” a pistonului (datorată destinderii gazelor) ce are loc în timpul al 3-lea al ciclului motor și lungimea brațului maneton (al arborelui cotit) unde este montată biela de transmisie a mișcării, în raport cu axul vilbrochenului.

Ideal ar fi ca acest moment motor să aibă valori cât mai mari, care să asigure învingerea tuturor rezistențelor, solicitărilor interne și exterioare, la care este supus vehiculul în timpul rulării, iar roțile motrice trebuie să aibă capacitatea să poată realiza propulsia și dinamicitatea autovehiculului.

Din punct de vedere constructiv acest cuplu motor este însă limitat ca valoare din cauza necesitații corelării volumetrice și gabaritice a dimensiunilor componentelor motorului și a cotelor de interactiune dintre acestea. Funcția de multiplicare a momentului motor în vederea obținerii performanțelor dorite este preluată de către cutia de viteze, transmisia principală și transmisia finală (unde este cazul).

Ambreiajul are două roluri:

– de a transmite mișcarea de rotație a arborelui motor către arborele primar al cutiei de viteze, preluând șocurile ce pot apărea în momentul cuplării acestora;

– de a întrerupe temporar trasmiterea mișcării către roți (când pedala de ambreiaj este apăsată) la: pornirea motorului, plecarea de pe loc, schimbarea treptelor de viteză, frânarea vehiculului până la oprire, oprirea vehiculului cu motorul în funcțiune.

Suplimentar,prin patinare, are și rolul de a proteja elementele componente ale motorului sau ale transmisiei, de valorile maxime ale momentelor de torsiune ce pot apărea în timpul exploatării vehiculului.

Cutia de viteze, are trei roluri:

– de a multiplica și de a transmite momentul motor către roțile vehiculului;

– de a face posibil mersul înapoi fără schimbarea sensului de rotație a arborelui motor;

– de a permite staționarea vehiculului cu motorul ponit, (levierul schimbătorului de viteze aflându-se la „punctul mort”), întrerupându-se astfel transmiterea mișcării către roți.

Transmisia cardanică are rolul de a trece momentul motor de la cutia de viteze la transmisia principală fără a-i modifica valoarea. Această transmisie este poziționată în lungul axei longitudinale a vehiculului și permite compensarea variațiilor de poziție relativă a componentelor transmisiei. Este necesară la unele vehicule datorită diferenței dintre axele geometrice ale arborilor, diferență determinată de oscilațiile sistemului de suspensie.

Tansmisia principală are rolul de a transmite și multiplica momentul motor de la transmisia cardanică (aflată în plan longitudinal) la diferențial și arborii planetari situați într-un plan transversal. Transmiterea mișcării are loc sub un unghi de 90º, pinionul de atac conic aflat în prelungirea transmisiei cardanice acționează coroana dințată aflată în același plan cu diferențialul, facând corp comun cu caseta acestuia.

Diferențialul are rolul de a permite roților motoare de pe aceeasi punte să parcurgă spații diferite în momentul executării virajelor (roata din interior parcurge un spațiu mai mic, iar roata din exterior, un spațiu mai mare). În acest sens roțile motoare se montează pe arbori diferiți între care se gasește diferențialul ce permite rularea cu viteze unghiulare diferite la parcurgerea spatiilor cu roțile bracate. Deasemeni, diferențialul distribuie mișcarea către roți.

Arborii planetari au rolul de a transmite momentul motor de la diferențial la roțile motoare făra a-i modifica valoarea.

Tansmisia finală este parte componentăa punții motoare și are rolul de a reduce turația transmisă roților motoare, respectiv de a multiplica momentul motor. Există numai la unele autobuze și autocamioane de mare capacitate, fiind dispusă după diferențial.

Mai există la unele vehicule, suplimentar față de cutia de viteze și reductoare- distribuitoare. Ele au rolul de a distribui și amplifica momentul motor la toate punțile motoare ale vehiculului. Se folosesc de regulă la autovehiculele de teren și cele de mare tonaj, penru a utiliza aderența corespunzătoare întregii lor greutăți pe toate roțile. Fiind prevăzute cu două rapoarte de transmitere proprii, ele permit dublarea numărului de trepte ale cutiei de viteze.

1. Rolul sistemului de transmisie este:

a. de adistribui uniform presiunea la toți cilindrii de frână;

b. de a transmite lichidul de la pompe la receptori;

c. de a transmite, modifica și distribui momentul forței de la motor la roțile motoare.

Explicații:

– datorită trecerii prin întregul lanț cinematic, de la axul motorului la roțile motrice, momentul (cuplul) de rotire care acționează asupra roților, necesar deplasării vehiculului, va fi întotdeauna mai mare ca valoare decât momentul generat la arborele motor, fiind amplificat pe transmisie de către piesele componente ce au acest rol.

2. Organele principale care intră în componența sistemului de transmisie, sunt:

a. lanțul de distribuție, pinioanele distribuției, axa cu came și jantele;

b. ambreiajul, cutia de viteze, arborii intermediari, diferențialul și planetarele;

c. demarorul, arborele motor, cureaua de ventilator și fuliile.

Explicații:

– ambreiajul cuplează și decuplează progresiv motorul de restul transmisiei, permițând pornirea lină de pe loc, schimbarea fără efort a treptelor de viteză în timpul mersului și oprirea roților motoare fără a se opri și motorul.

Multiplicarea momentului motor în interiorul cutiei de viteze are loc datorită raportului diferit al diametrelor roților dințate aflate pe arborele primar și arborele condus al cutiei de viteze. În treptele mici de viteză (I, II), roata dințată care conduce, montată pe arborele primar al cutiei de viteze, are diametrul mic și angrenează cu o altă roată dințată, montată pe arborele secundar, cu un diametru mai mare. Forța aplicată asupra danturii acestei roți înmulțită cu raza roții generează noul cuplu de rotație majorat ca valoare. De aceea, în aceste trepte de viteză, forța de transmitere a mișcării este cea mai mare. În treptele mari de viteză (V, VI), roțile dințate conducătoare au diametrele mari, iar roțile conduse au diametre mici. Scade în acest fel forța de tracțiune dar crește viteza de deplasare a vehiculului și se reduce consumul de combustibil.

3. În timpul funcționării transmisiei, cele mai solicitate piese sunt:

a. planetarele;

b. diferențialul;

c. ambreiajul.

Explicații:

– ambreiajul este cel mai solicitat dat fiind faptul că, prin construcție și rol, necesită utilizarea sa în mod frecvent (plecarea de pe loc, schimbarea vitezelor, oprire,etc…).

4. Patinarea ambreiajului se manifestă prin:

a. miros specific de garnitură arsă și mărire lentă a vitezei la accelerare;

b. producerea unei fluierături în timpul frânării;

c. zgomote sacadate în partea din față a motorului.

Explicații:

– ambreiajul este format din trei părti:

– partea conducatoare , formata din piese care sunt permanent in legatura cu motorul (se rotesc întotdeauna cand motorul functioneaza): volantul vilbrochenului, placa de presiune, carcasa ambreiajului, arcurile și pârgiile de debreiere sau arc diafragmă;

– partea condusa care cuprinde piesele ce sunt in legatura cu transmisia motorului: discul de ambreiaj montat prin caneluri pe care culisează pe arborele primar al cutiei de viteză, amplasat între volant și placa de presiune;

– mecanismul de functionare , compus din piese ce transmit comanda de actionare a ambreiajului: pedala de ambreiaj, pârghii, furca de debreiere, rulmentul de presiune;

Transmiterea mișcării se face prin frecare uscată între discul de ambreiaj ce are montate pe ambele fețe garnituri de fricțiune, fiind presat între volant si placa de presiune. Fenomenul de patinare între elementele ce asigura transmiterea mișcării poate avea mai multe cauze, datorate utilizării în timp a comenzilor vehiculului ce pot aparea ăn mod normal sau accidental. La aparița acestui fenomen vehiculul pleacă greu de pe loc, mărirea vitezei la accelerare se face cu dificultate și se simte miros de garnitură arsă, datorită frecării uscate dintre elementele de fricțiune și cele de contact.

5. Autovehiculul pornește de pe loc cu șocuri din cauza:

a. acționării prea lente a pedalei de ambreiaj;

b. neeliberării la timp a clapei de șoc și a celei de accelerație;

c. deformării plăcii de presiune sau uzurii neuniforme a discului de fricțiune.

Explicații:

– uzura neuniformă a discului de ambreiaj sau deformarea plăcii de presiune, datorate exploatării nerationale a comenzilor vehiculului, reglajelor necorespunzătoare sau fenomenelor accidentale, duce la apariția unor „smucituri” în transmisie.

6. Apariția unui zgomot ascuțit în momentul apăsării pedalei de ambreiaj, semnifică:

a. ferodourile sunt uzate;

b. rulmentul de presiune este defect;

c. arcul de revenire a pedalei de ambreiaj este uzat.

Explicații:

– rulmentul de presiune acționează asupra plăcii de presiune când pedala de ambreiaj este apăsată în vederea decuplării transmisiei. Este recomandat ca, după utilizarea pedalei de ambreiaj aceasta să fie lăsată liberă, iar în momentul opririi involuntare (semafor, treceri de pietoni, etc.), levierul schimbătorului de viteze să fie în poziția „punct mort”, iar pedala de ambreiaj să nu fie acționată. Apăsarea timp îndelungat a acestei pedale sau lipsa cursei libere a pedalei face ca rulmentul de presiune să „lucreze” permanent, ceea ce duce la supraâncălzirea ambreiajului, a rulmentului și la defectarea acestuia. Griparea rulmentului poate fi cauzată și de ungerea insuficientă a acestuia. Această defecțiune este însoțită la acționarea pedalei, de un zgomot asemănător șuieratului, de tonalitate mai înaltă sau mai joasă, în funcție de intensitatea gripării.

7. Cutia de viteze se încălzește excesiv în timpul funcționării atunci când:

a. conține o cantitate insuficientă de ulei sau calitatea acestuia este necorespunzătoare;

b. autovehiculul a circulat excesiv cu frâna de mâna neeliberată la timp;

c. concentrația de impurități metalice, rezultate din uzura pieselor în mișcare, este mare.

Explicații:

– o cantitate insuficientă de ulei în interiorul cutiei de viteză, sau o calitate necorespunzătoare a acestuia, duce la frecarea uscată a pieselor aflate în mișcare și la creșterea temperaturii. Uleiul, atât la motor, cât și la cutia de viteze, are rolul de lubrefiere dar și cel de a prelua din căldura pieselor aflate într-o mișcare relativă între ele. Nivelul uleiului trebuie verificat periodic și completată cantitatea lipsă, dacă este cazul, cu ulei de aceeași calitate.

8. Partea componenetă a transmisiei care permite ca roțile motoare ale aceleiași punți să parcurgă, în viraje, drumuri de lungimi diferite, este:

a. cutia de viteze;

b. arborii planetari;

c. diferențialul.

Explicații:

– aceasta necesitate conferită de diferențial, ca rotile motrice de pe aceeași punte să parcurgă spatii diferite în viraje, se poate transforma și într-un dezavantaj: ca roțile să patineze când se gasesc pe suprafețe cu aderențe diferite. Acest incovenient poate fi înlăturat prin folosirea diferențialelor autoblocante, care pot bloca roata de pe suprafața cu aderența scăzută, permițând în același timp mișcarea roții de pe suprafața cu aderență ridicată, vehiculul reușind astfel să plece de pe loc.

9. Ce provoacă bătăi sau zgomote la viraje sau la schimbarea bruscă a vitezei de rulare?

a. înțepenirea sateliților diferențialului pe axe;

b. încărcarea neuniformă a autovehiculului;

c. defecțiuni la mecanismul de direcție.

Explicații:

– roțile satelit din componența diferențialului se rotesc doar când autovehiculul execută viraje. La circulația în linie dreaptă întreg ansamblu al diferențialului format din caseta ce cuprinde roțile dințate planetare și cele satelit se rotește ca un tot unitar cu aceiași turație ca cea a coroanei dințate a transmisiei principale.Blocarea roților dințate satelit pe axele de rotație datorată gresajului insuficient sau lipsei acestuia nu permite executarea virajelor în bune condiții (apar zgomote sau „lovituri” în transmisie).

10. La accelerarea bruscă a motorului, producerea unui zgomot ascuțit uniform, se datorează de:

a. defecțiuni la pompa de injecție;

b. ruperea bolțului pistonului;

c. decalibrarea clapei de accelerație.

Explicații:

– ruperea bolțului pistonului poate avea drept cauze: uzura apărută în timp între bolț si umerii pistonului sau bucșa de bielă; materialul din care este confecționat bolțul este necorespunzător sau tratamentul termic la care a fost supus în vederea creșterii rezistenței acestuia nu a fost cel potrivit,etc. Acestă defecțiunie este depistată prin apariția unui zgomot metalic ascuțit uniform, la accelerarea bruscă a motorului. În acestă siutuație motorul trebuie oprit imediat deoarece consecințele pot fi foarte grave: spargerea pistonului sau a cilindrului, încovoierea sau ruperea bielei, încovoierea sau chiar ruperea arborelui motor.

11. Furca de debreiere acționează:

a. pe placa de presiune;

b. pe discul de ambreiaj;

c. pe rulmentul de presiune.

Explicații:

– prin intermediul unor pârghii, mișcarea de apăsare a pedalei de ambreiaj este transmisă furcii de debreiere ce acționează asupra rulmentului de presiune, efectul fiind decuplarea ambreiajului ce determină diminuarea sau chiar anularea forței de apăsare a arcului diafragmă sau a părghiilor de debreiere asupra plăcii de presiune.

12. Patinarea ambreiajului poate fi provocată de către umătoare defecțiuni ale sistemului de transmisie:

a. uzura mare a garniturilor de fricțiune ( ferodourilor) ale discului condus;

b. jocul prea mare al pedalei de ambreiaj;

c.deformarea pârghiilor de debraiere.

Explicații:

– discul de ambreiaj are montate pe suprafețele ce vin în contact cu placa de presiune și cu volantul montat pe arborele cotit al motorului, garnituri de fricțiune. Uzura acestora în timp, datorată utilizării necorespunzătoare sau îndelungate a ambreiajului sau reglajelor incorecte pot duce la patinarea ambreiajului.

13. Defecțiunile care pot produce vibrații puternice în timpul deplasării automobilului, sunt:

a. uzura pinioanelor cutiei de viteze;

b. dezechilibrarea arborilor cardanici;

c. ruperea transmisiei longitudinale.

Explicații:

– arborii cardanici transmit mișcarea de la cutia de viteze la punțile motoare sau fac legătura între diverse punți motoare. Datorită mișcării de rotatie cu o viteză unghiulară relativ mare la care sunt supuși în timpul funcționării, ei se echilibrează înainte de montarea lor, în lanțul cinematic. Dezechilibrarea acestora datorată condițiilor de exploatare, sau cauzelor accidentale, uzurii articulațiilor cardanice, pot produce în timpul mersului, vibrații în transmisie, a căror amplitudine se poate mări datorită apariției fenomenului de rezonanță în mișcarea de rotație.