Käsikäigukast: seade, tüübid, omadused
Manuaalkäigukastiga autod, mida lühendatult nimetatakse manuaalkäigukastiks, moodustasid kuni viimase ajani absoluutse enamuse teiste erinevat tüüpi käigukastiga sõidukite seas.
Veelgi enam, mehaaniline (manuaalne) kast on tänapäeval üsna levinud seade mootori pöördemomendi muutmiseks ja edastamiseks. Järgmisena räägime sellest, kuidas "mehaanika" on paigutatud ja toimib, milline näeb välja seda tüüpi käigukasti skeem ning millised on selle lahenduse eelised ja puudused.
Artikli sisu
Käsikäigukasti skeem ja omadused
Alustuseks nimetatakse seda tüüpi käigukasti mehaaniliseks, kuna selline seade hõlmab käsitsi käiguvahetust. Teisisõnu, manuaalkäigukastiga autodel vahetab juht ise käike.
Läheme kaugemale. "Mehaanika" kast on astmeline, see tähendab, et pöördemoment muutub sammude kaupa. Paljud autojuhid teavad, et käigukastil on tegelikult käigud ja võllid, kuid mitte kõik ei saa aru, kuidas seade töötab.
Niisiis, aste (see on ka jõuülekanne) on käigupaar (sõidu- ja juhitav käik), mis omavahel suhtlevad. Iga selline aste tagab pöörlemise ühe või teise nurkkiirusega, see tähendab, et sellel on oma ülekandearv.
Ülekandearvu all tuleks mõista käitatava käigu hammaste arvu ja veoülekande hammaste arvu suhet. Sel juhul saavad kasti erinevad etapid erineva ülekandearvu. Madalaimal käigul (madal käik) on suurim ülekandearv ja kõrgeimal (kõrge käik) väikseim ülekandearv.
Selgeks saab, et astmete arv on võrdne konkreetse kasti käikude arvuga (neljakäiguline käigukast, viiekäiguline jne) varem on 4-käigulised manuaalkäigukastid tasapisi tagaplaanile vajunud.
Käsikäigukasti seade
Ehkki teatud omadustega sellise kasti kujundusi võib olla palju, saab esialgses etapis siiski eristada kahte peamist tüüpi:
- kolme võlliga käigukastid;
- kahevõllilised kastid;
Tagaveolistele autodele paigaldatakse tavaliselt kolmevõlliline manuaalkäigukast, esiveolistele sõiduautodele aga kahevõlliline käigukast. Samal ajal võib nii esimese kui ka teise tüübi mehaaniliste käigukastide seade märkimisväärselt erineda.
Alustame kolme võlliga mehaanilisest kastist. See kast sisaldab:
- veovõll, mida nimetatakse ka esmaseks;
- vahevõlli käigukast;
- vedav võll (sekundaarne);
Võllidele on paigaldatud sünkronisaatoritega hammasrattad. Käigukastis on ka käiguvahetusmehhanism. Need komponendid asuvad käigukasti korpuses, mida nimetatakse ka käigukasti korpuseks.
Veovõlli ülesanne on siduriga ühenduse loomine. Veovõllil on pesad siduriketta jaoks. Mis puudutab pöördemomenti, siis sisendvõlli määratud pöördemoment edastatakse läbi käigu, mis on sellega jäigalt ühendatud.
Mõjutades vahevõlli tööd, asub see võll paralleelselt käigukasti sisendvõlliga, sellele on paigaldatud hammasrataste rühm, mis on jäigalt haardumisel. Vedav võll on omakorda paigaldatud veovõlliga samale teljele.
Selline paigaldus teostatakse veovõlli otsalaagri abil. See laager sisaldab veovõlli. Veovõllil olev hammasrataste rühm (käiguplokk) ei haaku võlli endaga jäigalt ja seetõttu pöörleb sellel vabalt. Sel juhul on vahevõlli hammasrataste rühm, vedav võll ja veovõlli hammasratas pidevas haakeses.
Vetava võlli hammasrataste vahele paigaldatakse sünkronisaatorid (sünkronisaatori ühendused). Nende ülesanne on hõõrdejõu abil viia veovõlli hammasrataste nurkkiirused vastavusse võlli enda nurkkiirusega.
Sünkronisaatorid on veetava võlliga jäigalt haarduvad ja neil on spline-ühenduse tõttu ka võimalus piki võlli pikisuunas liikuda. Kaasaegsetel käigukastidel on kõikidel käikudel sünkroniseerimissidur.
Kui arvestada kolme võlliga käigukastide käiguvahetusmehhanismi, paigaldatakse see mehhanism sageli seadme korpusele. Disain sisaldab juhthooba, liugureid ja kahvleid.
Soovitame lugeda ka artiklit, miks käigud ei lülitu sisse töötava mootoriga. Sellest artiklist saate teada põhjustest, miks pärast sisepõlemismootori käivitamist võib käikude vahetamine olla keeruline.
Karbi korpus (karter) on valmistatud alumiiniumist või magneesiumisulamist, see on vajalik hammasrataste ja mehhanismidega võllide, aga ka mitmete muude osade paigaldamiseks. Käigukasti korpuses on ka käigukastiõli (käigukastiõli).
- Et mõista, kuidas kolme võlliga tüüpi mehaaniline (manuaal) käigukast töötab, vaatame selle tööpõhimõtet üldiselt. Kui käigukang on neutraalasendis, ei edastata mootorilt pöördemomenti sõiduki veoratastele.
Pärast seda, kui juht kangi liigutab, liigutab kahvel ühe või teise käigu sünkroniseerimissidurit. Seejärel joondab sünkronisaator soovitud käigu ja veovõlli nurkkiirused. Seejärel haakub siduri käigurõngas sarnase käigurõngaga, mis tagab käigu lukustumise veetavale võllile.
Lisame veel, et auto tagurpidikäigu tagab käigukasti tagurpidikäik. Sel juhul võimaldab eraldi teljele paigaldatud tagurpidi tühikäigukäik pöörata pöörlemissuunda.
Kahevõlliline manuaalkäigukast: seade ja tööpõhimõte
Olles käsitlenud, millest kolmevõlliline käigukast koosneb, liigume edasi kahevõlliliste käigukastide juurde. Seda tüüpi käigukastil on seadmes kaks võlli: esmane ja sekundaarne. Sisendvõll on käitav, sekundaarne on käitav. Hammasrattad ja sünkronisaatorid on kinnitatud võllidele. Samuti on kasti karteris peakäik ja diferentsiaal.
Veovõll vastutab siduriga ühendamise eest ning võllil on ka käiguplokk, mis on võlliga jäigalt ühenduses. Vedav võll asub paralleelselt veovõlliga, samal ajal kui veovõlli hammasrattad on veovõlli hammasratastega pidevas ühenduses ja pöörlevad vabalt ka võllil endal.
Samuti on peaülekande ajam veovõllile jäigalt kinnitatud ja sünkroniseerimisühendused asuvad veovõlli hammasrataste vahel. Lisame käigukasti mõõtmete vähendamiseks, aga ka hammasrataste arvu suurendamiseks, et tänapäevastes käigukastides saab sageli ühe veovõlli asemel paigaldada 2 või isegi 3 võlli.
Igal sellisel võllil on peaülekande hammasratas jäigalt fikseeritud, samal ajal kui selline hammasratas haakub veetava käiguga jäigalt. Selgub, et disain rakendab tegelikult 3 peamist käiku.
Peaülekanne ise, aga ka käigukastiseadme diferentsiaal edastavad pöördemomendi sekundaarvõllilt veoratastele. Sel juhul suudab diferentsiaal tagada ka rataste sellise pöörlemise, kui veorattad pöörlevad erinevatel nurkkiirustel.
Samuti soovitame lugeda artiklit mootori ja käigukasti ühendamise kohta. Sellest artiklist saate teada kasti sisepõlemismootoriga ühendamise keerukustest ja nüanssidest.
Mis puudutab käiguvahetusmehhanismi, siis kahevõllilistel käigukastidel võetakse see eraldi välja, see tähendab väljaspool keha. Kast ühendatakse lülitusmehhanismiga kaablite või spetsiaalsete varraste abil. Kõige tavalisem ühendamine toimub kaablitega.
2-võllilise karbi käiguvahetusmehhanismil endal on hoob, mis on kaablite abil ühendatud käigukangi ja käigukangiga. Need hoovad on ühendatud keskse käigukangiga, millel on ka kahvlid.
- Kui rääkida kahevõllilise manuaalkäigukasti tööpõhimõttest, siis see sarnaneb kolmevõllilise käigukasti põhimõttega. Erinevused seisnevad selles, kuidas käiguvahetusmehhanism töötab. Lühidalt võib kang teha nii piki- kui ka põikisuunalisi liikumisi auto telje suhtes. Külgsuunalise liikumise ajal toimub käigu valik, kui käiguvaliku kaablile rakendatakse jõudu, mis mõjub käigukangile.
Lisaks liigub hoob pikisuunas ja jõud läheb käiguvahetuskaablile. Vastav hoob liigutab varre horisontaalselt koos kahvlitega, varrel olev kahvel nihutab sünkronisaatorit, mis viib veovõlli käigu blokeerimiseni.
Lõpetuseks märgime, et ka erinevat tüüpi mehaanilistel kastidel on täiendavad blokeerimisseadmed, mis takistavad kahe käigu korraga sisselülitamist või käigu ootamatut väljalülitumist.
