Max dywanik program partnerski współpraca autokomis salon samochodowy
Mechanik samochodowy. Nadwozia i podwozia.
-
Upload
szymon-konkol -
Category
Documents
-
view
270 -
download
6
description
Transcript of Mechanik samochodowy. Nadwozia i podwozia.
BUDOWA POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH CZ.1 PODWOZIA I NADWOZIA Nazwa kwalifikacji, której efekty kształcenia zostały uwzględnione w ebooku: M.18. Diagnozowanie i naprawa podzespołów i zespołów pojazdów samochodowych, kwalifikacja wyodrębniona w zawodach technik pojazdów samochodowych 311513, mechanik pojazdów samochodowych 723103 SPIS TREŚCI 1 Klasyfikacja pojazdów samochodowych 2 Układ przeniesienia napędu- sprzęgła i skrzynie biegów 3 Układ przeniesienia napędu- podzespoły przenoszące napęd 4 Układ hamulcowy 5 Układ kierowniczy 6 Układ jezdny 7 nadwozia pojazdów samochodowych
Implementacja: Szymon Konkol
Moduł 1
Klasyfikacja pojazdów samochodowych
1. Podział pojazdów samochodowych2. Konstrukcja podwozia pojazdu samochodowego3. Identyfikacja pojazdu4. Charakterystyka techniczna pojazdu samochodowego
1. PODZIAŁ POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH
Pojazd – środek transportu przeznaczony do poruszania się po drodze oraz maszyna luburządzenie do tego przystosowane.
Określenie to posiada szerokie znaczenie, obejmuje pojazdy i ciągniki samochodowe,ciągniki rolnicze, tramwaje (pojazdy szynowe poruszające się na drodze publicznej),motocykle, motorowery, maszyny i urządzenia przystosowane do poruszania się po drodze.
Pojazd samochodowy – środek transportu przeznaczony do poruszania się po drogach,wyposażony w silnik, którego konstrukcja umożliwia jazdę z prędkością przekraczającą 25km/h.
Określenie to nie obejmuje ciągników rolniczych, pojazdów szynowych i motorowerów.Maszyny i urządzenia to pojazdy, które nie są środkami transportu, posiadają silnik i
koła, mogą samodzielnie poruszać się po drogach, są przystosowane do wykonywaniaokreślonych prac – np. koparki, dźwigi samojezdne, ładowarki, wózki widłowe, podgrzewaczemas bitumicznych oraz walce używane przy asfaltowaniu dróg.
Pojazdy drogowe do poruszania się na drogach publicznych można podzielić w sposóbprzedstawiony poniżej, podział ten nie uwzględnia maszyn i urządzeń samojezdnych orazzespołów pojazdowych (samochód + przyczepa, ciągnik siodłowy + naczepa, pojazdsamochodowy do przewozu osób + przyczepa ciężarowa lub odwrotnie).
Pojazdy drogowe można podzielić na grupy: pojazdy silnikowe, przyczepy i naczepy,zespoły pojazdowe.
Pod względem wykonywanych zadań pojazdy samochodowe można podzielić na: pojazdyprzeznaczone do przewozu osób i ładunków, pojazdy specjalnego przeznaczenia, ciągnikidrogowe i pojazdy wojskowe.
Definicje według kodeksu drogowego:
• pojazdy silnikowe są to wszystkie pojazdy wyposażone w silnik, określenie to nieobejmuje motorowerów i pojazdów szynowych, które posiadają silnik elektryczny,
• pojazdy samochodowe są to pojazdy silnikowe, których konstrukcja umożliwia jazdę zprędkością przekraczającą 25 km/h z wyłączeniem ciągników rolniczych,
• samochód osobowy – pojazd samochodowy przeznaczony konstrukcyjnie do przewozunie więcej niż 9 osób, łącznie z kierowcą, oraz ich bagażu,
• autobus – pojazd samochodowy przeznaczony konstrukcyjnie do przewozu więcej niż 9osób łącznie z kierowcą (po wymontowaniu dwóch foteli z mikrobusu 11miejscowegopojazd ten nie przestaje być autobusem),
• motocykl – pojazd samochodowy jednośladowy lub z bocznym wózkiem – wielośladowy,
• samochód ciężarowy jest to pojazd samochodowy przeznaczony konstrukcyjnie doprzewozu ładunków; określenie to obejmuje również samochód ciężarowoosobowyprzeznaczony konstrukcyjnie do przewozu ładunków i osób w liczbie od 4 do 9 łącznie zkierowcą, samochody ciężarowe specjalizowane są środkami transportu specjalnieprzystosowanymi do przewozu określonego rodzaju ładunku, np. cysterny, lory, chłodnie,samochody do przewozu żywych zwierząt,
• ciągnik samochodowy jest to pojazd samochodowy przeznaczony konstrukcyjniewyłącznie do ciągnięcia przyczepy; określenie to obejmuje ciągnik siodłowy i ciągnikbalastowy,
• pojazd specjalny jest to pojazd samochodowy lub przyczepa do wykonywania specjalnychfunkcji, która powoduje konieczność dostosowania nadwozia lub posiadania specjalnegowyposażenia; w pojeździe tym mogą być przewożone osoby i rzeczy z wykonywaniem tejfunkcji (pojazdami samochodowymi specjalnymi najczęściej są barobusy, dźwigi,warsztaty pomocy drogowej, pojazdy komunalne, ambulanse służby zdrowia, samochodypożarnicze, przyczepami specjalnymi są przyczepy, na których zamontowano agregatyprądotwórcze, sprężarkowe lub inne urządzenia),
2
• ciągnik rolniczy jest to pojazd silnikowy skonstruowany do używania łącznie ze sprzętem doprac rolnych, leśnych lub ogrodniczych; ciągnik taki może być również przystosowany dociągnięcia przyczep oraz do prac ziemnych, ciągnik rolniczy nie jest pojazdemsamochodowym, nawet wówczas, gdy rozwija prędkość przekraczającą 25 km/h,ponieważ nie następuje zmiana jego przeznaczenia nawet wówczas, gdy używany jest doprzewozów drogowych.
• naczepa jest to przyczepa, której część jednego końca spoczywa na pojeździe silnikowymi obciąża ten pojazd, a część drugiego końca spoczywa na kołach jezdnych.
Uwzględniając konstrukcje pojazdu samochodowego, można przyjąć różne kryteriapodziału pojazdów samochodowych np.:
• ze względu na zdolność przewozową, a więc ich ładowność,
• ze względu na liczbę przewożonych osób,
• ze względu na rodzaj, moc silnika oraz sposób jego usytuowania,
• ze względu na usytuowanie mechanizmów napędowych,
• ze względu na liczbę napędzanych osi,
Wszystkie te cechy w pewien sposób charakteryzują pojazd samochodowy oraz określająjego przeznaczenie.
2. KONSTRUKCJA PODWOZIA POJAZDU SAMOCHODOWEGO
Pomimo znacznej różnorodności konstrukcji w podwoziu samochodu można wyróżnić: • silnik z osprzętem,
• układ napędowy,
• układ nośny i jezdny,
• mechanizmy prowadzenia.
Silnik to maszyna zmieniająca energię dostarczoną w dowolnej postaci na energięmechaniczną.
Układ napędowy to zbiór mechanizmów służących do przeniesienia energiimechanicznej z silnika na koła pojazdu w sposób kontrolowany przez kierowcę i zapewniającyoptymalne wykorzystanie tej energii.
W skład układu napędowego wchodzą następujące mechanizmy: Sprzęgło – służące do łączenia i rozłączania wału korbowego silnika z pozostałymi
mechanizmami napędowymi samochodu. Skrzynka biegów – mechanizm złożony z kilku przekładni o różnych (stałych)
przełożeniach lub przekładni bezstopniowej (o ciągłej zmianie przełożenia), umożliwiającyzmianę prędkości obrotowej elementów układu napędowego oraz zmianę wartościprzenoszonego momentu obrotowego zależnie od prędkości pojazdu i pokonywanych oporówruchu.
3
Przekładnia główna – dodatkowa przekładnia zwiększająca moment obrotowyprzekazywany ze skrzynki biegów do kół. Przeważnie jest to przekładnia zębata, zmieniającakierunek momentu obrotowego przekazywanego na półosie.
Mechanizm różnicowy – umożliwiający jazdę z nierówną prędkością obrotową kółnapędzanych (lewego i prawego), co jest szczególnie ważne podczas jazdy na zakręcie.
Półosie napędowe – przekazujące moment obrotowy z mechanizmu różnicowego na koła.Mechanizmy napędowe mogą być tak umieszczone, że tworzą zwarty zespół napędowy
lub mogą stanowić oddzielone zespoły połączone wałami napędowymi. Koła jezdne, doktórych jest doprowadzany moment obrotowy, nazywamy kołami napędzanymi samochodu.
Układ nośny i jezdny – wiąże w całość wszystkie zespoły podwozia z nadwoziem,umożliwia poruszanie się samochodu po drodze oraz stanowi szkielet przejmujący wszystkieobciążenia występujące podczas ruchu pojazdu.
W jego skład wchodzą: rama (w wielu samochodach jej zadania spełnia samonośnenadwozie), elementy zawieszenia, osie i koła.
Rama łączy w konstrukcyjną całość w poszczególne zespoły podwozia samochodu orazjego nadwozia.
Zawieszenie pojazdu stanowi konstrukcję zawierającą elementy: – prowadzące, których zadaniem jest połączenie kół z ramą lub nadwoziem, wyznaczenia
ruchu kół w trakcie ich przemieszczania, zapewnienie toczenia się kół po ustalonym torzeoraz przeniesienie występujących reakcji wzdłużnych i poprzecznych,
– sprężyste – umieszczone między kołami, a ramą lub nadwoziem, służące doprzenoszenia wszystkich sił pionowych, działających na koła jezdne samochodu.
– amortyzujące, które tłumią drgania masy resorowanej nadwozia samochodu.
Mechanizmy prowadzenia umożliwiają kierowcy prowadzenie pojazdu po wybranymprzez niego torze w wybranym kierunku i z wybraną prędkością. Do mechanizmówprowadzenia należą:
• Układ kierowniczy – umożliwiający zmianę kierunku jazdy przez skręceniekierowanych kół jezdnych. Układ kierowniczy składa się z:
– mechanizmu zwrotniczego, tj. zespołu dźwigni i cięgien łączących koła kierowane izapewniający odpowiednie ich wzajemne ustawienie przy skręcie,
– mechanizmu kierowniczego, tj. zespołu napędzającego mechanizm zwrotniczyw przypadku zadziałania odpowiedniej siły uruchamiającej, przyłożonej do koła kierownicy.Układ kinematyczny mechanizmu zwrotniczego zapewnia zmienianie kierunku ruchu pojazduw sposób bliski zasady chwilowego środka obrotu, a konstrukcja całego układu kierowniczegozapewnia pozostałe cechy układu dzięki odpowiedniej przekładni kierowniczej, zwrotnicom,połączeniom mechanizmu zwrotniczego itp. oraz odpowiedniemu ustawieniu kółkierowanych.• Układ hamulcowy – służący do zmniejszania prędkości jazdy lub całkowitego
zatrzymania pojazdu w razie, gdy kierowca uzna to za celowe.
Decydujący wpływ na układ konstrukcyjny całego pojazdu ma sposób usytuowania jegosilnika oraz ustalenie, które koła samochodu są napędzane. W samochodach osobowychstosuje się trzy zasadnicze rodzaje układu konstrukcyjnego, a mianowicie:1. Układ klasyczny – umieszczony z przodu silnik napędza koła tylne.2. Zblokowany układ z napędem przednim – umieszczony z przodu silnik napędza koła
przednie.
4
3. Zblokowany układ z napędem tylnym – umieszczony z tyłu silnik napędza koła tylne.
3. IDENTYFIKACJA POJAZDU
Numer identyfikacyjny pojazdu VIN Numer identyfikacyjny VIN to kombinacja 17 znaków, nadana pojazdowi przez jego
producenta w celach identyfikacyjnych. Ma on umożliwić w sposób jednoznaczny, bezkonieczności dalszych informacji, identyfikację każdego pojazdu wytworzonego na świecieprzez 30 lat od daty produkcji. Producent to osoba, firma lub korporacja, która ponosiodpowiedzialność za kompletny pojazd, stanowiąc jednostkę gotową do jazdy. Producent jestodpowiedzialny za oznakowanie pojazdu numerem VIN. Do VIN są używane tylko cyfryarabskie: 1234567890 i wielkie litery alfabetu łacińskiego:ABCDEFGHJKLMNPRSTUVWXYZ. Nie należy używać liter I, Ł, O, Q. W dokumentacjiVIN powinien być napisany w jednej linii, jednym ciągiem znaków, bez pustych miejsc.Wyjątkowo, z przyczyn technicznych, może zawierać się w dwóch wierszach, jednak w takimprzypadku nie może być przerw między członami, nie może być także pustych miejsc międzyznakami. Na pojeździe – lub tabliczce znamionowej producenta – VIN powinien być podanyalbo w jednej, albo w dwóch linijkach bez wolnych miejsc, przy czym żaden człon nie możebyć podzielony. W celu oddzielenia członów VIN lub zaznaczenia jego granic (początek,koniec) można stosować rozdzielacze, mające postać symbolu, znaku lub obwódki.Rozdzielacze nie mogą być literami alfabetu łacińskiego lub cyframi arabskimi. Wybórrozdzielacza zależy od producenta, ale nie może to być znak używany w VIN lub innyznak, który mógłby się mylić ze znakami VIN. Rozdzielacz może być używany przy granicykażdej linii VIN, a także między członami. Rozdzielacze nie powinny być stosowane wdokumentacji. W praktyce rozdzielacze mają najczęściej uproszczoną postać znakufirmowego producenta lub po prostu kreski, gwiazdki (załącznik nr 9 do rozporządzeniaMinistra Infrastruktury z dnia 22 lipca 2002 r. w sprawie rejestracji pojazdów).
Części składowe i budowa numeru VIN Numer identyfikacyjny utworzony jest z 17 znaków podzielonych na trzy człony
przedstawione w poniższej tabeli.
5
Tabela 1.1. Podział numerów identyfikacji
Źródło: http://www.autocentrum.pl/go/450__VIN__Numer_identyfikacyjny_pojazdu__2__718783030.html
WMI (World Manufacturer Identifier) Pierwszy człon numeru identyfikacyjnego pojazdu oznacza producenta pojazdu, co
umożliwia jego identyfikację. Kod oznaczenia składa się z trzech znaków. Pierwsze dwa znakikodu przyznawane są przez Międzynarodową Agencję działającą z upoważnienia ISO.Pierwszy znak oznacza strefę geograficzną, w której samochód został wyprodukowany, drugikraj producenta, trzeci znak przyznaje organizacja kraju, w którym producent ma swojąsiedzibę (najczęściej wskazuje firmę). W Polsce taką organizacją jest Przemysłowy InstytutMotoryzacji.
UWAGA: dla producentów wyrobów poniżej 500 szt. rocznie, w kodzie WMI, jako trzeciznak przyznawana jest cyfra 9. W takim przypadku producentowi trzeci, czwarty ipiąty znak VIS powinien być przyznany przez Narodową Organizację w celach identyfikacjikonkretnego producenta.
VDS (Vehicle Descriptor Saction) – Człon określający pojazd VDS to druga część numeru identyfikacyjnego opisująca pojazd, składająca się z sześciu
znaków, przeznaczona do jego opisu. Znaki oraz ich kolejność i znaczenie określane są przezproducenta i powinny charakteryzować konstrukcję pojazdu, rodzaj nadwozia, typ silnika, bądźinne istotne cechy. Trzeba przyznać, że w tej dziedzinie panuje absolutna dowolność. Nawet tensam producent w zależności od modelu, roku produkcji czy kraju odbiorcy stosuje często inneoznakowanie pojazdu. Stosunkowo jasne kryteria oraz konsekwentne znakowanie realizuje np.firma Mercedes czy BMW. Mercedes do określenia typu pojazdu wykorzystuje wszystkie sześćznaków VDS, przy czym pierwsze trzy znaki jednoznacznie określają model, trzy ostatnie – typi ewentualnie rodzaj paliwa.
BMW wykorzystuje cztery pierwsze znaki na określenie typu, ostatni znak VDSzarezerwowany jest na liczbę kontrolną, piąta niewykorzystana pozycja wypełniona jestznakiem 0 (zero).
Ford uparcie trzyma się swojego systemu i w jego pojazdach pierwszy znak określarodzaj nadwozia, dwa kolejne niewykorzystane miejsca wypełnione są XX, dalej podawanyjest kraj produkcji, zakład montażowy oraz model.
Fiat zrezygnował z potencjalnej możliwości szerszego informowania i wykorzystuje wewspółcześnie produkowanych modelach jedynie pierwsze trzy znaki, wolne miejsca zaśwypełnia zerami.
Opel, podobnie jak Fiat, w starszych modelach cztery pierwsze miejsca zapełniał zerami,model zaś był kodowany na piątym i szóstym miejscu.
6
Przyjęto zasadę, że pozycje nieużywane przez producenta wypełniane są wybranymiprzez niego znakami bez określonego znaczenia. Samochody sprzedawane na rynkuamerykańskim muszą spełniać przepisy federalne, np. dotyczące umieszczania na dziewiątymmiejscu VIN’u (ostatnim VDS’u) tzw. liczby kontrolnej. Liczba ta obliczana każdorazowo wgspecjalnego algorytmu stanowi zabezpieczenie przed próbami ingerencji w treść oznakowania,ponieważ jakakolwiek zmiana VIN’u pociąga za sobą również zmianę liczby kontrolnej. Zracji tych przepisów, oznakowania pojazdów tego samego typu – wyprodukowanych wEuropie lub Azji i sprzedawanych w USA – mogą zdecydowanie różnić się w treści członuVDS. Odwrotna sytuacja w zasadzie nie zachodzi, co najwyżej dotyczyć może treści tabliczekznamionowych.
VIS (Vehicle Indicator Section) – Człon identyfikujący pojazd To trzeci człon nr VIN identyfikujący pojazd. Stanowi on kombinację ośmiu znaków
ustalonych przez producenta. Numer ten, w połączeniu z VDS, stanowi jednoznaczneoznaczenie wszystkich pojazdów produkowanych przez każdego producenta w okresie 30 lat.Pierwszy znak tego członu (a dziesiąty kodu VIN) określa rok produkcji lub rok modelupojazdu. Gdy nie jest wymagany, wpisuje się „0”.
Drugi znak tego członu może być przeznaczony dla oznaczenia zakładu montującego(producenta). Dalsze znaki tworzą kolejny numer pojazdu, w którym cztery ostatnie musząbyć cyframi. Jeżeli chodzi o oznaczenie roku produkcji, norma ISO nie nakłada obowiązkuokreślenia daty produkcji pojazdu, a jedynie zalecenie. Dlatego niektórzy producenci niestosują się do tego zalecenia, np. Mercedes, Fiat. Wyjątkiem od opisanej wyżej zasady sąpojazdy marki Ford. Symbol roku produkcji w tych pojazdach podaje się na jedenastymmiejscu, a na dwunastym symbol miesiąca, w którym pojazd został wyprodukowany.
Numer nadwozia, podwozia lub ramy Numer nadwozia, podwozia lub ramy określa załącznik nr 9 rozporządzenia Ministra
Infrastruktury z dnia 22 lipca 2002 r. w sprawie rejestracji pojazdów. 1. Numer nadwozia, podwozia lub ramy to nadana przez producenta lub organ rejestrujący
kombinacja znaków przeznaczona do oznaczenia danego pojazdu. Jego celem jestzapewnienie, aby dany pojazd mógł być jednoznacznie zidentyfikowany.
2. Numer nadwozia, podwozia lub ramy nadawany przez organ rejestrujący powinienspełniać następujące wymagania:
1) numer składa się z dwunastu znaków i obejmuje trzy człony: a) człon pierwszy (3 znaki) – kod organu rejestrującego (literowy wyróżnik województwa
i powiatu, przy dwóch literach, ostatni znak uzupełnia litera X), b) człon drugi (3 znaki) – numer upoważnienia stacji do wykonywania badań
technicznych (przy numerze dwucyfrowym uzupełniony na pierwszej pozycji cyfrązero),
c) człon trzeci (6 znaków) – sześciocyfrowy kolejny numer porządkowy, w którympierwsze dwie cyfry stanowią ostatnie dwie cyfry roku nadania numeru.
Sposób tworzenia numeru nadwozia, podwozia lub ramy przedstawia poniższy schemat: 2) powinien być umieszczony na nadwoziu, podwoziu lub ramie po prawej stronie pojazdu, a
także na tabliczce znamionowej; 3) powinien zawierać się w jednym wierszu, jako ciąg znaków bez miejsc przerwy
pomiędzy członami numeru;
7
4) powinien być umieszczony w widocznym i łatwo dostępnym miejscu za pomocą wybicialub wyciskania w taki sposób, aby nie uległ zatarciu lub zniszczeniu.
3. Numer nadwozia, podwozia lub ramy nadawany jest przez producenta, jeżeli –w drodze odrębnych przepisów – zwolniony jest on ze stosowania numeru VIN. Stanowiokreśloną kombinację cyfr i liter, tworzącą ciąg znaków w ilości 7 do 9. Numer powinienzawierać dwa człony:
1) człon pierwszy (3 znaki) – oznaczenie charakterystyczne, określone przez producentapojazdu;
2) człon drugi (do 6 znaków) – numer porządkowy wyprodukowanego pojazdu, w którympierwsze dwie cyfry stanowią ostatnie dwie cyfry roku nadania i umieszczenia numeru.
Tabliczki znamionowe Wymagania dotyczące tabliczki znamionowej określa załącznik nr 4 rozporządzenia
Ministra Infrastruktury z dnia 31 grudnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych pojazdóworaz zakresu ich niezbędnego wyposażenia.
§ 1. Tabliczka znamionowa powinna być umieszczona przez producenta albo przez jegoupoważnionego przedstawiciela. W przypadku braku tabliczki znamionowej majązastosowanie odrębne przepisy o tabliczce zastępczej.
§ 2. 1. Tabliczka znamionowa powinna być trwale przymocowana w widocznym i łatwodostępnym miejscu na części, która nie daje się łatwo usunąć lub wymienić. Powinna onapodawać w sposób czytelny i nieścieralny informacje w następującej kolejności:
1) nazwa producenta (marka); 2) numer świadectwa homologacji typu pojazdu; 3) numer identyfikacyjny pojazdu VIN, a w razie jego braku – rozpoznawczy numer
podwozia/nadwozia pojazdu; 4) dopuszczalna masa całkowita pojazdu, a w przypadku motocykli i motorowerów
zamiast dopuszczalnej masy całkowitej poziom hałasu zewnętrznego na postoju w dB (A)przy prędkości obrotowej wyrażonej w obr./min;
5) dopuszczalna masa całkowita zespołu pojazdów w przypadku pojazdusamochodowego przeznaczonego do ciągnięcia przyczepy;
6) dopuszczalne obciążenia osi podane w kolejności od przodu do tyłu; 7) w przypadku naczepy, dopuszczalne obciążenie pionowe na urządzenie sprzęgające; 8) jeżeli wartości maksymalne mas i obciążeń są większe niż dopuszczalne, to należy
podawać również te wartości; dane powinny być wówczas podane w dwóch kolumnach:dopuszczalne – po lewej i maksymalne – po prawej stronie;
9) producent może podać dodatkowe dane, zamieszczając je poniżej lub obok, pozawyraźnie zaznaczonym prostokątem zawierającym jedynie dane przewidziane w pkt 18.
8
Przykładowe oznaczenie tabliczki znamionowej
Tabela 1.2. Tabliczka znamionowa z pojazdu Renault Mégane
Źródło: Latusek Krzysztof – prezentacja – Identyfikacja pojazdów.
1 – numer homologacji ECE, 2 – numer VIN, 3 – dopuszczalna masa całkowita, 4 – dopuszczalna masa pojazdu z przyczepą z hamulcem najazdowym, 5 – dopuszczalny maksymalny nacisk osi przedniej, 6 – dopuszczalny maksymalny nacisk osi tylnej, A – oznaczenie kodowe typu obić tapicerskich, B – cechy szczególne pojazdu, C – typ techniczny pojazdu, D – numer oryginalnego lakieru, E – numer wyposażenia, F – numer fabryczny, G – wyposażenie dodatkowe, H – wersja, I – cechy wyposażenia.
W przypadku motocykli i motorowerów obowiązuje umieszczenie danych wymienionychw ust. 1 pkt 1–4, przy czym dane określone w ust. 1 pkt 2 i 4 mogą być umieszczone pozatabliczką znamionową.
Zgodnie z Polską Normą tabliczka znamionowa powinna być wykonana z materiałuzapewniającego odporność na korozję w zmiennych warunkach atmosferycznych. Jakomateriał podstawowy zaleca się stosować blachę z metali nieżelaznych. Wysokość literi cyfr w polach podstawowych powinna wynosić 4 mm. Tabliczka powinna być zamocowanaw miejscu dostępnym na części trwałej i niewymienialnej pojazdu. Tabliczka znamionowa zeswej natury nie jest trwale połączona z pojazdem i może stosunkowo łatwo ulec uszkodzeniu.Zachodzą również sytuacje, gdy w okolicy tabliczki znamionowej przeprowadzane sąnaprawy blacharskolakiernicze. Wykonujący takie czynności rzemieślnicy często odłączajątabliczkę, aby po naprawie przymocować ją ponownie. Zgodnie z przepisami o rejestracjipojazdów, dopuszczony do ruchu pojazd musi posiadać tabliczkę znamionową producenta. W
9
przypadku jej braku właściciel zobowiązany jest wykonać tabliczkę zastępczą wupoważnionej Stacji Kontroli Pojazdów.
4. CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA POJAZDUSAMOCHODOWEGO
Charakterystyka techniczna pojazdu samochodowego to zbiór informacjiumożliwiających porównanie technicznych właściwości danego samochodu z właściwościamiinnych samochodów.
Pojazd samochodowy – pojazd wyposażony w silnik, którego konstrukcja umożliwiajazdę z prędkością przekraczającą 25 km/h.
Długość pojazdu a – odległość między skrajnymi (przednim i tylnym) punktami pojazdumierzona równolegle do jego osi podłużnej.
Szerokość pojazdu b – odległość między skrajnymi punktami poprzecznego obrysupojazdu mierzona równolegle do płaszczyzny jezdni.
Wysokość pojazdu h – odległość między płaszczyzną jezdni i równoległą do niejpłaszczyzną przechodzącą przez najwyżej położony punkt pojazdu nieobciążonego.
Rozstaw osi l – odległość między środkami kół poszczególnych osi, mierzona przysymetrycznym ustawieniu kół względem podłużnej osi pojazdu.
Rozstaw kół s – odległość między punktami styku z powierzchnią jezdni środkówbieżników kół tej samej osi (dla kół pojedynczych).
Prześwit w granicach rozstawu osi c – odległość od powierzchni jezdni najniżejpołożonego punktu znajdującego się między osiami pojazdu maksymalnie obciążonego, pozaobrysem kół.
Prześwit poprzeczny p – odległość od powierzchni jezdni najniżej położonego punktuznajdującego się między kołami jednej osi pojazdu maksymalnie obciążonego.
Rys. 1.1 Pojazd samochodowy
Źródło: własne
Kąt natarcia α1– kąt między płaszczyzną styczną do kół przednich i do obrysu przedniejdolnej części pojazdu maksymalnie obciążonego.
10
Kąt zejścia α2 – kąt między płaszczyzną jezdni a płaszczyzną styczną do kół tylnych i doobrysu tylnej dolnej części pojazdu maksymalnie obciążonego, bez uwzględnienia częściodchylanych, nieumocowanych trwale do pojazdu.
Masa własna pojazdu – masa kompletnego pojazdu, łącznie z masą paliwa, olejów,smarów i innych cieczy w ilości nominalnej oraz masą normalnego wyposażenia, bez masyobsługi i ładunków.
Maksymalna masa całkowita pojazdu – masa ustalona przez producenta dlaokreślonych warunków pracy.
Dopuszczalna masa całkowita pojazdu – masa pojazdu ustalona przez władzeadministracyjne dopuszczające go do ruchu.
Ładowność – różnica między maksymalną masą całkowitą a masą własną pojazdu. Ładowność dopuszczalna – różnica między dopuszczalną masą całkowitą a masą własną
pojazdu. Obciążenie osi – część masy całkowitej pojazdu przypadająca na oś, ustalona przez
wytwórcę pojazdu dla określonych warunków pracy.
Bibliografia:1. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1.
Warszawa: WKŁ.2. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2.
Warszawa: WKŁ.3. Praca zbiorowa (2008), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Warszawa:
REA.4. Fundowicz P. Radzimierski M. Wieczorek M, (2013), podwozia i nadwozia pojazdów
samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu. Warszawa: WSIP.5. Praca zbiorowa (2003), Budowa pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
11
Moduł 2
Układ przeniesienia napędu – sprzęgła i skrzynki biegów
1. ZADANIA SPRZĘGIEŁ SAMOCHODOWYCH I ICH RODZAJE
2. SPRZĘGŁO ELEKTROMAGNETYCZNE I HYDROKINETYCZNE
3. ZADANIA I RODZAJE SKRZYNEK BIEGÓW
4. PÓŁAUTOMATYCZNA SKRZYNIA BIEGÓW
5. MECHANIZMY SYNCHRONIZUJĄCE
6. AUTOMATYCZNA SKRZYNIA BIEGÓW
W tym module zostaną omówione dwa podzespoły wchodzące w skład układuprzeniesienia napędu. Będą tu szczegółowo omówione sprzęgła oraz skrzynki przekładniowestosowane w pojazdach samochodowych. Przedstawiona zostanie budowa oraz zasadadziałania poszczególnych zespołów.
1. ZADANIA SPRZĘGIEŁ SAMOCHODOWYCH I ICH RODZAJE
1) Zadania sprzęgła samochodowego: • łączy silnik ze skrzynią biegów,• chwilowo odłącza napęd od silnika,• umożliwia łagodne ruszanie pojazdu,• umożliwia zmianę biegów,• eliminuje drgania silnika(tłumiki drgań skrętnych)• zabezpiecza elementy układu napędowego przed nadmiernym obciążeniem.
2) Rodzaje sprzęgiełPodział sprzęgieł ze względu na sposób działania:
• cierne,• elektromagnetyczne,• hydrokinetyczne.
Podział sprzęgieł ciernych ze względu na konstrukcję:• jednotarczowe,• dwutarczowe,• wielotarczowe.
Podział ze względu na sposób sterowania:• sprzęgła samoczynne (odśrodkowe i automatyczne),• ze sterowaniem mechanicznym (pedał, linka, dźwignia),• ze sterowaniem hydraulicznym (pedał, pompa, przewody),• ze sterowaniem pneumatycznym (pedał z zaworem, sprężarka, przewody),• ze sterowaniem elektronicznym.
1) Klasyczne sprzęgło cierneSprzęgło w samochodzie składa się z trzech podstawowych elementów. Są nimi:
• tarcza sprzęgła, • docisk sprzęgła,• łożysko sprzęgła.
Koło zamachowe to element, który łączy układ sprzęgła z silnikiem. Jego główną roląjest przełożenie napędu z wału korbowego na sprzęgło.
2
Rys 2.1. – Budowa sprzęgła
Źródło: http://www.sprzeglo.com.pl/artykulyporady/sprzegla/budowasprzeglasamochodowego/
Tarcza sprzęgła posiada okładziny cierne przymocowane za pomocą nitów lub kleju ielementów sprężystych, aby wyeliminować szarpanie w trakcie ruszania z miejsca. Okładzinymuszą mieć bardzo dobrą odporność na ścieranie oraz wysoką temperaturę. Materiałyużywane do produkcji tego elementu to zazwyczaj włókna węglowe, materiały organiczneczy włókna szklane. Istnieją również okładziny wykonane ze spieków metalowych, któreznajdują zastosowanie w silnie obciążonych układach sprzęgła, np. w samochodachsportowych. Ponadto tarcza sprzęgła zawiera również tłumik drgań skrętnych – stosuje się gow celu ograniczenia drgań przekładanych z silnika na skrzynię biegów. Tarcza posiadawycentrowany frezowany otwór, za pomocą którego łączy się z wałkiem sprzęgłowym. Wsamochodach spotykane są zarówno jednotarczowe sprzęgła jak i dwutarczowe albo nawettrzytarczowe – ostatnie 2 typy stosuje się w silnie obciążonych układach sprzęgła takich jaksamochody rajdowe, gdzie temperatura jest wyższa niż podczas standardowej jazdy, aodporność na ścieranie jest czynnikiem decydującym o sukcesie zawodników.
Docisk sprzęgła jest odpowiedzialny za odpowiednie dociskanie tarczy sprzęgłowej dokoła zamachowego. Współpracuje bezpośrednio z tarczą sprzęgła, a pracując w wysokiejtemperaturze musi posiadać zdolność szybkiego odprowadzania ciepła. Docisk sprzęgłaposiada osłonę, która łączy element współpracujący z tarczą sprzęgła za pomocą sprężynpłytkowych (sprężyna talerzowa), które z kolei dociskają bądź odsuwają docisk w stosunkudo tarczy sprzęgła w chwili rozłączenia napędu sprzęgła oraz w środkowują docisk wobudowie. Docisk sprzęgła obraca się wraz z kołem zamachowym i jest przymocowany doniego na stałe. Posiada możliwość przesuwania się wzdłuż osi sprzęgła w chwili jegowłączenia lub rozłączenia.
Łożysko oporowe naciska na sprężynę talerzową docisku, wówczas między elementamisprzęgła powstaje niewielki luz następuje odsunięcie tarczy dociskowej od tarczysprzęgłowej. Tak właśnie następuje rozłączenie sprzęgła. Łożysko jest osadzone centralnie wosi sprzęgła, prowadzone na tulei zamocowanej zazwyczaj do skrzyni biegów. Dzięki sile
3
tarcia pomiędzy elementami sprzęgła napęd jest przekazywany do skrzyni biegów. W składmechanizmu wyciskowego sprzęgła wchodzi również pedał sprzęgła, który jest połączony zwidełkami przesuwającymi łożysko. Sterowanie to może odbywać się mechanicznie lubwspółcześnie coraz częściej hydraulicznie.
Zasada działania sprzęgłaDo części wału korbowego pracującej na zewnątrz bloku silnika przykręcone jest koło
zamachowe. Z kolei do koła zamachowego zamontowana jest tarcza dociskowa sprzęgła(docisk). Silnik, podczas swojej pracy wytwarza moment obrotowy, który za pośrednictwemkoła zamachowego oraz docisku przenoszony jest na tarczę sprzęgłową. Wałek sprzęgłowy to element wystający ze skrzyni biegów, który posiada wycięte frezy odstrony sprzęgła, na które montuje się tarczę pomiędzy kołem zamachowym a dociskiemsprzęgła. Tarcza sprzęgłowa poza tym, że wraz ze wszystkimi elementami sprzęgła wykonujeruch obrotowy, to dodatkowo wykonuje także ruch przesuwny po wałku sprzęgła. Powodujeto rozłączanie lub załączanie napędu. Nacisk na tarczę sprzęgłową wywołuje sprężynatalerzowa docisku sprzęgła, natomiast ruch powrotny zapewniają sprężyny tarczy dociskowejumieszczone w jej obudowie. Ruch obrotowy tarczy sprzęgła przekazywany jest z kołazamachowego na wałek sprzęgłowy na zasadzie tarcia. Następnie ruch obrotowy przenosi siędo skrzyni biegów i dalszych peryferii układu napędowego. Gdy wciskamy pedał sprzęgła,następuje odłączanie sprzęgła. Wówczas widełki i łożysko sprzęgła powodują odciąganietarczy dociskowej i zwolnienie tarczy sprzęgłowej. Następuje zmniejszenie bądź kompletnybrak przylegania tarczy sprzęgłowej do koła zamachowego. Można wówczas zatrzymaćpojazd lub zmienić bieg. Przy puszczeniu pedału sprzęgła, sprężyny zamontowane wobudowie tarczy dociskowej poprzez rozprężenie wciskają ją i pchają w stronę kołazamachowego, przez co również tarcza sprzęgła przylega do koła zamachowego i obraca sięrazem z nim.
2) Inne odmiany sprzęgieł ciernychSprzęgło odśrodkowe jest to sprzęgło, którego zasada działania polega na tym, że
podczas wzrostu prędkości obrotowej wału korbowego silnika rośnie siła odśrodkowadziałająca na wirujące ciężarki, co powoduje wzrost nacisku tarczy dociskowej na tarczęsprzęgła. Analogicznie, przy zmniejszeniu prędkości obrotowej wału korbowego silnika maleje siłaodśrodkowa a co za tym idzie słabnie zacisk tarczy sprzęgła i następuje samoczynne rozłączeniesprzęgła. W sprzęgłach odśrodkowych włączenie lub wyłączenie sprzęgła następuje wskuteksiły odśrodkowej.
Sprzęgło półodśrodkowe jest to sprzęgło, w którym siła docisku między elementaminapędzanym i napędzającym jest spowodowana łącznym działaniem sprężyn dociskowych isiły odśrodkowej działającej na wirujące ciężarki. Sprężyny dociskowe zaciskają tylkoczęściowo tarczę sprzęgła. Ostatecznie zaciśnięcie tarcz następuje pod działaniem momentuwywołanego przez siłę odśrodkową wirujących ciężarków. Docisk tarcz jest zmienny i zależyod prędkości obrotowej wału korbowego. Ciężarki są zwykle umieszczone na końcachdźwigienek, które służą do wyłączania sprzęgła oraz do dociskania tarcz podczas pracy. Dozalet tych sprzęgieł należą: duża elastyczność włączenia, możliwość wyłączenia przy małejprędkości obrotowej. Natomiast do wad należą: skłonność do poślizgu podczas małejprędkości, co powoduje, że sprzęgło nie zabezpiecza w sposób właściwy układu napędowego.
4
3) Sterowanie sprzęgłemMechaniczny układ sterowania – ruch pedału sprzęgła i siła do niego przyłożona zostaje
przeniesiony na łożysko wyciskowe za pośrednictwem zestawu dźwigni i cięgien.Hydrauliczny układ sterowania – połączona z pedałem sprzęgła pompa jest połączona
przewodami z siłownikiem. Siłownik jest sprzężony z dźwignią sterującą położeniem łożyskawyciskowego. Naciśnięcie pedału sprzęgła powoduje przesunięcie tłoka w pompie. Ciecz jestprzetłaczana do siłownika, co powoduje przesunięcie za pomocą dźwigni łożyskawyciskowego.
System elektronicznego sterowania sprzęgłem Wyciskające łożysko oporowe przesuwane jest siłownikiem hydraulicznym.
Odpowiednie ciśnienie płynu roboczego w instalacji zapewnia oddzielna pompa hydrauliczna.Dopływ płynu do siłownika dozowany jest bezstopniowo przy pomocy elektryczniesterowanego zaworu. Impulsy powodujące otwieranie i zamykanie zaworu nadawane są przezcentralną elektroniczną jednostkę sterującą samochodu. Samochód rusza natychmiast powłączeniu biegu dźwignią, jednakowo płynnie z góry, jak i pod górę. Podczas k olejnychzmian biegów obroty silnika zmniejszane są samoczynnie.
2. SPRZĘGŁO ELEKTROMAGNETYCZNE I HYDROKINETYCZNE
1) Sprzęgło elektromagnetyczneSprzęgło elektromagnetyczne pracuje wskutek działania pola magnetycznego, które
wytwarza elektromagnes, pobierający prąd elektryczny z instalacji samochodu. Przerwaw obwodzie elektrycznym (powoduje wyłączenie albo włączenie sprzęgła. Przerywaczobwodu elektromagnesu instaluje się zwykle na dźwigni zmiany biegów, a więc poruszeniedźwigni powoduje przerwanie lub włączenie dopływu prądu do elektromagnesu i włączenielub wyłączenie sprzęgła. Zaletą sprzęgła elektromagnetycznego jest stopniowe włączanie, coumożliwia płynne ruszenie samochodu z miejsca. Wadą tego sprzęgła jest dośćskomplikowana budowa i zależność pracy sprzęgła od instalacji elektrycznej samochodu,której usterki są stosunkowo najczęstsze. Sprzęgła elektromagnetyczne dzielimy na dwiegrupy. Do pierwszej grupy zaliczamy sprzęgła z tarczami ciernymi dociskanymi wskutekdziałania pola magnetycznego. Do drugiej grupy należą sprzęgła, w których elementysprzęgane są ze sobą przez substancję tężejącą w polu magnetycznym, zwykle pastęferrytyczną lub sproszkowany metal.
2) Sprzęgło hydrokinetyczneSprzęgło hydrokinetyczne. W wielu współczesnych samochodach stosuje się sprzęgła
hydrokinetyczne, przekazujące napęd tylko wskutek naporów cieczy, a więc bezmechanicznego połączenia elementu napędzającego z elementem napędzanym. W sprzęgłotakie wyposażony jest m. in. samochód ZIM. Zasada działania sprzęgła hydrokinetycznego:na wale korbowym silnika osadzony jest wirnik w kształcie pierścienia, zaopatrzony w prostepromieniowo rozmieszczone łopatki, zwany pompą. Podobny wirnik, zwany turbiną,osadzony jest na wałku napędzanym (sprzęgłowym). Oba wirniki wbudowane są naprzeciwsiebie i szczelnie zamknięte w obudowie wypełnionej w 8590% lekkim olejem mineralnym,mieszaniną oleju silnikowego z naftą (około 95% nafty) lub olejem roślinnym. Podczas pracysilnika pompa obraca się i ciecz znajdująca się pomiędzy jej łopatkami pod wpływem siłodśrodkowych jest odrzucana na łopatki turbiny i wywiera na nie napór zmuszający turbinę
5
do obracania się w ślad za pompą. Sprzęgło zaczyna przenosić napęd dopiero wówczas, gdynapór cieczy jest dostatecznie silny, czyli przy około 600 obr./min pompy.
3. ZADANIA I RODZAJE SKRZYNEK BIEGÓW
1) Zadania skrzynek biegów • Łączy sprzęgło z wałem lub mostem napędowym.• Trwale rozłącza napęd.• Umożliwia jazdę z różnymi prędkościami.• Reguluje siłę napędową na kołach (przy czym wartość ta jest odwrotnie
proporcjonalna do prędkości pojazdu).• Umożliwia jazdę do tyłu.
2) Rodzaje skrzynek biegów Skrzynki biegów manualne (mechaniczne) o trzech odmianach:
• z kołami zębatymi przesuwnymi,• z kołami stale zazębionymi (posiadające sprzęgła i synchronizatory),• kombinowane.Skrzynki biegów półautomatyczne (sekwencyjne)Skrzynki biegów automatyczne
3) Przełożenie pojedynczej przekładni zębatej Przełożeniem „i” przekładni nazywamy stosunek liczby zębów koła napędzanego
do liczby zębów koła napędzającego.
i = =
gdzie:n1 – prędkość obrotowa wału napędzającego,n2 – prędkość obrotowa wału napędzanego,z 1 – ilość zębów koła napędzającego,z 2 – ilość zębów koła napędzanego.
4) Rodzaje przekładni w zależności od przełożenia Przekładnie zwalniające (redukcyjne), gdy i > 1 (bo z2 > z1).Przekładnie przyspieszające, gdy i < 1 (bo z2 < z1).Przekładnie normalna, gdy i = 1.Największe zastosowanie w pojazdach samochodowych mają stopniowe skrzynki
biegów pozwalające uzyskiwać od 4 do 6 wartości przełożeń (biegów), powodujących zmianyprzełożeń w zakresie od i = 5 do i = 0,7.
Manualna skrzynia biegów
6
Podczas pracy silnika moment obrotowy pozostaje prawie stały, podczas gdy mocwyjściowa zwiększa się proporcjonalnie do prędkości obrotowej. Jednak do rozpoczęcia jazdylub wjazdu na wzniesienie pojazd potrzebuje znacznie większego momentu obrotowego niżpodczas jazdy po płaskiej drodze, nawet z dużą szybkością. Dlatego w samochodach stosujesię przekładnię umożliwiającą zmianę momentu obrotowego silnika na moment obrotowyprzekazywany na koła, odpowiadający warunkom jazdy. Przekładnia taka, nazywana skrzyniąbiegów, jest przekładnią stopniową pozwalającą na uzyskanie najczęściej 5 lub 6 wartościprzełożeń. Przekładnia umożliwia także jazdę do tyłu dzięki odwróceniu kierunków obrotów,ponieważ silnik z powodu swojej budowy nie może pracować w kierunku odwrotnym.
W samochodach z silnikiem umieszczonym poprzecznie z przodu i napędemprzekazywanym na koła przednie skrzynia biegów stanowi jeden zespół z przekładnią głównąi mechanizmem różnicowym. Skrzynia ma dwa wałki: napędowy i główny. Jeden wałek maosadzone na stałe koła zębate, z których każde jest na stałe zazębione z kołem zębatymobracającym się swobodnie na drugim wałku. Liczba par kół zębatych odpowiada liczbieprzełożeń.
Rys. 2.2 – Wałki skrzyni biegów
Źródło: Materiały szkoleniowe „Serwis motoryzacyjny”
Przenoszenie momentu obrotowego z wałka napędowego, połączonego sprzęgłemz wałem korbowym silnika, na wałek główny zaczyna się dopiero po połączeniuułożyskowanego koła zębatego z wałkiem, na którym jest osadzony. Aby połączenie toodbywało się płynnie, potrzebny jest synchronizator, który wyrówna prędkości. Działaniesynchronizatora polega na tym, że najpierw jego część cierna o kształcie stożkowymwyrównuje obroty obu łączonych elementów (dzięki poślizgowi dociskanych wzajemniepowierzchni), a potem część zębata zapewnia ich sztywne połączenie. Przesuwaniem tuleisynchronizatora steruje kierowca, wybierając przełożenia za pomocą dźwigni zmiany biegów.Dlatego skrzynię tego typu nazywamy manualną. Bieg wsteczny wymaga dodatkowego wałkai koła zębatego, które jest wsuwane działaniem kierowcy pomiędzy koła wałków napędowegoi głównego, by zmienić kierunek obrotów wałka głównego. W obudowę skrzyni biegów jestwkręcony włącznik świateł cofania.
W samochodach z silnikiem umieszczony z przodu i napędem na koła tylne skrzyniabiegów jest trzywałkowa, posiada wałek sprzęgłowy i wałek główny ustawione w jednej linii
7
oraz wałek pośredni. W większości skrzyni wałek pośredni ma stałe koła zębate, natomiastkoła zębate osadzone obrotowo i synchronizatory ma wałek główny. Przekładnia główna imechanizm różnicowy są wtedy umieszczone w osi tylnej.
Rys 2.3 – Skrzynia biegów
Źródło: Materiały szkoleniowe „Serwis motoryzacyjny”
Działanie skrzynki biegów z kołami zębatymi przesuwnymiMoment obrotowy odbierany z silnika jest wprowadzany do skrzynki biegów przez wałek
sprzęgłowy I, a następnie przez parę stale zazębionych kół zębatych z1 i z2 kierowany nawałek pośredni II. Z tego wałka napęd jest przekazywany na wałek główny III przezodpowiednią, sprzęganą w zależności od biegu, parę kół zębatych.
Rys. 2.4 – Działanie skrzynki biegów z kołami zębatymi przesuwnymi
8
Źródło: Materiały własne
Działanie skrzynki biegów z kołami stale zazębionymiMoment obrotowy z silnika jest doprowadzany do skrzynki biegów wałkiem
sprzęgłowym I, a następnie przez parę kół zębatych z1 i z2 – jest przenoszony na wałekpośredni II. Stale zazębione pary kół zębatych (z3 i z4; z5 i z6; z8 i z9) powodują obracanie siękół zębatych z4, z6 i z9, ale dzięki łożyskowaniu tych kół nie wprawiają one w ruch wałkagłównego III. Dopiero przesunięcie w prawo lub w lewo sprzęgła zębatego S1 lub S2
spowoduje sprzężenie kół z wałkiem głównym i przeniesienie momentu przez skrzyniębiegów.
Rys. 2.5 – Działanie skrzynki biegów z kołami stale zazębionymi
Źródło: Materiały własne
9
4. PÓŁAUTOMATYCZNA SKRZYNIA BIEGÓW
Ogólne określenie skrzyni biegów, w której część czynności związanych ze zmianąbiegów jest zautomatyzowana. Istnieją dwa podstawowe rodzaje półautomatów:
• z automatycznym sprzęgłem i ręcznym wyborem przełożenia oraz • z automatycznym załączeniem przełożenia uruchamianym przez naciśnięcie
i puszczenie sprzęgła.
W pierwszym, najpowszechniejszym przypadku praca sprzęgła jest zautomatyzowana izmiana biegów odbywa się tylko poprzez i odpuszczenie gazu i przesuwanie lewarka wodpowiednie położenie. W podstawowym rozumieniu więc półautomat to skrzynkacałkowicie mechaniczna, konstrukcyjnie identyczna z tzw. manualną skrzynią biegów, tylkosposób wybierania lub załączania przełożeń jest inny.
W zautomatyzowanych systemach, nazywanych zależnie od marki pojazdu: AMT,Sportshift, R Tronic, Sensodrive, Allshift, Softip, Easytronic oraz SMG, zewnętrznymechanizm sterowania sprzęgła składa się z silnika elektrycznego poruszającego poprzezprzekładnię ślimakową klasyczne widełki współpracujące z łożyskiem wysprzęglającym.Odpowiednie impulsy prądowe wysyłane są do silnika przez mikroprocesorowy sterownik,reagujący na sygnały otrzymywane z czujników: położenia dźwigni zmiany biegów (lubprzycisków umieszczonych na kole kierownicy), prędkości obrotowej wału korbowego iaktualnej prędkości jazdy. Na tej podstawie sterownik realizuje płynne ruszanie z biegupierwszego lub wstecznego i krótkie wysprzęglenia na czas zmiany pozostałych biegów.Roboczy skok łożyska wysprzęglającego może być przy tym rozwiązaniu minimalny, czylipowodujący bardzo krótką przerwę w przenoszeniu napędu (okres rozłączenia sprzęgła), cozapewnia bardzo szybką zmianę biegów.
Elektryczny nastawnik skrzyni biegów wyposażony jest w dwa silniki elektryczne,z których pierwszy służy do ustalania ścieżki zmiany biegów (I – II, III – IV, V – wsteczny), adrugi – do włączania konkretnego biegu z pozycji neutralnej lub jego wyłączania.Rozwiązanie to umożliwia włączanie biegów w dowolnej kolejności, a synchronizacjakażdego z nich realizowana jest w sposób szybki i płynny. Uruchomienie silnika w pojeździewyposażonym w tego typu skrzynię biegów możliwe jest (tak samo jak w pojazdach zeskrzyniami automatycznymi) wyłącznie przy wciśniętym pedale hamulca i ustawieniudźwigni wyboru biegów w pozycji neutralnej.
Jeśli system opiera się na ręcznym wyborze biegów, wszystkie położenia dźwigniznajdują się w jednej płaszczyźnie. Skrzynie na niższe biegi przełącza się ruchem dźwigni wdół, a na wyższe przesuwając ją w górę. W wielu systemach zamiast dźwigni stosowane sąprzyciski na kierownicy, wykonujące te same zadania. Nie trzeba przy zmianach biegówużywać pedału przyspieszenia, ponieważ jego funkcje realizowane są wówczasautomatycznie przez elektroniczny sterownik elektrycznego nastawnika skrzyni. Przy zmianiebiegu na wyższy sterownik automatycznie dostosowuje też prędkość obrotową silnika dowartości przypisanej wybranemu przełożeniu przy danej prędkości jazdy. Po rozłączeniunapędu jeden z silników nastawnika skrzyni biegów dokonuje wyboru ścieżki zmiany biegów,a drugi silnik przełącza odpowiedni bieg. Po czym zostaje również włączone sprzęgło. Przyautomatycznym wyborze biegów, urządzenie sterujące całkowicie przejmuje zadaniazwiązane ze zmianą przełożeń.
W systemach sterowanych hydraulicznie do obsługi sprzęgła służy centralny wysprzęglikzintegrowany z jednostronnym siłownikiem hydraulicznym. Do zmiany biegówwykorzystywane są tłokowe siłowniki dwustronnego działania. Elektroniczne sterowniki
10
współpracują wówczas z elektrozaworami otwierającymi i zamykającymi odpowiednieprzepływy płynu roboczego. W układzie takim niezbędna jest oczywiście pompa rotacyjnawspółpracująca z hydropneumatycznym akumulatorem ciśnienia.
5. MECHANIZMY SYNCHRONIZUJĄCE
Przy włączaniu przekładni za pomocą sprzęgła kłowego lub zębatego występujeuderzenie, gdy prędkości obwodowe stykających się ze sobą części nie są jednakowe. W celuwyrównania tych prędkości łączy się obie części pomocniczym sprzęgłem ciernym. Powyrównaniu tych prędkości, czyli po przeprowadzeniu tzw. synchronizacji, włączone zostajesprzęgło zębate i to właśnie ono przenosi moment napędowy. Takie urządzenie złożone zdwóch sprzęgieł: ciernego i zębatego wraz z urządzeniem łączącym te sprzęgła nazywa sięsynchronizatorem.
Stosowane obecnie synchronizatory można podzielić na trzy grupy: proste,bezwładnościowe oraz synchronizatory elektroniczne.
Synchronizatory prosteSynchronizatory są to konstrukcyjnie małe sprzęgła, które włączane są i utrzymywane w
sprzęgnięciu tak długo, jak wydaje się to konieczne wykonującemu zmianę biegów.Włączanie i utrzymywanie w stanie sprzęgniętym wykonuje się za pomocą dźwigni zmianybiegów.
Synchronizatory proste mają bardzo prostą konstrukcję, ale jednocześnie pozwalają nawłączenie biegu przed całkowitym wyrównaniem prędkości obrotowych sprzęganychelementów.
Stosuje się rozwiązania synchronizatorów prostych w postaci sprzęgieł stożkowych,pierścieniowych lub wielopłytkowych. We wszystkich tych przypadkach sprzęgła muszą byćtak połączone ze sobą, aby najpierw pracowało sprzęgło cierne, a dopiero po wyrównaniuprędkości kątowych powinno nastąpić włączenie sprzęgła zębatego.
Synchronizatory bezwładnościoweSynchronizatory bezwładnościowe mają urządzenia blokujące, zapobiegające włączeniu
sprzęgła zębatego przed wyrównaniem prędkości obrotowej sprzęganych elementów. Wokresie synchronizacji siła wywierana na sprzęgle ciernym może być w tychsynchronizatorach dowolnie duża.
Rozróżniamy następujące rodzaje synchronizatorów bezwładnościowych:• z blokowaniem za pomocą poprzecznych elementów umieszczonych w otworze tulei, • z blokowaniem za pomocą podłużnych elementów umieszczonych w otworach tarczy, • z blokowaniem za pomocą wieńca zębatego, • z samowzmacnianiem o działaniu opartym na progresywnym wzroście momentu
tarcia.
Elektroniczna synchronizacja
11
Problemy związane ze skrzynią biegów i częściowo z jej synchronizacją przy zmianiebiegów mogą być rozwiązane za pomocą urządzeń elektronicznych, dających możliwośćpożądanych wyników, a mianowicie:
• pewność działania, • wyroby odpowiedniej jakości, • umiarkowane koszty.
Przy zastosowaniu układu elektronicznego osiągany stopień kontroli kolejnościposzczególnych czynności i czasu synchronizacji pozwala na bardzo prawidłową i szybszązmianę biegów bez udziału kierowcy.
Urządzenie elektroniczne otrzymuje sygnał o prędkości obrotowej wałka wejściowego iwyjściowego skrzyni biegów i powoduje wyrównanie tych prędkości na poziomieodpowiadającym danemu położeniu. Jeśli prędkość obrotowa wału korbowego silnika jestzbyt mała, to urządzenie elektroniczne daje sygnał do siłownika, który natychmiastcałkowicie otwiera przepustnicę i na odwrót, jeśli prędkość jest zbyt mała to przymyka ją.Sygnały urządzenia elektronicznego na przepustnicę zastępują oddziaływanie kierowcy napedał gazu.
Czas przymknięcia i otwarcia przepustnic określany jest rozmaitymi czynnikami:• prędkością obrotową silnika przy zmianie biegów, • różnicą przełożeń, • momentem bezwładności mas synchronizowanych, • wielkością momentów napędowych. 6. AUTOMATYCZNA SKRZYNIA BIEGÓW
Automatyczne skrzynie biegów dzieli się na dwa typy, które różnią się między sobąbudową układu sterowania, przełączaniem biegów oraz sterowaniem układu mechanicznegosprzęgania wirnika pompy z wirnikiem turbiny przekładni hydrokinetycznej. Pierwszy z nichto typ z hydraulicznym sterowaniem, w którym wszystkie funkcje sterujące i kontrolne pełniąelementy hydrauliczne, drugi zaś posiada sterowanie elektroniczne, wykorzystujące danezgromadzone w pamięci komputera (ECU). Układ elektronicznego sterowania nie tylkosteruje pracą systemu przełączania biegów i sprzęganiem wirników przekładnihydrokinetycznej, ale także pełni funkcję diagnostyczną oraz zabezpiecza przeduszkodzeniami. Układ ten zwany jest ECT (od angielskiego Electronically-Controlled
Transmission). Automatyczne skrzynie biegów ze sterowaniem hydraulicznym posiadają wzasadzie taką samą budowę jak skrzynie ze sterowaniem elektronicznym. Różnią się one tylkosposobem przełączania biegów.
W porównaniu z mechanicznymi skrzyniami biegów, skrzynie automatyczne posiadająnastępujące zalety:
1) Zmniejszają zmęczenie kierowcy poprzez wyeliminowanie konieczności obsługisprzęgła i ręcznego przełączania biegów.
2) Automatycznie przełącza biegi, przy prędkościach odpowiadających warunkom jazdy,uwalniają kierowcę od konieczności opanowywania trudnych technik jazdy, jakobsługa sprzęgła.
3) Zapobiega przeciążaniu silnika i zespołu napędowego, ponieważ są one ze sobąsprzężone w sposób hydrauliczny (przez przekładnię hydrokinetyczną), a niemechaniczny, jak w przypadku zwykłej skrzyni biegów.
12
Automatyczne zespoły napędowe dzielą się na dwa typy: jeden stosowany wsamochodach z silnikiem z przodu i napędem na przednie koła (typ FF) i drugi, stosowanyw samochodach z silnikiem z przodu i napędem na tylne koła (typ FR).
Rys. 2.6 – Automatyczne zespoły napędowe stosowane w samochodach typu FF (lewyrysunek) i samochodach typu FR (prawy rysunek),
Źródło: własne
Zespoły stosowane w samochodach typu FF są mniejsze od zespołów przeznaczonych dosamochodów typu FR. Wynika to z faktu, że muszą one zmieścić się wraz z silnikiem w jegokomorze z przodu pojazdu. Zespoły stosowane w samochodach typu FR posiadająprzekładnię główną (wraz z mechanizmem różnicowym) umieszczoną w oddzielnejobudowie, podczas gdy w przypadku samochodów typu FF, stanowi ona jeden zespół zeskrzynią biegów.
Główne elementy składowe i ich funkcjeIstnieje wiele typów automatycznych skrzyń biegów, które w pewnym stopniu różnią się
między sobą. Niezależnie jednak od tego, ich podstawowe funkcje i zasada działania sązasadniczo takie same. Automatyczna skrzynia biegów składa się z kilku głównychelementów.
Aby mogły one prawidłowo realizowane swoje funkcje, elementy te muszą ze sobąpoprawnie współpracować. Automatyczny zespół napędowy składa się z następującychgłównych elementów:
1) Przekładnia hydrokinetyczna.2) Planetarny zespół przekładniowy.3) Hydrauliczny zespół sterujący.4) Zespół połączeń mechanicznych.5) Przekładnia główna.6) Płyn automatycznej skrzyni biegów.
1) Przekładnia hydrokinetycznaPrzekładnia hydrokinetyczna znajduje się na wejściu automatycznej skrzyni biegów i
poprzez tarczę napędową przymocowana jest do tylnej części wału korbowego silnika.Przekładnia wypełniona jest płynem do automatycznych skrzyń biegów. Zwiększa onamoment wytwarzany przez silnik i przekazuje go dalej do zespół napędowego lub też działajako sprzęgło hydrokinetyczne, które łączy silnik ze skrzynią biegów. W samochodach zautomatyczną skrzynią biegów, przekładnia hydrokinetyczna pełni także rolę kołazamachowego silnika. Ponieważ w tego typu pojazdach ciężkie koło zamachowe nie jest
13
konieczne, jego rolę pełni tarcza napędowa, której zewnętrzny obwód ukształtowany jest wwieniec zębaty współpracujący z zębnikiem rozrusznika. Ponieważ tarcza napędowa obracasię z dużymi prędkościami wraz z wałem korbowym, jest ona bardzo dokładnie wyważana, coprzeciwdziała powstawaniu wibracji przy wysokich obrotach.
Funkcje przekładni hydrokinetycznej:• Zwiększa moment wytwarzany przez silnik.• Pełni rolę automatycznego sprzęgła, które łączy i rozłącza silnik ze skrzynią biegów.• Tłumi wibracje silnika i zespołu napędowego.• Pełni rolę koła zamachowego w celu zapewnienia równomiernej pracy silnika.• Napędza pompę olejową hydraulicznego układu sterowania.
Rys. 2.7 Budowa przekładni hydrokinetycznej
14
http://www.eautonaprawa.pl/artykuly/2010/przekladniaydrokinetyczna.html
Zasada działania przekładni hydrokinetycznej
Przełożenie dynamiczneMoment przekładni hydrokinetycznej rośnie proporcjonalnie do wielkości przepływu
wirowego. Oznacza to, że osiąga on maksimum, kiedy wirnik turbiny nie obraca się.Działanie przekładni hydrokinetycznej można podzielić na dwa zakresy: Zakres, w którymma miejsce zwiększanie momentu (zakres przekładni) oraz zakres, w którym moment jesttylko przenoszony, bez zmiany jego wartości (zakres sprzęgania). Punkt sprzęgnięcia oddzielaobydwa te zakresy.
Punkt gaśnięcia silnikaKiedy przełożenie kinematyczne wynosi zero, tzn. kiedy wirnik turbiny nie obraca się,
różnica między prędkościami obrotowymi wirnika pompy i turbiny jest maksymalna. Punktgaśnięcia silnika odnosi się do nieruchomego wirnika turbiny. Maksymalne przełożeniedynamiczne ma miejsce właśnie w tym punkcie i wynosi 1.7 do 2.5.
Punkt sprzęgnięciaKiedy wirnik turbiny zaczyna się obracać a przełożenie kinematyczne zaczyna
rosnąć, różnica między prędkością obrotową wirnika pompy i wirnika turbiny maleje. Kiedyprzełożenie kinematyczne osiągnie pewien poziom, przepływ wirowy maleje do minimum,tak że przełożenie dynamiczne staje się równe jedności. Ponieważ płyn wypływający zwirnika turbiny uderza w tylne powierzchnie łopatek kierownicy, sprzęgło jednokierunkowepozwala obracać się kierownicy w tym samym kierunku, co wirnik pompy. Innymi słowy, wpunkcie sprzęgnięcia przekładnia hydrokinetyczna zaczyna pełnić rolę sprzęgła, dzięki czemuprzełożenie dynamiczne nie spada poniżej jedności.
Działanie przekładni hydrokinetycznej
Samochód nie porusza się, silnik pracuje na biegu luzemKiedy silnik pracuje na biegu luzem, wytwarzana przez niego moc jest minimalna. Jeżeli
zostaną włączone hamulce (główne lub postojowy), wirnik turbiny przestaje się obracać,przez co jego obciążenie staje się bardzo duże. Ponieważ samochód nie porusza sięprzełożenie kinematyczne jest równe zeru, natomiast przełożenie dynamiczne osiągamaksimum. Dlatego też wirnik turbiny może w każdej chwili zacząć obracać się z momentemwiększym niż wytwarzany przez silnik.
Samochód porusza się z małą prędkościąW miarę jak prędkość samochodu rośnie, prędkość obrotowa wirnika turbiny zaczyna
szybko zbliżać się do prędkości wirnika pompy. Przełożenie dynamiczne maleje i zbliża siędo jedności. Kiedy przełożenie kinematyczne osiągnie określoną wartość (punktsprzęgnięcia), kierownica zaczyna się obracać a moment przestaje być zwiększany. Innymisłowy, przekładnia hydrokinetyczna zaczyna działać jak sprzęgło. Powoduje to że prędkośćsamochodu wzrasta prawie liniowo z prędkością obrotową silnika.
15
Samochód porusza się ze średnią lub dużą prędkościąPrzekładnia hydrokinetyczna działa tylko jako sprzęgło. Wirnik turbiny obraca się
z prawie identyczną prędkością, co wirnik pompy.
Sprzęgło blokującePodczas pracy na zakresie sprzęgania (moment nie jest zwiększany), przekładnia
hydrokinetyczna przenosi moment powstający w silniku z przełożeniem równym 1. Istniejejednak różnica pomiędzy prędkościami obrotowymi wirnika pompy i turbiny, która wynosiprzynajmniej 45%. Z tego powodu, przekładnia nie przenosi 100% mocy wytwarzanej wsilniku, co powoduje pewne straty energii. W celu uniknięcia tego i obniżenia zużycia paliwa,zastosowano sprzęgło blokujące, które mechanicznie łączy wirnik pompy z wirnikiemturbiny. Następuje to, kiedy prędkość samochodu osiągnie około 60 km/h lub więcej, dziękiczemu do skrzyni biegów przenoszone jest 100% mocy wytwarzanej w silniku. Sprzęgłoblokujące zamontowane jest na piaście wirnika turbiny. Zamontowane obwodowo sprężynytłumią obciążenia skrętne powstające podczas włączania sprzęgła, co zapobiega powstawaniudrgań i wstrząsów. Wewnętrzna powierzchnia obudowy przekładni lub powierzchnia tłokasprzęgła blokującego pokryta jest materiałem ciernym (tego samego typu, co w przypadkuhamulców i sprzęgieł wielotarczowych) Zapobiega to ślizganiu się sprzęgła podczas jegowłączania. Kiedy sprzęgło jest włączone, obraca się ono razem z wirnikiem pompy i turbiny.Włączanie i wyłączanie sprzęgła uzależnione jest od zmian kierunku przepływu płynuwewnątrz przekładni hydrokinetycznej.
Sprzęgło wyłączoneKiedy samochód porusza się z małą prędkością, pompowany pod ciśnieniem płyn
przepływa do przedniej strony sprzęgła. Powoduje to, że ciśnienie po przedniej i tylnej stroniesprzęgła są sobie równe, dzięki czemu pozostaje ono wyłączone.
Sprzęgło włączoneKiedy samochód porusza się ze średnią lub dużą prędkością(powyżej 60 km/h), płyn pod
wysokim ciśnieniem przepływa tylko do tylnej strony sprzęgła blokującego. Powoduje to, żetłok sprzęgła dociskany jest do wewnętrznej powierzchni obudowy przekładni. W rezultacie,sprzęgło obraca się razem z przednią pokryw ą przekładni, która połączona jest z wirnikiemturbiny (tzn. sprzęgło zostaje włączone).
2) Planetarny zespół przekładniowyPlanetarny zespół przekładniowy znajduje się w obudowie skrzyni biegów wykonanej ze
stopu aluminium. Zmienia on wartość i kierunek obrotów silnika oraz przekazuje je doprzekładni głównej. Planetarny zespół przekładniowy składa się z przekładni planetarnych,które zmieniają prędkość obrotową, sprzęgieł i hamulców, które za pomocą ciśnienia płynuukładu hydraulicznego sterują pracą przekładni, wałów przekazujących moc wytwarzaną wsilniku oraz łożysk umożliwiających obroty wałków.
Funkcje planetarnego zespołu przekładniowego:• Zapewnia kilka wartości przełożeń, które umożliwiają osiągnięcie prawidłowego
momentu i prędkości obrotowej, w zależności od warunków jazdy i zamierzeńkierowcy.
• Posiada bieg wsteczny, umożliwiający jazdę samochodem do tyłu.
16
• Posiada położenie neutralne, pozwalające na pracę silnika na biegu jałowym, kiedysamochód nie porusza się.
Przekładnia planetarnaPrzekładnia planetarna jest zespołem współpracujących ze sobą kół zębatych,
składającym się z: koła słonecznego, kilku kół satelitów, kosza satelitów oraz koławieńcowego. Przekładnie te zwane są „satelitarnymi” ze względu na to, że koła poruszającesię pomiędzy kołem słonecznym i wieńcowym przypominają satelity (stąd też ich nazwa)obracające się wokół słońca.
HamulceHamulce blokują jeden z elementów przekładni planetarnej (koło słoneczne, wieńcowe
lub satelity) w celu zapewnienia odpowiedniej wartości przełożenia. Istnieją dwa typyhamulców. Pierwszy z nich to wielotarczowy hamulec hydrauliczny. Jeden rodzaj tarcz, zzewnętrznym wielowpustem związany jest z obudow ą skrzyni biegów, natomiast drugi,posiadający wielowypust wewnętrzny obraca się wraz z przekładnią planetarną. Tarczedociskane są do siebie, dzięki czemu jeden z elementów przekładni zostaje zablokowany.Drugim typem hamulca jest hamulec pasowy. W tego typu hamulcu, pas otacza bęben, którypołączony jest z jednym z elementów przekładni planetarnej. Kiedy ciśnienie płynu działa nastykający się z pasem tłok, pas zaczyna trzeć o bęben i blokuje jeden z elementów przekładni.
Sprzęgła wielotarczowe i jednokierunkoweSprzęgła łączą oraz rozłączają przekładnię hydrokinetyczną od przekładni planetarnych, a
także przekazują moment wytwarzany przez silnik do wału wyjściowego. Hydraulicznesprzęgła wielotarczowe składaj ą się z kilku par ułożonych na przemian tarcz zewnętrznych iwewnętrznych. Są one sterowane ciśnieniem płynu wypełniającego wnętrze skrzyni biegów.Sprzęgło jednokierunkowe składa się z bieżni wewnętrznej, zewnętrznej oraz znajdującychsię pomiędzy nimi mimośrodów lub rolek. Sprzęgło to przenosi moment tylko w jednymkierunku.
3) Hydrauliczny układ sterowaniaHydrauliczny układ sterowania składa się z miski olejowej, która pełni funkcję zbiornikapłynu, pompy olejowej, wytwarzającej ciśnienie hydrauliczne, zaworów mających różnefunkcje oraz kanałów i przewodów, którymi płyn jest dostarczany do sprzęgieł hamulców iinnych elementów układu sterowania. Większość zaworów układu umieszczonych jest wkorpusie zaworów, znajdującym się pod planetarnym zespołem przekładniowym. Funkcjehydraulicznego układu sterowania:
1) Dostarczanie płynu do przekładni hydrokinetycznej.2) Regulacja ciśnienia płynu, wytwarzanego przez pompę olejową. Przetwarzanie
wielkości obciążenia silnika i prędkości samochodu na sygnały dla układuhydraulicznego.
3) Przekazywanie ciśnienia hydraulicznego do sprzęgieł i hamulców w celu sterowaniapracą przekładni planetarnych.
4) Smarowanie płynem obracających się elementów.5) Chłodzenie płynem przekładni hydrokinetycznej.
17
Sterowanie przełączaniem biegówUkład hydraulicznego sterowania przetwarza wartości obciążenia silnika i prędkości
samochodu na sygnały sterujące przełączaniem biegów. Na podstawie tych sygnałów, dohamulców i sprzęgieł przekładni planetarnych przesyłane jest ciśnienie hydrauliczne płynu,dzięki czemu możliwe jest dobranie odpowiedniego przełożenia, odpowiadającego warunkomjazdy.
4) Zespół połączeń mechanicznychAutomatyczna skrzynia biegów przełącza biegi automatycznie. Wyjątkiem są dwa
połączenia mechaniczne, umożliwiające ręczne sterowanie przez kierowcę. Są nimi: wybierakzakresów pracy z linką oraz pedał przyspieszenia, również z linką.
Wybierak zakresów pracyWybierak zakresów pracy odpowiada dźwigni zmiany biegów mechanicznej skrzyni
biegów. Jest on połączony ze skrzynią biegów za pośrednictwem linki lub systemu dźwigni.Za pomocą wybieraka kierowca może wybierać zakresy pracy jazdy do przodu lub do tyłu,położenie neutralne lub parkowania. W prawie wszystkich typach automatycznych skrzyńbiegów, tryb jazdy do przodu posiada trzy zakresy: »D«, »2«, »L«.
Dla celów bezpieczeństwa, silnik może zostać włączony tylko wtedy, kiedy wybierakznajduje się w położeniu »N« (neutralnym) lub »P« (parkowania); tzn. wtedy, kiedyniemożliwe jest przenoszenie mocy z silnika do zespołu napędowego.
Pedał przyspieszeniaPedał przyspieszenia połączony jest linką z przepustnicą gaźnika (lub systemu EFI).
Informacja o wielkości wciśnięcia pedału przyspieszenia, tj. stopnia otwarcia przepustnicy jestza pośrednictwem tejże linki przenoszona do układu sterującego pracą skrzyni biegów.Automatyczna skrzynia biegów przełącza przełożenia w zależności od obciążenia silnika (kątaotwarcia przepustnicy). Kierowca może sterować przełączaniem biegów przez odpowiednieoperowanie pedałem przyspieszenia. Kiedy pedał przyspieszenia wciśnięty jest tylkonieznacznie, przełączanie biegów na biegi niższe i wyższe następuje przy stosunkowo niskichprędkościach jazdy. W miarę coraz większego wciskania pedału przyspieszenia, biegi sąprzełączane przy stosunkowo wysokich prędkościach jazdy. Linki pedału przyspieszenia orazprzepustnicy muszą być prawidłowo wyregulowane do określonych długości. Wynika to zfaktu, że prawidłowe przełączanie biegów wymaga dokładnego przetworzenia wielkościwciśnięcia pedału przyspieszenia na kąt obrotu przepustnicy, a jego z kolei na przesunięciezaworu nastawczego obciążenia silnika.
5) Przekładnia głównaW przypadku poprzecznego zespołu napędowego, skrzynia biegów i przekładnia główna
znajdują się w jednej obudowie. Przekładnia główna składa się z pary kół zębatych (zębnika ikoła wieńcowego) oraz mechanizmu różnicowego. Funkcja przekładni głównej jest w tymprzypadku taka sama, jak analogicznego zespołu w samochodach z napędem na tylne koła.Różnica polega na tym, że w poprzecznej skrzyni biegów stosuje się przekładnię walcową.
6) Płyn do automatycznych skrzyń biegów (ATF).Do smarowania elementów automatycznych skrzyń biegów stosowany jest specjalny olej
mineralny wysokiej jakości zmieszany z kilkoma dodatkami poprawiającymi jego własności.
18
Olej ten zwany jest płynem do automatycznych skrzyń biegów (ATF AutomaticTransmission Fluid), w celu odróżnienia go od innych materiałów smarujących. Dla danejskrzyni biegów należy zawsze stosować określony typ płynu ATF. Używanie innego płynuniż zalecany przez producenta lub stosowanie mieszanek wpływa negatywnie na działaniezespołu. W celu zapewnienia prawidłowej pracy automatycznej skrzyni biegów należyutrzymywać prawidłowy poziom zawartego w niej płynu ATF. Poziom płynu sprawdza się zapomocą wskaźnika zanurzeniowego, przy silniku pracującym na biegu jałowym i po ustaleniusię normalnej temperatury pracy płynu.
Funkcje płynu ATF:• Przenoszenie momentu w przekładni hydrokinetycznej.• Sterowanie sprzęgłami i hamulcami przekładni planetarnych poprzez hydrauliczny
układ sterowania.• Smarowanie przekładni planetarnych i innych ruchomych elementów.• Chłodzenie elementów znajdujących się w ruchu.
Automatyczna skrzynia biegów z przekładnią bezstopniową (CVT)W pojazdach wyposażonych w tego typu skrzynię kierowca może w sposób stosunkowo
prosty i niezależny od sterowania automatycznego wpływać indywidualnie na dynamikę jazdy iwykorzystywanie wszystkich technicznych możliwości, jakie daje ta konstrukcja. W trybieautomatycznym może bowiem tylko dokonywać preselekcyjnego wyboru pomiędzy jazdąnajbardziej ekonomiczną i taką, przy której uzyskuje się najlepsze osiągi.
Rys. 2.8 – Przekładnia bezstopniowa
Źródło: http://www.eautonaprawa.pl/encyklopedia/bezstopniowaprzekladniaangivariablegeari/1964/
Duża rozpiętość całkowitych przełożeń w układach napędowych z bezstopniowymiskrzyniami biegów umożliwia wykorzystywanie najbardziej ekonomicznych zakresów pracysilnika, czyli jazdę z najmniejszym zużyciem paliwa. Z kolei uzyskiwanie osiągów lepszychniż w przypadku skrzyni biegów o stopniowanych przełożeniach wynika po pierwsze: zprzenoszenia siły napędowej bez przerw związanych ze zmianą przełożeń, a po drugie: zwykorzystywania tych zakresów prędkości obrotowej silnika, przy których odznacza się onnajwiększą elastycznością.
Pomiędzy silnikiem a tego typu skrzynią nie stosuje się sprzęgieł hydrokinetycznych.Moment obrotowy przenoszony jest z wykorzystaniem dwóch mokrych sprzęgieł ciernych, zktórych jedno służy do jazdy w przód, a drugie do cofania. Oba sprzęgła są sterowanehydraulicznie, a wartość ciśnienia płynu użytego do ich włączania i rozłączania obliczaodpowiedni elektroniczny moduł sterujący. To rozwiązanie również przyczynia się do
19
uzyskania większej sprawności przenoszenia napędu niż w przypadku automatycznej skrzynibiegów w jej klasycznej konstrukcji.
Hydrauliczne sterowanie sprzęgieł przez bardzo precyzyjną regulację ciśnienia płynuroboczego pozwala na uzyskiwanie „efektu pełzania”, czyli bardzo wolnego ruchu pojazdu (bezużycia pedału przyspieszenia) podczas manewrowania nim w trakcie parkowania.
W samej skrzyni moment obrotowy przenoszony jest z wału wejściowego(sprzęgłowego) poprzez przekładnię planetarną na pierwszą parę tarcz stożkowych, skąd zapośrednictwem klinowego pasa transmisyjnego przekazywany jest na drugą parę tarczstożkowych osadzonych na wale połączonym z przekładnią główną i mechanizmemróżnicowym. Pas transmisyjny jest łańcuchem drabinkowym o specjalnej konstrukcji. Składasię on z równoległych ogniw, tworzących w sumie obwód zamknięty. Przeniesienie napęduprzez pas transmisyjny realizowane jest na zasadzie tarcia, poprzez zakleszczanie się ogniwłańcucha pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami tarcz stożkowych.
Spośród tarcz tej samej pary jedna osadzona jest na wale przesuwnie. Jej ruch poosiowywymuszany jest siłownikiem hydraulicznym. Wzrost ciśnienia w cylindrze siłownikapowoduje zbliżenie się tarcz do siebie. Skutkiem tego pas transmisyjny wypierany jest wstronę ich obwodu. Tym samym zwiększa się czynna średnica koła pasowego. Zmniejszenieciśnienia w siłowniku daje oczywiście efekt odwrotny.
Rys. 2.9 – Schemat przenoszenia napędu
Źródło: opracowanie własne
Najmniejszy stopień całkowitego przełożenia, czyli najwyższy bieg i maksymalnąprędkość jazdy osiąga się wówczas, gdy tarcze na wale wejściowym są do siebie zbliżonenajbardziej, a tarcze na wale wyjściowym najbardziej od siebie oddalone. Pas przekazujewówczas napęd z koła największego na najmniejsze. Biegowi najniższemu (używanemu doruszania), czyli największej wartości całkowitego przełożenia, odpowiada odwrotneustawienie obu ruchomych tarcz w parach. Siłowniki muszą zapewniać nie tylko realizacjępełnego zakresu zmiany przełożeń, lecz także optymalne dla warunków pracy przekładninapięcie pasa transmisyjnego, by mógł on pracować bez nadmiernych poślizgów. Siła dociskułańcucha do tarcz musi być zawsze adekwatna do wartości przenoszonego w danej chwilimomentu obrotowego, mierzonego odpowiednim czujnikiem na wale wejściowym.
20
Do wytwarzania ciśnienia w całym hydraulicznym układzie sterującym służy pompanapędzana przez wał wejściowy przekładni. Ciśnienie w poszczególnych siłownikachdozowane jest przez elektronicznie sterowany zespół elektrozaworów. Sygnały dozarządzającego nim procesora przesyłane są z czujników: docisku tarcz stożkowych, dociskutarcz sprzęgieł, prędkości obrotowej wału wejściowego, prędkości obrotowej wałuwyjściowego, położenia dźwigni wyboru trybu pracy przekładni.
W następnym module zostaną omówione pozostałe elementy układów przeniesienianapędu, omówiona i przedstawiona będzie budowa i zasada działania takich podzespołów jakwały, przeguby, półosie napędowe, przekładnie główne oraz mechanizmy różnicowe, a takżepółosie kół napędowych.
Bibliografia:
1. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ.
2. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ.
3. Praca zbiorowa (2008), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
4. Fundowicz P. Radzimierski M. Wieczorek M, (2013), podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu. Warszawa: WSIP.
5. Praca zbiorowa (2003), Budowa pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
Netografia:
1. www.eautonaprawa.pl Internetowy Serwis Branżowy2. www.sprzeglo.com.pl Sklep ze sprzęgłami
3. www.autoswiat.pl Portal motoryzacyjny
21
Moduł 3
Układ przeniesienia napędu – podzespoły przenoszące napęd ze skrzynkiprzekładniowej na koła napędowe
1. Wały napędowe i przeguby2. Przekładnie główne i mechanizmy różnicowe3. Półosie i piasty kół napędowych
W tym module zostaną omówione pozostałe podzespoły wchodzące w skład układuprzeniesienia napędu. Będą tu szczegółowo omówione:
• wały i przeguby,• przekładnia główna,• mechanizmy różnicowe,• półosie.
Przedstawiona zostanie budowa oraz zasada działania poszczególnych podzespołów.Dzięki elastycznym zawieszeniom napędzane koła samochodu przemieszczają się
względem innych części jego układu napędowego, czemu odpowiadać musi konstrukcjakinematycznego sprzężenia tych elementów.
Przy klasycznym rozmieszczeniu zespołów układu napędowego w pojeździe momentobrotowy przekazywany jest ze skrzyni biegów, przymocowanej do konstrukcji nośnejpojazdu, na przekładnię główną, osadzoną wraz z mechanizmem różnicowym i łożyskaminapędzanych kół w sztywnej obudowie, zwanej mostem napędowym. Służy do tego elementpośredni w postaci wału napędowego, połączonego przegubowo z wałem wyjściowym skrzynibiegów i wałem zębnika przekładni głównej.
Gdy sprężyste części zawieszenia uginają się na skutek przejeżdżania kół napędzanychprzez nierówności drogi lub z powodu różnych obciążeń pojazdu, zmieniają się kąty tworzoneprzez geometryczne osie wszystkich tych trzech sprzężonych wałów, a zmiany te umożliwiakonstrukcja przegubów. W trakcie wzajemnych przemieszczeń zmienia się także odległośćpomiędzy skrzynią biegów a przekładnią główną, więc jeden z przegubów musi być osadzonyna sztywnej części wału napędowego przesuwnie, za pomocą połączenia wielowypustowego.Dla zapewnienia stabilności pracy takiego systemu przeniesienia napędu przy większychprędkościach obrotowych stosuje się zamiast jednego wału napędowego dwa lub trzy,połączone wzdłużnie i podparte w miejscach połączeń dodatkowym łożyskowaniem.
W pojazdach z napędem na więcej niż jedną oś, stosuje się kilka wałów napędowychłączących skrzynkę biegów ze skrzynką rozdzielczą, a następnie skrzynkę rozdzielcząz poszczególnymi mostami napędowymi.
Rys. 3.1 – Układ napędowy obu osi z dwoma mostami i wałami napędowymi
2
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Rys. 3.2 – Układ przeniesienia napędu samochodu Star 66 z napędem na trzy osie
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
W samochodach, w których skrzynia biegów zblokowana jest z przekładnią główną,napęd na oba koła przekazywany jest z mechanizmu różnicowego bliźniaczymi wałaminapędowymi, nazywanymi półosiami. Każda półoś w takim układzie wyposażona jestw przeguby i element przesuwny, kompensujący zmiany geometryczne powodowanewzajemnym przemieszczaniem się zespołu napędowego i kół napędzanych. W starszychkonstrukcjach pojazdów spotykało się półosie bez elementu przesuwnego i z jednym tylkoprzegubem w ich połączeniu z mechanizmem różnicowym. Rozwiązanie takie, choć tańsze iprostsze, uniemożliwiało jednak prawidłową współpracę bieżnika opony z nawierzchnią drogi,ponieważ w trakcie jazdy ustawicznie zmieniał się rozstaw kół i kąt ich pochylenia.
1. Wały napędowe i przeguby
Wał napędowy jest elementem układu przeniesienia napędu, którego zadaniem jestprzeniesienie momentu obrotowego ze skrzyni biegów lub skrzyni rozdzielczej do oddalonegomostu napędowego albo z jednego mostu napędowego do kolejnego mostu napędowego.
Wał napędowy jest zwykle zbudowany z jednego kawałka rury i przymocowanych do jejkońców końcówek przegubów uniwersalnych. Czasami, w celu wyeliminowania wibracji ihałasu, stosowany jest wał napędowy zbudowany z dwóch lekkich kawałków rury i trzechprzegubów.
Wał napędowy z dwoma przegubami
3
Całkowita długość tego wału napędowego jest stosunkowo duża. Podczas gdy wałobraca się z bardzo dużą prędkością, powstają tendencje do wibracji i wyginania wału.Spowodowane jest to niewyważeniem wału. Dlatego, w celu minimalizacji drgań i wygięćwału, należy stosować bardzo precyzyjne masy wyrównoważające.
Rys. 3.3 – Wał napędowy z dwoma przegubami
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Wał napędowy z trzema przegubami
W przeciwieństwie do omówionego wyżej rodzaju, wał napędowy z trzema przegubamijest krótszy i w związku z tym ma mniejsze tendencje do wyginania. Przy wysokichprędkościach powstaje dużo mniej wibracji. Dzięki swoim zaletom wał napędowy z trzemaprzegubami jest obecnie stosowany najczęściej.
Rys. 3.4 – Wał napędowy z trzema przegubami
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Przegub uniwersalny
4
Przegub uniwersalny niweluje kątową zmianę położenia tylnego mostu w stosunku dopołożenia skrzyni biegów. Umożliwia więc płynne przekazywanie napędu na tylny most zeskrzyni biegów. Przegub uniwersalny musi spełniać następujące wymagania:
• musi zapewnić przekazywanie napędu bez zmian prędkości obrotowej, nawetw przypadku dużej zmiany położenia skrzyni biegów względem tylnego mostu,
• musi zapewnić płynne przekazywanie napędu. Nie może powodować powstaniahałasu,
• musi mieć prostą konstrukcję i powinien zapewniać prostą obsługę.
Rys 3.5 – Przegub uniwersalny
Źródło: http://www.conrad.pl/Przegubuniwersalny12,5mmx33mm.htm?websale7=conrad&pi=226467
Przegub krzyżakowy
Przeguby krzyżakowe są często stosowane z uwagi na ich prostą konstrukcję i wysokąfunkcjonalność. Jedna z rozwidlonych końcówek przymocowana jest do wału napędowego,druga natomiast stanowi integralną część końcówki przesuwnej lub końcówki wyposażonej wkołnierz. Pomiędzy dwoma rozwartymi końcówkami znajduje się krzyżak. Krzyżak jestodkuwką wykonaną ze specjalnego gatunku stali. Posiada cztery czopy wykonane zodpowiednio utwardzonej powierzchni.
5
Rys 3.6 – Budowa przegubu krzyżakowego
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz1. Warszawa: WKŁ
W każdej obudowie umieszczone jest łożysko wałeczkowe, zmniejszające opory ruchupomiędzy czopem i końcówką rozwidloną. Aby zapobiec wypadnięciu łożyska w momencieosiągania przez wał dużych prędkości obrotowych, w przegubie z możliwością demontażuzastosowano pierścienie osadcze, natomiast w przegubach bez możliwości demontażuobudowy łożysk zostały wciśnięte w końcówki rozwidlone.
Przenoszenie napędu przez przegub krzyżakowy
Poniższy rysunek przedstawia zmianę prędkości napędzanego wału B, tworzącegoz napędzającym wałem A kąt równy 30. Założenie: wał A obraca się ze stałą prędkością.
Podczas jednego obrotu wału napędzającego A (wału wyjściowego skrzyni biegów)następuje jeden obrót wału napędzającego B (wału napędowego). Promień obrotu przegubujest największy (r2) przy położeniu krzyżaka "prostopadłym" do wału napędzającego (kątobrotu 90 i 270). Promień obrotu (r1) jest natomiast najmniejszy przy "nieprostopadłym"położeniu krzyżaka i wałka napędzającego (0, 180 lub 360). Ponieważ prędkość obwodowakońcówki rozgałęzionej wału napędzanego zmienia się przy każdym obrocie o kąt 90,prędkość kątowa wału napędzanego zmienia się w stosunku do prędkości wału napędzającego.Zmiana prędkości kątowej powiększa się wraz ze wzrostem kąta pomiędzy wałemnapędzającym A i wałem napędzanym B. W celu zmniejszenia zmian prędkości kątowej,powinien zostać zmniejszony kąt pomiędzy obydwoma wałkami.
Rys. 3.7 – Wykres zmian prędkości kątowej wału napędowego w stosunku do wałkawyjściowego skrzynki biegów przy zastosowaniu przegubu krzyżakowego
6
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Różnice prędkości kątowej są niwelowane przez przeguby uniwersalne, umieszczone nakońcu wału napędzającego (strona skrzyni biegów) i na końcu wału napędzanego (stronaskrzyni biegów) i na końcu wału napędzanego (strona tylnego mostu). Ponadto wał napędzanyi wał napędzający umieszczone są względem siebie równolegle. Zapewnia to stała prędkośćobrotową i stałość przekazywanego momentu.
Przegub elastycznyIm bardziej zbliżona do prostej będzie linia łącząca skrzynię biegów, wał napędowy i
mechanizm różnicowy, tym mniej wibracji i hałasu będzie wytwarzał ten układ. Dlatego też,w niektórych samochodach osobowych z klasycznym układem napędowym są ostatniostosowane wały napędowe, których kąty połączeń dają linię prostą. Aby dodatkowozmniejszyć wibracje i hałas, wały takie wyposażone są w przeguby elastyczne.
Rys 3.8 – Przegub elastyczny wału Opla Omega
Źródło: http://www.samli.pl/katalog/a_lkopermxsni_84_237_1264/0/64825/___(_
___KM)/Układ_napędowy_skrzynie_wały/Przeniesienie_napędu_(Wał_napędowy_Przegub_Połoś)/BOGE88082A_(Przegub_elastyczny_wału).html
Przeguby homokinetyczne stosowane na półosiach napędowychPrzeguby homokinetyczne mają dość skomplikowaną budowę, a dla sprawnego
wykonania swojego zadania muszą być wykonane bardzo precyzyjnie. Rolą przegubównapędowych jest przenoszenie napędu, a zarazem umożliwienie skrętu kół pojazdu. Przegubysynchroniczne płynnie przenoszą moment obrotowy, a jednocześnie pozwalają na prace bez
7
przyśpieszeń i szarpnięć. W praktyce kąty załamania przegubów nie przekraczają 47 stopni.W praktyce można spotkać następujące przeguby homokinetyczne:
• przegub Weissa,• przegub Rzeppa,• przegub Birfielda,• przegub Tracta.
Przegub Weissa może przenosić moment przy kącie załamania do 35°. Jest zbudowany zczterech kul, które przenoszą moment obrotowy, tocząc się po prowadnicach wykonanych wwidełkach części napędzanej i napędzającej przegubu.
Rys. 3.9 – Przegub homokinetyczny Weissa
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz1. Warszawa: WKŁ
Przegub Rzeppa działa na takiej samej zasadzie jak przegub Weissa, z tą różnicą, żewidełki z prowadnicami zostały zastąpione kulistą czaszą i piastą.
Rys. 3.10 – Przegub Rzeppa
8
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Przegub Birfielda może przenosić moment przy kącie załamania ponad 40°, a takukształtowane bieżnie, że zbędne jest stosowanie elementów środkujących. Odpowiednieukształtowanie prowadnic zapewnia samoczynne ustawienia się kul w położeniuzapewniającym jednakowe prędkości kątowe.Rys. 3.11 – Przegub Birfielda
9
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Przegub Tracta może przenosić moment obrotowy pod kątem 50°. Zbudowany jestz płaskich widełek połączonych ze sobą dwoma pośrednimi ogniwami, które sprzęgają się zapomocą występu i wcięcia o charakterystycznych kształtach.
Rys. 3.12 – Przegub Tracta
10
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Łożysko podporowe wału napędowegoŁożysko to podpiera w środku obie części wału napędowego. Mocowane jest przy
pomocy kołnierza do wielowypustu, znajdującego się na końcu przedniego wału napędowego.Tak jak zostało to przedstawione na poniższym rysunku, składa się z gumowej tulei,stanowiącej obudowę łożyska i podpierającej wał napędowy. Tuleja jest przymocowana dopodwozia samochodu przy pomocy wspornika. Wał napędowy składa się za dwóchoddzielnych części. Wibracje wału pochłaniane są przez gumową tuleję. Zapobiega toprzenoszeniu wibracji na karoserię samochodu. Wibracje i drgania, powstające podczasdużych prędkości obrotowych wału napędowego, są ograniczane dzięki łożysku podporowemu(do absolutnego minimum).
11
3.13 – Łożysko podporowe
Źródło: www.motointegrator.pl
2. Przekładnie główne i mechanizmy różnicowe
Mechanizm różnicowy, zwany też dyferencjałem jest niezbędny w każdym pojeździe,który jest zdolny do poruszania się po łuku. Wówczas koła lewe i prawe samochodu pokonująróżną drogę. Co zrobić, aby toczyły się one po swoich torach ruchu bez poślizgu, osiągającróżne prędkości obrotowe? Odpowiedzią jest mechanizm różnicowy.
12
Budowa i zasada działania mechanizmu różnicowegoKoło talerzowe (1) przekładni głównej jest na stałe przymocowane do obudowy. Napędza
je koło zębate przenoszące moment obrotowy pochodzący pośrednio od silnika. Kołotalerzowe nie bierze udziału w rozdziale momentu pomiędzy kołami. Wewnątrz obudowyznajdują się dwa koła koronowe (3), które są połączone za pomocą wielowypustu z półosiami(4), tak więc jeśli obraca się którekolwiek z nich (lewe lub prawe), to będzie obracać się takżei półoś przymocowana do tego koła zębatego.
Rys. 3.14 – Mechanizm różnicowy z kołami zębatymi stożkowymi
Źródło: Budowa pojazdów samochodowych, T. Rychter
Pozostałe stożkowe koła zębate nazywane są satelitami (5). Są one połączone z kołamikoronowymi i obracają się wokół czopów krzyżaka (6), na których są zamocowane. Krzyżakobraca się razem z obudową (2). Jeśli więc koła samochodu obracają się z taką samąprędkością, działanie mechanizmu różnicowego nie jest potrzebne, to koła koronowe obracająsię z taką samą prędkością względem siebie, a satelity poruszają się razem z nimi, ale nieobracają się wokół osi czopów krzyżaka.
Jedyny sposób, w jaki można wprawić w ruch koła koronowe, opiera się właśnie nasatelitach. Koła koronowe nie są bezpośrednio połączone z niczym innym. Oba koła koronoweobracają się z taką samą prędkością, w wyniku nazwijmy to “pchania” ich przez satelity (tenie obracają się wokół własnej osi), które otrzymują ruch od krzyżaka, ten od obudowy, a taod koła talerzowego.
13
Rys. 3.15 – Mechanizm różnicowy
Źródło: http://autokult.pl/2011/03/31/mechanizmroznicowy
Jeśli wystąpi różnica prędkości obrotowych pomiędzy kołami samochodu, zaczyna siępraca satelitów. Oprócz tego, że nadal poruszają się razem z kołami koronowymi (ten ruchjest naturalnym następstwem faktu, że napędzane jest koło talerzowe, które obraca się wraz zobudową dyferencjału, a wraz z nią obraca się krzyżak z satelitami), to różnica w ilościobrotów pomiędzy prawym, a lewym kołem koronowym wymusza obrót satelitów wokół ichwłasnej osi – wokół ramion krzyżaka.
Dzięki obrotom satelitów możliwe są różne prędkości obrotowe kół koronowych. Łatwosobie wyobrazić, że gdybyśmy przyspawali satelity na stałe do kół koronowych, te musiałybyponownie zawsze obracać się z tą samą prędkością. Obrót satelitów wokół krzyżakapowoduje, że prędkość obrotowa drugiego koła zmniejszy się o taką samą wartość, o jakąwzrosła prędkość koła pierwszego.
W mechanizmach różnicowych można spotkać także przekładnie planetarne. Zasadadziałania jest ta sama, z tym że w miejsce satelitów stosuje się pary kół walcowych. Każdasatelita częścią długości swoich zębów współpracuje z kołem walcowym jednej półosi, apozostałą częścią długości zębów współpracuje z drugim, identycznym satelitą. To z koleizazębione jest z kołem walcowym drugiej półosi. To rozwiązanie spotykane jest nieco rzadziejze względu na skomplikowanie, stosowanie dużej ilości satelitów, a przez to wzrost ciężarucałego dyferencjału.
14
3.16 – Mechanizm różnicowy
Źródło: Budowa nadwozi i podwozi samochodowych, S. Orzełowski
Podczas poślizgu kół na śniegu moment obrotowy otrzymuje koło, które stawia mniejszeopory. Satelity “biegają” po obwodzie nieruchomego koła koronowego napędzając te podrugiej stronie, a wraz z nim półoś napędową. Koło to obraca się dwukrotnie szybciej niżobracałoby się podczas ruchu obu kół. Taka sytuacja jest niekorzystna w wielu przypadkachi dlatego stosuje się mechanizmy różnicowe o ograniczonym poślizgu.
Przekładnia główna (samochody z napędem na tylne koła)Zredukowane przez skrzynię biegów obroty silnika przekazywane są za pośrednictwem
wału napędowego do przekładni głównej, w której następuje kolejna ich redukcja.Jednocześnie, przed przekazaniem napędu na koła samochodu, następuje zwiększeniemomentu. Poza tym następuje prostopadła lub prawie prostopadła zmiana kierunku obrotów.Dodatkowo koła mechanizmu różnicowego powodują powstanie różnicy prędkości obrotowejnapędzanych kół podczas jazdy samochodu po łuku. Pozwala to na łagodne pokonywaniezakrętów bez wprowadzania poślizgu koła o nawierzchnię drogi.
Przekładnia główna (samochody z napędem na przednie koła i z silnikiem umieszczonymz przodu pojazdu)
W samochodach z poprzecznie umieszczonym silnikiem, napęd przekazywany jest zpominięciem wału napędowego, bezpośrednio przez skrzynię biegów. W samochodach zpodłużnie umieszczonym silnikiem zachodzi konieczność prostopadłej zmiany kierunkuobrotów silnika. W układzie przeniesienia napędu znajduje się wał napędowy. W silnikachumieszczonych poprzecznie, gdzie nie zachodzi konieczność zmiany kierunku ruchu, napędprzekazywany jest bezpośrednio do mechanizmu różnicowego i dalej przez półosie napędowedo kół samochodu.
15
Przełożenie przekładni głównejPrzełożenie przekładni głównej może być wyrażone poniższym wzorem:
i=a
b
(i) przełożenie(a) ilość zębów koła talerzowego(b) ilość zębów zębnika
Jeżeli, na przykład, ilość zębów koła talerzowego równa jest 43, a ilość zębów zębnika –10, to przełożenie przekładni głównej wynosi 43/10 = 4.300.
Przełożenie przekładni głównej przeważnie nie jest równe liczbie całkowitej (np. 4).Pozwala to na uniknięcie współpracy ciągle tych samych dwóch zębów. Zmniejszane jest wten sposób zużycie kół zębatych. W momencie przekazywania obrotów i momentu doprzekładni głównej następuje zmniejszenie obrotów i wzrost momentu wprost proporcjonalniedo przełożenia przekładni głównej.
Przełożenie całkowitePrzełożenie całkowite składa się z przełożenia skrzyni biegów i z przełożenia przekładni
głównej.RrT = RG x RrF
gdzie:RrT = przełożenie całkowiteRG = przełożenie skrzyni biegówRrF = przełożenie przekładni głównej
Konstrukcja mechanizmu różnicowego (silnik z przodu, napęd na tył)Przekładnia główna i mechanizm różnicowy stanowią jeden układ mechaniczny,
zainstalowany bezpośrednio w obudowie mechanizmu różnicowego, który z koleiumieszczony jest w obudowie tylnego mostu.
3.17 – Konstrukcja mechanizmu różnicowego (silnik z przodu, napęd na tył)
16
Nakrętka regulacyjna
Obudowa
mechanizmu różnicowego
ZębnikTylna półoś
Tuleja kołnierzowa
UszczelniaczSatelita
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Rys. 3.18 – Konstrukcja mechanizmu różnicowego
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
Konstrukcja mechanizmu różnicowego (silnik z przodu, napęd na przód)W samochodach z silnikiem umieszczonym poprzecznie z przodu i z napięciem na
przednie koła mechanizm różnicowy jest zintegrowany ze skrzynią biegów. Mechanizmróżnicowy jest zamontowany pomiędzy obudową skrzyni biegów i obudową przekładnigłównej.
Rys. 3.19 – Konstrukcja mechanizmu różnicowego (silnik z przodu, napęd na przód)
17
Łożysko
stożkowe Koło talerzowe
Koło koronowe
Łożysko
boczne
Koło talerzowe z obudową mechanizmu różnicowego
Koło koronoweObejma bocznego
łożyska
Obudowa przekładni
głównej Nakrętka
regulacyjnaSkładana przekładka
Łożysko
Uszczelniacz
Tuleja kołnierzowa
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ
3. Półosie i piasty kół napędowych
Półosie napędowePółosie napędowe przenoszą napęd z mechanizmu różnicowego do kół samochodu. W
przypadku samochodów z silnikiem umieszczonym z przodu i z napędem na przednie koła,półoś napędowa musi spełniać dwa dodatkowe wymagania:
1) Powinna posiadać mechanizm niwelujący zmiany jej długości związane z ruchem kółdo góry i do dołu.
2) Ponieważ koła samochodu używane są do zmiany kierunku ruchu i jednocześnie donapędu pojazdu, półosie napędowe powinny zachowywać identyczny kąt skrętu koła izapewniać jednakową prędkość kół.
Na poniższych rysunkach przedstawione zostały warunki pracy przednich kół.
Rys. 3.20 – Warunki pracy przednich kół przy pokonywaniu zakrętów
Źródło: Materiały szkoleniowe Toyota Motor Poland
Rys. 3.21 – Warunki pracy przednich kół podczas unoszenia się i opadania
18
Źródło: Materiały szkoleniowe Toyota Motor Poland
Rysunek 3.20 przedstawia koła podczas pokonywania zakrętów, rysunek 3.21 natomiastilustruje pracę kół podczas unoszenia i opadania. Tak jak jest to pokazane na obu rysunkach,kątowe przekoszenia osi zewnętrznego przegubu (od strony kół samochodu) jest największepodczas pokonywania zakrętów. Dlatego przegub zewnętrzny został zaprojektowany do pracynawet przy zgięciu przekraczającym 40°. Im większy jest kąt przekoszenia osi tym mniejszyjest promień skrętu samochodu. Dopuszczalny kąt przekoszenia osi przegubu wewnętrznego(od strony skrzyni biegów) nie musi być tak duży jak kąt przekoszenia osi przegubuwewnętrznego. Wynosi on przeważnie około 20°. Jednak z uwagi na zmianę długości półosinapędowych, zwłaszcza podczas unoszenia i opadania kół na nierównościach drogi,wymagana jest konieczność wysuwu w kierunku osiowym. Wielkość wysuwu waha sięprzeważnie od 25 do 50 mm. Oprócz spełnienia wymagań dotyczących wielkości kątaprzekoszenia osi i wielkości wysuwu, półosie napędowe powinny ponadto zapewniaćjednakową prędkość kół i małe opory wysuwu. Jednocześnie musi być zapewniona cichapraca mechanizmu, niskie wibracje i dobra kierowalność pojazdu.
Długość półosi napędowychDługość półosi napędowych zależy od silnika i od skrzyni biegów. Ponadto w zależności
od rodzaju konstrukcji skrzyni biegów długość prawej i lewej półosi może być identyczna lubzupełnie różna. Jeżeli półosie napędowe są różnej długości, to sztywność półosi dłuższej jestniższa od sztywności półosi krótszej. W takim przypadku podczas przenoszenia momentudochodzi do wibracji skrętnych. Może to doprowadzić do powstania nadmiernego hałasu,wibracji i w konsekwencji do niepewnego prowadzenia pojazdu.
W celu zniwelowania wibracji na osiach napędowych stosuje się:1) Półoś z dynamicznym amortyzatorem.2) Półoś z wydrążeniem.3) Półoś z wałkiem pośrednim.
Rys. 3.22 – Półoś napędowa z gumowym tłumikiem drgań
19
Źródło: http://moto1.cba.pl/?p=332
OSIEOsie podobnie jak półosie napędowe utrzymują koła samochodu. Konstrukcja osi różni
się w zależności od rodzaju zawieszenia i układu przeniesienia napędu (napęd na przedniekoła i silnik umieszczony z przodu, silnik umieszczony z przodu i napęd na cztery koła itd.).
Przednie osie bez półosi napędowychOsie przednie w samochodach z silnikiem umieszczonym z przodu i z napędem na tylne
koła, używane są tylko do przenoszenia obciążeń i stanowią część układu kierowniczego.Poprzez zwrotnice, obciążenie z przednich kół przekazywane jest do innych elementówzawieszenia samochodu. Koło samochodu przymocowane jest do zwrotnicy przy pomocydwóch stożkowych łożysk wałeczkowych. Na krętka blokująca dokręcona jest w taki sposób,aby zapewnić określone napięcie wstępne. Wałek osi (znajdujący się wewnątrz osi) utrzymujekoła i przenosi moment napędowy do kół samochodu.
Przednie osie z półosiami napędowymiW przednich osiach występujących w samochodach z silnikiem umieszczonym z przodu i
z napędem na przednie koła nie ma części nazywanych „wałki przednich osi”. Zamiast nich,zastosowano półosie napędowe odpowiadające za ruchy samochodu do góry i do dołu oraz wprawo i w lewo. Półosie napędowe przekazują napęd bezpośrednio do kół samochodu. W tymrodzaju przednich osi wykorzystywane są skośne łożyska kulkowe. Napięcie wstępne tychłożysk jest zapewnione przez dokręcenie wymaganym momentem nakrętki blokującej piastękoła.
Tylne osie bez półosi napędowychTylne osie w samochodach z silnikiem umieszczonym z przodu i z napędem na przednie
koła służą wyłącznie do przenoszenia obciążeń. Podobnie jak w osiach przednich, jakołożyska osi wykorzystywane są skośne łożyska kulkowe. Napięcie wstępne tych łożyskzapewnione jest przez dokręcenie wymaganym momentem.
Tylne osie z półosiami napędowymiTylne osie w samochodach z silnikiem umieszczonym z przodu pojazdu i z napędem na
tylne koła, nie tylko przenoszą obciążenia, ale także przekazują napęd z silnika na koła.Istnieją dwa rodzaje tylnych osi: sztywne i niezależne. Sztywne zawieszenie posiada wałek
20
tylnej osi w obudowie tylnej osi. Wałki osi są długimi pojedynczymi wałkami przenoszącyminapęd bezpośrednio z mechanizmu różnicowego do kół samochodu. W zawieszeniuniezależnym nie ma obudowy osi. Mechanizm różnicowy jest przymocowany do nadwoziasamochodu. Wałki tylnych osi przechodzą przez wahacze i przenoszą napęd z mechanizmuróżnicowego do kół samochodu.
PIASTA WOLNEGO KOŁAPiasta wolnego koła jest urządzeniem służącym do przyłączania lub odłączania przednichpółosi napędowych. Okresowo w samochodach z napędem na 4 koła, nawet w przypadkuwłączenia napędu tylko dwa koła, przednie koła samochodu połączone są z przednimipółosiami napędowymi. W konsekwencji, razem z obrotami kół samochodu następuje obrótprzednich półosi, przedniego mechanizmu różnicowego oraz przedniego wału napędowego. Wprzypadku zainstalowania piasty wolnego koła i ustawienia dźwigni piasty koła w położenie“FREE” następuje odłączenie przednich kół od półosi napędowych. W związku z tym, wczasie obrotów kół samochodu, półosie napędowe, przedni mechanizm różnicowy i przedniwał napędowy pozostają bez ruchu. W czasie jazdy z włączonym napędem na dwa kołanastępuje zmniejszenie zużycia paliwa, maleją straty mocy i równocześnie następujezmniejszenie hałasu.
Rys. 3.23 – Piasta wolnego koła KIA Sportage
Źródło: http://kia.auto.pl/piastasprzeglawolnegokolasportagep1911.html
Zablokowana piasta wolnego kola W momencie przekręcania pokrętła ustawczego do pozycji “LOCK” (zablokowane),
popychacz zapadki popchnięty przez sprężynę przesuwa się do środka wzdłuż ukośnegorowka znajdującego się w pokrętle ustawczym. Jednocześnie sprzęgło jest popychane przezpopychacz zapadki i zazębia się z wielowypustem znajdującym się na zewnętrznym obwodziewewnętrznej piasty. Sprzęgło jest przez cały czas zazębione z obudową i z piastą. Przednia
21
półoś napędowa i obudowa są więc ze sobą połączone. Jeżeli sprzęgło i wewnętrzna piasta niezazębiają się ze sobą, natychmiast popychacz zapadki jest pchany przez ściskaną sprężynę.Wielowypusty sprzęgła i wewnętrznej piasty pchają się nawzajem. Jednak w momencie, gdykoło samochodu lub półoś napędowa obróci się nieznacznie, nastąpi zazębienie się sprzęgła iwewnętrznej piasty. Sprzęgło przesunie się do środka i półoś napędowa połączy się zobudową.
Odblokowana piasta wolnego kołaW momencie przekręcenia pokrętła ustawczego do pozycji “FREE” (odblokowane)
popchnięty przez ściskaną sprężynę popychacz zapadki przesuwa się na zewnątrz wzdłużukośnego rowka znajdującego się na pokrętle ustawczym. Jednocześnie popychacz zapadki isprzęgło są przyciągane do siebie przez rozciąganą sprężynę. Przesuwają się razem nazewnątrz, przerywają połączenie między sprzęgłem i wewnętrzną piastą. Umożliwia toswobodny obrót wewnętrznej piasty dookoła tulei pierścienia zabezpieczającego. Nawet wprzypadku, gdy pokrętło ustawcze znajduje się w położeniu „FREE” sprzęgło i wewnętrznapiasta lub wielowypust obudowy są cały czas zazębione z pewną siłą. Ponieważ niemożliwyjest ruch sprzęgła na zewnątrz, następuje rozciąganie sprężyny, powodujące tylko dalszy ruchpopychacza na zewnątrz. Następnie w momencie obrotu koła lub półosi napędowej znika siłazazębiająca wielowypusty. Sprzęgło jest pociągnięte przez sprężynę, co powoduje przerwaniepołączenia pomiędzy sprzęgłem i wewnętrzną piastą.
Były to podstawowe informacje dotyczące układu przeniesienia napędu i występującychw nim podzespołów. Aby powtórzyć i utrwalić wiadomości, obejrzyj teraz prezentacjęmultimedialną oraz materiał video. Nie zapomnij również o wykonaniu zadań przypisanychdo tego modułu.
W następnym module zostaną omówione pozostałe elementy układu hamulcowego.Omówiona i przedstawiona będzie budowa i zasada działania podstawowych rozwiązańkonstrukcyjnych hamulców stosowanych w pojazdach samochodowych.
Bibliografia:
1. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ.
2. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ.
3. Praca zbiorowa (2008), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
4. Fundowicz P. Radzimierski M. Wieczorek M, (2013), podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu. Warszawa: WSIP.
5. Praca zbiorowa (2003), Budowa pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
22
Moduł 4
Układ hamulcowy
1. Rodzaje układów hamulcowych2. Budowa i zasada działania układu hamulcowego3. Hamulce bębnowe4. Hamulce tarczowe5. Mechanizmy uruchamiające hamulce6. Urządzenie wspomagające działanie hamulców
1. Rodzaje układów hamulcowych
W tym module zostaną omówione zagadnienia dotyczące konstrukcji układówhamulcowych stosowanych w pojazdach samochodowych. Zostanie tu omówiony podziałi budowa poszczególnych układów hamulcowych.
Układ hamulcowy to zespół mechanizmów umożliwiających zmniejszenie prędkościoraz zatrzymanie pojazdu. Należy on do jednego z najbardziej istotnych układówwpływających na bezpieczeństwo czynne pojazdu, czyli pomagają uniknąć wypadku i przyczyniają się do utrzymania bezpieczeństwa w czasie jazdy. Układ ten składa się z mechanizmów hamujących oraz mechanizmów uruchamiających układ. Zmniejszanieprędkości pojazdu następuje wskutek wykorzystaniem sił tarcia, podczas którego jestwytwarzana pewna ilość ciepła.
Hamulce dzielą się na: • zasadnicze (robocze) używane w czasie normalnej jazdy,• awaryjne,• postojowe.
Hamulce zasadnicze działają na wszystkie koła jezdne, kierowca ma możliwość ciągłejregulacji siły hamowania. Układy elektronicznej regulacji sił hamowania pozwalają zapewnićdużą skuteczność hamowania oraz zachować właściwy tor jazdy.
Hamulce awaryjne muszą działać niezależnie od roboczych i są przeznaczone do użyciaw przypadku awarii hamulca zasadniczego. Skuteczność działania hamulca awaryjnego zreguły jest mniejsza niż roboczego. Hamulec awaryjny często działa tylko na koła jednej osilub na wał napędowy. W większości pojazdów działa on na koła osi tylnej.
Hamulce postojowe mają zadanie unieruchomić pojazd na powierzchni płaskiej lubpochyłej, muszą działać trwale bez udziału kierowcy, to znaczy muszą posiadać urządzeniablokujące dźwignie czy pedały. Często zadania hamulca postojowego spełnia hamulecawaryjny, który posiada odpowiednie mechanizmy blokujące.
Układy hamulcowe muszą charakteryzować się dużą niezawodnością pracy, niepowodować utraty stateczności ruchu pojazdu, działać bez zbytniego wysiłku kierowcy orazbyć łatwe w obsłudze.
Dodatkowo stosuje się urządzenia informujące kierowcę o dopuszczalnym zużyciuwkładek ciernych poprzez sygnalizację świetlną lub akustyczną. Włącza się ona poosiągnięciu dopuszczalnego zużycia wkładki przez tarcie odpowiednio ukształtowanejkońcówki wkładki o tarcze hamulcową.
W samochodach ciężarowych i autobusach stosuje się dodatkowo zwalniacze działającena zasadzie wykorzystania sił elektromagnetycznych, oporów hydraulicznych lub dławieniawypływu spalin silnika. Ze względu na sposób uruchamiania układy hamulcowe dzielą się na:hydrauliczne, pneumatyczne, mieszane oraz mechaniczne.
Hydrauliczne uruchamianie zasadniczego hamulca stosuje się przede wszystkimw samochodach osobowych i dostawczych.
2. Budowa i zasada działania układu hamulcowego
2
Hamulce szczękowobębnowe
Budowa hamulca (rys. 4.1)
Ruchomą częścią hamulca bębnowego jest cylindryczny bęben, przytwierdzony do piastykoła. Jest on żeliwny, stalowy lub aluminiowy ze stalową wkładką, a jego wewnętrznapowierzchnia ma postać szlifowanej gładzi. Do gładzi tej dociskane są podczas hamowaniapółkuliste szczęki hamulcowe z przymocowanymi do nich okładzinami ciernymi.
Rys. 4.1. Hamulec szczękowobębnowy: a) schemat budowy, b) konstrukcja
1 – szczęka przeciwbieżna, 2 – szczęka współbieżna, 3 – bęben, 4 – rozpieracz (hydrauliczny), 5 –
samoregulacja luzu pomiędzy bębnem a szczęką, 6 – sprężyny ściągające, 7 – tarcza do ustalania
położenie szczęk
Źródło: Materiały własne
Zasada działania (rys. 4.2)
Jeden koniec szczęki hamulcowej osadzony jest przegubowo na nieruchomej płycienośnej, a drugi współpracuje z rozpieraczem (dźwignia, krzywka, siłownik). Rozpieraczdociska szczęki do gładzi bębna.
Rys. 4.2. Schemat działania hamulca szczękowobębnowego
3
Źródło: Materiały własne
3. Hamulce bębnowe
Ze względu na rozwiązania konstrukcyjne hamulce bębnowe dzieli się na hamulce typu:• Simplex, mające dwie szczęki o stałych punktach obrotu i jeden cylinderek
hamulcowy dwustronnego działania,• Duplex, mające dwie szczęki o przeciwległych podporach i dwa cylinderki
jednostronnego działania, leżące po przeciwległych stronach koła, których tylne stronystanowią punkt podparcia dla drugiej szczęki,
• Duoduplex, mające dwie szczęki podparte ślizgowo (tzw. pływające) i dwacylinderki dwustronnego działania, leżące po przeciwległych stronach koła,
• Serwo (wzmacniające jednokierunkowo), mające dwie współbieżne szczęki zawieszonepływająco, które opierają się na sworzniu dociskowych, przesuwającym się bezograniczenia w jedną stronę i jeden cylinderek dwustronnego działania,
• Duoserwo, mające dwie szczęki prowadzone ślizgowo, które opierają się na sworzniudociskowych przesuwającym się w obie strony, i jeden cylinderek dwustronnegodziałania.
Hamulce bębnowe simplex. W układzie simplex rozpieracz hydrauliczny dwustronnegodziałania uruchamia szczęki hamulcowe: współbieżną i przeciwbieżną. Punkty podparciaszczęk hamulcowych są jednocześnie punktami obrotu. Podczas jazdy zgodnie z kierunkiemwskazanym strzałką na rysunku, szczęka hamulcowa współbieżna jest dociskana, a szczękaprzeciwbieżna – odpychana od bębna. Obracający się bęben hamulcowy w momencie dociskudo niego współbieżnej szczeki hamulcowej „zabiera ze sobą” szczękę, powodującsamowzmocnienie hamulca. Podczas jazdy w przeciwnym kierunku na szczęki działają siłyskierowane przeciwnie.
Rys. 4.3. Schemat hamulca bębnowego simplex
4
Źródło: Piotr Fundowicz, Mariusz Radzimierski, Marcin Wieczorek, Konstrukcja pojazdów samochodowych,WSiP, Warszawa 2010
Hamulce bębnowe duplex. Mają dwa cylinderki jednostronnego działania,zamontowane po przeciwnych stronach kołach, oraz dwie szczęki hamulcowe, prowadzoneślizgowo, z których każda opiera się o ściankę cylinderka. W tym rozwiązaniu obydwieszczęki hamulcowe są współbieżne. Siła tarcia w równym stopniu dodatkowo dociska je dobębna. Naciski jednostkowe obu szczęk na powierzchnię bębna hamulcowego są jednakowe.Skuteczność hamowania podczas jazdy do tyłu jest oczywiście mniejsza.
Rys. 4.4. Schemat hamulca bębnowego duplex
Źródło: Fundowicz P., Radzimierski M., Wieczorek M., (2010), Konstrukcja pojazdów samochodowych, WSiP,Warszawa
Hamulce bębnowe duoduplex. Dwa rozpieracze hydrauliczne dwustronnego działaniauruchamiają prowadzone ślizgowo szczęki hamulcowe, opierające się o rozpieraczeprzeciwległe. W hamulcu duoduplex obydwie szczęki działają współbieżnie podczas jazdydo przodu i do tyłu. Samo wzmocnienie w układzie jest takie, jak w układzie duplex – okołosześciokrotne.
Rys. 4.5. Schemat hamulca bębnowego o szczękach pływających Duoduplex
5
Źródło: Fundowicz P., Radzimierski M., Wieczorek M., (2010), Konstrukcja pojazdów samochodowych, WSiP,Warszawa
Hamulce bębnowe serwo. Zwane także hamulcami wzmacniającymi jednokierunkowo,zawierają cylinderek hamulcowy dwustronnego działania i szczęki, które nie mają stałegopunktu podparcia, lecz są zawieszone pływająco, opierając się na sworzniu dociskowym,przesuwającym się bez ograniczenia w jedną stronę. Podczas hamowania, przy jeździe doprzodu, sworzeń przenosi siłę działającą w punkcie podparcia szczęki współbieżnej naszczękę przeciwbieżną, potęgując efekt działającego na nią samowzmocnienia. Podczas jazdydo tyłu hamulec typu serwo działa jak hamulec typu simplex.
Rys. 4.6. Schemat hamulca bębnowego wzmacniającego jednokierunkowo – serwo
Źródło: Fundowicz P., Radzimierski M., Wieczorek M., (2010), Konstrukcja pojazdów samochodowych, WSiP,Warszawa
Hamulce bębnowe duoserwo. W układzie duoserwo rozpieracz dwustronnego działaniauruchamia szczęki współbieżną i przeciwbieżną. W odróżnieniu od hamulca samowzmacniającego (serwo), szczęki hamulcowe prowadzone ślizgowo są oparte na sworzniudociskowym, przesuwającym się w obydwie strony. Sworzeń podczas jazdy w kierunku zgodnymze strzałką pokazanym na rysunku, jak i odwrotnym, przenosi siłę podparcia szczęki współbieżnejna przeciwbieżną, wytwarzając na niej samowzmocnienie większe niż na szczęce współbieżnej.Samowzmocnienie w układzie jest około sześciokrotne.
Rys. 4.7. Schemat hamulca bębnowego wzmacniającego dwukierunkowo – duoserwo
6
Źródło: Fundowicz P., Radzimierski M., Wieczorek M., (2010), Konstrukcja pojazdów samochodowych, WSiP,Warszaw
4. Hamulce tarczowe
W hamulcach tarczowych siła hamowania jest wytwarzana na powierzchni tarczy,połączonej z kołem jezdnym. Zacisk hamulcowy jest przymocowany do nieruchomej częścisamochodu.
Rozróżnia się hamulce o zacisku nieruchomym (stałym), pływającym i przesuwnym.W hamulcu o zacisku nieruchomym po obu stronach tarczy znajdują się tłoczki dociskającewkładki cierne (klocki hamulcowe).
Najczęściej zaciski hamulcowe obejmują tarczę od zewnątrz, ale spotyka się odmiany zzaciskiem wewnętrznym.
Hamulce tarczowe
Budowa i zasada działania hamulca tarczowego
Rys. 4.8. Zasada działania hamulca tarczowego
Źródło: Materiały własne
Elementem ruchomym jest stalowa tarcza o szlifowanych dwustronnie płaszczyznachciernych, która jest przytwierdzona do piasty koła (rys. 4.8). Do tarczy dociskane są okładzinycierne w postaci klocków hamulcowych, które osadzone są w prowadnicach umożliwiającychich przesuw poprzeczny i objęte z dwóch stron zaciskiem wyposażonym w hydraulicznesiłowniki dociskające.
Rys. 4.9. Oprawa i zacisk hamulca tarczowego
7
Źródło: Materiały własne
Rodzaje systemów hamulców tarczowych:• z jednym rozpieraczem w zacisku – system Lockheed (rys. 4.10),
Rys. 4.10. System hamulcowy z jednym rozpieraczem w zacisku
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz2. Warszawa: WKŁ
• z dwoma rozpieraczami w zacisku – system Dunlop (rys. 4.11).
Rys. 4.11. System hamulcowy z dwoma rozpieraczami w zacisku
8
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
Rozróżnia się hamulce o zacisku:• nieruchomym (stałym) – rys. 4.12,
Rys. 4.12. Hamulce tarczowe z zaciskiem nieruchomym
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz2. Warszawa: WKŁ
• pływającym (rys. 4.13),
Rys. 4.13. Hamulce tarczowe z zaciskiem pływającym
9
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz2. Warszawa: WKŁ
• przesuwnym.Rys. 4.14. Hamulce tarczowe z zaciskiem przesuwnym
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz2. Warszawa: WKŁ
Ciśnienie wytworzone przez pompę hamulcową jest dostarczane do zaciskówhamulcowych, gdzie oddziałuje na tłok. W zależności od rodzaju zacisku występuje jeden lubdwa tłoki, które przesuwają wkładki cierne. W przypadku zacisków przesuwnychi pływających ruch drugiej wkładki jest spowodowany reakcją wynikającą z przesunięciaruchomej obudowy. W większych samochodach spotyka się po dwa tłoczki w jednejobudowie zacisku w celu zwiększenia siły i równomierności docisku większych wkładekciernych do tarczy hamulcowej. Zadaniem uszczelniacza tłoka jest nie tylko zapewnienieszczelności komory, ale również cofnięcie tłoka po zakończeniu hamowania oraz ustaleniewłaściwego luzu między tarczą i wkładkami ciernymi.
Tarcze hamulcowe w czasie hamowania nagrzewają się do bardzo wysokiej temperatury,dlatego coraz częściej stosuje się tarcze wentylowane od wewnątrz lub z zewnątrz.
10
W większości przypadków są one odlane z żeliwa szarego lub staliwa. W samochodachsportowych stosuje się tarcze z włókien węglowych lub ceramiczne.
Tarcze hamulcowe
Monolityczne tarcze hamulcowe
Rys. 4.15. Monolityczna tarcza hamulcowa
Źródło: http://www.motointegrator.pl/produkty/1173267tarczahamulcowabrembo08580320
W popularnych autach osobowych sprzed kilku lat najczęściej spotkać można tarczemonolityczne, czyli wykonane z pełnego fragmentu metalu. Są zdecydowanie wydajniejszeod hamulców bębnowych, jednak ich intensywna eksploatacja powoduje nadmierne ichprzegrzewanie, co drastycznie obniża skuteczność hamowania.
Wentylowane tarcze hamulcowe
Rys. 4.16. Wentylowana tarcza hamulcowa
Źródło: http://www.caramar.pl/22tarczehamulcowe
Obecnie nawet w popularnych autach miejskich coraz częściej spotkać możnawentylowane tarcze hamulcowe. Pomiędzy dwiema ich połówkami są specjalne otworyodprowadzające ciepło, które obniżają ryzyko przegrzania się tarcz. Wpływa to na wyraźnewydłużenie czasu, w którym tarcze zachowują swoje wysokie parametry pracy. Skutecznośćhamowania jest wysoka nawet w przy dynamicznej jeździe.
Klocki hamulcowe
11
Klocki hamulcowe składają się z okładziny ciernej i metalowej płytki nośnej, do którejjest ona przyklejona.
Rys. 4.17. Budowa klocka hamulcowego
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz2. Warszawa: WKŁ
Rodzaje klocków hamulcowych
Wyróżniamy cztery podstawowe typy klocków hamulcowych:• Wykonane z półmetali: Zawierają od 30 do 65 metalu, zwykle metalem tym jest
wełna stalowa, drut, proszek żelaza, miedzi i grafitu zmieszane razem. Zwykle klockiz półmetali są trwałe i mają dobrą wymianę ciepła, jednak czasami mogą byćhałaśliwe i nie działać optymalnie w niskich temperaturach.
• Organiczne Azbestowe (NAO): Ten typ klocków jest wykonany z włókien takich jakszkło, guma, węgiel, połączonych ze sobą żywicą w wysokiej temperaturze. Tego typuklocki są znacznie cichsze od półmetalicznych i bardziej miękkie, stąd też szybciej sięzużywają i wydzielają więcej pyłu.
• Nisko metaliczne (NAO): Są mieszaniną związków organicznych z małą ilościmetali, takich jak miedź lub stal (od 10 do 30 procent). Zapewniają lepszą wymianęciepła i lepsze hamowanie. W związku z tym, że zawierają elementy metaliczne, mogąbyć głośniejsze od zwykłych organicznych.
• Klocki Ceramiczne: Składają się z włókien ceramicznych, materiałówwypełniających, środków wiążących i ewentualnie z małej, śladowej ilości metali. Sąjaśniejsze i bardziej kosztowne niż inne klocki hamulcowe. Okładziny ceramiczne sączystsze i cichsze, oferują doskonałe parametry hamowania i nie niszczą tarcz.
5. Rodzaje układów uruchamiających hamulec w kołach
Układ mechaniczny
Stosowany do sterowania hamulcami pomocniczymi samochodów osobowych, motocykli ilekkich przyczep (hamulec najazdowy). Składa się on z następujących elementów:
• pedał z układem dźwigni,• cięgna (np. linka),• rozpieracz krzywkowy w hamulcach.
12
Układy hydrauliczne
W takim układzie ruch pedału hamulca powoduje przesunięcie tłoka w pompiehamulcowej. Dzięki połączeniu pompy hamulcowej z hydraulicznymi rozpieraczami szczękruch tłoka w pompie hamulcowej powoduje przetłaczanie płynu hamulcowego docylinderków rozpieraczy, powoduje to rozparcie szczęk hamulcowych we wszystkich kołach.
Rys. 4.18. Schemat pracy dwusekcyjnej pompy hamulcowej: a) zasada działania, b)uszkodzenie
obwodu kół przednich, c) uszkodzenie obwodu kół tylnych
Źródło: Materiały własne
Podwójne działanie pompy hamulcowej uzyskuje się, stosując dodatkowy tłoczek, tzw.swobodny, który rozdziela wnętrze cylinderka na dwie komory robocze. Nad cylinderkiempompy znajduje się zbiorniczek wyrównawczy z płynem, który przez oddzielne kanalikizasilające może dopływać do cylinderka po obu stronach tłoczka swobodnego. Takakonstrukcja umożliwia stworzenie dwóch obwodów uruchamiających hamulce. W przypadkuuszkodzenia jednego z nich istnieje możliwość zahamowania pojazdu przy użyciu drugiego.
Rys. 4.19. Dwusekcyjna pompa hamulcowa
Źródło: http://www.hamulcebosch.pl/downloads/Uklad_hamulcowy_w_samochodzie.pdf
13
Rodzaje hydraulicznych układów uruchamiających hamulce:• układ jednoobwodowy,• układ dwuobwodowy,• układ trójobwodowy.
Rys. 4.20. Trójobwodowy układ uruchamiający hamulce
Źródło: Blok Cz., Jeżewski W.: Ilustrowany słownik samochodowy 6języczny. WKiŁ. Warszawa 1986
6. Urządzenie wspomagające działanie hamulców
Stosowane w celu zmniejszenia siły nacisku na pedał. Jego działanie polega nazwiększaniu siły działającej na tłoczek pompy hamulcowej po naciśnięciu przez kierowcępedału hamulca. Do owego wzmocnienia wykorzystuje podciśnienie obecne w kolektorzedolotowym, które tworzy się w wyniku zasysania powietrza przez tłoki. W silnikuwysokoprężnym, z racji braku przepustnicy dławiącej dopływ powietrza do kolektora,podciśnienie wytwarzane jest przez pompę próżniową.
Rys. 4.21. Zasada działania podciśnieniowego urządzenia wspomagającego: a) położenie
spoczynkowe, b) położenie przy lekkim hamowaniu
Źródło: Materiały własne
14
W dużym uproszczeniu jego działanie rozpoczyna się z momentem naciśnięcia pedałuhamulca. Ten wywiera nacisk na pompę hamulcową, otwierając jednocześnie zawórumożliwiający zadziałanie podciśnienia z kolektora na membranę znajdującą się wewnątrzserwa. Różnica ciśnień pomiędzy jedną (podciśnienie) a drugą (ciśnienie atmosferyczne)stroną membrany wytwarza siłę, która jest następnie przekazywana z membrany na tłoczekpompy. Dzięki zaworowi siła działająca na membranę jest wprost proporcjonalna do naciskuna pedał hamulca, w związku z czym możliwe jest regulowanie siły hamowania przezkierowcę. W przeciwnym wypadku nawet delikatne wciśnięcie hamulca skutkowałoby niemalmaksymalną mocą hamowania.
W kolejnym module przedstawione zostaną zagadnienia z zakresu budowy i zasadydziałania układu kierowniczego.
Bibliografia:
1. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ.
2. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ.
3. Praca zbiorowa (2008), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
4. Fundowicz P. Radzimierski M. Wieczorek M, (2013), podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu. Warszawa: WSIP.
5. Praca zbiorowa (2003), Budowa pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
15
Moduł 5
Układ kierowniczy
1. BUDOWA I DZIAŁANIE UKŁADU KIEROWNICZEGO
2. MECHANIZM ZWROTNICZY
3. ELEMENTY MECHANIZMU ZWROTNICZEGO
4. URZĄDZENIA WSPOMAGAJĄCE UKŁADU KIEROWNICZEGO
W tym module zostaną omówione zagadnienia dotyczące konstrukcji układówkierowniczych stosowanych w pojazdach samochodowych. Zostanie tu omówiony podziałi budowa poszczególnych układów kierowniczych.
Zadaniem układu kierowniczego jest umożliwienie kierowcy kontrolowania kierunkuruchu pojazdu przez odpowiednie ustawienie kół kierowanych. Dzieje się to za pośrednictwemkierownicy, kolumny kierowniczej przekazującej obroty kierownicy do przekładnikierowniczej, która dzięki odpowiedniemu przełożeniu zwielokrotnia siłę przyłożoną dokierownicy oraz mechanizmu zwrotnicy, przekazującego przemieszczenia elementówprzekładni na zwrotnice kół. Rozwiązanie układu kierowniczego zależy od konstrukcjisamochodu (w szczególności od rodzaju układu napędowego, zawieszenia oraz przeznaczeniapojazdu). Obecnie znajdują zastosowanie głównie dwa typy: z przekładnią zębatkową lubkulkowośrubową.
Rys. 5.1. Układ kierowniczy z przekładnią kulkowośrubową
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
Rys. 5.2. Układ kierowniczy z przekładnią zębatą
2
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
Podczas pokonywania zakrętów na wąskiej, krętej drodze, układ kierowniczy musiumożliwiać szybkie, ale jednocześnie łagodne i płynne zmiany kierunku ruchu pojazdu.
5. BUDOWA I DZIAŁANIE UKŁADU KIEROWNICZEGO
Kolumna kierownicy składa się z wału kierowniczego, który przekazuje ruch obrotowykoła kierownicy do przekładni oraz obudowy rurowej, mocującej wał do nadwozia. Górnykoniec wału ma kształt stożkowego wielowypustu, na którym osadzone jest dodatkowoumocowane nakrętką, koło kierownicy. Kolumna kierownicza wyposażona jest w mechanizmenergochłonny, absorbujący energię sił wzdłużnych, które w przypadku kolizji przekazywanesą na kierownicę i poduszkę powietrza. Obudowa wału przymocowana jest do nadwozia zapomocą obejmy, która podczas uderzenia uwalnia kolumnę wskutek ścięcia plastikowychsworzni mocujących, powodując jednocześnie cofnięcie się kierownicy w kierunku przedniejprzegrody. Dolny koniec wału jest połączony z przekładnią za pośrednictwem przegubuelastycznego lub uniwersalnego przegubu krzyżakowego, w celu zmiany kątaprzekazywanego momentu skręcającego. Dodatkowo, oprócz mechanizmu energochłonnego,niektóre modele samochodów mogą być wyposażone w dodatkowe mechanizmy jak np.
• mechanizmy zabezpieczające (blokady kierownicy).• regulacyjne, umożliwiające kierowcy zmiany kąta pochylenia kierownicy.• kolumny teleskopowe pozwalające zmieniać odległość kierownicy od kierowcy w celu
uzyskania optymalnego wysięgu kierownicy.
Przekładnia kierownicza bez wspomagania
Przełożenie w przekładni kierowniczej umożliwia nie tylko skręcanie kół kierowanych,ale równocześnie, ponieważ jest to przełożenie redukujące, zmniejszona zostaje siła potrzebnado skręcenia kierownicy poprzez zwiększenie momentu wyjściowego. Wartości przełożeniaredukcyjnego zwanego przełożeniem przekładni kierowniczej zawierają się zazwyczaj wprzedziale pomiędzy 18:1 a 20:1. Większe wartości przełożeń zmniejszają siłę potrzebną doskręcenia kół, jednakże zwiększają wielkość kąta obrotu kierownicy niezbędnego dopokonania zakrętu. Istnieje wiele różnych typów konstrukcji przekładni kierowniczych,jednakże najpowszechniej we współczesnych pojazdach znalazły zastosowanie przekładniezębatkowe oraz kulkowośrubowe. W pierwsze wyposaża się małej i średniej wielkościsamochody osobowe oraz dostawcze, w drugie duże samochody osobowe i dostawcze.
Rys. 5.3. Przekładnia zębatkowa
3
Źródło: Materiały szkoleniowa ToyotaRys. 5.4. Przekładnia śrubowokulkowa
Źródło: Materiały szkoleniowa Toyota
Przełożenie przekładni kierowniczej
W przypadku przekładni śrubowokulkowej wartość przełożenia określa się jako ilorazwartości kąta obrotu koła kierownicy i ramienia przekładni.
Wartość kąta obrotu koła kierownicy [wstopniach ]
Wartość kątaobrotu ramienia przekładni [wstopniach ]
Dla przekładni zębatkowej wartość przełożenia określa się dzieląc wartość kąta obrotukoła kierownicy przez wartość kąta skrętu kół przednich.
Wartość kątaobrotu kołakierownicy [wstopniach ]
Wartość kąta skrętu kół przednich[w stopniach ]
Przekładnia zębatkowa
Zębnik przekładni znajdujący się na dolnym końcu głównego wału kierowniczego jestzazębiony z zębatką. Obrót koła kierownicy połączony z obrotem zębnika powoduje ruchliniowy zębatki w lewo lub w prawo. Przemieszczenie zębatki jest przenoszone zapośrednictwem drążków kierowniczych i końcówek na zwrotnice kół.
4
Rys. 5.5. Budowa przekładni zębatkowej
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
Przekładnia kulowośrubowa
Oba końce śruby są osadzone w łożyskach kulkowych skośnych. Nakrętka obraca się wstosunku do śruby, podparta wieloma kulkami znajdującymi się w spiralnych rowkach,stanowiących linię gwintową śruby i nakrętki. Kulki przetaczają się w rowkachzaprojektowanych w sposób pokazany na rysunku poniżej, dzięki czemu możliwy jest ichstały obieg. Wał główny jest podparty obustronnie w obudowie przekładni na łożyskachigiełkowych. Segment zębaty współpracuje z zębami nakrętki, która przemieszcza się wzdłużobracającej się śruby. Ruch ten powoduje obrót wału głównego oraz ramienia przekładni.Przekładnia kulkowośrubowa charakteryzuje się niewielkimi oporami ślizgowymi, ponieważdzięki kulkom tarcie pomiędzy śrubą a nakrętką jest bardzo małe. Konstrukcja przekładnikulkowośrubowych zapewnia wykasowanie luzu pomiędzy segmentem zębatym waługłównego i nakrętką w zakresie 5 stopni w lewo i w prawo (obrotu wału głównego) wstosunku do położenia jazdy na wprost. Celem skasowania luzów jest poprawienie reakcjiukładu kierowniczego na skręcenie kierownicy przy małych kątach skrętu. Dlatego luzpomiędzy segmentem zębatym wału głównego a nakrętką oraz luzy w układzie kierowniczympowinny być sprawdzane przy kołach ustawionych do jazdy na wprost (tzn. w położeniu, wktórym nakrętka i segment zębaty są zazębione symetrycznie). Regulacja w innym położeniuspowoduje nadmierne obciążenie wstępne i w rezultacie zwiększenie oporów w przekładnioraz przedwczesne zużycie jej elementów.
5
Rys. 5.6. Budowa przekładnia śrubowokulkowej
Źródło: Materiały szkoleniowa Toyota
2. MECHANIZM ZWROTNICZY
Mechanizm zwrotniczy stanowi połączone ze sobą drążki kierownicze i ramiona, zapomocą których przekazywany jest ruch elementów przekładni kierowniczej na lewe i prawekoło. Mechanizm zwrotniczy musi dokładnie przekazywać ruchy kierownicy naprzemieszczające się w górę i w dół podczas jazdy przednie koła. Istnieje wiele różnychrozwiązań układów zwrotniczych i konstrukcji połączeń przegubowych, zaprojektowanychtak, aby spełnić to wymaganie. Właściwie zaprojektowane w dużym stopniu wpływają nawłasności stabilizacyjne pojazdu podczas jazdy.
1) Mechanizm zwrotniczy dla zawieszeń przednich niezależnych
Ponieważ zarówno lewe, jak i prawe koło poruszają się niezależnie od siebie w górę i wdół, zmienia się odległość pomiędzy ramionami zwrotnic. Oznacza to, że gdyby jeden drążekkierowniczy został użyty do połączenia obu kół, podczas przemieszczeń kół w górę i w dółzbieżność kół przybierałaby nieprawidłowe wartości. Dlatego w przypadku zawieszenianiezależnego stosuje się dwa drążki kierownicze. Są ona połączone drążkiem środkowym (wprzypadku przekładni zębatkowej drążek stanowi zębatka). Drążki boczne są połączone zkońcówkami za pomocą tulei regulacyjnych do ustawiania zbieżności.
6
Rys. 5.7. Mechanizm zwrotniczy dla zawieszeń niezależnych
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
2) Mechanizm zwrotniczy dla zawieszenia przedniego ze sztywną osią
Mechanizm zwrotniczy dla zawieszenia przedniego z osią sztywną składa się z ramieniaprzekładni kierowniczej, drążka wzdłużnego, ramion zwrotnic, drążka poprzecznego ikońcówek. W przypadku zawieszenia z osią sztywną, rozstaw kół (odległość pomiędzy lewymi prawym kołem) nie zmienia się, więc lewe i prawe ramiona zwrotnic mogą być połączonejednym drążkiem. Ponieważ przekładnia kierownicza jest przymocowana do ramy nadwozia,drążek wzdłużny, który ją łączy z ramieniem zwrotnicy jest wyposażony w dwa przegubykulowe na obu końcach, co pozwala na przemieszczenia drążka w górę i w dół zgodnie zruchami sprężyn (resorów) zawieszenia.
Rys. 5.8. Mechanizm zwrotniczy dla zawieszeń ze sztywną osią
7
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
3. ELEMENTY MECHANIZMU ZWROTNICZEGO
1) Ramię przekładni
Ramię przekładni przekazuje ruch z przekładni kierowniczej na drążek środkowy lubwzdłużny. Grubszy koniec ramienia jest wciśnięty na stożkowym wielowypuście waługłównego przekładni i dokręcony nakrętką. Cieńszy koniec jest połączony z drążkiemśrodkowym lub wzdłużnym z pomocą przegubu.
Rys. 9. Ramię przekładni
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
2) Drążek środkowy
Drążek środkowy jest połączony z ramieniem przekładni oraz lewym i prawym drążkiemkierowniczym. Przekazuje ruchy ramienia przekładni na drążki kierownicze. Jest takżepołączony ze wspornikiem drążków.
Rys.10. Drążek środkowy
8
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
3) Drążek kierowniczy
Końcówka drążka jest przykręcona do drążka kierowniczego w przekładni zębatkowej lubdo tulei regulacyjnej w przypadku przekładni śrubowokulkowej, tak, że odległość pomiędzypołączeniami może być regulowana.
Rys. 5.10. Drążek kierowniczy
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
4) Końcówka drążka
Końcówki drążków zamontowane są na końcach drążków kierowniczych i łączą jez ramionami zwrotnic, drążkiem środkowym itd. Główną ich część stanowi przegub kulowypokazany na ilustracji poniżej. Ponieważ przeguby stosowane w samochodach osobowych sązazwyczaj niesmarowalne, materiał gniazda musi być odporny na zużycie, własnościuszczelniające osłony muszą być lepsze niż zazwyczaj oraz musi zostać użyty smar oniedegenerujących się z upływem czasu własnościach smarnych.
Rys. 5.11. Przegub kulowy
9
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
5) Ramiona zwrotnic
Ramiona zwrotnic przekazują ruchy drążków kierowniczych lub drążka wzdłużnego nakoła za pośrednictwem zwrotnic.
6) Zwrotnica
Zwrotnice przejmują obciążenie przyłożone do przednich kół oraz spełniają funkcję osiobrotu kół. Zwrotnice obracają się wokół przegubów kulowych wahaczy lub sworzni w celusterowania przednimi kołami. Konstrukcja zwrotnicy i piasty koła pokazana na rysunkachponiżej może być różna w zależności od tego, czy pojazd jest z napędem na przednią oś,tylną, czy też z napędem na wszystkie cztery koła.
Rys. 5.12. Zwrotnica
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
7) Wspornik drążków kierowniczych
Sworzeń wspornika drążków kierowniczych jest zamocowany w korpusie i stanowi ośobrotu ramienia wspornika połączonego z drążkiem środkowym. Ramię to podpiera jedenkoniec drążka środkowego i ogranicza ruch drążka do odpowiedniego zakresu. Łożyskaramienia wspornika są typu ślizgowego lub też skrętnego. W łożyskach skrętnych używa siętulei gumowych pomiędzy sworzniem i ramieniem w celu łatwiejszego powrotu kół dokierunku na wprost. Obecnie najpowszechniej we wspornikach drążków stosuje się jednakłożyska ślizgowe ze względu na zmniejszone opory tarcia.
Rys.12. Wspornik drążków kierowniczych
10
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
8) Drążek wzdłużny
Drążek wzdłużny łączy ramię z przekładni z ramieniem zwrotnicy i przekazuje wzdłużne(przód, tył) i poprzeczne (lewo, prawo) przemieszczenia ramienia przekładni.
Rys. 5.13. Drążek wzdłużny
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
9) Tłumik w układzie kierowniczym
W układzie kierowniczym stosuje się tłumiki w postaci amortyzatorów umieszczonychpomiędzy mechanizmem zwrotniczym a ramą, mające za zadanie tłumienie uderzeńwywieranych przez nierówności drogi oraz drgań przekazywanych z kół na kierownicę.
Rys. 5.14. Tłumik w układzie kierowniczym
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
11
4. URZĄDZENIA WSPOMAGAJĄCE UKŁADU KIEROWNICZEGO
Dla zapewnienia komfortu jazdy, w większości nowoczesnych pojazdów stosuje sięszerokie opony niskociśnieniowe, zapewniające powiększenie obszaru styku opony z jezdnią.W wyniku tego zwiększa się wysiłek niezbędny przy kierowaniu pojazdem.
Wysiłek niezbędny przy kierowaniu pojazdem może być zmniejszony przez zwiększenieprzełożenia przekładni kierowniczej. Powoduje to jednak zwiększenie kąta skrętu kołakierownicy podczas zakręcania pojazdem, uniemożliwiając wykonywanie ostrych skrętów.Zatem, dla zapewnienia zwrotności pojazdu, a jednocześnie małego wysiłku niezbędnego dokierowania pojazdem, konieczne jest zastosowanie urządzenia wspomagającego. Innymisłowy, urządzenia wspomagające układu kierowniczego, niegdyś stosowane głównie wwiększych pojazdach, obecnie są również stosowane w mniejszych samochodach osobowych.Istnieje wiele rodzajów układów wspomagających układu kierowniczego. W tej instrukcjiomówimy typ zębatkowy, stosowany przede wszystkim w mniejszych pojazdach osobowych.
Zasada działania urządzenia wspomagającego układu kierowniczego
Do wspomagania układu kierowniczego stosuje się dwa rodzaje urządzeń. Pierwsze znich to urządzenie hydrauliczne, wykorzystujące moc silnika pojazdu. Drugi typ to urządzeniewykorzystujące silnik elektryczny. W pierwszym typie silnik pojazdu jest wykorzystany donapędu pompy. W typie drugim do napędu pompy zastosowano niezależny silnik elektryczny.W obydwu przypadkach wytwarzane jest ciśnienie oddziaływujące na tłok znajdujący sięwewnątrz cylindra siłownika, dzięki czemu wspomagana jest siła od koła zębatego (zębnika)przenoszona na zębatkę. Wielkość wspomagania zależy od wysokości ciśnieniaoddziaływującego na tłok. Zatem, gdy wymagana jest większa siła, ciśnienie powinno byćzwiększane. Zmienność ciśnienia płynu jest osiągana dzięki zastosowaniu zaworu sterującego,połączonego z wałem w kolumnie kierownicy.
Położenie neutralne
Płyn z pompy jest wysyłany do zaworu sterującego. Gdy zawór sterujący jest w położeniuneutralnym, cały płyn będzie przepływał przez zawór sterujący do otworu upustowego i zpowrotem do pompy. W takim przypadku ciśnienie nie jest prawie zupełnie wytwarzane, iponieważ ciśnienie oddziaływujące na tłok w cylindrze siłownika jest równe po obu stronach,tłok nie będzie przesuwany w żadnym kierunku.
Rys. 5.15. Zasada działania hydraulicznego mechanizmu wspomagania układu kierowniczego –
jazda na wprost (bez wspomagania)
12
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
Podczas skręcania
Gdy wał kolumny kierownicy zostanie obrócony w dowolnym kierunku, wówczas zawórsterujący również się przesunie, zamykając jeden z kanałów płynu. Drugi kanał otwiera sięwówczas szerzej, powodując zmianę wydatku płynu i jednoczesne wytwarzanie ciśnienia. Wkonsekwencji wytwarzana jest różnica ciśnień pomiędzy obu stronami tłoka, a tłok zostajeprzesunięty w kierunku strony niższego ciśnienia tak, że płyn znajdujący się w cylindrze potej stronie jest przetłaczany z powrotem do pompy przez zawór sterujący.
Rys. 5.16. Zasada działania hydraulicznego mechanizmu wspomagania układu kierowniczego –
jazda podczas skrętu (wspomaganie)
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
Rodzaje układów wspomagających
Istnieje szereg rodzajów urządzeń wspomagających, lecz wszystkie składają się z trzechgłównych części składowych: pompy, zaworu regulacyjnego i cylindra siłownika. Zawórregulacyjny umieszczony jest w obudowie przekładni kierowniczej. Przekładnia kierowniczamoże być z mechanizmem wspomagania typu zębatkowego lub typu kulkowego. Zaworysterujące mogą być typu obrotowego, typu bębnowego lub typu klapowego. Są również dwatypy urządzeń wspomagających przekładni typu kulkowego, typ z zaworem klapowym oraztyp z zaworem obrotowym.
W kolejnym module przedstawione zostaną zagadnienia z zakresu budowy i zasadydziałania podzespołów układu jezdnego.
13
Bibliografia:
1. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ.
2. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ.
3. Praca zbiorowa (2008), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
4. Fundowicz P. Radzimierski M. Wieczorek M, (2013), podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu. Warszawa: WSIP.
5. Praca zbiorowa (2003), Budowa pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
14
Moduł 6
Układ jezdny
1. Wstęp
2. Zawieszenie pojazdu
3. Rodzaje elementów sprężystych
1. Wstęp
Głównym zadaniem zawieszenia jest tłumienie drgań pochodzących od kół, któretoczą się po nierównościach nawierzchni. Dzięki temu wszelkie wstrząsy podczas jazdy sąłagodzone, zanim dotrą do nadwozia, dzięki czemu zwiększa się komfort podróżowaniapasażerów.
Zawieszenie jest zespołem elementów, które znajdują się pomiędzy nadwoziem (lub
ramą) a kołami samochodu. Z tego uproszczenia wynika też podział mas w pojeździe nadwie grupy: masy resorowane i masy nieresorowane. Te pierwsze z nich to właśnie nadwoziei wszystko to, co jest w nim zawarte, czyli np. silnik, całe wnętrze itd. Są to masy, którychdrgania są znacznie zmniejszone dzięki zastosowaniu zawieszenia. Z kolei masaminieresorowanymi nazywa się wszystkie te elementy, których drgania są bezpośredniowymuszone nierównościami nawierzchni, czyli np. koła, zwrotnice, tarcze hamulcowe,półosie, mosty napędowe itd.
Wartość masy nieresorowanej wpływa na zawieszenie, a co za tym idzie – na wstrząsyprzedostające się do nadwozia, a w efekcie komfort podróżowania. Otóż, gdy przejeżdża się
przez jakąkolwiek nierówność, koło i reszta elementów masy nieresorowanej wprawiane
są w ruch pionowy. Przemieszczenie tej masy prowadzi do ugięcia się zawieszenia, copowoduje pracę elementów sprężystych – zwiększenie ich napięcia. Odpowiedzią nazwiększoną siłę napięcia elementów zawieszenia jest przemieszczenie się masy resorowanej.Ten ruch odbywa się jednak płynnie, w przeciwieństwie do gwałtownych przemieszczeń masnieresorowanych, co jest zasługą oczywiście pracy zawieszenia.
2. Zawieszenie pojazdu
Zawieszenie jest to zespół elementów mocujących koła do nadwozia, które zapewniająwłaściwe, prowadzenie kół podczas jazdy oraz resorowanie i amortyzację nierówności. Wzawieszeniu możemy wyróżnić:
1) koła jezdne,2) elementy wodzące zawieszenia: wahacz, drążek reakcyjny, resor piórowy (jeżeli
występuje) ,3) elementy sprężyste: sprężyna śrubowa, resor piórowy, drążek skrętny, resor
pneumatyczny ,4) elementy tłumiące: amortyzator,5) stabilizator zmniejszający boczne przechyły nadwozia.
Elementy wodzące są to wszelkiego rodzaju elementy oddzielające koła od nadwoziasamochodu.
Elementy te umożliwiają nie tylko wzajemne przemieszczanie się kół względemnadwozia, ale i określają możliwy tor ruchu koła. Wahacze mają decydujący wpływ nazachowanie się pojazdu np. podczas pokonywania zakrętów.
Elementy sprężyste wprowadzają sztywność zawieszenia. Działanie ich sprowadza się domagazynowania dostarczonej energii (np. energii drgań) i oddawania jej w odpowiedniejchwili. To właśnie charakterystyka elementów sprężystych sprawia, że zawieszenie pojazdumoże być bardziej miękkie lub twarde.
2
Elementy tłumiące znacznie ograniczają drgania kół oraz nadwozia i to zarówno ichwielkość (stopień przemieszczania się), jak i czas trwania. Zastosowanie elementówtłumiących podnosi komfort jazdy – zmniejsza się bujanie bryły nadwozia i skraca się jegoczas. Z kolei znaczne ograniczenie ruchu drgającego kół ma wpływ na bezpieczeństwo ruchupojazdu, szczególnie podczas hamowania pojazdu. Typowym i powszechnie dzisiajstosowanym elementem tłumiącym są amortyzatory hydrauliczne lub gazowe.
2.1 Zawieszenie McPherson
Jest to najczęściej spotykany typ niezależnego zawieszenia kół przednich w małychi średnich samochodach. Zawieszenie McPherson składa się z dolnego wahacza, stabilizatora,drążka reakcyjnego oraz zespołu kolumny z amortyzatorem i sprężyną śrubową.
Rys. 6.1. Zawieszenie McPhersona
Źródło: www. budowastabilizatorazawieszenia_OMK
Wahacz jest związany z jednej strony poprzez tuleje metalowo gumowe ze wspornikaminadwozia lub poprzeczną belką zawieszenia. Od przeciwnej strony jest połączony zapośrednictwem przegubu kulowego ze zwrotnicą. Wahacz może obracać się swobodnie wgórę i w dół wokół osi tulei wiążącej go z nadwoziem. Wahacz może mieć pojedynczemocowanie do nadwozia lub podwójne. W tym drugim przypadku może mieć kształt trójkątalub litery L i oprócz sił poprzecznych przenosi także siły wzdłużne.
Rys. 6.2. Wahacz
3
Źródło: http://www.iparts.pl/czesc/wahaczzawieszeniakola,fiat,punto176199309199909,17td71km,35458379910057101980380446.html
Stabilizator jest wykonany ze stalowego pręta, wygiętego zwykle w kształcie litery C.Końce pręta są mocowane do elementów zawieszenia, zaś środkowa część jest przykręconado nadwozia, przy czym mocowanie to umożliwia obrót stabilizatora. Zadaniem stabilizatorajest zapobieganie obniżającym komfort jazdy i niebezpiecznym przechyłom nadwoziapodczas pokonywania zakrętów. Kiedy podczas przejeżdżania zakrętu przechylane siłąodśrodkową nadwozie powoduje ściskanie sprężyny z jednej strony samochodu, zaśrozciąganie z drugiej, to połączony z wahaczami drążek stabilizatora zostaje skręcony.„Opór” skręcanego pręta zmniejsza różnice w ugięciu sprężyn zawieszenia, co z koleizapobiega nadmiernemu przechyłowi nadwozia.
Rys. 6.3. Zasada działania stabilizatora
Źródło: http://autokult.pl/2010/06/09/stabilizatorjaktodzialakompendiumwiedzy
Drążek reakcyjny przenosi siły wzdłużne pochodzące od kół (podczas napędzania lubhamowania), tzn. uniemożliwia wahaczom przesunięcie w kierunku podłużnym do osipojazdu. Jeden koniec drążka jest przymocowany do wahacza, natomiast drugi, zapośrednictwem poduszek gumowych, do obejmy przyspawanej do belki poprzecznej.W niektórych rozwiązaniach rolę drążków reakcyjnych pełni stabilizator. Drążek ten niewystępuje również w takim zawieszeniu, gdzie zastosowany wahacz jest podwójniemocowany do nadwozia.
Kolumna zawieszenia jest u góry umocowana do nadkola nadwozia, a u dołu obejmą dozwrotnicy. W zwrotnicy jest ułożyskowana piasta koła, do której z kolei jest zamocowanekoło jezdne. Ruchy kół wywołane nierównościami drogi są przenoszone przez kolumnę nasprężyny śrubowe. Ugięcia sprężyn, odbicia i drgania są tłumione w hydraulicznymamortyzatorze, umieszczonym wewnątrz kolumny. Tłumienie ruchów ugięcia i odbicia, pozawpływem na komfort jazdy, zapobiega powstawaniu drgań w zawieszeniu i odrywaniu się kółod nawierzchni drogi, które pogarszałoby stateczność samochodu podczas jazdy. Zawieszeniejest zabezpieczone przed nadmiernymi ugięciami za pomocą zderzaków gumowych,umieszczonych w amortyzatorach. Górne mocowanie kolumny zawieszenia składa się zpoduszki gumowej i łożyska, wokół którego kolumna może się swobodnie obracać podczasskręcania kół.
4
Rys. 6.4. Kolumna zawieszenia
Źródło: http://www.eautonaprawa.pl/encyklopedia/kolumnamcphersonaangimacphersonstruttoweri/2421/
Zawieszenie McPhersona odznacza się wieloma zaletami w stosunku do innychkonstrukcji. Ma małą masę i zwartą budowę, ponadto jest tańsze w produkcji, a z uwagi nasposób zamocowania ma małą wrażliwość na tolerancje wykonania i umożliwia regulacjęgeometrii zawieszenia. Z kinetycznego punktu widzenia zapewnia w miarę równoległeprowadzenie kół, pomimo dużego skoku zawieszenia.
2.2 Zawieszenie tylne z belką poprzeczną
Zawieszenie tylne z poprzeczną belką skrętną jest to typ zawieszenia półzależnego,stosowany w samochodach z napędem na koła przednie. Zawieszenie tylne stanowią:skręcana belka poprzeczna, krótkie sprężyny śrubowe i hydrauliczne amortyzatoryteleskopowe. Dwa wahacze wleczone są umocowane do podwozia poprzez tuleje metalowogumowe i przyspawane do belki poprzecznej. Belka poprzeczna tworzy w przekroju literę V,U. W zawieszeniu może występować stabilizator w postaci drążka poprowadzonego w belcepoprzecznej, jednak nawet bez stabilizatora działanie skręcanej belki gwarantuje właściweprowadzenie samochodu na zakrętach. Do belki są przykręcone z obu końców czopy, naktórych są osadzone łożyska i pasty kół.
Na poniższym rysunku pokazano przykład zawieszenia z belką skrętną, stosowanego wmałych samochodach.
5
Rys. 6.5. Zawieszenie tylne z belką skrętną
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
2.3 Zawieszenie tylne na drążkach skrętnych
Stosowany w zawieszeniu niezależnym kół drążek skrętny to pręt ze stali sprężynowej,sztywno zamocowany jednym końcem do nadwozia, natomiast drugim połączone zwahaczem koła. Spotykane są wersje z dwoma lub czterema drążkami.
Zawieszenie z dwoma drążkami ma pojedyncze wahacze wleczone osadzone na rurachpoprzecznych, poprzeczne drążki skrętne, amortyzatory hydrauliczne teleskopowe i drążekstabilizator łączący oba wahacze. Krótkie drążki skrętne są zamocowane w środkusamochodu do rur prowadzących, nasuniętych jedna na drugą. Drążek prawy i lewy sąskręcane pod obciążeniem w przeciwnych kierunkach.
Zawieszenie z czterema drążkami ma pojedyncze, wleczone wahacze połączonepoprzeczną belką podatną skrętną, amortyzatory hydrauliczne teleskopowe, dwa poprzecznedrążki skrętne i równoległe do nich dwa poprzeczne drążki stabilizatora oraz drążekusztywniający. Drążki skrętne oraz drążki stabilizatora, osadzone we wspólnym uchwycieśrodkowym, tworzą zespół czterech drążków.
Rys. 6.6. Zawieszenie tylne na drążkach skrętnych
6
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
3. Rodzaje elementów sprężystychW zawieszeniach samochodów stosowane są elementy sprężyste metalowe, jak resory
piórowe, sprężyny śrubowe i drążki skrętne oraz niemetalowe, np. gumowe i pneumatyczne.
3.1 Resory piórowe
Resory stanowią wiązkę wygiętych płaskowników ze stali resorowej nazywanychpiórami, połączonych ze sobą w środku od najkrótszego do najdłuższego za pomocą śrubyściągającej lub nita. Dodatkowo, aby zapobiec przesuwaniu się piór względem siebie, ściągasię je metalowymi obejmami. Pióra główne resoru są zakończone uchami służącymi doprzegubowego łączenia ich z ramą lub podłużnicą. Generalnie można stwierdzić, że imdłuższy jest resor, tym jest bardziej miękki. Jednocześnie, im więcej piór zawiera resor, tymwiększe może przenieść obciążenia, ale z drugiej strony zmniejsza się komfort jazdy zewzględu na sztywność.
Rys. 6.7. Resor piórowy
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
3.2 Sprężyny śrubowe
Sprężyny śrubowe wykonane są ze spiralnie skręconego drutu ze specjalnych gatunkówstali sprężynowej. Przyłożenie obciążenia do sprężyny powoduje jej ściskanie, a zatemskręcanie pręta. W ten sposób energia siły zewnętrznej zostaje zmagazynowana w materialesprężyny, a oddziaływanie jest zamortyzowane.
7
Rys. 6.8. Sprężyna śrubowa
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
3.3 Drążki skrętne
Drążek skrętny jest to pręt stalowy ze stali sprężynowej, używany jako element sprężystyw zawieszeniach samochodów. Jeden koniec pręta jest zamocowany do ramy lub innegoelementu nośnego nadwozia, natomiast drugi koniec do elementu poddanego obciążeniuskręcającemu. Drążki skrętne są także używane jako drążki stabilizatora.
Rys. 6.9. Drążek skrętny
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
3.4 Gumowe elementy sprężyste
Elementy gumowe posiadają własności tłumiące drgania dzięki stratom na tarciewewnętrzne w wyniku deformacji materiału pod działaniem siły zewnętrznej.
8
Główne zalety materiałów gumowych to:1) Możliwość nadania im dowolnego kształtu.2) Bezgłośna praca.3) Brak wymagań co do smarowania.
Ponieważ nie mogą być używane jako elementy nośne mocno obciążonych pojazdów,znalazły zastosowanie głównie jako pomocnicze elementy sprężyste w postaci poduszek,podkładek, tulei metalowogumowych, odbojów, oraz innych elementów w miejscachpołączeń części zawieszenia.Rys. 6.10. Tulejki metalowogumowe
Źródło: Materiały szkoleniowe Toyota
3.5 Pneumatyczne elementy sprężyste
Elementy pneumatyczne wykorzystują własność elastyczności (sprężystości) sprężonegopowietrza; są niezwykle miękkie, kiedy pojazd jest nieobciążony. Jednakże ich stałasprężystości może być zwiększona wraz ze wzrostem obciążenia poprzez zwiększenieciśnienia powietrza w komorze. Zapewnia to optymalny komfort jazdy w całym zakresieobciążeń.
Wysokość pojazdu może mieć wartość stałą nawet podczas wzrostu obciążenia, dziękiregulacji ciśnienia powietrza.
Rys. 6.11. Pneumatyczne elementy sprężyste
9
Źródło: Materiały szkoleniowe Toyota
3.6 Amortyzatory
Amortyzatory można podzielić w następujący sposób:• Ze względu na zasadę działania:
o jednostronnego działania,o dwustronnego działania.
• Pod względem konstrukcji:o jednorurowe,o dwururowe.
• Ze względu na rodzaj czynnika roboczego:o hydrauliczne,o gazowe.
We współczesnych pojazdach znalazły zastosowanie amortyzatory jedno lub dwururowedwustronnego działania. Ostatnio coraz częściej pojawiają się zawieszenia z amortyzatoramigazowymi.
3.6.1. Amortyzator jednorurowy
Typowym przykładem amortyzatora jednorurowego jest amortyzator typu du Carbon,zawierający sprężony azot (pod ciśnieniem 2–3 MPa).
Wewnątrz cylindra roboczego komora gazowa jest oddzielona od komory wypełnionejcieczą przez tłok swobodny, nazwany tak, ponieważ nie ma on tłoczyska i w związku z tymmoże się swobodnie przemieszczać w dół i w górę.
Rys. 6.12. Amortyzator jednorurowy
10
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
3.6.2. Amortyzator dwururowy budowa
Wewnątrz obudowy rurowej umieszczony jest cylinder roboczy, w którym porusza siętłok w dół i w górę. W denku tłoka znajduje się zawór tłoka wytwarzający siłę tłumienia,kiedy amortyzator jest rozciągany (rozprężanie). Z kolei w dnie cylindra znajduje się zwrotnyzawór pierścieniowy, który wywołuje siłę tłumienia w czasie ściskania amortyzatora(sprężania). We wnętrzu cylindra znajduje się ciecz robocza natomiast przestrzeńkompensacyjna jest wypełniona w 2/3 cieczą i w 1/3 powietrzem pod ciśnieniematmosferycznym. Przestrzeń kompensacyjna stanowi zbiornik wyrównawczy płynuwpływającego i wypływającego z cylindra na skutek wypierania go przez trzon tłoka.
Rys. 6.13. Amortyzator dwururowy
11
Źródło: Materiały szkoleniowe Toyota
3.6.3. Amortyzatory hydropneumatyczne niskociśnieniowe
Ten rodzaj amortyzatorów stanowią zazwyczaj amortyzatory dwururowe częściowowypełnione gazem pod niskim ciśnieniem (1–1,5 MPa).
Rozwiązanie takie pozwala wyeliminować powstanie hałasu związanego ze zjawiskamikawitacji i napowietrzania, które pojawiają się w amortyzatorach wypełnionych wyłączniepłynem (hydraulicznych). Zminimalizowanie oddziaływania kawitacji i napowietrzaniapozwala uzyskać bardziej stabilną siłę tłumienia, komfort jazdy i stateczność ruchu. Budowa idziałanie takiego amortyzatora jest bardzo podobne do amortyzatora hydraulicznegodwururowego. Niekiedy jednak rezygnuje się z zaworu cylindra i wtedy siła tłumienia jestwytwarzana przez zawór tłoka zarówno podczas ściskania jak i rozciągania.
Kawitacja
Podczas przepływu płynu z wysoką prędkością wewnątrz amortyzatora występują lokalnespadki ciśnienia w pewnych obszarach, powodując powstawanie korków powietrznych.Zjawisko to nazywane jest kawitacją. Korki powietrzne rozpadają się w momencieprzemieszczania się do obszaru wysokiego ciśnienia, czemu towarzyszy gwałtowny skokciśnienia. Związane to jest z powstawaniem hałasu, zmianami ciśnienia i może doprowadzićnawet do zniszczenia amortyzatora.
Napowietrzanie
12
Napowietrzanie jest to proces mieszania się płynu amortyzatora z powietrzem. Zjawisko to powoduje wzrost hałaśliwości pracy oraz zmniejszenie tłumienia.
Rys. 6.14. Amortyzator hydropneumatyczny
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
3.7 Łożyska kół
Piasty kół przednich mają zwykle dwurzędowe łożysko kulkowe (często skośne). Piastakoła tylnego jest najczęściej ułożyskowana na dwurzędowym łożysku stożkowym lubdwurzędowym łożysku kulkowym. Łożyska najnowszej generacji tworzą jeden kompaktowyzespół z piastą koła, czopem i uszczelniaczem. W zespole jest również zintegrowany wienieczębaty współpracujący z czujnikiem układu ABS.
Łożyska są całkowicie bezobsługowe, a zapas smaru wystarczy na cały czas eksploatacjisamochodu. Łożysko jest tak mocno osadzone w gnieździe, że daje się tylko wymontować izamontować przy użyciu prasy hydraulicznej. Łożysko po wymontowaniu nie nadaje się dodalszego użytkowania i musi być wymienione. W niektórych pojazdach łożysko trzebawymieniać w komplecie z piastą. Zaleca się jednoczesną wymianę łożysk w pastach obu kółnawet wówczas, gdy zużyciu lub uszkodzeniu uległo tylko łożysko jednego z kół.
Rys. 6.15. Łożysko dwurzędowe
13
Źródło: http://www.swiatmotoryzacji.com.pl/index.php?modul=numery&page=czytaj&id=652
3.8 Koła samochodu
Koło samochodu składa przeważnie z dwóch części – elastycznej opony i sztywnejobręczy (zwanej z niemiecka felgą) mocowanej za pomocą śrub do piasty koła. W niektórychkonstrukcjach opon do jej wnętrza wkładana jest dodatkowo dętka stanowiąca pewnegorodzaju „balon” na powietrze zamknięte pod dużym ciśnieniem.
Koło łącznie z elementami z nim związanymi (np. piasta, bęben hamulcowy) jest częściązawieszenia samochodu i co więcej, stanowi tzw. masę nieresorowaną.
Określenie to oznacza, że koło samochodu (w przeciwieństwie do masy nadwozia) niejest „resorowane”, czyli wszelkie nierówności przenoszą się na koło bez żadnychdodatkowych elementów sprężystych lub/i tłumiących. W określeniu tym kryje się pewneuproszczenie, ponieważ zakłada, że opona wykonana jest jako część doskonale sztywna; takjednak nie jest – opona jest elastyczna, czyli posiada pewną sztywność i zdolności tłumiące.
Niezależnie jednak od tego, jak dobrze tłumi i sprężynuje sama opona, duża masa koławymaga stosowania np. lepszego tłumienia całego zawieszenia (droższych i lepszychamortyzatorów). Opłaca się więc konstrukcyjne dążenie do tego, aby całe koło było jaknajlżejsze. Dla niektórych typów zawieszeń (zawieszenie zależne z mostem napędowym),przyjmuje się, że połowa masy mostu – przepadająca na jedno koło (stronę) zawieszenia,stanowi również masę nieresorowana. Drgania mostu wywołane jazdą na nierównejnawierzchni drogi będą, w przypadku złego „resorowania” przenosiły się na nadwoziepojazdu, powodując wystąpienie uciążliwych drgań.
O wartości masy nieresorowanej decyduje więc masa elementów zawieszeniazwiązanych z kołem (np. wspomniana wcześniej masa piasty, bębna hamulcowego, wahaczy,amortyzatorów) oraz masa obręczy koła i osadzonej na niej oponie. Zastosowanie szerszychopon i zwiększenie ich rozmiaru może prowadzić do złudnej poprawy własności jezdnychsamochodu. Tak wykonany „tuning” poprawi być może niektóre parametry pojazdu – innejednak zmienią się na niekorzyść.
Opona – wymiary i parametry
14
Opona stanowi bez wątpienia jeden z ważniejszych elementów pojazdu. Własności oponywyrażone są w postaci liczbowej: np. rozmiar opony, jej nośność jak również przez opiskonstrukcji oplotu, rodzaju bieżnika i własności materiału, z którego została wykonana.
Wielkość opony opisują jej parametry geometryczne.D – średnica w stanie swobodnym, rstat – promień statyczny (pod obciążeniem), B – szerokość opony,H – wysokość opony, b – szerokość bieżnika, d – średnica osadzenia opony
Rys. 6.16. Oznakowanie opon
Źródło: Materiały własne
Nie są to informacje podawane bezpośrednio do wiedzy użytkownika, niektóreprzeznaczone są przeważnie dla konstruktorów, niemniej, przyglądając się oponie niecouważniej, zauważymy, że jest ona dość szczegółowo opisana po swojej zewnętrznej stronie.
Dla przeciętnego użytkownika istotne są średnica osadzenia (obręczy) i szerokośćbieżnika; dla tych, którzy fascynują się jazdą sportową ważny może okazać się tzw. profilopony, czyli stosunek wymiarów H/B wyrażony w procentach. Profil opony wyrażony jestwiec w następujący sposób: 70, 60, 55 itd.; opona 70tka uznawana jest najczęściej za„normalną”, opony o niższej wartości wskaźnika traktowane jako opony niskoprofilowe –efektowne w swoim bocznym wyglądzie (szczególnie na odpowiednio dobranej obręczy) iposiadające również wyższą sztywność poprzeczną, a tym samym, mniejszy kąt bocznegoznoszenia.
O ile stosowanie opon o niskim profilu może być dyskusyjne z punktu widzenia estetyki,o tyle ich stosowanie podczas jazdy wyczynowej, ze względu na bezpieczeństwo ruchupojazdu jest w pełni uzasadnione.
15
Należy jednak bezwzględnie pamiętać, że zmiana parametrów opony i montaż opon oparametrach znacząco różniących się od zaleceń producenta może zasadniczo wpłynąć nawłasności trakcyjne pojazdu (np. zmniejszy prędkości osiągane na kolejnych biegach,zmniejszy siłę hamowania, zakłóci pracę systemu typu ABS) i nie powinna być dokonywanaw warunkach amatorskich.
Bibliografia:
1. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ.
2. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ.
3. Praca zbiorowa (2008), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
4. Fundowicz P. Radzimierski M. Wieczorek M, (2013), podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu. Warszawa: WSIP.
5. Praca zbiorowa (2003), Budowa pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
Netografia:
1. http://autokult.pl/2010/06/09/stabilizatorjaktodzialakompendiumwiedzy 2. http://www.eautonaprawa.pl/encyklopedia/kolumnamcphersonaangimacpherson
struttoweri/2421/
3. http://www.iparts.pl/czesc/wahaczzawieszeniakola,fiat,punto1761993091999 09,17td71km,35458379910057101980380446.html
4. http://www.swiatmotoryzacji.com.pl/index.php?modul=numery&page=czytaj&id=652
5. www.budowastabilizatorazawieszenia_OMK
16
Moduł 7
Nadwozia pojazdów samochodowych
1. Podział nadwozi pojazdów samochodowych
2. Budowa nadwozi pojazdów samochodowych
3. Nadwozia autobusów i samochodów ciężarowych
W tym module zostaną omówione zagadnienia dotyczące konstrukcji nadwozistosowanych w pojazdach samochodowych. Zostanie tu omówiony podział i zastosowanieposzczególnych rozwiązań konstrukcyjnych nadwozi pojazdów samochodowych.
1. Podział nadwozi pojazdów samochodowych
Nadwozie i jego zadania
Nadwozie – jest to część pojazdu, w której znajduje się pomieszczenie kierowcy, którazależnie od przeznaczenia służy do przewozu pasażerów, ładunków lub do wykonywaniainnych określonych zadań.
Skład nadwozia:• przedział osobowy,• przedział silnikowy,• przedział ładunkowy.
Zadania nadwozia:• zapewnienie maksymalnego komfortu,• zapewnienie maksymalnego bezpieczeństwa,• zapewnienie optymalnych warunków przewozu towarów.
Nadwozia samochodów osobowych
Podział nadwozi
W zależności od liczby brył tworzących sylwetkę samochodu osobowego:• 3bryłowe,• 2bryłowe,• 1bryłowe,• 2,5bryłowe.
Rys. 7.1. Podział nadwozi w zależności od liczby brył tworzących sylwetkę samochodu
osobowego: a) 3bryłowe, b) 2bryłowe, c) 1bryłowe, d) 2,5bryłowe
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
2
W zależności od formy nadwozia dzielimy na:• zamknięte,• otwarte,• mieszane,• pochodne od osobowych.
Odmiany nadwozia w zależności od liczby miejsc, drzwi, standardu wyposażenia
• sedan – rodzaj trójbryłowego, zamkniętego nadwozia samochodu osobowego,z wyraźnie oddzielonym przedziałem silnikowym i bagażowym. Sedan dwudrzwiowy nadwozie zamknięte (46 miejsc siedzących), 4 okna boczne,szyby opuszczane tylko w drzwiach. Boczne okna rozdzielane są stałymi słupkamibędącymi elementami nośnymi nadwozia.Sedan czterodrzwiowy obszerne nadwozie zamknięte, z 46 wygodnymi miejscamisiedzącymi, boczne okna rozdzielone stałymi słupkami.
Rys. 7.2. Nadwozie typu sedan
Źródło: http://www.gaddidekho.com/
• limuzyna – luksusowy samochód, najczęściej spotykany w kolorze czarnym lubbiałym. Nadwozie zamknięte, czterodrzwiowe. Klasyczny układ napędowy. Możeposiadać od czterech do kilkunastu miejsc siedzących, czasem dwa lub trzydodatkowe składane siedzenia. Siedzenie kierowcy i pasażera zazwyczaj sąoddzielone od tylnej części kabiny (siedzenia „VIP”) szybą lub ścianką – wtedynazywamy to samochodem dual cowl.
Rys. 7.3. Nadwozie typu limuzyna
3
Źródło: http://www.classycars.org/
• coupe – najczęściej dwubryłowe nadwozie zamknięte samochodu osobowego,posiadające dwoje drzwi i charakteryzujące się bardziej opływową i płaską stylistyką,niż inne typy nadwozia. Często, ze względu na nisko opadającą ku tyłowi linię dachu,w środku jest mało miejsca, zwłaszcza dla pasażerów tylnej kanapy, jeśli takowa wogóle jest w samochodzie.
Rys. 4. Nadwozie typu coupe
Źródło: http://www.automoblog.net/
• kombi – typ nadwozia samochodu osobowego o wydłużonej tylnej części, zazwyczajprzeznaczonej na bagaż. W odróżnieniu od typu hatchback wysokość kabiny niezmniejsza się aż do samego końca samochodu; szyb z boku jest po trzy, a nie po dwie;tylna szyba nie jest tak mocno odchylona od pionu. Jest to nadwozie dwubryłowe. Zreguły współczesne samochody kombi mają relingi dachowe umożliwiające montażdodatkowego bagażnika na rowery, narty, a nawet box dachowy, zazwyczaj mająpięcioro drzwi. Można spotkać jednak trzydrzwiowe odmiany.
Rys. 7.5. Nadwozie typu kombi
4
Źródło: http://www. http://a2goos.com/
• kabriolet – rodzaj samochodu osobowego albo nadwozia nieposiadającego stałegodachu. Przeważnie miękki dach jest składany lub zdejmowany. Odmianą kabrioletujest roadster. Inne cechy charakterystyczne to: boczne, otwierane okna, brakpionowych słupków czy też jakichkolwiek ram nad górną krawędzią nadwozia (pozaszybą przednią).
Rys. 7.6. Nadwozie typu kabriolet
Źródło: http://www.mobile.de/pl/
• roadster – dwumiejscowe auta o sportowym charakterze, bez stałego dachu.Współczesnego roadstera poznać można po tym, że jego dach (miękki lub sztywny)przypinany jest do karoserii, a więc nie jest integralną częścią nadwozia.
Rys. 7.7. Nadwozie typu roadster
5
Źródło: http://www.mobile.de/pl/
• miniwan lub MPV – typ nadwozia wielozadaniowego samochodu osobowego. Jest tozazwyczaj nadwozie jednobryłowe, choć bywają wyjątki jak dwubryłowy ChevroletUplander. Te samochody są produkowane w czterech klasach (rozmiarach). Większeprawie zawsze mają siedem lub osiem siedzeń w trzech rzędach. Mniejsze mają pięćw dwóch rzędach.
Rys. 7.8. Nadwozie typu miniwan
Źródło: http://www.mobile.de/pl/
• liftback – typ nadwozia samochodu osobowego, zbliżonego konstrukcyjnie dosamochodu typu hatchback, różniącego się nieznacznie – bardziej pochyloną szybą i(czasem niewielkim) nawisem nadwozia za tylnym kołem. W obu przypadkach szybaunosi się jako integralny element pokrywy bagażnika.
• hatchback – typ zamkniętego nadwozia samochodu osobowego, o dużej tylnejpokrywie (klapie) przestrzeni bagażowej stanowiącej trzecie, czwarte lub piąte drzwi.Jest to nadwozie jedno lub dwubryłowe. Część bagażowa samochodu jest dostępna zzewnątrz po podniesieniu do góry tylnej klapy schodzącej z linii dachu do bagażnikalub z wnętrza pojazdu, po odchyleniu oparcia tylnego siedzenia. Klapa zawiera tylneokno i część tylnej ściany.
Rys. 7.9. Nadwozie typu hatchback
Źródło: http://www.mobile.de/pl/
• SUV – samochód sportowoużytkowy – rodzaj samochodu, który łączy cechyluksusowego samochodu osobowego i terenowego. SUV od samochodu terenowegoróżni się tym, że może, ale nie musi, radzić sobie w terenie i zawsze zapewnia wysoki
6
komfort podróżowania, w przeciwieństwie do spartańsko wyposażonych i czasemtwardo zawieszonych aut terenowych.
Rys. 7.10. Nadwozie typu SUW
Źródło: http://www.superauto24.se.pl/
• Van − typ nadwozia wielozadaniowego samochodu. Jest to nadwozie jednobryłowe.Samochody te mają różne konfiguracje siedzeń, zazwyczaj 14 rzędów, każdy po 24siedzeń.
Rys. 7.11. Nadwozie typu Wan
Źródło: http://carmodelsworld.com/
• pickup – typ nadwozia dostawczego lub terenowego, dostawczego samochoduosobowego, charakteryzujący się posiadaniem skrzyni ładunkowej, znajdującej sięzaraz za kabiną pasażerską.
7
Rys. 7.12. Nadwozie typu pickup
Źródło: http://www.truckswallpapers.com/
• Fastback – typ zamkniętego nadwozia samochodu osobowego. Występuje najczęściejw 2drzwiowych coupe i 4drzwiowych sedanach. Jest to nadwozie dwubryłowe,charakteryzujące się nieruchomym tylnym oknem, pod którym znajduje się pokrywabagażnika lub silnika. Pokrywa silnika wraz z tylną szybą opada pod łagodnym kątemw stronę tylnych świateł. Obecnie nadwozia typu fastback nie są zbyt popularne.
Rys. 7.13. Nadwozie typu fastback
Źródło:http://image.mustangandfords.com/f/featuredvehicles/1964_1973_mustang/mdmp_1012_1967_ford_mustang_fastback/31043020/mdmp_1012_02_o%2b1967_ford_mustang_fastback%2bpassenger_side_rear_quarter_panel.jpg
• Hardtop – rodzaj samochodu osobowego albo typ nadwozia, posiadający sztywny,nakładany bądź zamontowany na stałe dach. Nadwozie to charakteryzuje się brakiemsłupków pomiędzy bocznymi oknami. Szyby w drzwiach opuszczają się w całości.
Rys. 7.14. Nadwozie typu hardtop
8
Źródło: http://www.wakpaper.com/id105504/edagpontiacsolticehardtopphotopicwallpaperhighqualitynew1024x768pixel.html
Rys. 7.15. Podział samochodów osobowych na sektory i podsektory handlowe
9
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
2. Budowa nadwozi pojazdów samochodowych
Budowa nadwozi
• nadwozie nieniosące – osadzone na ramie i ta przenosi wszystkie obciążeniapochodzące od zespołów podwozia,
Rys. 7.16. Nadwozie nieniosące
Źródło: Orzełowski S.: Budowa podwozi i nadwozi samochodowych. WSiP. Warszawa 1999
• nadwozie samonośne – przenoszące wszystkie obciążenia od zespołów podwozia. Wcelu zapewnienia dużej sztywności i wytrzymałości są one wykonywane jakoszkieletowe lub skorupowe.
Rys. 17. Nadwozie samonośne
Źródło: Orzełowski S.: Budowa podwozi i nadwozi samochodowych. WSiP. Warszawa 1999
Wyposażenie nadwozia:• tablice przyrządów,• poszycie wewnętrzne z warstwami izolacyjnymi stanowiące zabezpieczenie cieplne i
akustyczne,• kanapy i fotele (z wykładziną tapicerską),• typowe elementy wyposażenia jak: lusterko, półki, osłony przeciwsłoneczne itp.,• układy chłodzenia i ogrzewania wnętrza,
10
• poduszki gazowe – chroniące kierowcę i pasażerów w razie wypadku.
3. Nadwozia autobusów i samochodów ciężarowych
Rodzaje nadwozi części bagażowej:• skrzyniowe,• izoterma,• wywrotka,• furgon,• kontener.
Rodzaje części osobowych (kabin) ze względu na dostęp do silnika:• kabina odchylana,• kabina unoszona,• silnik umieszczony w kabinie.
Nadwozia autobusów
Podział ze względu na pojemność:• mini – od 68 m,• midi – 910 m,• maxi – 1112 m,• mega – 1318 m.
Podział ze względu na rozwiązania konstrukcyjne:• autobusy solo,• autobusy przegubowe.
Podział ze względu na wznios podłogi:• niskopodłogowe (340 mm) – autobusy miejskie umożliwiające szybką wymianę
pasażerów na przystanku,• wysokopodłogowe (700900 mm) – autobusy dalekobieżne z pomieszczeniami na
bagaże,• podwyższane (12001400 mm) – autobusy turystyczne o dobrej widoczności, z
dużymi pomieszczeniami bagażowymi, WC, miejscami do spania.
Nadwozi autobusów są to nadwozia szkieletowe.
Rys. 7.18. Szkielet nadwozia autobusu
11
Źródło: Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ
Nadwozia pojazdów specjalnego przeznaczenia
1) Nadwozia do przewozu materiałów ciekłych, wyposażone w układ dystrybucyjny,umożliwiający napełnianie zbiornik a cieczą. Przykładowo do przewozu mlekastosowane są zbiorniki termoizolacyjne z komorami zmniejszającymi falowaniemleka.
2) Nadwozia do przewozów materiałów sypkich np. cementu, zbudowane w postacizbiorników o stożkowych dnach (w celu łatwego opróżniania) i niekiedy zespecjalnymi pneumatycznymi urządzeniami przeładunkowymi.
3) Nadwozia do przewozu ładunków przestrzennych np. o regulowanej wysokości4) Dachu, a w przypadku przewozu mebli z tyłu posiadające szerokie drzwi i wnętrze
obite wykładziną.5) Nadwozia do przewozu ładunków żywnościowych. Nadwozia takie są szczelnie
zamknięte, izolowane cieplnie od otoczenia i wyposażone w urządzenia chłodniczelub zamrażające. Ponadto takie nadwozia posiadają urządzenia wentylacyjne, którewytwarza niewielkie nadciśnienie przeciwdziałające ewentualnemu przedostawaniusię pyłu i kurzu przez drobne nieszczelności.
6) Nadwozia pojazdów komunalnych, przystosowane do utrzymywania porządkui higieny w miastach, osiedlach i na drogach publicznych, np. zamiatarki, polewaczki,zmywarki, śmieciarki itp.
7) Nadwozia pojazdów do wykonywania specjalnych zadań np. pożarnicze, służbyzdrowia, służb technicznych itp.
Bibliografia:
1. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 1. Warszawa: WKŁ.
2. Gabryelewicz M. (2011), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych cz. 2. Warszawa: WKŁ.
3. Praca zbiorowa (2008), Podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
4. Fundowicz P. Radzimierski M. Wieczorek M, (2013), podwozia i nadwozia pojazdów samochodowych. Podręcznik do nauki zawodu. Warszawa: WSIP.
5. Praca zbiorowa (2003), Budowa pojazdów samochodowych. Warszawa: REA.
12