كيف يحل القابض مشكلة الضوضاء الخاملة في علب التروس السريعة؟

إن هندسة السيارات كأحد فروع الهندسة تبحث بشكل مستمر عن طرق لتحسين أداء السيارات أو تجربة قيادة المستخدمين. وهناك أيضًا قسم منفصل تمامًا من السيارة، يُسمى الضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH)، والذي يترك بصمة كبيرة على جودة السيارة الملموسة. تشتهر السيارات عالية الأداء ذات علب التروس السريعة بتحمل ضوضاء خاملة عالية تتعارض مع الشعور المرغوب فيه للسيارة. من أجل فهم كيف يمكن للقابض التخفيف من مشاكل ضوضاء الخمول في علب التروس السريعة، تدرس هذه المقالة مبادئ تشغيل علب التروس السريعة والقابض، وتأثير الزاوية وعزم الدوران على النبضات الاهتزازية على الأعمدة المساعدة، واستخدام مخمدات الخمول للقابض.

يتم استخدام مبدأ عمل علبة التروس السريعة على وجه التحديد في هذا الجزء من ورقة البحث.

تقول علب التروس السريعة، إنها تُستخدم بشكل أساسي لتغيير التروس بشكل أسرع وزيادة القوة والتسارع وهو أمر حيوي للسباقات والقيادة بسرعات عالية. يعتمد جوهر علبة التروس السريعة على قدرتها على تحقيق وقت تغيير تروس أقل بعد مرور الوقت، مما يترجم إلى زيادة التحكم في عزم الدوران على السيارة. عادةً، تحتوي علب التروس السريعة على نظام تغيير تروس متسلسل يختلف عن نمط H لمعظم ناقل الحركة اليدوي التقليدي. يتيح نظام التغيير المتسلسل هذا للسائق التبديل إلى الترس الثاني أو العودة إلى الترس الأول بسلاسة وسرعة لضمان توصيل الطاقة باستمرار.

تتضمن التجميعات الفرعية لعلبة التروس السريعة؛ عمود الإدخال وعمود الإخراج والتروس. عندما يطبق المحرك الطاقة على عمود الإدخال، تعمل العديد من نسب التروس في مجموعة التروس على تغيير هذه الطاقة إلى عمود الإخراج، والذي بدوره ينقل الطاقة إلى العجلات. ولكن عندما تكون السيارة في حالة خمول، عندما يعمل المحرك بكثافة أكبر ولا تتحرك السيارة، يمكن الشعور بالاهتزازات والضوضاء في علبة التروس وسماعها بوضوح بسبب نقص الحمل.

الزاوية وعزم الدوران المؤثرين على اهتزاز العمود المساعد لعلبة التروس السريعة

يساعد العمود المساعد المستخدم في علبة التروس السريعة في الحفاظ على استقامة أعمدة النقل وتوازن الوزن. وهو حساس للاهتزازات وخاصة عندما تكون محطة الطاقة خاملة، وبالتالي يكون لديه الحد الأدنى من الحمل لموازنة العمود. ومن هذا المنطلق، من المعروف أن عوامل مثل الزاوية وعزم الدوران تؤثر على هذه الاهتزازات.

الزاوية: يمكن لزاوية ميل العمود المساعد أن تؤثر على الاستقرار. وفي هذه الحالة، يكون من الخطير ضبط الزاوية بشكل حاد أو غير متوازن لأن هذا من شأنه أن يزيد من الاهتزازات. على سبيل المثال، يؤدي تغيير بمقدار درجتين لزاوية الرأس المفضلة إلى زيادة سعة الاهتزاز بنسبة 2%، وهو عامل يؤدي إلى ضوضاء عالية عند الخمول.

عزم الدوران: الحمل الذي يتم أخذه في الاعتبار في العمود المساعد هو نتيجة لعزم الدوران المطبق عليه. في وضع الخمول، يكون عزم الدوران منخفضًا ولا يبدو كافيًا لمقاومة الاهتزازات المتأصلة داخل علبة التروس للعمود المساعد. على سبيل المثال، قد يهتز العمود المساعد الذي يكون عزم دورانه أقل من 20 نيوتن متر وقد تكون هذه الاهتزازات مسموعة كضوضاء خمول بينما في الأداء الأمثل يعمل عزم الدوران على التخلص من هذه الضوضاء.

مبدأ عمل مخمد الخمول للقابض

تم تطوير مخمد الخمول للقابض خصيصًا للتعامل مع مشكلتين، وهما الاهتزاز والضوضاء أثناء الخمول. يتمثل دور المخمد في أخذ وتخميد الاهتزازات الالتوائية التي تنتقل من المحرك إلى علبة التروس. وبالتالي، فهو قادر على التخفيف من التباين وبالتالي تقليل الضوضاء الناتجة عن التباين المذكور أعلاه.

تحتوي هذه الزنبركات ومواد الاحتكاك على جزء من مجموعة القابض للعجلات المسننة. عندما يعمل المحرك في وضع الخمول ويتم تثبيت القابض، تتكيف الزنبركات مع تحمل الاهتزازات الالتوائية عن طريق التمدد والانكماش، كما تلعب مادة الاحتكاك دورها في تخفيف الاهتزازات عن طريق تحويل نفس الطاقة إلى حرارة.

كيفية حل مشكلة الضوضاء غير الطبيعية في سرعة الخمول من خلال القابض؟

عند التعامل مع مشكلات ضوضاء الظل في علب التروس السريعة باستخدام القابض، من الضروري أن تكون مهندسًا لا يقبل المساومة فيما يتعلق بإعدادات معلمات الزاوية وعزم الدوران. من الممكن تقليل اهتزازات العمود المساعد عن طريق تركيب مخمد خمول القابض، وبالتالي تقليل الضوضاء.

الزاوية المثالية: يتم ضبط زاوية العمود المساعد إلى نطاق الزاوية حتى 0.5 درجة من أجل تجنب وتقليل فرص الانحرافات والضوضاء أثناء التشغيل.

عزم دوران كافٍ: يوصى بعزم دوران خامل يتجاوز 25 نيوتن متر لأنه يزيد من استقرار الأعمدة المساعدة ضد النول. تضمن هذه القيمة القصوى أيضًا أنه مع تركيب مخمد الخمول للقابض، سيتم تخميد جميع الاضطرابات الالتوائية باستثناء أصغرها بحيث لا يمكن سماعها.

في الختام، يتضمن حل المشكلات المتعلقة بضوضاء الخمول في علب التروس عالية السرعة معرفة كيفية تفاعل الزوايا وعزم الدوران مع عمل التخميد للقابض وبكرة الحزام وعناصر الغطاء العلوي مع بعضها البعض. مع التعديل المناسب لهذه المعلمات وتطبيق المخمدات المناسبة، سيكون من الممكن تحسين أداء NVH في المركبات عالية الطاقة مما يوفر خصائص NVH أفضل بكثير في الخمول.