Automobilski inženjering kao struja inženjerstva je u stalnoj potrazi za načinima poboljšanja performansi automobila ili iskustva vožnje korisnika. Postoji i potpuno odvojeni dio automobila, nazvan otpornost buke i vibracija (NVH), koji ima veliki utjecaj na percipiranu kvalitetu automobila. Izvedbeni automobili s brzim mjenjačima poznati su po velikoj buci u praznom hodu koja je u suprotnosti s željenim osjećajem automobila. Kako bismo razumjeli kako kvačilo može ublažiti probleme s bukom u praznom hodu u brzim mjenjačima, ovaj članak ispituje principe rada brzih mjenjača i spojki, učinak kuta i momenta na vibro impulse na pomoćnim vratilima i upotrebu prigušivača u praznom hodu kvačila.
U ovom dijelu rada koristi se konkretno princip rada brzog mjenjača.
Kažu brzi mjenjači, ovi se u osnovi koriste za brže mijenjanje stupnjeva prijenosa i više snage i ubrzanja što je od vitalnog značaja za utrke i brzu vožnju. Bit brzog mjenjača se oslanja na to da može postići smanjenu promjenu stupnja prijenosa iz vremena na vrijeme, što znači povećanu kontrolu okretnog momenta nad automobilom. Obično brzi mjenjači imaju sekvencijalni sustav mijenjanja stupnjeva prijenosa koji se razlikuje od H uzorka većine konvencionalnih ručnih mjenjača. Ovaj sekvencijalni sustav prijenosa omogućuje vozaču glatko i brzo prebacivanje u drugu brzinu ili natrag u prvu kako bi se osigurala kontinuirana isporuka snage.
Podsklopovi brzog mjenjača uključuju; ulazno vratilo, izlazno vratilo i zupčanici. Kako motor prenosi snagu na ulaznu osovinu, brojni prijenosni omjeri u zupčaniku mijenjaju tu snagu na izlaznu osovinu, koja okreće kotače. Ali kada je auto u stanju mirovanja, kada motor radi intenzivnije i auto se ne miče, vibracije i buka u mjenjaču se jasno osjećaju i čuju zbog neopterećenosti.
Kut i moment koji utječu na vibracije pomoćne osovine brzog mjenjača
Pomoćna osovina koja se koristi u brzom mjenjaču pomaže u održavanju ravnosti prijenosnih osovina i ravnoteže težine. Osjetljiv je na vibracije, posebno kada elektrana miruje, stoga ima minimalno opterećenje za uravnoteženje osovine. S tim se razumijevanjem zna da čimbenici poput kuta i momenta utječu na te vibracije.
Kut: Kut nagiba pomoćnog vratila može utjecati na stabilnost. U ovom slučaju opasno je ako je postavljeni kut previše strm ili neporavnat jer će to povećati vibracije. Na primjer, varijacija od 2 stupnja u odnosu na željeni kut glave povećava amplitudu vibracija za 10%, faktor koji rezultira visokom bukom u praznom hodu.
Zakretni moment: Opterećenje koje se razmatra u pomoćnom vratilu rezultat je zakretnog momenta koji se na njega primjenjuje. U praznom hodu, zakretni moment je nizak i ne čini se dovoljnim za suzbijanje inherentnih vibracija unutar mjenjača za pomoćno vratilo. Na primjer, pomoćna osovina koja ima zakretni moment manji od 20 N.m može vibrirati i takve se vibracije mogu čuti kao buka u praznom hodu, dok u optimalnim performansama zakretni moment eliminira takvu buku.
Princip rada prigušivača praznog hoda kvačila
Prigušivač praznog hoda kvačila je posebno razvijen i namijenjen rješavanju dva problema, a to su vibracije i buka tijekom praznog hoda. Uloga prigušivača je preuzeti i prigušiti torzijske vibracije koje prelaze s motora na mjenjač. Stoga je u stanju prigušiti varijacije i tako minimizirati šum koji proizlazi iz gornjih varijacija.
Imaju opruge i tarne materijale kao dio sklopa kvačila zupčanika. Kada motor radi u praznom hodu i kvačilo je pričvršćeno, opruge se prilagođavaju da preuzmu torzijske vibracije širenjem i skupljanjem, a tarni materijal također igra svoju ulogu u prigušivanju vibracija mijenjajući istu energiju u toplinu.
Kako riješiti nenormalnu buku pri praznom hodu kroz kvačilo?
Kada se radi o buci u sjeni u brzim mjenjačima s upotrebom spojke, potrebno je biti beskompromisan inženjer u pogledu postavki parametara kuta i momenta. Izvedivo je smanjiti vibracije pomoćnog vratila ugradnjom prigušivača praznog hoda kvačila, čime se smanjuje buka.
Optimalan kut: Postiže se podešavanje kuta pomoćne osovine u rasponu kuta do 0.5 stupnjeva kako bi se izbjegle i smanjile mogućnosti odstupanja i buke tijekom rada.
Odgovarajući zakretni moment: Preporuča se zakretni moment u praznom hodu veći od 25 Nm jer povećava stabilnost pomoćnih vratila u odnosu na tkalačke stanove. Ova najveća vrijednost također osigurava da će s ugrađenim prigušivačem praznog hoda kvačila sve osim najmanjih torzijskih smetnji biti toliko prigušene da se neće čuti.
Zaključno, rješavanje problema buke u praznom hodu u mjenjačima velike brzine uključuje poznavanje načina na koji kutovi i okretni moment zajedno s djelovanjem prigušenja kvačila, remenice i gornjih pokrovnih elemenata međusobno djeluju jedni na druge. Pravilnim podešavanjem ovih parametara i primjenom odgovarajućih prigušivača, bit će moguće poboljšati performanse NVH u vozilima velike snage, pružajući mnogo bolje karakteristike NVH u praznom hodu.