Jak sprzęgło rozwiązuje problem hałasu biegu jałowego w szybkich skrzyniach biegów?

Inżynieria motoryzacyjna jako nurt inżynierii nieustannie poszukuje sposobów na poprawę osiągów samochodów lub wrażeń z jazdy użytkowników. Istnieje również całkowicie odrębna sekcja samochodu, zwana Hałasem, Wibracjami, Szorstkością (NVH), która ma duży wpływ na postrzeganą jakość samochodu. Samochody o wysokich osiągach z szybkimi skrzyniami biegów są znane z tego, że generują wysoki hałas biegu jałowego, który jest sprzeczny z pożądanym odczuciem samochodu. Aby zrozumieć, w jaki sposób sprzęgło może łagodzić problemy z hałasem biegu jałowego w szybkich skrzyniach biegów, w tym artykule zbadano zasady działania szybkich skrzyń biegów i sprzęgieł, wpływ kąta i momentu obrotowego na impulsy wibracyjne na wałach pomocniczych oraz zastosowanie tłumików biegu jałowego sprzęgła.

W tej części pracy badawczej omówiono szczegółowo zasadę działania szybkiej skrzyni biegów.

Mówi się, że szybkie skrzynie biegów, te są zasadniczo używane do szybszej zmiany biegów i większej mocy i przyspieszenia, co jest niezbędne do wyścigów i jazdy z dużą prędkością. Istota szybkiej skrzyni biegów polega na tym, że może ona osiągnąć zmniejszoną zmianę biegów raz po raz, co przekłada się na zwiększoną kontrolę momentu obrotowego nad samochodem. Zazwyczaj szybkie skrzynie biegów mają sekwencyjny system zmiany biegów, który różni się od wzoru H większości konwencjonalnych manualnych skrzyń biegów. Ten sekwencyjny system zmiany biegów umożliwia kierowcy płynną i szybką zmianę biegów na drugi lub z powrotem na pierwszy, aby zapewnić ciągłe dostarczanie mocy.

Podzespoły szybkiej skrzyni biegów obejmują: wał wejściowy, wał wyjściowy i koła zębate. Gdy silnik przekazuje moc na wał wejściowy, liczne przełożenia w układzie przekładni zmieniają tę moc na wał wyjściowy, który z kolei napędza koła. Jednak gdy samochód znajduje się na biegu jałowym, gdy silnik pracuje intensywniej, a samochód nie porusza się, wibracje i hałas w skrzyni biegów można wyraźnie wyczuć i usłyszeć z powodu braku obciążenia.

Kąt i moment obrotowy wpływające na drgania wału pomocniczego szybkiej skrzyni biegów

Wał pomocniczy używany w szybkiej skrzyni biegów pomaga utrzymać prostoliniowość i równowagę masy wałów transmisyjnych. Jest wrażliwy na drgania, a szczególnie, gdy elektrownia jest na biegu jałowym, stąd minimalne obciążenie w celu zrównoważenia wału. Z tego względu wiadomo, że czynniki takie jak kąt i moment obrotowy wpływają na te drgania.

Kąt: Kąt nachylenia wału pomocniczego może mieć wpływ na stabilność. W takim przypadku niebezpieczne jest ustawienie zbyt stromego lub niewspółosiowego kąta, ponieważ zwiększy to wibracje. Na przykład zmiana o 2 stopnie w stosunku do preferowanego kąta głowicy zwiększa amplitudę wibracji o 10%, co powoduje wysoki hałas biegu jałowego.

Moment obrotowy: Obciążenie rozważane w wale pomocniczym jest wynikiem momentu obrotowego do niego przyłożonego. Na biegu jałowym moment obrotowy jest niski i nie wydaje się wystarczający, aby przeciwdziałać wrodzonym drganiom w skrzyni biegów dla wału pomocniczego. Na przykład wał pomocniczy o momencie obrotowym poniżej 20 Nm może drgać, a takie drgania mogą być słyszalne jako hałas biegu jałowego, podczas gdy przy optymalnej wydajności moment obrotowy eliminuje taki hałas.

Zasada działania tłumika biegu jałowego sprzęgła

Tłumik biegu jałowego sprzęgła został specjalnie opracowany i przeznaczony do radzenia sobie z dwoma problemami, czyli wibracjami i hałasem podczas pracy na biegu jałowym. Rolą tłumika jest przyjmowanie i tłumienie drgań skrętnych, które przechodzą z silnika do skrzyni biegów. Dzięki temu może on tłumić wahania, a tym samym minimalizować hałas wynikający z powyższych wahań.

Mają sprężyny i materiały cierne jako część zespołu sprzęgła kół zębatych. Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, a sprzęgło jest zablokowane, sprężyny dostosowują się do drgań skrętnych poprzez rozszerzanie i kurczenie, a materiał cierny również odgrywa swoją rolę w tłumieniu drgań poprzez zamianę tej samej energii na ciepło.

Jak rozwiązać problem nietypowego hałasu na biegu jałowym pochodzącego ze sprzęgła?

W przypadku problemów z hałasem cienia w szybkich skrzyniach biegów z użyciem sprzęgła konieczne jest bycie bezkompromisowym inżynierem w kwestii ustawień parametrów kąta i momentu obrotowego. Możliwe jest zmniejszenie drgań wału pomocniczego poprzez zamontowanie tłumika biegu jałowego sprzęgła, co zmniejsza hałas.

Optymalny kąt: Regulacja kąta wału pomocniczego w zakresie do 0.5 stopnia pozwala na wyeliminowanie i zmniejszenie prawdopodobieństwa wystąpienia odchyleń i hałasów podczas pracy.

Odpowiedni moment obrotowy: Zalecany jest moment obrotowy biegu jałowego przekraczający 25 Nm, ponieważ zwiększa stabilność wałów pomocniczych w stosunku do wiązek. Ta maksymalna wartość zapewnia również, że przy zamontowanym tłumiku biegu jałowego sprzęgła wszystkie, oprócz najmniejszych, zakłócenia skrętne zostaną tak stłumione, że nie będą słyszalne.

Podsumowując, rozwiązanie problemów z hałasem biegu jałowego w skrzyniach biegów o dużej prędkości wymaga poznania, w jaki sposób kąty i moment obrotowy wraz z działaniem tłumiącym sprzęgieł, koła pasowego i elementów górnej osłony oddziałują na siebie. Dzięki prawidłowej regulacji tych parametrów i zastosowaniu odpowiednich tłumików możliwe będzie poprawienie osiągów NVH w pojazdach o dużej mocy, zapewniając znacznie lepsze charakterystyki NVH biegu jałowego.