Fokozatmentes váltók I.

Szakcikkek - 2010-08-03 21:17:41 nyomtatás cikk nyomtatása



A sebességváltó feladata

Napjainkban a gépjárművek túlnyomó többsége belsőégésű, Otto-, vagy dízelmotorral van ellátva. Ezeknek a belsőégésű motoroknak a jelleggörbéiből jól látható, hogy az üzemi fordulatszám-tartományuk meglehetősen szűk. Otto motorok esetében a maximális fordulatszám alig 3÷7- szerese az alapjárati fordulatszámnak, melynél ráadásul még olyan kevés a leadott teljesítmény értéke, hogy az alig vagy egyáltalán nem elegendő a gépjármű mozgásában tartásához.



A dízel motoroknál még kedvezőtlenebb a helyzet, ezeknél a maximális fordulatszám csak 2÷4- szerese az alapjárati fordulatnak.



A gépjárműveknek viszont igen tág sebességhatárok között kell üzemelniük. A tengelykapcsoló csúsztatása nélkül is kell tudni lassan; 5 ÷ 15 km/óra sebességgel közlekedni, illetve a maximális sebességük 90 ÷ 160 km/óra sebességet is elérheti, ami 8 ÷ 20 szorosa a legkisebb sebességünknek. Ezt csak úgy lehet megvalósítani, ha a motor és a hajtott kerekek közé változtatható módosításokat teszünk, például fogaskerék áttételeket építünk be.

Ugyancsak változtatható módosítás, fogaskerék áttétel közbeiktatását követeli az is, hogy a belsőégésű motorok nyomaték-fordulatszám jelleggörbéje igen kedvezőtlen, szemben például az igen kedvező villamos aszinkron motorok nyomaték-fordulatszám jelleggörbéivel.

Alapfogalmak

A belsőégésű motorok forgatónyomatékának a fordulatszámtól függő változását az eM nyomatékrugalmassággal és az en fordulatszám-rugalmassággal fejezhetjük ki.

Nyomaték rugalmasság



Ahol: Mmax: a motor maximális nyomatéka
MPmax: a motor maximális teljesítményéhez tartozó forgatónyomaték

Otto motoroknál: eMOtto=1,15 ÷ 1,3
Dízel motoroknál: eMDízel=1,05 ÷ 1,15

Fordulatszám rugalmasság



Ahol: nPmax: a motor legnagyobb teljesítményéhez tartozó fordulatszám
nMmax: a motor legnagyobb nyomatékához tartozó fordulatszám

Otto motoroknál: enOtto=1,6 ÷ 2
Dízel motoroknál: R = 1,3 ÷ 1,6

Az ideális nyomatéki görbét az alábbi egyenlet alapján kapjuk



Ahol: M: a motor nyomatéka [Nm]
n: a motor fordulatszáma [1/s]

Ha a motor teljesítményét és ennek megfelelően a kerekeken kifejtett teljesítményét állandónak tekintjük, akkor a



egyenlet átrendezéséből kapjuk, hogy a



Ennek értelmében a kerekek fordulatszámának csökkenésével a kerekeken kifejtett nyomatékának növekednie kellene és ezt a változást egy hiperbola írná le.



A motor teljesítménye azonban csak akkor marad állandó, ha a motor fordulatszáma is állandó.

A fentiekből is látható, hogy sem az Otto, sem a dízelmotor nyomatéki jelleggörbéje nem közelíti az ideális nyomatéki-, illetve az ezzel arányos ideális vonóerő-görbét. A gépjárművek üzemeltetése közben gyakran van szükség a motor forgatónyomatékának többszörösére, például indításkor, gyorsításkor, puha, nagy ellenállású talajon, vagy emelkedőn felfelé haladás esetén. Ezért van szükség a sebességváltóműre, pontosabban egy olyan berendezésre, amely változtatható módosítások, áttételek közbeiktatásával lehetővé teszi, hogy a motor változatlan fordulatszámánál a hajtókerekek különböző fordulatszámokkal foroghassanak, a menetellenállásoknak vagy a forgalmi viszonyoknak megfelelően.

Összefoglalva a fentieket, a sebességváltómű egyidejűleg két feladatot lát el:
1. Feloldja a motor szűk üzemi fordulatszám-tartománya és a gépjármű tág üzemi sebességtartománya közötti ellentmondást, azaz a sebességet változtatja, miközben a motor fordulatszáma nem változik jelentősen, és ezzel a leadott teljesítmény közel állandó marad
2. Megnöveli a motor nyomatékát a rendelkezésre álló motorteljesítmény és a módosítás értékei által adott lehetőségeken belül.

Oláh Gergely tanulmánya alapján
Konzulens: Dr. Balpataki Antal


A Szakcikkek rovat további cikkei:

Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával IV.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok XI.
Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával III.
Földmunkagépek minőségi vizsgálata I.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok X.



A gépnet.hu legfrissebb hírei:

Az SSAB öt új termékcsaládot vezet be az egyedi ügyféligények kielégítésére
Strenx acél: magasság határok nélkül
Melior Laser: beszállítói pozíció új iparágakban
Laser Plus: acél, ami tökéletes simaságot garantál
Ruukki Laser Plus – tökéletes sima felület a lézervágás után



Legolvasottabb a gépneten:

BOSCH DLE 50 digitális lézeres távolságmérő TESZT!
Új anyagtípus: bórral ötvözött acél
Prémium termékek és szolgáltatások prémium vevőknek
„Az év gépe 2010” választás nyertesei
Geotermikus hőerőmű Iklódbördöcén