0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что соединяет двигатель с колесами


Автомобиль является технически сложным устройством, состоящим из большого количества деталей, узлов и механизмов. Разбираться в них обязан каждый уважающий себя автовладелец, даже не для того, чтобы уметь самостоятельно устранить любую неисправность, которая может возникнуть в дороге, а просто для понимания принципа работы своей машины, и умения на понятном специалисту языке объяснить суть возникших проблем. Для этого необходимо знать хотя бы азы, из каких основных частей состоит авто, и как называются правильно каждая деталь.

Основой любой машины является её кузов, представляющий собой корпус автомобиля, в котором размещаются водитель, пассажиры и грузы. Именно в кузове располагаются и все остальные элементы авто. Одно из главных его назначений – это защита находящихся в нём людей и грузов от воздействия внешней среды.

Несущая система автомобиля. Она является скелетом автомобиля, к которому в последующем крепятся все детали

Обычно кузов крепится на раме, но встречаются авто и с безрамной конструкцией, и тогда кузов одновременно выполняет функции рамы. Конструкция кузова автомобиля бывает:

  • однообъёмная, когда в одном объёме располагаются моторный, пассажирский и грузовой отсек (примером могут служить минивэны или фургоны);
  • двухобъёмная, в котором предусмотрен моторный отсек, а места для пассажиров и груза объединены в одном объёме (универсалы, хэтчбеки, кроссоверы и внедорожники);
  • трёхобъёмная, где предусмотрены отдельные отсеки для каждой части кузова автомобиля – грузовой, пассажирской и моторной (пикапы, седаны и купе).

В зависимости от характера нагрузки кузов может иметь три типа:

  • несущий;
  • полунесущий;
  • разгруженный.

Большинство современных легковых автомобилей имеет несущую конструкцию, которая воспринимает все действующие на машину нагрузки. Общее устройство кузова легкового автомобиля предусматривает наличие следующих основных элементов:

  • лонжеронов, представляющих собой несущие балки в форме прямоугольной профильной трубы, они бывают передние, задние и лонжероны крыши;

    Кузовная несущая система. Данная система позволяет понизить массу автомобиля, снизить центр тяжести, а значит, повысить устойчивость при движении
  • стоек – элементов конструкции, поддерживающих крышу (передние, задние и средние);
  • балок и поперечин, которые бывают у крыши, лонжеронов, под опорами двигателя, и каждым рядом сидений, имеется также передняя
  • поперечина и поперечина радиатора;
  • порогов и пола;
  • надколёсных ниш.

Назначение полуоси

Что такое полуось автомобиля, известно всем водителям. Основная функция этой детали – передача крутящего момента на ведущие колёса, поддержка возможности поворота колёс на скорости, а также обеспечение плавности движения транспортного средства при наличии незначительных вибраций .

Как правило, приводной вал устанавливается на неуправляемые колёса на автомобилях с зависимой подвеской. В случае независимой подвески эту функцию берёт на себя карданная передача, причём на неуправляемые (для легковых авто это задние) колёса устанавливается шарнирный механизм неравных угловых скоростей, а на управляемых передних с этой задачей справляется шарнир равных УС.

Общими словами можно описать, для чего предназначены полуоси, как возможность воспринимать на себя действие различных сил, формируемых в результате движении автомобиля. Отметим, что в абсолютных величинах это очень серьёзные нагрузки, поэтому к конструкции полуосей и материалу их изготовления предъявляются повышенные требования.

Наличие в составе приводного вала двух шарниров, расположенных по обоим концам детали, позволяет существенно уменьшить вибрации, передаваемые на рулевую колонку, препятствуя движению машины рывками.

Разные дороги и разные силы

Все — «против»

По асфальту тележка катится легко. Но вот колеса попали на мягкий грунт или песок. Толкать ее,стало труднее. B чем дело? Возросла сила, которую в теории автомобиля называют силой сопротивления качению.
А если встретится подъем? Добавляется сила, стремящаяся скатить тележку.
А встречный ветер? Каждый из нас знает, как трудно двигаться, когда он сильный. Но мчащийся автомобиль сам ‘«устраивает» себе искусственный встречный ветер, и тем сильнее, чем больше скорость.
Кроме того, при разгоне тележку приходится толкать намного сильнее, чем при. равномерном движении: нужно преодолевать силы инерции.
Итак, автомобиль равномерно движется по хорошей горизонтальной дороге: нужна умеренная толкающая сила — лишь для того, чтобы преодолевать трение и сопротивление воздуха.
Но ведь сначала надо тронуться с места. А для этого требуется самая большая толкающая сила. Хотим ускорить движение — надо преодолеть инерцию, опять, же необходимо увеличение толкающей силы. Съехали на плохую дорогу или поднимаемся в гору. И здесь толкающая сила должна намного возрасти. Обычно в зависимости от условий движения она меняется в несколько раз. Соответственно должен меняться и подводимый к колесам крутящий момент. Мы видим: чтобы автомобиль мог двигаться по различным дорогам и с разной скоростью, надо иметь возможность увеличивать и уменьшать крутящий момент на его колесах в широких пределах.

Читать еще:  Что такое вакуумная система двигателя

Как сделать мотор колесо своими руками? Правила изготовления

  1. Обратите внимание на правильный и грамотный расчет узлов. При таких условиях колесо-мотор можно обезопасить от различных затиров и заклинивания. Если же этого не сделать, вы рискуете столкнуться с разрушением деталей, что может стать причиной поломки всего электровелосипеда.
  2. Если детали по размерам и характеристикам подходят от уже бывших в употреблении, не бойтесь их использовать в работе. Главное, чтобы они находились в исправном состоянии. Некоторые элементы, конечно, нельзя изготовить самостоятельно по ряду причин. Однако это может значительно повлиять на ваш бюджет расходов. К примеру, установка спиц на диск будет стоить порядка полутора-двух тысяч рублей.
  3. Поскольку мотор-колесо – это совокупность сложнейших электрических механизмов, необходимо позаботится о качественной изоляции проводов, соединяющих все эти детали. Также необходимо помнить, что велосипед (даже если он будет эксплуатироваться чисто для езды за покупками в магазин) должен быть хорошо защищен от воздействия таких факторов, как песок, дорожная пыль, соль, грязь и прочих вредоносных для электродвигателя элементов.
  4. Если мощность вашего байка будет составлять более 250 Вт, следует подумать о минимизации зазоров трущихся механизмов. Возможно в этом вам нужно будет использовать специальные инструменты.
  5. Для изготовления таких деталей, как втулка и вал, необходимо научится работать на токарном станке. Однозначно для одного электрического колеса приобретать его будет нецелесообразно. Поэтому в данном случае либо заказываем его аренду, либо нанимаем знакомого токаря. Последний вариант, как показывает практика, является более быстрым и безопасным.

Выводы

Что лучше выбрать, мотор-колесо или кареточный мотор – зависит от назначения собираемого электровелосипеда. Для сборки городской модели оптимально подходит мотор-колесо, причем для спокойной езды со скоростью до 40 км/ч – редукторное, а для развития более высоких скоростей – электрический мотор прямого привода. Для езды по холмистой, горной или пересеченной местности, а также для агрессивного стиля катания, рекомендуется установить подвесной двигатель на каретку велосипеда.

Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes о безопасной езде на электровелосипеде.

Последний учитывает механические потери в процессе передачи усилия от вала. Первый естественно нет.

не «простыми» — а мощность с двигателя и мощность с колес — разница очевидна — потери мощности в трансмиссии и т.п.

Именно. В общем случае, это примерно 35% потерь. Т.е. мощность с двигателя (на коленвале) раза в 1,5 больше мощности с колес.

Позволю себе усомнится в цифре 35%. Мне кажется потери в трансмисии очень сильно зависят от типа привода, от типа коробки, от наличия раздатоки. Кроме того, чем двиготель мощнее, тем в процентном вырожении потери меньше.

Да это естественно. Просто я привел примерно среднюю цифру, поскольку где-то видел таблицу с показаниями мощности на коленвале двигателя и измереную на машине с колес, там где-то примерно такое соотношение получалось.

Да, возможно. Там, конечно, и другие агрегаты помощнее, т.е. и потери побольше, но с тенденцией наверное все так и обстоит.

у вот у меня типа 165 л/с по каталогу, это с колес или с вала?

если это средняя цифра то получается потери могут достигать 60% так чтоли?
и потом за счет главной передачи разве мощность не возрастает?

Да врядли уж все настолько то плохо :)) Просто я говорю, что видел табличку с замерами нескольких движков: с вала и на колесах на какой-то машине — вот там примерно такая разница получалась — в районе 35%.

ни разу не слышал о такой ерунде как мощность на колесах,а вот то что (если я правильно помню) японцы меряют чистую мощь без навесного оборудования а европа со всей навеской,тоесть то что колесам достанется если всё поврубать. можно посчитать,кандер за 5квт,генератор за 3квт,гидрач в холостом тоже сколько то берет вот и считайте проценты от своих двигунов

Если чего не слышал, то это еще не означает что этого не бывает :)))

Процент потерь не реальный даже для автомата. Поясняю: допустим движка 100кВт, тогда теряется 35% — 35кВт энергии превратится в тепло — этого хватит чтобы раскалить всю трансмиссию до красна. Даже в 3 раза меньше будет достаточно, чтобы масло закипело.

«Мощность Нетто (Реальная)

Читать еще:  Датчик оборотов двигателя ниссан альмера

Испытываемый двигатель оборудован всеми вспомогательными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами — генератором, глушителем, вентилятором и пр.

Мощность Брутто («лабораторная или стендовая мощность»)

Двигатель не оборудован всеми дополнительными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами. Эта мощность соответствует системе SAE; мощность брутто выше мощности нетто на 10-20% .
«

И это только за счет навесного. Отсюда

Редукторное мотор-колесо

Прежде всего, необходимо узнать, что представляет собой пресловутый редуктор и зачем он нужен. Редуктор — девайс, усиливающий крутящий момент колеса, но препятствующий большому разгону. Таким образом, Вы легко заедете на горку, а вот езда по ровной асфальтированной дороге может быть только со скоростью не более 30 кмч, что равносильно первой передаче автомобиля. Добиться такого же крутящего момента в мотор-колесе с прямым приводом можно только лишь увеличив его мощность до 1500 Вт.

Устройство редуктора довольно простое: его конструкция состоит из трех шестерен изготовленных из пластика, а также планетарной передачи. Шестерни, расположенные в двигателе — расходники, которые требуют замены каждые 6000-9000 км (срок определяется условиями эксплуатации). Сама замена может производиться своими силами — сделать это совсем несложно. В продаже также есть мотор-колеса со стальными шестеренками, однако встречаются таковые редко, к тому же, работают такие устройства очень шумно.

Одним из главных достоинств редукторных колес является отсутствие даже минимального сопротивления при катании с выключенным двигателем. Другими словами, если батарея на электробайке полностью разрядится (лучше этого не допускать), то Вы можете использовать этот транспорт как обычный велосипед.

Обгонная муфта призванная отсоединить электрический двигатель от колеса и заставить передавать на него крутящий момент, если вы начинаете сами крутить велосипедные педали. За счет этого и обеспечивается отличный накат. Однако у этого аспекта есть и недостаток — невозможность заряжать батарею и тормозить двигателем. Еще одна из отрицательных особенностей редукторных мотор-колес — низкая максимальная мощность — до 500 Вт.

Преимуществом же редукторного мотор-колеса является относительно малый вес и небольшие габариты. Визуально глазу непрофессионала будет трудно распознать, что перед ним электровелосипед, поскольку размеры мотора чуть превышают фактический диаметр втулки.

Кроме того, необходимо отметить практически бесшумную работу мотор-колес с редуктором, ведь они издают гораздо меньше шума по сравнению с «прямоприводными» аналогами. Невозможно не упомянуть и цену: стоят такие устройства намного дешевле относительно прямоприводных колес.

Безредукторное мотор-колесо с прямым приводом

Конструкция безредукторного колеса состоит из двух главенствующих элементов: статора и ротора. Последний является статичной, закрепленной на раме электробайка осью колеса. Статор — это подвижная втулка с сильными магнитами, к которой прикрепляются обод и спицы. Вращение статора происходит вокруг ротора, что в целом являет собой классическую схему мотора переменного тока. Вся эта конструкция отличается надежностью и простотой, ведь исключая подшипники, в ней нет трущихся друг об друга частей.

К достоинствам мотор-колеса с прямым приводом относят:

  1. возможность рекуперации — торможения двигателем;
  2. значительная мощность — до 5000 Вт;
  3. долговечность конструкции;
  4. высокая скорость разгона — до 100 кмч;
  5. высокое КПД благодаря отсутствию редктора.
Однако прямоприводное мотор-колесо не лишено недостатков:
  • наличие сопротивления, по ощущениям сравнимого с ветром, при передвижении с выключенным двигателем. Другими словами, если аккумулятор разрядится, то кручение педалей потребует от Вас больших физических усилий.
  • Более дорогая стоимость конструкции по сравнению с редукторным аналогом при одинаковой мощности.

Подведем итоги: если большая скорость при езде на электровелосипеде для Вас имеет первостепенное значение, то следует отдать предпочтение прямому приводу. В других случаях идеально подойдет редукторный вариант.

Классификация трансмиссий [ | ]

По способу передачи и трансформирования момента трансмиссии делятся на механические, гидромеханические и электромеханические.

Механические трансмиссии [ | ]

В механических трансмиссиях мощность на всех режимах работы мотора передаётся только посредством различных механических передач вращательного движения: зубчатых передач, цепных передач, планетарных передач, фрикционных муфт, валов, шарниров, и т. п. Механические трансмиссии обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.

Термин «механическая трансмиссия» в речевом обиходе может иметь двойное толкование. Ввиду того, при рассмотрении конструкции автомобиля в контексте оценки его потребительских или эксплуатационных качеств одним из наиболее важных параметров является тип коробки передач, под механической трансмиссией машины нередко понимается трансмиссия именно с механической коробкой передач — то есть, коробкой, в которой отсутствует какая-либо вспомогательная гидравлика или электроника, а переключение передач осуществляется водителем. А вся совокупность элементов, передающих мощность от двигателя к колёсам, в таком случае называется просто «трансмиссия» без дополнительного определения «механическая». То есть, тип и конструкция коробки передач оказывается решающим для классификации трансмиссии конкретной машины. Антиподом механической трансмиссии при использовании критерия оценки по типу коробки передач является автоматическая трансмиссия (см.ниже). Эта классификация на два класса широко распространена не только в разговорах, но и в технической литературе, посвящённой автомобилям, и ввиду этого имеет право на существование. Но при этом она вносит неопределённость в такие вопросы, как например, к какому типу относить некоторые танковые трансмиссии с планетарными неавтоматическими коробками передач (танк Т-72, танк Чифтен, танк Т-64) в которых мощность от двигателя к гусеницам передаётся только через механические передачи, но сама КП не является механической ни по конструкции, ни по общепринятому смыслу определения «механический».

Читать еще:  Двигатель n43 холостой ход

Гидромеханические трансмиссии [ | ]

В гидромеханических трансмиссиях по крайней мере на части режимов работы мотора мощность передаётся посредством кинетической энергии потока жидкости. Подобное усложнение трансмиссии обусловлено разными конструктивными целями, например, улучшением приспособляемости транспортного средства под различные условия движения, или устранение жёсткой связи между двигателем и движителем для снижения ударных нагрузок, фильтрации крутильных колебаний, облегчения управления. Гидромеханические трансмиссии применяются только на транспортных средствах и не применяются на технологических машинах (станках). В роли преобразователя потока мощности вращением в поток жидкости и обратно обычно используется гидротрансформатор (как в виде комплексной гидропередачи, так и без блокировки), реже — гидромуфта. Зачастую в составе гидромеханической трансмиссии будет присутствовать автоматическая коробка передач. В современных механизмах поворота гусеничных машин именно для целей поворота могут применяться гидрообъёмные насос-машины, позволяющие на некоторых режимах движения пропускать через себя практически всю передаваемую мощность.

При использовании комплексной гидропередачи гидромеханические трансмиссии имеют КПД близкий к КПД механической трансмиссии. В случае использования гидротрансформатора без блокировки или гидромуфту КПД может быть на уровне 0,8. Широко применяются на различных наземных транспортных средствах, от легковых машин до грузовых локомотивов.

Гидравлические трансмиссии [ | ]

В гидравлической трансмиссии вся мощность на всех режимах работы передаётся посредством различных объёмных насос-машин, в первую очередь — аксиально-плунжерных гидромашин. Механические передачи мощности вращением здесь играют вспомогательную роль или даже могут отсутствовать. Достоинства такой трансмиссии — малые габариты машин, малая масса и отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, что позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостаток гидрообъёмной передачи — значительное давление в гидролинии и высокие требования к чистоте рабочей жидкости.

Гидростатическая передача используется на дорожно-строительных машинах (особенно катках — из-за необходимости обеспечивать очень большое передаточное число, а также зачастую приводить вальцы с торца, построение механической передачи затруднено), как вспомогательная — на тепловозах, авиационной технике (благодаря малой массе и возможности размещать мотор далеко от насоса), металлорежущих станках.

Электромеханические трансмиссии [ | ]

Электромеханическая трансмиссия состоит из электрического генератора, тягового электродвигателя (или нескольких), электрической системы управления, соединительных кабелей. Основным достоинством электромеханических трансмиссий является обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы.

Недостатком, препятствующим широкому распространению электрических трансмиссий, являются относительно большие габариты, масса и стоимость (особенно если используются электрические машины постоянного тока), сниженный КПД (по сравнению с чисто механической). Однако, с развитием электротехнической промышленности, массовым распространением асинхронного, синхронного, вентильного, индукторного и др. видов электрического привода, открываются новые возможности для электромеханических трансмиссий.

Такие трансмиссии применяются в тепловозах, карьерных самосвалах, некоторых морских судах, тракторах, самоходных механизмах, военной технике — на танках ЭКВ (СССР) и немецких военных машинах («Фердинанд» и «Мышонок»), автобусах (которые с таким видом трансмиссии правильнее называются теплоэлектробус, например ЗИС-154).

Автоматические трансмиссии [ | ]

Под таковой в контексте применения на транспортных средствах понимается трансмиссия, способная автоматически изменять общее передаточное отношение потока передаваемой вращением мощности. В случае ступенчатого изменения передаточного отношения основным исполнительным узлом автоматической трансмиссии является автоматическая КП. В случае бесступенчатого — вариатор. Автоматическая трансмиссия может быть как механической, так и гидромеханической. Во втором случае в составе гидромеханической автоматической трансмиссии обязательно присутствует гидротрансформатор.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector