Girkasse (mekanisk)

Girkassen (eller hastighetsendring ) er en mekanisk komponent som har som funksjon å modifisere karakteristikken til drivmomentet til en motor , lik en hastighetsredusering . Den lar deg også velge et annet girforhold fra tid til annen, avhengig av rekkevidden girkassen er utstyrt med.

Generelt refererer begrepet til typen som vanligvis finnes på kjøretøy , det vil si girkassen: det er takket være denne enheten at det er mulig å "skifte giret" til et motorkjøretøy .

Generell beskrivelse

Girkassen brukes ofte i motorkjøretøyer og i rullende jernbanemateriell med termiske motorer , for å kunne variere hastigheten på kjøretøyet innenfor vide grenser samtidig som forbrenningsmotoren holdes innenfor et optimalt driftsregime for effektivitet , motormoment eller effekt . . Forbrenningsmotoren har faktisk i gjennomsnitt en rotasjonshastighet mellom 600 og 12 000 rpm , mens hastigheten på hjulene varierer mellom null og 2 500 rpm.

Hastighetsendringer brukes også i industrielle maskiner som metalldreiebenker .

I maskiner og kjøretøy som bruker en elektrisk eller hydraulisk girkasse , brukes ikke girkassen, siden de er preget av høyt dreiemoment selv med motoren stoppet eller ved svært lave hastigheter og derfor mangler selve grunnen til å bruke en girkasse. : behovet å opprettholde en merkbar rotasjonshastighet for å ha det nødvendige dreiemomentet.

I motorkjøretøyer

I veitransportkjøretøyer er girkassen også viktig fordi den lar deg variere forholdet mellom motorturtallet og kjøretøyets hastighet, for å oppnå et passende drivmoment for hjulene. Faktisk har motoren ulike optimale rotasjonshastigheter avhengig av om det er nødvendig å favorisere kjørelengdeeffektivitet (vanligvis ved konstant hastighet), dreiemoment og kraft (for maksimal hastighet, pickup, akselerasjon, stigninger osv.) eller hastighet under dreiemoment (for snødekte eller lite grepsflater).

I standardbiler, i lave gir (I, II, III, noen ganger IV) fungerer girkassen som en hastighetsdemper, mens i høye gir (V og veldig ofte også VI) er girforholdene enhetlige eller over enheten (opptil 20) % eller 30 %); vanligvis er de høyere girene (typisk V, men også VI hvis girkassen er utstyrt med det) av typen «i hvile», designet for å begrense forbruket på motorveier eller i alle fall ved høy hastighet.

Dette er fordi historisk sett, i det klassiske mønsteret av amerikanske biler på 1930-tallet med langsgående motor, bakhjulsdrift og 4-trinns girkasse (+ RM), er inngangs- og utgående aksel koaksiale og derfor, av effektivitetshensyn, forholdet til IV i stedet for å passere gjennom hjelpeakselen som de andre forholdene, hadde den en synkronisator som direkte grep inn endene av inngangs- og utgående aksel med et 1: 1-forhold ("direktedrift"). Av slike "historiske" grunner er forholdene under IV generelt redusert, mens over de er multipliserer.

Manuell (H girkasse)

Den manuelle girkassen finnes i de aller første motorsyklene og nesten universelt i biler. Denne endringen varierer utvekslingsforholdet ved hjelp av en spak som beveges, og danner den typiske "H"-formen.

Tannhjulsparene er anordnet på to aksler og er alltid alle sammenkoblede og roterende, men tannhjulene på den drevne akselen kan rotere fritt og griper ikke inn i selve den drevne akselen, som glir inn i den.

Mellom den drevne akselen og girene er det velgere (som er innvendig tannede kroner) festet på den og integrert med den. Ved å betjene spaken flyttes velgeren (ved hjelp av valggaflene), slik at tannhjulet som er kile på drivakselen kobles til de tilsvarende tenner på en krone som er integrert med tannhjulet til det valgte giret.

Girkassen kan ha forskjellig skiftevirkning avhengig av om den er av typen "synkronisert" eller "usynkronisert".

Usynkronisert girkasse

I tidlige biler besto girkassen av usynkroniserte gir , girhjulene var ikke permanent innkoblet slik tilfellet er i moderne girkasser. De ble flyttet av sjåføren ved hjelp av kontrollene, og en god forberedelse og følsomhet fra operatøren var nødvendig for å forstå når girene roterte med riktig hastighet for å tillate innsetting, ellers ville de skrape høyt og inngrepet ville ikke finne sted. I fravær av hjelpefriksjonskoblingene i synkroniserte girkasser, kan girskiftene bare finne sted når den relative hastigheten mellom hjulene er svært lav eller null.

Ved oppgiring var det nødvendig å bremse motorgiret, og for dette var det nok å trykke på clutchen og vente på at det rette øyeblikket skulle endres. Ved nedgiring var det imidlertid nødvendig å akselerere motoren. For å få fart på eller ganske enkelt gjøre dette mulig, ble en teknikk kalt dobbel frikobling (hagle) brukt , som kan være stigende (for oppgiring) og synkende (for nedgiringer) [1] . Det første tilfellet (dobbelt stigende) innebærer å sette girkassen i nøytral, for så å slippe clutchen uten å akselerere for å redusere hastigheten på girakselen til riktig hastighet og deretter sette inn det høyere giret. Det andre tilfellet (dobbelt nedadgående) involverer å sette girkassen i nøytral, deretter slippe clutchen mens du akselererer samtidig for å øke hastigheten på girakselen på riktig punkt, og deretter koble inn det nedre giret.

Synkronisert girkasse

De manuelle girkassene til biler produsert etter 1960 er av den synkroniserte typen . Girkassemekanismen består av to parallelle aksler , inngangsakselen koblet til clutchen og utgangsakselen koblet til transmisjonsakselen. Tannhjulene er montert parallelt med de to akslene. Alle gir er konstant i inngrep, men bare ett par er koblet til utgående aksel.

Teknisk sett består inngrepsmekanismen av en krage (hylse) som glir sideveis på en støtte koaksial til akselen, hylsen er laget for å gli sideveis av kontrollgaflene som betjenes av girvelgeren. Hylsestøtten forblir integrert med motorakselen takket være den ribbede koblingen mellom de to og tannhjulene og tykkelsene som ikke tillater sideforskyvning. Hylsen som er utenfor denne støtten har også en ribbekobling med støtten, men med større toleranse, for å tillate korrekt smøring og en mer flytende glidning. For at denne hylsen skal bevege seg sideveis i forhold til hvileposisjonen, er det nødvendig å tvinge returen inn i støtten til de små nøklene som, skjøvet av noen fjærer mot hylsen, normalt tjener til å stabilisere dens posisjon; denne mekanismen tjener til å få glidningen av hylsen til å smekke. På grunn av glideeffekten kobler hylsen inn synkronisatoren og i tillegg til dette - og dette er hjertet i operasjonen - skyver den den mot tannhjulet. Friksjonen som dermed skapes mellom synkronisatoren og girgiret gjør at sistnevnte kan gå inn, så å si foreløpig, i rotasjon, selv før den gripes inn av hylsen og akkurat nok til å bringe den mer eller mindre med samme rotasjonshastighet som selve hylsen (og derfor av motorakselen). På dette tidspunktet har hylsen og giret samme rotasjonshastighet, og dette tillater endelig inngrep. Når hylsen griper inn på giret (for å være mer presis på den laterale kronen på giret), begynner den endelige overføringen av motormomentet, det vil si ikke lenger ved friksjon, men ved inngrep. Merk at det foreløpige giret mellom hylsen og synkronisatoren ikke byr på noen problemer da synkronisatoren også roterer integrert med akselen.

Synkronisatorene kan derfor betraktes som koniske eller ring-mini-clutcher som får hylsen (derfor inngangsakselen) og kronen som er integrert med giret til å snu med samme hastighet. Når du hører skraping under et girskifte er det ikke girtennene som "skraper", da disse alltid er i inngrep, men girhylsen og -kronen. Videre, som det fremgår av bildet, er tannhjulskronen betydelig tynnere enn selve tannhjulet, på grunn av at det mellom girene kun er kontakt med en tann om gangen (i sannhet dette ved rette tenner, i tilfelle av spiralformede tenner kan vi si omtrent et par tenner om gangen, det avhenger av vinkelen β på tennene), mens kronen griper inn i alle tennene og derfor utsettes hver enkelt tann for en lavere innsats.

Den første synkroniserte girkassen ble introdusert av Cadillac i 1929 , mens det nåværende kjeglesystemet ble utviklet av Porsche i 1952 . På femtitallet ble bare andre og tredje gir synkronisert, og brukermanualen foreslo å bytte fra andre til første, for først å stoppe kjøretøyet helt. I gjeldende girkasser er alle gir synkronisert, generelt unntatt revers , derfor oppstår "ripen" i tilfeller der sistnevnte er i inngrep med kjøretøyet som fortsatt er i bevegelse; Det er imidlertid ikke uvanlig at reversgiret er synkronisert, noe som gjør det mulig å koble inn selv med kjøretøyet litt i bevegelse, men det er likevel en god idé å vente til kjøretøyet står helt stille før du kobler det inn.

Synkronisert girkasse har flere ulemper, inkludert:

Av denne grunn brukes et usynkronisert system i store lastebiler, maskineri og spesialgirkasser for motorsport. I girkassene som brukes i løp, brukes også synkroniserte girkasser med redusert antall tenner på kragene for å ha en bedre skiftehastighet, på den annen side svært rask slitasje.

Forkortelsen MT som forekommer i modellene, foran girnummeret (f.eks. 2MT eller 5MT), står for "manual transmission", fra engelsk "manual gearbox"

Antall tannhjul

For å bli kalt slik, må en girkasse ha minst to utvekslinger mens det ikke er noen øvre grense for dette tallet utover det som er diktert av grunner av kostnad, nytte og størrelse. En girkasse utstyrt med et større antall utvekslinger er generelt tyngre, klumpete og kostbar enn en girkasse som har færre, men avhengig av motorens egenskaper og tregheten til lasten nedstrøms for selve girkassen, er det i mange tilfeller mulig for å oppnå større total effektivitet ved å dele akselerasjonen over et større antall forhold. Historisk sett var Minarelli "Pettirosso"-motoren på 50 cm³ fra 1955, som et relativt økonomisk kjøretøy, utstyrt med en to-trinns girkasse kontrollert av knotten, mens de fleste biler allerede i første halvdel av det tjuende århundre var utstyrt med en girkasse tre eller fire forhold, både på grunn av den høyere innkjøpskostnaden som tillot det, og på grunn av den større nytten av dette i møte med den store tregheten som tunge biler var utstyrt med. Med forbedring av produksjonsprosesser og dermed reduksjon av produksjonskostnader, har endringer med et større antall forhold blitt vanlig. Tradisjonelt har moderne mekaniske girkasser fem eller flere utvekslinger. Femte og sjette gir ble introdusert da kjøretøyets hastighet økte for å spare drivstoff. Nedstrøms girkassen påvirker også differensialen (girkassepinjong / differensialkroneforhold) forholdet mellom motoromdreininger og hjulomdreininger.

Landbruksmaskiner og tunge kjøretøy har gjerne girkasser med mange forhold, på grunn av de store belastningene de må håndtere. Slike girkasser har noen ganger muligheten til å velge to gir fra en serie, for å ha to girkasser i serie. Kommandoen skjer i så fall ved hjelp av separate spaker, sekundærkommandoer på spaken eller elektronisk.

Reversering oppnås ved hjelp av en tredje aksel med tomgangsgir på, som overfører bevegelse mellom primær- og sekundærakselen ved å snu rotasjonsretningen (tomgangshjul).

En girkasse kan også utstyres med flere reversgir, lik eller forskjellig fra normale gir. Det kan være, oppstrøms eller nedstrøms for girkassen, et system med den eneste funksjonen å reversere rotasjonsretningen til den drevne akselen i alle gir (faktisk en to-trinns girkasse, forover og revers) slik at hovedgirkassen ikke utstyrt med revers.

Automotive girspakdiagram

I biler fra de siste tiårene er girspaken vanligvis en spak som stikker ut fra gulvet i bilen mellom de to forsetene eller plassert som stikker ut fra dashbordet i en sentral posisjon. I etterkrigstiden frem til 1970-tallet var løsningen med å ha den horisontale og reduserte girspaken som stikker ut fra rattet svært vanlig. Denne løsningen hadde den utvilsomme fordelen av å ha girspaken svært nær rattet og dermed lette tilgangen til det; en annen betydelig fordel var at det ble frigjort den sentrale delen av kupeen foran, og åpnet for en sofa foran som kunne romme 3 passasjerer. Imidlertid ble denne løsningen senere forlatt fordi den krevde en mer kompleks overføringsmekanisme med et større antall mekaniske returer. Men i alle tilfeller, ved å flytte spaken sidelengs og forover/bakover, kan ønsket gir legges inn. I sentral posisjon er det nøytral posisjon, der ingen gir er koblet inn og hjulene er isolert fra motoren.

Standardopplegg

De mest populære ordningene har for tiden to konfigurasjoner

Følgende diagrammer illustrerer posisjonene til en klassisk / typisk fem-trinns girkasse:

N står for nøytral , som betyr gal på engelsk; R står for Rear som er omvendt på engelsk. Noen ganger må reversinnkoblingen låses opp ved å aktivere en ekstra kontroll for å redusere risikoen for utilsiktet innkobling. Når det gjelder diagrammet til venstre, kan dette skje når du girer ned fra femte til fjerde gir eller når du prøver å legge inn et ikke-eksisterende sjette gir; Imidlertid begrenses denne risikoen ofte av andre mekaniske innretninger som forhindrer reversgiring ved høye hastigheter. Problemet er mer lumsk for ordningen til høyre (såkalt hundeben-girkasse ), der den mulige forvirringen er mellom to gir som kan kobles inn med bilen stasjonær (første og revers); dessuten finnes revers i den posisjonen som tradisjonelt opptas av den første .

Et alternativ, typisk for tyske biler, er å plassere R-en på samme side av første og andre gir, men med større utslag; i Opel- og Volkswagen - biler er R-en fremover (se figur), mens den i Mercedes er lav. Siden det med dette arrangementet er mulig å koble inn R-en i stedet for et forovergir, implementeres ofte mekaniske sikkerhetsinnretninger, takket være at det kreves en ekstra handling for å koble inn R-en; for eksempel i Opel-biler krever innkobling av R mekanisk handling på en knapp eller en krone plassert på girspaken, mens i VW-biler krever innkobling av R at girspaken trykkes nedover. Denne virkemåten var forøvrig påkrevd også i klassiske biler som Fiat 500 og Fiat 600 med bakmotor.

Diagrammet vises vanligvis på selve knappen .

Gammeldagse og moderne opplegg Posisjon av spaken

I noen eldre biler besto girskiftekontrollen av en spak på rattstammen. Operasjonen var lik den på gulvet, men med bevegelsene rapportert på vertikalplanet i stedet for på det horisontale planet.

I nyere tid på noen europeiske biler (spesielt på noen FIAT-er ) har girspaken blitt betydelig forkortet og plassert på dashbordet, til venstre for bilradioen. Denne konfigurasjonen kalles noen ganger "amerikansk spak", siden den minner om arrangementet av den automatiske girspaken i utenlandske biler.

Endre glidende nøkkel

Skyvenøkkelgirkassen [2] [3] også kalt en cruisenøkkel på grunn av skyvenøkkelens form, og noen ganger omdøpt til knottgirkasse , har blitt brukt på mange scootere med knottkontroll, inkludert Vespa og Lambretta , samt Piaggio Ape motor trehjulssykkel , denne typen girkasse er nærmere den manuelle girkassen til biler enn den sekvensielle girkassen til motorsykler.

Denne typen girkasse i knottversjonen har det særegne ved å ha en spak som styrer clutchen og girkassegirene, faktisk ved å aktivere (trykke på) spaken du betjener clutchen og skru den opp eller ned kan du velge gir, Ulempen med denne girkassen er å måtte finne den riktige posisjonen til spaken, som for å lette posisjoneringen hadde en tann som måtte gripe inn i et spor på forvelgeren (en metallskive på siden av spaken), men tillatt å gå fra høyeste gir til laveste gir eller omvendt med en enkel kommando.

En funksjon ved denne girkassen er å ha girene ordnet i stigende eller synkende rekkefølge, med nøytral generelt mellom 1. og 2. gir.

Sekvensiell (girkasse foran)

Sjelden tilstede på biler (erstattet av semi-manual) og nesten universelt installert på motorsykler er den sekvensielle girkassen eller frontinnkoblingen , [4] der utformingen av girspaken ikke brukes, men den betjenes i bare to retninger, med automatisk retur til nøytralstilling for å skifte gir, forblir denne girkassen av den helt manuelle typen, faktisk er aktiveringen av clutchen og girkassekontrollen manuelle.

I disse frontinngrepsgirkassene har hvert girkasse tapp eller rygger vinkelrett på sideoverflaten eller setene, og den desmodromiske kilevelgeren som er kilet på en aksel, dette systemet kan være av forskjellige typer:

Sekvensgirkassen med sidekoblinger kan lages med koblinger av ulike former, videre kan koblingene være rette eller trapesformede (svalehale), i sistnevnte tilfelle er inngrepet mer konstant da de ulike koblingene har en form som unngår o reduserer ulempen med avvisning av utstyret.

For å dreie velgeren og derfor velge gir, ved hjelp av girkassekontrollen som kun har tre posisjoner (gir opp, gir ned, nøytral eller hvile), er velgeren utstyrt med et tannhjul eller lignende, som styres av to enheter , den første tjener til å forhindre at velgeren beveger seg uten å bli valgt, den andre er gitt av girkassekommandoen, som har en form som bare virker i én retning (kommandoen), som ikke virker i returhandlingen til hvilestillingen (gitt av en fjær) til girspaken.

Fluiditeten til girkassen bestemmes både av formen på gaflene og av velgeren, som først roterte på aluminiumet til veivhuset, deretter ble det tatt i bruk en bøssing på den siden der girspaktransmisjonene virket, mens på den andre var alltid i direkte kontakt med aluminiumet i veivhuset, så dukket shimsene opp for denne siden, deretter ble kuler tatt i bruk i stedet for bøssingen, som raskt ble erstattet av lagre, mer nylig på avanserte modeller bruker vi lagre på både sidene av velgeren.

Kommandoene for den sekvensielle girkassen kan være:

Skiftbryter

Med girbryteren eller hurtiggiret kalles de sekvensielle girkassene som er utstyrt med denne enheten også "elektroniske girkasser", men det må ikke forveksles med robotgirkasser (halvmanuelle), fordi det er en ekstra enhet / enhet for girkasser. sekvensiell, som brukes til å redusere påkjenningene i girkassen under vanskelige forhold der du skifter fra et lavere gir til et høyere med motoren alltid i trekkraft, som ved konkurranser eller hver gang du bruker girkassen uten å ta av gasspedalen og betjening av clutchen, spesielt når det aktuelle kjøretøyet utvikler høy effekt og er utstyrt med en girkasse som er designet for å tåle en redusert stress/arbeidsperiode (som i sportsprototyper).
Denne enheten kutter tenningen av motoren under skiftetiden for å få en rask og ikke belastende giring for girkassen og alle lagrene, faktisk hver gang du skifter til et høyere gir er det en endring i utvekslingsforholdet, som , for ikke å skape for store spenningskrefter, må utføres uten at girkassen belastes / trekkes. For å gjøre dette brukes en kontrollenhet utstyrt med en sensor for å registrere bevegelsene til girspaken eller en knapp som gjør dette kuttet kun under skiftet til et høyere gir, men ikke i alle konkurranser er denne sensoren tillatt som tillater, sammen med kontrollenheten, for å bestemme hvor lenge motoren ikke er drevet.
Dette systemet (sammen med andre sofistikerte elektroniske systemer som traction control, anti-wheelie og startkontroll) har blitt foreslått siden 2010/2011 på motorsykler av sportstype som Ducati 1199 Panigale S, Aprilia RSV4 APRC SE og Bmw S1000 RR. . De siste årene har det også blitt stadig mer populært i mellomstore og små motorsykler, som KTM Duke 790, KTM RC 390, KTM 390 Adventure, Yamaha MT-09, Kawasaki ZX-25R, Aprilia RS660 og Triumph Street Triple.

Semi-manuell endring (robotisk endring)

I det semi -manuelle eller halvautomatiske systemet må sjåføren ganske enkelt velge gir (vanligvis kan de også fungere i automatisk modus).

Kontrollene for den halvautomatiske girkassen kan være:

De første testene av denne girkassen fant sted allerede i 1983 hos Scuderia Ferrari.

Bruk av knappene eliminerer behovet for å bruke et manøvreringsmønster som ved bruk av girspaken; generelt er clutchen også automatisert. Denne typen girkasse ble brukt for første gang på Ferrari 640 F1 , hestens enseter for Formel 1-sesongen 1989 .

I moderne biler med automatgir styres denne funksjonen (halvautomatisk girkasse) vanligvis av en datamaskin og er et alternativ til helautomatisk modus. De første bilene som tok den i bruk var Alfa Romeo 156 , og deretter andre merker (for eksempel noen BMW og Audi ) bruker en manuell girkasse som betjenes av en datamaskin ( robotisert girkasse ), og sjåføren handler ganske enkelt på de sekvensielle kontrollene.

Den første motorsykkelen som brukte denne typen girkasse (både i automatisk og halvautomatisk modus) i stedet for den klassiske sekvensielle girkassen var Aprilia Mana 850 , presentert i 2008.

Sømløs girkasse eller med kontinuerlig eller null-shift innkobling

I 2007 ble den kontinuerlige girkassen introdusert , en videreutvikling av den halvmanuelle girkassen utviklet av Scuderia Ferrari sammen med Zeroshift, som tillater et øyeblikkelig girskifte: så snart spaken bak rattet trykkes inn, kobles giret inn , uten at det er overgangstiden fra ett gir til et annet, slik at du alltid har trekkraften selv under girskiftet. Dette er alt mulig takket være et nytt system av velgere, som krever to utvalgsgafler i stedet for én, men på den annen side ikke krever bruk av synkronisatoren.

Den grunnleggende girkassen er den for bil (H-girkassen), men med velgeren fullstendig revidert, for å koble inn de forskjellige girene på samme måte som en frontinnkoblingsgirkasse, er faktisk velgeren plassert mellom de to girene koblet med to glidende gir skiver, som er koblet til girene som er plassert på sidene av velgeren og som aktiverer de respektive koblingsparene, som er formet på en slik måte at når det øvre giret er koblet inn, frigjøres det andre clutchen automatisk fra det nedre giret. , takket være den avrundede profilen, som gjør at den kan frigjøres automatisk. For å forklare mer detaljert har vi det første paret clutcher som forbereder seg til å koble inn det øvre giret, men som lar det andre paret forbli begrenset og derfor fortsette overføringen av bevegelse, når giret er koblet inn er det dette første paret med clutcher som nå overfører bevegelse, uten at det er en trekkraftfri kommuteringstid, fra dette øyeblikket roterer det nedre girgiret med en lavere hastighet enn girakselen som det er begrenset til og er derfor ikke pluss det (nedre) giret som tillater rotasjonen av selve akselen, følgelig vil den da bli funnet å holde clutchen til velgeren som tidligere begrenset den til akselen, men takket være den skrå profilen vil denne bli frigjort, slik at giret kan rotere fritt fra girkassen. [5] [6]

Dobbelclutch girkasse

En annen type girkasse å forstå er dobbelclutch girkasse (" Dual Clutch Transmission " eller "Dual Clutch Gearbox"); Det er en girkasse der det er to aksler koblet til to clutcher i sin tur koblet til propellakselen. På den ene akselen er det odde forhold, mens på den andre de partallsforholdene: det som skjer er en samtidig rotasjon av de indre akslingene, men bare en av de to, takket være en clutch, overfører bevegelsen til transmisjonsakselen. I mellomtiden fortsetter den andre å rotere og har dermed neste forhold "klar". Fordelen er en betydelig sekvensiell skiftehastighet. På den annen side er overgangen mellom ikke-sammenhengende relasjoner (f.eks . kick down ) like rask som et enkelt tre er. [7]

Automatisk

Mange biler som for tiden er på markedet har en automatisk girkasse, som er i stand til automatisk å velge gir uten menneskelig innblanding, noe som i stor grad forenkler kjøringen. Det mest brukte systemet er av den hydrauliske typen, basert på trykkvariasjoner, som imidlertid byr på problemer med kostnader, pålitelighet og drivstofforbruk. Faktisk er den automatiske girkassen spesielt populær i land der drivstoffkostnaden er spesielt lav, for eksempel USA , hvor fem av seks biler har denne enheten installert.

Evolusjon

Med teknologiske fremskritt og spesielt introduksjonen av elektronikk i bilsektoren, har det blitt laget forskjellige typer datastyrte automatgir:

Diffusjon av automatgir

Automatgiret har historisk sett ikke vært særlig utbredt i Europa, hvor det på det meste ble ansett som bare et «dyrt» alternativ brukt på high-end biler eller kjøretøy for funksjonshemmede. De siste årene har situasjonen gått mot trenden. Faktisk blir automatgir gjort mer og mer presterende med lavere drivstofforbruk til stadig lavere priser. Den europeiske kjøretradisjonen fører imidlertid til at publikum foretrekker den mer kontrollerbare manuelle girkassen fremfor den automatiske, som samtidig forenkler kjøringen, gir føreren mindre kontroll over kjørestilen.
I USA er situasjonen derimot stikk motsatt. En annen kjøretradisjon, rimelige drivstoffkostnader, store trafikkork i storbyer har sanksjonert suksessen til automatgiret som brukes i de fleste kjøretøy. Den manuelle girkassen regnes på sin side i beste fall som et "dyrt" alternativ som kun brukes på sportsbiler eller som uansett ikke brukes som et enkelt transportmiddel. [8] Imidlertid, ifølge noen prognoser, kan den manuelle girkassen selv i Europa falle ut av bruk innen 2030 på grunn av den økende spredningen av den automatiske girkassen.

Direktedrevet girkasse

Slike girkasser er definert som de som i det minste i noen situasjoner bare bruker én giraksel og derfor overfører med et forhold på 1:1 til den endelige girkassen.

Dette feltet inkluderer noen systemer som kun består i bruk av sentrifugalclutchen , uten mulighet for å endre utvekslingsforholdet, denne løsningen brukes på små arbeidsverktøy med forbrenningsmotorer, som buskryddere og motorsager, selv om den hadde vært brukt på noen mopeder som den første Piaggio Ciao .

Disse er definert som girkasser for tunge kjøretøy som klarer å ha på primærakselen, både giret som mottar kraften fra motoren (primærakselen til girkassen), og giret som sender kraften tilbake til den endelige girkassen (dette giret kan være anordnet på en tredje giraksel, koaksial til den første), dette er mulig fordi sistnevnte gir glir på primærakselen og ikke er integrert med den, for variasjonen av utvekslingsforholdet er det en andre aksel, som brukes til alle gir unntatt ett (giret som giret er 1:1 på, hvor giret til den endelige transmisjonen er kilt til primærakselen), mens det for de andre alltid returnerer kraften til sistnevnte gir. [9] [10]

Mabon girkasse [11] (Manuell variator)

Denne typen girkasse har blitt brukt spesielt på motorsykler og består av en variator som betjenes / styres av en spak, som kan begrenses ved hjelp av en lineær eller buet metallføring, i sistnevnte tilfelle tillater den en rask aktivering av kommandoen Ved å definere girgir, ble denne typen kommandoer deretter gjenbrukt for de første girkassene foran.

I de første modellene av motorsykler kan dette systemet være til stede som standard eller montert senere, i det siste tilfellet eller i tilfeller hvor kjøretøyet var tilgjengelig i både enkelt- og girkasseversjoner Mabon er preget av en oval form, ettersom den manuelle variatoren også inneholder et drevet hjul og et drivhjul (motordrev).

Automatisk clutch girkasse

Denne strukturen består i bruk av en girkasse (H, CVT, etc.) med en tilhørende sentrifugalclutch , som automatisk kobler / kobler fra motoren til hjulet i henhold til driftsforholdene.

Denne girkassestrukturen brukes i Variomatic -systemet og derfor på de aller fleste scootere .

Fordeler og ulemper med manuell, sekvensiell og semi-manuell girkasse

Fordelene med manuell girkasse fremfor automatisk girkasse er listet opp nedenfor:

Fordelene med automatisk fremfor manuell girkasse er oppført nedenfor:

På sykkelen

Skiftegir

Forskifteren består av et kjede, flere hjul side ved side og en mekanisme kontrollert av føreren, i stand til å flytte kjedet ( avspore ) fra ett hjul til et annet og holde kjedet i strekk.

På gangsykler, hvis de ikke er én-hastighets, er det vanligvis bare en gir på tannhjulet koblet til bakhjulet, mens det på racersykler og terrengsykler også er en gir (og derfor flere hjul) på kronen til pedalene. Dette gjør det mulig å øke de teoretiske girene opp til produktet mellom forholdet foran og bak, antall tannhjul er veldig varierende avhengig av bruksområdet og den historiske perioden.

Noen kombinasjoner mellom de to girene krever imidlertid overdreven forskyvning av kjedet, og det er ikke tilrådelig å bruke dem på grunn av slitasje og lavere ytelse, men gitt arrangementet av hjulene er disse generelt overflødige forhold som kan oppnås annerledes. For- og bakhjulene er anordnet i rekkefølge etter omvendt størrelsesdiameter, slik at både for høyere og lavere forhold er kjedet i aksen.

Girkassen styres via en girvelger og girskiftet skjer mens du tråkker (gjerne uten å belaste pedalene for å lette giring og redusere slitasje), siden denne girkassen ikke fungerer når kjedet står stille.

Planetgirkasse

Noen sykler bruker et planetgirsystem integrert i bakhjulsnavet. Fordelen med dette systemet er å ha jevnere giring , mulighet for giring selv når sykkelen står stille (fordel i byen), større beskyttelse mot skitt og mindre behov for vedlikehold. Det lar deg også alltid opprettholde den optimale kjedelinjen og en bedre oppstramming av samme. Vanligvis er en planetgirkasse dyrere enn en girkasse, men det finnes modeller - for ikke-konkurransedyktig bruk - til en overkommelig pris. Til slutt bør det understrekes at det lavere antallet utvekslinger som dette systemet tillater sammenlignet med bakgir med gir kun er teoretisk: faktisk er de 27 utvekslingene til sistnevnte faktisk ikke alle brukbare, mens planetgirforholdene (opptil 14) ) er alle ekte. Faktisk er forholdsutviklingen til de to systemene ekvivalent.

Dette systemet var veldig populært frem til syttitallet , da girgiret ble utbredt. På tjuetallet av det tjuende århundre ble planetgirkassen også brukt på enkelte bilmodeller .

I Italia er dette systemet lite brukt, mens det er svært vanlig i bysykler i Nord-Europa.

Takket være nyere teknologiske fremskritt innen elektronisk aktivering, har den planetariske CVT -girkassen dukket opp både i transmisjonssystemer for høyeffekts landbrukstraktorer og i bilsektoren som noen modeller av Toyota og Lexus.

Girkasse

Det er en girkasse veldig lik den som brukes på motorkjøretøyer, hvor det er to aksler utstyrt med tannhjul, hvorav den ene akselen har faste tannhjul med unntak av transmisjonsgiret som kronen og den andre akselen er koblet til. roterende gir med unntak av girkassen, på denne akselen er det skyvenøkkelsystemet som lar deg velge forholdet.

Når det gjelder sykler uten fjæring, krever ikke dette systemet kjedestrammer, mens det for opphengsvogner er nødvendig da avstanden mellom krone og pinjong varierer.

Fast forhold og valutakurs

Noen profesjonelle og ikke-profesjonelle syklister foretrekker den mer robuste sykkelen med fast forhold uten gir og kabler [12] [13] . De støtter uttalelsen til Henri Desgrange , medgründer av Tour de France :

"Jeg tror alltid at giring er for folk over 45. Er det ikke bedre å triumfere med styrken til musklene dine enn med girets mekaniske kunstgrep? Vi blir myke, for meg ... gi meg en girsykkel fikset!"

(L'Équipe, artikkel fra 1902 )

Sted

Girkassen kan plasseres i forskjellige posisjoner:

Tiltak

For sportsbruk brukes noen løsninger:

Merknader

  1. ^ Ernesto Tron, "Kunsten å kjøre", tredje utgave, 1961, Italian Touring Club
  2. ^ [1] skyvenøkkeloverføring Arkivert 12. februar 2014 på Internet Archive .
  3. ^ Mario Rossi, 4 , i Machine tools, bind 1 , 1. utgave, Milan, Ulrico Hoepli, 1978, s. 504, ISBN  88-203-0965-3 . Hentet 1. februar 2011 .
  4. ^ Frontgirkasse (motorsykkel sekvensiell) [2] Arkivert 20. november 2012 på Internet Archive . [3] Arkivert 20. november 2012 på Internet Archive . [4]
  5. ^ Bytt til ZEROSHIFT kanskje banen tatt av HRC
  6. ^ Zeroshift System Animation Arkivert 5. mai 2011 på Internet Archive .
  7. ^ Doble clutcher tar ledelsen , på eurekamagazine.co.uk (arkivert fra originalen 20. oktober 2009) .
  8. ^ Automatisk eller manuell girkasse? , på patentati.it .
  9. ^ Motorteknisk ordbok: Cambio
  10. ^ Girkasse og girkasse , på autoconfronti.forum-ativo.com . Hentet 5. desember 2011 (arkivert fra originalen 30. oktober 2012) .
  11. ^ Triumfhistorie
  12. ^ Elegansen til syklisten
  13. ^ Hos Bovisa er heltene av "fast" Gal hastighet og ingen bremser

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker