Capitolul 3. Studiul solu ţiilor constructive posibile pentru schimbătorul de

viteze şi alegerea justificată a soluţiei constructive

După cum s-a specificat în Capitolul 1, se utilizează un schimbător de viteze cu trei arbori, cu toate treptele de mers înainte sincronizate. Acest tip de schimbător poate fi corelat cu succes cu o punte spate motoare sau cu o transmisie integrală, cum este cazul proiectului de faţă.

În figura următoare este prezentată o vedere în interiorul unui astfel de schimbător, cu 4 trepte de mers înainte. Se observă furcile care comandă sincronizatoarele şi levierul de comandă al schimbătorului de viteze, care acţionează tijele-suport ale furcilor, selectând astfel treapta de viteză.

Figura 3.1 – Schimbător de viteze cu 3 arbori

3.1. Scurtă prezentare a unor schimbătoare de viteze similare cu cel ce se va proiecta

În figura 3.2 este prezentat schimbătorul de viteze cu 3 arbori al autoturismului Fiat Dino 2400. Treapta de priză directă este treapta a patra, treapta a cincea fiind de supraviteză. Rapoartele de transmitere sunt:oooooo

19

Figura 3.2 – Schimbătorul de viteze al autoturismului Fiat Dino 2400

Deoarece momentul transmis este maxim în treapta I şi în cea de mers înapoi, este raţională plasarea angrenajelor corespunzătoare acestor trepte cât mai aproape de reazemele din carter, pentru a micşora pe cât posibil săgeţile arborilor, rezultate în urma solicitării de încovoiere.

20

Trei din roţile dinţate de pe arborele intermediar – cele corespunzătoare treptelor I, II şi celei de mers înapoi – sunt corp comun cu acesta, iar celelalte trei – treptele III, V şi angrenajul permanent – constituie piese separate, fiind solidarizate cu arborele prin fretare. Roţile dinţate de pe arborele secundar sunt montate pe role cilindrice (ace) şi se pot roti liber faţă de acesta. Reazemul arborelui secundar în arborele primar este realizat, de asemenea, prin intermediul unor role cilindrice. Toate cele trei sincronizatoare sunt montate pe arborele secundar şi fiecare comandă câte două trepte de viteză (I-R, II-III, IV-V). Tijele de acţionare ale furcilor ce comandă manşoanele sincronizatoarelor sunt lungi, datorită faptului că schimbătorul de viteze este poziţionat mai în faţă în raport cu postul de conducere şi implicit cu levierul de comandă.

În continuare este prezentat un schimbător de viteze cu 3 arbori şi 5+1 trepte de viteză al unui autoturism BMW, organizat după soluţia „clasică”.

Figura 3.3 – Schimbător de viteze cu 3 arbori, utilizat pe un autoturism BMW

Arborii sunt numerotaţi după cum urmează: 1 – arbore primar, 2 – arbore secundar, 3 – arbore intermediar. Angrenajele sunt numerotate în funcţie de treapta căreia îi corespund (A1 – A4); AP este angrenajul permanent. Treapta a cincea este treaptă de priză directă, deci acest schimbător nu are treaptă de supraviteză.

Ca şi în cazul anterior, cele trei sincronizatoare sunt montate pe arborele secundar, deci arborele intermediar este solidar cu roţile dispuse pe el. Acţionarea furcilor de comandă a sincronizatoarelor se face, de asemenea, prin intermediul unor tije.

Schema cinematică este reprezentată în figura 3.4.

21

Pentru rigidizarea arborelui secundar mai există un reazem intermediar, ceea ce duce la deplasarea angrenajelor treptelor I şi de mers înapoi în afara carterului principal al schimbătorului. Pentru aceste două trepte, pe arborele intermediar există o singură roată dinţată, care angrenează cu două roţi dinţate (9 şi 12’). Acest lucru este posibil, întrucât axa arborelui pe care se sprijină roţile 12’ şi 12” – ce servesc numai la mersul înapoi – nu se află în planul determinat de ceilalţi trei arbori ai schimbătorului.

Figura 3.4 – Schema cinematică a schimbătorului de viteze BMW

3.2. Prezentarea succintă a schimbătorului de viteze ce se va proiecta

După cum s-a menţionat şi mai sus, un schimbător de viteze cu 3 arbori permite realizarea unei tracţiuni integrale, având intrarea şi ieşirea în părţi opuse. De asemenea, raportul de transmitere foarte mare obţinut pentru treapta I (5,71) face foarte dificilă utilizarea unui schimbător cu 2 arbori, care este mai puţin compact, întrucât raportul de transmitere trebuie realizat printr-un singur angrenaj, spre deosebire de schimbătorul cu 3 arbori, la care se beneficiază de două angrenaje, cu excepţia prizei directe.

Din punct de vedere al comenzii schimbătorului de viteze, se optează ca aceasta să fie manuală: soluţie fiabilă, relativ simplă, ieftină, întâlnită la toate modelele similare studiate.

Conform schiţei de organizare generală, alcătuite în cadrul proiectului „Automobile I”, schimbătorul de viteze este poziţionat în imediata apropiere a ambreiajului. Aşadar, arborele ambreiajului va fi şi arborele primar al schimbătorului de viteze. După ieşirea schimbătorului de viteze va fi prevazută o cutie de transfer, deoarece autoturismul are tracţiune integrală.

22