Prevodovka

Zobrazené 8087x

Snaha konštruktérov je dosiahnuť čo najväčší krútiaci moment pri čo najnižších otáčkach.  Lokomotíva či automobil poháňaný parným strojom nepotreboval spojku ani prevodovku. Výborne ťahal už z miesta – stačilo len vpustiť paru do valca. Vodič nemusel preraďovať prevodové stupne, žiadne tam ani neboli.

 

PREVODOVKA ZÚROČUJE VLASTNOSTI MOTORA

Spaľovací motor vytlačil z dopravy parný stroj aj preto, lebo mal vyššiu účinnosť a tým aj nižšiu spotrebu paliva. Avšak na to, aby mohol vôbec pracovať, musel mať určité minimálne (voľnobežné) otáčky. Z nulových otáčok sa nedokázal sám rozbehnúť, musela mu v tom pomôcť roztáčacia kľuka a neskôr štartér. Na rozbehnutie z miesta potreboval spojku, ktorá postupným spájaním motora s hnacím mechanizmom vozidla umožňovala plynulo prenášať výkon na hnacie kolesá.

Priaznivé vlastnosti mal spaľovací motor len v pomerne úzkom rozsahu otáčok. Aby sa mohli využívať pri rôznych rýchlostiach, musel sa meniť pomer medzi otáčkami motora a otáčkami hnacích kolies vozidla. To bol impulz na vývoj prevodovky.

picture81picture82

 

PREVODOVÝ POMER

Na začiatku svojej histórie automobily dosahovali len neveľké rýchlosti. Na to stačila prevodovka s minimálnym počtom prevodových stupňov. S rastom výkonu motora konštruktéri vybavovali prevodovky viacerými prevodovými stupňami a postupne ich optimalizovali, aby automobil mal čo najlepšie prevádzkové vlastnosti. Začali tiež analyzovať vplyv počtu prevodových stupňov a odprevodovania na spotrebu paliva, akceleráciu a maximálnu rýchlosť automobilu. Následne charakteristickým vlastnostiam motora prispôsobovali počet prevodových stupňov v prevodovke aj voľbu prevodových pomerov.

Prevodový pomer sa mení so zaradeným prevodovým stupňom. Najvyšší je na prvom a najnižší na poslednom prevodovom stupni. To znamená, že vzhľadom na otáčky hnacích kolies (rýchlosť vozidla) motor má na prvom prevodovom stupni najvyššie a na poslednom prevodovom stupni najnižšie otáčky. Na jednotke síce pôjde automobil najpomalšie, ale motor najlepšie ťahá. Na poslednom (prípadne predposlednom) prevodovom stupni má auto najvyššiu rýchlosť, ale motor najhoršie reaguje na pokyn akcelerátora.

Inak povedané, na nižšom prevodovom stupni má vozidlo väčšiu hnaciu silu na kolesách, lepšie zrýchľuje, lepšie prekonáva stúpania, ale má vyššiu spotrebu paliva. Z druhej strany, čím vyšší prevodový stupeň vodič využíva, tým viac sa zhoršuje akcelerácia a klesá stúpavosť vozidla, zlepšuje sa však hospodárnosť jazdy.

V šoférskom žargóne sa zaužívali pojmy: ľahký, respektíve krátky prevod (čo znamená vysoký prevodový pomer), a ťažký, prípadne dlhý prevod (čo vyjadruje nízky prevodový pomer).

picture85


KRÚTIACI MOMENT

S obmedzovaním dovolených maximálnych rýchlostí jazdy sa krútiaci moment motora stal dôležitejší ako výkon motora. Dnes sa konštruktéri motorov snažia dosiahnuť čo najväčší krútiaci moment pri čo najnižších otáčkach. Viaceré motory majú v dosť veľkom rozsahu otáčok konštantný krútiaci moment. Podľa jeho veľkosti na hnacích kolesách sa mení aj hnacia sila.  Čím je hnacia sila väčšia, tým väčšie jazdné odpory dokáže automobil prekonávať (valivý odpor pneumatík, odpor vzduchu, odpor zo stúpania i odpor pri zrýchlení). Automobilom, ktoré majú motor s maximálnym krútiacim momentom pri nízkych otáčkach, stačí menej prevodových stupňov a vyžadujú si menej časté radenie.

Takýto motor s klesajúcou rýchlosťou jazdy lepšie ťahá. Pri rozbiehaní, či už po rovine alebo do kopca, netreba vytáčať motor do vysokých otáčok. Stačí iba mierne zvýšiť otáčky a skôr preraďovať na vyššie prevodové stupne. Zato motory športového charakteru s maximálnym krútiacim momentom pri pomerne vysokých otáčkach potrebujú viacstupňové prevodovky a vyžadujú si častejšie radenie.

picture83picture84


BLIŽŠIE K OPTIMU

Ideálna by bola prevodovka, v ktorej by sa vždy využíval maximálny výkon motora. Tým by sa so znižovaním rýchlosti jazdy zvyšovala hnacia sila vozidla. Podobný výhodný stav sa dosahuje pri automatických prevodovkách typu CVT s plynulou zmenou prevodového pomeru bez prerušenia prenosu hnacej sily. A je to aj cítiť na priaznivom zrýchlení automobilu.

K spomínanému optimálnemu stavu sa prevodovka blíži s rastúcim počtom prevodových stupňov. Dnes sa používajú väčšinou päťstupňové prevodovky s manuálnym ovládaním. Vyskytujú sa však aj šesť, prípadne sedemstupňové prevodovky (v ťahačoch návesov často 16, prípadne aj 18-stupňové prevodovky). Viacstupňová prevodovka síce vodiča pri radení aj viac zamestnáva, ale získa lepšie zrýchlenie, vyššiu rýchlosť, ba aj usporí palivo.

Veľmi rýchle automobily, ktorých motor dosahuje veľký výkon i maximum krútiaceho momentu pri pomerne vysokých otáčkach, si nevyhnutne vyžadujú športový štýl jazdy, a teda viacstupňové prevodovky. Ak totiž vodič mieni využívať dobré vlastnosti motora v pomerne úzkom rozsahu otáčok, musí preraďovaním udržiavať motor stále vo vysokých otáčkach, čiže pri akcelerácii neskôr zaraďovať vyššie prevodové stupne a v stúpaniach skôr preraďovať na nižšie prevodové stupne. A na to potrebuje prevodovku s vyšším počtom prevodových stupňov.

Zdroje článku: http://kabinet.fyzika.net, http://auto.etrend.sk
Zdroje obrázkov: http://i.pravda.sk, http://www.bazex.sk, http://www.dafdilan.sk 
 

 


REKLAMA