Transmisii 4x4 - soluții de organizare

Printre multiplele probleme care îi preocupă pe constructorii de automobile cu tracţiune integrala (4x4) este şi aceea a modului de organizare a transmisiei.

Autoturismele 4x4 cu calităţi dinamice sporite sunt dezvoltate din autoturisme 4x2 cărora, la lanţul cinematic iniţial, li s-a adăugat un lanţ cinematic care asigură transferul fluxului de putere şi la cea de-a doua punte a autoturismului.

In figura 1 sunt prezentate soluţii de tracţiune 4x4 derivate din tracţiunea faţă.

Fig. 1 Solutii de tractiune 4x4 derivate din tractiunea fata

In figura 1,a, cu motorul dispus transversal divizarea fluxului de putere se face printr-un distribuitor de tipul celui prezentat în fig. 2.

Fig.2. Distribuitor cu diferential interaxial asimetric pentru dispunerea

transversala a motorului;

a-constructie ; b-schema cinematica de organizare

Elementul conducator este bratul 1 al satelitilor, care primeste miscarea de la cutia de viteze printr-un angrenaj cilindric ce compune transmisia principala. Elementele conduse ale divizorului de flux de putere sunt arborii 2 si 3, primul, 2, pentru angrenarea diferentialului 4 al puntii fata, iar al doilea, 3, pentru antrenarea prin angrenajul conic 5-6 transmisiei longitudinale pentru antrenarea puntii motoare spate. Vascocuplajul 7, in dispunerea de tip arbore-carcasa in circulatia fluxului divizat de putere, asigura imbunatatirea fluxului de trecere in teren greu si cu aderenta scazuta.

In figura 1,b şi c, cu motorul dispus longitudinal, divizarea fluxului de putere se face, pentru cazul b, printr-un distribuitor de tipul celui prezentat în fig. 3, iar pentru cazul c, printr-un distribuitor de tipul celui prezentat în fig. 4.

Fig. 3 Diferential interaxial simplu simetric:

a-constructie ; b-schema cinematica de organizare

Elementul conducator, care primeste puterea de la cutia de viteze CV, prin carcasa 1 a diferentialului, este axul 2 al satelitilor, iar elementele conduse sunt rotile planetare 3 si 4 solidare respectiv cu arborii 5 si 6 pentru angrenarea puntilor fata (PMF) si spate (PMS). Utilizarea diferentialului interaxial simplu ofera posibilitatea eliminarii circulatiei puterii parazite in sistemul transmisiei, in schimb conduce la limitarea calitatilor de tractiune in deplasarea pe drumuri grele la forta capabila a fi dezvoltata de rotile cu aderenta redusa. Pentru evitarea patinarii rotilor uneia dintre punti, in cazul deplasarii pe cai cu aderenta redusa, cu ajutorul mufei de cuplare 7 se poate realiza blocarea diferentialului printr-o comanda data de conducatorul autoturismului.

Fig. 4 Reductor distribuitor cu legatura cinematica rigida si arbori

condusi paraleli:

a-constructie ; b-schema cinematica de organizare

In carterul reductorului distribuitor, atasat de calcului cutiei de viteze, sunt montati trei arbori. Elementul conducator este arborele secundar 1 al cutiei de viteze, iar elementele conduse sunt arborii 5 si 8 de antrenare a puntilor fata si respectiv spate. Legaturile dintre arborii conducatori si condusi se realizeaza, in functie de treapta cuplata, prin lanturi cinematice rigide din angrenaje de roti dintate.

Pentru treapta normala „N” (sau rapida), cu raport de transmitere unitar, prin deplasarea spre stanga a mufei 3 se realizeaza o cuplare directa intre arborele conducator 1 si arborele secundar 5 pentru antrenarea puntii motoare spate. Cuplarea facultativa a puntii fata se face prin deplasarea spre stanga a mufei 10, cand fluxul de putere se transmite arborelui 8 prin rotile dintate 9, 11, 12 si mufa 10.

Pentru treapta reducatoare „R” (sau inceata), prin deplasarea spre dreapta a mufelor 3 si 10, fluxul de putere, ajuns prin angrenajul rotilor dintate 2 si 12 la arborele intermediar 7, este transmis arborelui secundar 5 pentru antrenarea puntii motoare din spate prin rotile dintate 6, 4 si mufa 3 si a arborelui secundar 8 pentru antrenarea prin rotile motoare 6, 9 si mufa 10. Raportul de transmitere al treptei reducatoare este , in utilizarea ARO, iR=2,13.

Pentru utilizarea rationala a performantelor oferite de tractiunea 4x4 si de treapta inceata, reductorul-distribuitor este conceput sa functioneze in variantele 4x2N, 4x4N si 4x4R, respectiv treapta reducatoare sa fie utilizata numai in varianta 4x4.

Automobilele echipate cu sisteme ce asigură transfer variabil al fluxului de putere cu control exterior în limite largi, prin utilizarea vîscocuplajelor, sunt dezvoltate din schemele prezentate în figura 5.

In figura 5,a este prezentată o parte din