Трансмиссия устройство: Общее устройство трансмиссии

Содержание

Принцип работы трансмиссии автомобиля

Нельзя установить под капот транспортного средства двигатель, присоединить сцепление и колеса авто к коленчатому валу, а после просто начать ехать. В таком случае конструкция не будет иметь достаточное количество мощности, которая нужна с целью раскрутить колёса, так как основной причиной этого станет сила трения, значительные габариты авто и его масса. Выходом из сложившейся ситуации является установка специального промежуточного механизма, который имеет свойство уменьшать крутящий момент до необходимого количества оборотов, а также выполнять передачу всех необходимых действий передние колеса транспорта. Как вы понимаете, описанным ранее механизмом является именно трансмиссия. Сегодня подробно поговорим об этой части автомобиля!

Описание трансмиссии: устройство

Вас интересует устройство трансмиссии автомобиля? Тогда обратите внимание на то, что данный элемент транспортного средства состоит из следующих элементов:

  • сцепление;
  • приводной вал;
  • коробка передач;
  • мост, который представляет собой главную передачу и дифференциал;
  • раздаточный механизм;
  • ШРУС, то бишь шарнир равных угловых скоростей.

Каждый из элементов, которые были перечислены немного выше, является неотъемлемой частью трансмиссии автомобиля, поэтому неисправность трансмиссии может свидетельствовать о поломке какого-либо элемента, представленного выше. Кроме того, все составляющие автомобильной трансмиссии выполняют какие-либо важные функции и являются неотъемлемой частью механизма, благодаря чему машина имеет возможность осуществлять движение.

Принцип работы

Многие владельцы автомобилей точно знают, что любая коробка передач обладает сразу несколькими скоростями. Режимы трансмиссии действительно разнообразны. В данном случае речь идёт о низкой скорости, высокой и других, которые являются промежуточными. Если выбрать самое минимальное значение скорости, то в таком случае трансмиссия машины будет оказывать минимальное воздействие на движок авто. Машина будет двигаться медленно, что позволит в определенный момент ускорить ее движения, когда вам необходимо будет резко тронуться с места и начать передвижение.

Если же включить на коробке передач высокий показатель, то в таком случае сила вращения снизится, а показатель скорости увеличится. В общем, говоря кратко, стоит отметить, что управлять современными автомобилями, имеющими ручную коробку передач, которая представлена сразу несколькими промежуточными скоростями, можно без каких-либо трудностей, ведь наличие сразу нескольких скоростей гарантирует то, что вам удастся справиться с самыми разнообразными препятствиями на дороге.

 Вот вы и узнали, как работает трансмиссия, а сейчас давайте поговорим немного о другом!

Назначение трансмиссии

Итак, какова же основная функция и задача любой трансмиссией для транспортного средства? Главное назначение трансмиссии автомобиля заключается в том, чтобы сделать доступным превращение мощности в так называемый полезный вращательный момент, передающийся на колеса, благодаря чему движение транспортного средства становится возможным.

Кроме того, благодаря этому автомобиль не только начинает ехать, но и может постоянно поддерживать определенную скорость.

В общем, если говорить кратко, то станет понятно, что без трансмиссии машина просто никуда не поедет.

Типы трансмиссий

На данный момент специалисты разделяют следующие виды трансмиссий:

  • механическая;
  • электрическая;
  • гидрообъемная;
  • комбинированная.

А какая трансмиссия автомобиля необходимо именно вам?

Признаки неисправности трансмиссии авто

Принцип работы трансмиссии мы уже подробно обсудили, однако всё ещё непонятно, когда нужно волноваться по поводу поломки трансмиссии. Если владелец автомобиля знаком с элементами трансмиссии, то при наличии каких-либо признаков поломки он может попробовать самостоятельно все починить. А вот и основные признаки, свидетельствующие о неисправности:

  • заедание или западение педали;
  • появление рывков при начале движения с места;
  • наличие утечки жидкости в месте, где провода сцепления соединяются;
  • наличие шума в области, где находится сцепление.

Кроме того, одним из признаков может быть буксование автомобиля, поэтому в случае, если вы обнаружили какой-либо признак, представленный выше в этой статье, то вам точно стоит пройти диагностику, а в последствии сделать ремонт своего транспортного средства, чтобы оно прослужило вам еще много лет.

Какое масло выбрать?

Если вы думаете над тем, какое масло залить в трансмиссию, то вам точно следует знать, на какие три вида специалисты делят масла:

  • синтетическое;
  • минеральное;
  • полусинтетическое.

Если сравнивать масло на синтетической основе с маслом на натуральной основе, то стоит отметить, что первое имеет лучшую текучесть. Кроме того, главным преимуществом синтетических изделий является возможность использовать такие масла в достаточно обширном диапазоне температур.

Что же касается полусинтетических товаров, то тут уж очевидно, что они являются чем-то средним между синтетическими изделиями и минеральными маслами. Обратив внимание на свойства такого масла, точно стоит отметить, что оно лучше, чем минеральные изделия.

Обсуждая масла для трансмиссии, нельзя не отметить изделия на минеральной основе. Они пользуются высоким уровнем спроса благодаря тому, что имеют приемлемые стоимость.

Кстати, если вы планируете менять масло в своём автомобиле, то так же вместе с ним можно установить и комплект вывода сапунов, который имеет приемлемую стоимость. Приятных покупок!

Трансмиссия автомобиля

Установить ДВС под капот автомобиля, присоединить к коленчатому валу устройство сцепления с колёсами и поехать не получится – двигатель просто заглохнет. Почему? Двигателю автомобиля не хватит мощности за доли секунды раскрутить колеса до рабочих оборотов двигателя, а это примерно 2000 об\мин, помешает вес автомобиля и сила трения, возникающая при сцеплении колес с покрытием дороги. Выход? Установить промежуточный механизм, который понизит крутящий момент двигателя, до необходимых оборотов и передаст его на ведущие колеса. Вот этот механизм, состоящий из нескольких узлов, и называется трансмиссией.

Основным назначением трансмиссии является передача, регулирование пошагово, распределение по ведущим колесам крутящего момента от маховика двигателя. Условно, трансмиссию, по способу передачи можно поделить на:

  • механическую,
  • электрическую,
  • гидрообъемную,
  • комбинированную.

Самая распространенная, это механическая трансмиссия. На ее основе и рассмотрим работу узлов.

 

В состав трансмиссии входят несколько узлов:

  1. Сцепление -  предназначено для «мягкого» присоединения маховика к первичному валу коробки передач и передачи крутящего момента. Сцепление состоит из трех элементов – корзина сцепления, диск сцепления и выжимной подшипник.
  2. Коробка передач - устройство, преобразующее крутящий момент. Предназначена для дальнейшей передачи крутящего момента к карданному валу или непосредственно к главной передаче, с возможностью его изменения (пошагово). Усилие двигателя передается посредством вторичного вала.  Коробки передач бывают механические и автоматические.
  3. Карданный вал (для заднеприводных авто), устройство передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к главной передаче.
  4. Главная передача, дифференциал – в совокупности составляют «мост», который предназначен для передачи силы двигателя через приводные валы (полуоси) к колёсам, а также распределения усилия между колесами.
    Для заднего привода «мост» располагается в задней части автомобиля и имеет (в некоторых случаях) общий корпус с полуосями. Соответственно и система смазки общая. Для переднего привода «мост» совмещен в одном корпусе с коробкой передач.
  5. Приводной вал (полуось) – представляет собой металлический стержень из высоколегированной стали и устройством зацепления с дифференциалом и шарниром равных угловых скоростей (ШРУС). Это могут быть проточенные шлицы или устройство крепления крестовин.
  6. Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – предназначен для подачи силы вращения на ведущие колеса. Есть несколько видов ШРУСов: шариковый и трипоид.
  7. Раздаточный механизм – устройство распределения усилия двигателя по ведущим колесам, применяется в автомобилях с колесной формулой 4х4. «Раздатка» может быть размещена как в одном корпусе с коробкой передач, так и отдельным узлом.

 

Трансмиссия переднеприводного автомобиля

У переднеприводных и заднеприводных автомобилей существуют различия в системе трансмиссии. На автомобилях, где ведущими являются передние колёса (передний привод), трансмиссия со всеми её узлами установлена под капотом. Что касается коробки передач, то в неё входит ещё и главная передача с дифференциалом. Поэтому в данном случае из картера коробки передач выходят валы привода к передним колёсам. На переднеприводных транспортных средствах, система трансмиссии состоит из таких узлов как:

  1. коробка передач;
  2. сцепление;
  3. валы привода передних колёс;
  4. шарниры равных угловых скоростей;
  5. дифференциал;
  6. главная передача.

Отличительной особенностью трансмиссии переднего привода, является размещение главной передачи и дифференциала непосредственно в картере коробки передач. Ну и передний мост в данном случае является ведущим, с управляемыми колёсами.

 

Трансмиссия заднеприводного автомобиля

Заднеприводная трансмиссия включает в себя следующие взаимосвязанные элементы:

  1. коробку передач;
  2. сцепление;
  3. главную передачу;
  4. дифференциал;
  5. карданную передачу;
  6. полуоси.

Стоит отметить, что на заднеприводных автомобилях коробка передач устанавливается на более мягкие опоры, что позволяет снизить уровень вибрации и создаёт дополнительный комфорт. Трансмиссия автомобиля при заднем приводе характеризуется тем, что наиболее массовым вариантом расположения КПП, является её блокировка вместе со сцеплением к заднему мосту посредством карданного вала. Такой вариант приводит к концентрации центра масс в район передней оси. Следует отметить, что вариант автомобилей с задним приводом считается классическим, и трансмиссия в данном случае более проста по своей конструкции и в эксплуатации.

Трансмиссия работает следующим образом: на маховик, через фрикционные накладки диска сцепления, жестко крепится корзина сцепления своей рабочей поверхностью. В диске изготовлено шлицевое отверстие, куда направляется первичный вал коробки передач. Когда сцепление отпущено, диск плотно зажимается между маховиком и «корзиной» и крутится вместе с ними, приводя в действие первичный вал.

При нажатии на педаль сцепления, в действие приводится выжимной подшипник, который нажимает на лепестки корзины и освобождает диск сцепления, в этот момент работает двигатель «вхолостую».

Далее первичный вал посредством шестерен передач с разным передаточным числом приводит в действие вторичный вал. Переключая передачи можно регулировать передаточное число, соответственно обороты вторичного вала изменяются.

Хвостовик коробки передач (для заднего привода) соединен с карданным валом, далее крутящий момент поступает на главную передачу и распределяется на колеса с помощью дифференциала и полуосей.

Вторичный вал коробки передач (для переднего привода) непосредственно соединен с главной передачей и дифференциалом. К дифференциалу подсоединены полуоси, на них соответственно ШРУСы через которые крутящий момент передается на колеса.

Для полноприводных автомобилей крутящий момент передается через раздаточный механизм, который имеет один выход хвостовика для подачи на кардан.

Полноприводные авто могут обеспечиваться блокировкой моста, т.е. отключение перераспределения по полуосям крутящего момента.

В этой статье мы рассмотрели, что такое трансмиссия, ее устройство и принцип работы.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Трансмиссия автомобиля: виды, неисправности


Трансмиссия автомобиля – это целый комплекс механизмов, который обеспечивает функционирование всех его движущих механизмов, передаёт им энергию ДВС. Дословно слово «transmission» с английского языка на русский можно перевести следующим образом: «перенос», «передача», «перевод». Фактически даже простая цепная передача на велосипеде – это уже трансмиссия. Но применительно к велосипедам слово «трансмиссия» не прижилось. Принято говорить именно «передача». А вот в сфере машиностроения, транспортных технологий понятие «трансмиссия» применяется и к механизмам, соединяющим ДВС с движущимися элементами, и к системам, которые обеспечивают функционирование таких механизмов.

Хотя, если речь уже зашла о велосипеде, то на его примере легче всего наглядно объяснить суть трансмиссии как-таковой. Чтобы передвигаться быстро на велосипеде, нужна высокая частота вращения заднего ведущего колеса. Цепная передача идеально позволяет решить эту задачу, не прибегая к изменению диаметра колеса. Правда, если мы рассматриваем устройство автомобилей, то уже появляется двигатель, и конструкция усложняется, как и спектр её «обязанностей». Например, во время движения авто ДВС постоянно нужно затрачивать энергию на преодоление всевозможных сопротивлений, в том числе преодоление инерции самого автомобиля.
 
От качества механизмов трансмиссии (МТ) зависит расход топлива, безопасность и комфорт водителя, пассажиров транспортного средства, эффективность выполнения тех или иных задач. Например, МТ погрузчика обеспечивают оператору комфортное взаимодействие с погрузчиком, беспрепятственно подъезжать к стеллажам и аккуратно разгружать его. От МТ комбайна зависит отлаженность передачи действий от ДВС механизмам жатвенной части. От МТ карьерного самосвала зависит то, сможет ли он обеспечить эффективный старт после полной загрузки кузова или движение в гору с высокой скоростью.

Назначение и схемы трансмиссий

Прямое назначение трансмиссии автомобиля - пошагово регулировать крутящий момент от маховика и распределять его по ведущим колёсам.

МТ позволяют согласовать работу ДВС с сопротивлением движению транспортного средства, расширяя тяговое усилие на ведущих колесах, диапазон изменения оборотов.

Схема трансмиссии автомобиля зависит от того – переднеприводный или заднеприводный автомобиль перед нами.

У транспортного средства с приводом на задние ведущие колеса в составе трансмиссии чаще всего можно встретить сцепление, коробку передач, карданный механизм, задний ведущий мост в сборе. Такой вариант очень популярен у коммерческого транспорта (включая, грузовики, автобусы).

У транспорта с приводом на передние колеса (самый распространённый вариант у легковых авто) в состав трансмиссии чаще всего входят: сцепление, трансэксл, карданный привод на передние ведущие колеса и шарниры равных угловых скоростей.  

Уточнение «чаще всего» при описании конструкции сделано по той причине, что некоторые элементы могут «перекочёвывать». Например, трансэксл можно встретить в конструкции некоторых автомобилей и с задним приводом. К такому конструктивному решению не раз прибегали при производстве некоторых моделей Chevrolet, Nissan Alfa Romeo. Особенно решение популярно у спорткаров с независимой подвеской. Трансэксл может соединяться с ДВС при помощи различных валов (карданного, с резиновыми муфтами).

В трансмиссионную схему всех полноприводных авто с ручным управлением и ряда транспортных средств с дополнительным оборудованием (например, коммунальной техникой) также входит раздаточная коробка. 

Отдельно стоит обратить внимание на гидромеханические схемы. У них нет сцепления, но каждая ступень КПП оснащается автономным элементом переключения.

Что входит в трансмиссию автомобиля?

Узлы трансмиссии автомобиля:
  • Сцепление, муфта сцепления или фрикцион (последний вариант часто встречается на сельскохозяйственной технике, например, тракторах). Разъединяет двигатель от трансмиссии и плавно соединяет их при переключении передач, при старте движения. Основа большинства сцеплений — фрикционный диск или диски, прижатых к маховику или сжатых друг с другом. Управлять сцеплением можно механическим способом (педалью), посредством гидро-, электропривода.
  • Коробка передач (КПП). Главная функция любой КПП — изменение отношения между угловыми скоростями, крутящими моментами валов, угловыми и линейным перемещениями (то есть изменение передаточного отношения). Агрегат позволяет изменить крутящий момент, скорость и направление движения транспортного средства, а также разъединить двигатель с трансмиссией. Устройство агрегата зависит от типа КПП. 
  • Трансэксл — ведущий мост в блоке с коробкой передач. 
  • Кардан — механизм, передающий крутящий момент между валами у переднеприводных авто и от коробки к задним колесам на заднеприводных.
  • Картер. Кожух, в котором располагаются главная передача, полуоси для крепления ступиц ведущих колец и дифференциал.
  • Главная передача. Увеличивает крутящий момент и передаёт его на полуоси ведущих колес, адаптирует мощь двигателя под эксплуатационные условия.

  • Дифференциал. Распределяет крутящий момент между приводными валами и обеспечивает возможность колёс вращаться с разными угловыми скоростями. От дифференциала зависит безопасность езды при поворотах на сухой гладкой дороге. Дифференциал может быть исполнен в виде муфты (вязкостной или фрикционной) или червячных полуосевых шестерен (дифференциал Торсен) с автоматической самоблокировкой механизма в момент разности крутящих моментов на приводном вале и корпусе.
  • Полуоси. Передают крутящий момент от зубчатого колеса дифференциала непосредственно на колесо (через ступицу).

  • Шарниры угловых скоростей. Передают крутящий момент, идущий от дифференциала к ведущим колесам. ШРУСы в отличие от передачи способны беспрепятственно работать с существенными углами поворота (до 70 градусов).

  • Раздаточная коробка («раздатка»).  Устройство, направленное на распределение усилия двигателя по ведущим колесам. Раздаточная коробка помогает нарастить крутящий момент при езде по плохим дорогам, бездорожью, распределить крутящий момент между приводными осями транспортного средства.
Для повышения функциональности, эргономичности, конкурентоспособности устройство трансмиссии автомобиля постоянно совершенствуют. Рассмотрим популярные полноприводные МТ 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro.

Особенности популярных трансмиссий 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro

  • Системы полного привода 4Matic (установлены на многочисленные легковые модели Mercedes-Benz) с постоянным полным приводом включают межколесный и межосевой дифференциалы свободного типа, позволяющих разделить крутящий момент ДВС на две оси. Каждая из осей благодаря свободным дифференциалам может беспрепятственно вращаться с различной скоростью. Кроме того, у 4Matic предусмотрен контроль за движением посредством системы курсовой устойчивости (предусмотрен контроль тягового усилия, антиблокировочная система тормозов и антипробуксовочный механизм).
  • Полноприводные трансмиссии xDrive (разработка BMW) отличаются наличием фрикционной многодисковой муфты. Она выполняет роль дифференциала. Также одна из главных особенностей решения состоит в том, что системой обеспечена возможность перераспределения межосевого крутящего момента в максимально широком диапазоне (0 до 100%).
  • Система Quattro (Audi). Отличительная особенность – МТ и ДВС расположены продольно. У большинства трансмиссий Quattro присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.
  • 4 Motion (популярный МТ Volkswagen). Особенность схемы — крутящий момент ДВС распределяется по осям в зависимости от ситуации на дороге. 
У большинства трансмиссий Quattro и 4Motion присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.

Классификация 

Трансмиссии принято классифицировать в зависимости от способа передачи энергии (типа преобразователя крутящего момента, привода транспортного средства использованной коробки передач.

В зависимости от способа передачи энергии выделяются следующие виды трансмиссии автомобиля:

  • Механическая. Энергия передаётся посредством механического трения в сцеплении, взаимодействия шарниров, зубчатых колёс.
  • Гидромеханическая. Крутящий момент возникает за счёт механического трения и работы гидравлики. ТМ здесь работают благодаря гидромуфте, гидротрансформатору.
  • Гидравлическая. Вращение обязано нагнетания масла к гидротурбине под высоким давлением. То есть передача энергии осуществляется посредством жидкости.
В зависимости от привода выделяют переднеприводную, заднеприводную и полноприводную трансмиссию. О том, как они отличаются, можно судить, исходя из особенностей схемы устройств, приведённых в начале нашего материала.

В зависимости от коробки передач трансмиссия бывает: 

1. Механическая.
2.  Автоматическая. 
3. Роботизированная.
4. Вариативная (бесступенчатая) – с вариатором.

Подробнее о трансмиссиях с разными типами коробок передач читайте в нашем материале «Коробка передач».

Механическая трансмиссия

Передача мощности производится за счёт механических передач вращательного движения.

Плюсы:

  • Низкая стоимость.
  • Высокий КПД.
  • Малые габариты.
Механические системы обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.

Важно! Не нужно путать механический способ передачи энергии и механическую коробку передач. Да, чаще всего решения с механической коробкой – это именно решения с механической передачей энергией. И именно её все и называют механическая трансмиссия автомобиля. Но это не аксиома. Среди гусеничной техники есть решения, где энергия передаётся через мехпередачи, при этом коробки стоят отнюдь не механические.

Гидромеханическая трансмиссия

Для агрегата характерно наличие гидромеханической коробки передач (в конструкции объединены механический редуктор + гидродинамический преобразователь крутящего момента). Наибольшая эффективность от системы наблюдается при наличии в ней автоматического управления.

Гидротрансформатор с колёсами с криволинейными лопатками, являющийся обязательным элементом такого агрегата, автоматически изменяет крутящий момент, передаваемый от двигателя.

Процесс передачи крутящегося момента подчиняется изменениям нагрузки на выходном валу КП.

  • Муфта свободного хода запускает процесс вращения колеса реактора только в одном направлении. Оно совпадает с траекторией вращения насосного колеса.
  • Рабочая зона под давлением заполняется маслом. 
  • Насосное колесо вращается.
  • Лопатки насосного захватывают масло.
  • Под влиянием центробежной силы масло оказывается на турбинном колесе.
  • Масло поступает в реакторе.
  • Направление потока жидкости изменяется.
  • Масло снова поступает в насосное колесо.
Таким образом, на лицо – замкнутая циркуляция масла.
Плюсы и минусы гидромеханических решений

Гидромеханические решения ценят за широкий диапазон регулирования передаточных чисел, возможность обеспечить бесступенчатое изменение параметров потока энергии, реверсирование, быстрое реагирование на изменение условий эксплуатации, ситуацию на дороге. Предоставляется возможность автоматизировать процесс переключения скоростей, установить полный контроль за фильтрацией крутильных колебаний.

Гидромеханические МТ очень популярны у сельскохозяйственных, коммунальных машин, автопоездов большой проходимости. Решение отлично подходит для передачи мощностного потока от ДВС на привод ведущих мостов.
Распространена установка таких агрегатов и на карьерные самосвалы. Удаётся исключить динамические нагрузки на валы, превышение трения дисков.

Самые популярные и эффективные – гидромеханические автоматические трансмиссии.

Правда, при множестве достоинств, есть у них и недостатки:

  • Отношение крутящего момента на ведомом звене по отношению к крутящему моменту на ведущем звене (то есть коэффициент трансформации) достаточно низок (не превышает 3).
  • Есть сложности с нарастанием тормозного усилия (эта проблема остро чувствуется при вхождении в режим торможения ДВС.
  • Высокая материалоемкость.

Гидравлическая трансмиссия

Вместо сухого трения механических МТ задействован гидротрансформатор. Для передачи крутящего момента применяются планетарные ряды, помогающие создать идеальные условия для реализации широкого спектра передаточных отношений. В том числе, такие решения не боятся сильной вибронагруженности.

Огромные преимущества решения:

  • При переключениях передач не происходит разрыва потока мощности.
  • Решение отлично обеспечивает передачу крутящегося момента.
  • Для плавной работы с передачами не нужно прикладывать ударные усилия.
Но чтобы получить отдачу от агрегата с гидротрансформатором, приходится заботиться о монтаже 
своей гидромуфты для каждой передачи.

Гидростатическая трансмиссия

ГСТ передаёт энергию вращения от ДВС к колесу или шнеку через насос с помощью направления рабочей жидкости к гидромотору. 

Решение чаще всего монтируется на транспорте, если важно обеспечить большое передаточное число. Главные объекты, где устанавливаются МТ такого типа – зерноуборочные комбайны, дорожно-строительные машины, бульдозеры.

ГСТ не препятствует пробуксовке машин на вязких грунтах, а при движении вперед-назад легко обеспечить прямолинейность движения. Даже если отвал бульдозера максимально отпущен, то при медленном продвижении вперёд транспортное средство не глохнет. При работе на бульдозере это особенно ценно.


    
   
ГСТ не отличается высоким уровнем КПД, но ДВС у таких ТМ работает более экономично, если сравнивать с механической трансмиссией.

Электромеханическая трансмиссия

Электромеханическая трансмиссия – это решение с тяговым генератором, тяговым мотором (или несколькими моторами).

Объекты установки:

  • cамосвалы большой грузоподъёмности,
  • автобусы большой вместимости,
  • транспорт высокой проходимости (вездеходы, уборочно-транспортные машины),
  • гусеничные трактора,
  • многозвеньевые поезда высокой проходимости,
  • карьерные самосвалы
Главная особенность – энергия передаётся на генератор и при необходимости может использоваться повторно. Торможение происходит с возвратом энергии. Если монтирована аккумуляторная система, можно производить замедленное движение с отключенным ДВС. В электроэнергию может преобразовываться вся мощь ДВС.

Среди недостатков – внушительные габариты, высокая себестоимость, КПД ниже, нежели у механических систем.

Наиболее частые поломки трансмиссии

  • Сильный шум при включении сцепления – «симптом» износа пружин (вилки, демпфера) или возникновение зазора в шлицевом соединении. Чаще всего решение проблемы – замена ведомого диска или пружин, но иногда достаточно просто основательней закрепить пружину вилки.
  • Увеличение шума при выключении сцепления – сигнал о износе, повреждении подшипников вала КПП. Как правило, проблема решается заменой подшипника.
  • «Смазанное» включение передач. Возникает как ответная реакция на износ многих деталей. Важна детальная диагностика и замена одной или нескольких деталей – пружин фиксаторов, шариков, «сухарей», шестерни, муфты, рычага выбора передач, блокирующих колец синхронизаторов.
  • Из коробки передачи течёт масло. Чаще всего проблема – в износе сальников или уплотнительных прокладок, и они нуждаются в замене. Но проблема может быть и в ослаблении крепления картера или его крышек. В этом случае требуется регулировка крепежа (гаек).
  • КПП издаёт гул, шум. Такое нередко бывает при недостатке уровня масла в коробке. И здесь важно понять причину утечки масла, устранить ее, а затем восстановить уровень масла до требуемых норм. Кроме того, проблема может быть связана с износом синхронизаторов, подшипников, шестерен. В этом случае требуется их замена.
  • При подъёме транспортного средства в гору начинается пробуксовка. Переключение на пониженную передачу начинается раньше времени. Здесь, как и в предыдущем случае, причина чаще всего – падение уровня масла. Но нельзя исключать и одновременный износ манжет поршня и дисков муфты. Это может быть прямым стимулом к их замене.
  • Cтук на холостом ходу ДВС. Это свидетельство окончания времени эксплуатации дисков фрикционных муфт. Решить проблему можно только их заменой.
Интерактивное обучение! На базе LCMS ELECTUDE доступен специальный обучающий курс-тренинг и тестовая система проверки знаний "Трансмиссия автомобиля". 

29 учебных модулей – это отличные возможности для того, чтобы изучить устройство, принцип работы разных трансмиссий. Огромное внимание уделяется устройству и сервисному обслуживанию.

Видеообзор интерактивного тренинга «Трансмиссия»

Дополнительную информацию вы всегда можете уточнить в LCMS ELECTUDE. Это не только обширная база знаний для тех, кто постигает транспортные технологии, но и площадка, которая позволяет прокачать навыки посредством симулятора, оценить знания с помощью системы тестов. Платформа отлично подходит для обучения  автодиагностов и автомехаников.


Коробка передач - устройство, назначение, виды

Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.


Назначение и устройство

КПП предназначена для нескольких задач:
  • изменения крутящего момента,
  • изменения скорости,
  • коррекции направления движения автомобиля,
  • разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
  • блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).
При этом одни КПП способны решать все эти задачи, а другие, как например, механическая, только базовые – изменение крутящего момента и скорости. Схема устройства зависит от вида КПП.

В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более),  синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.

Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).

В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.

На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.

Сцепление

Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач.

Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.

Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств  с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.

Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.

Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.

Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.

Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.

На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке  DSG в момент после переключения на вторую передачу.

Шестерни и валы

Шестерни и валы –  главные «управляющие» крутящим моментом. Именно шестерни и валы помогают изменять передаточное отношение. Неотъемлемые элементы устройства всех механических КПП и некоторых АКПП (например, Honda).

Устройство механической коробки передач чаще всего сконструировано так, что оси валов находятся в параллельной плоскости. Сверху монтированы шестерни. 

Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.

Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.

Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.

Синхронизаторы

Синхронизаторы – неотъемлемый элемент КПП с шестернями – кроме решений со скользящими шестернями. Физически работа синхронизаторов обязана силе трения.

Функция синхронизаторов – выравнивание частоты вращения шестерен и валов, благодаря чему создаются все условия для плавного переключения скоростей. Благодаря синхронизаторам КПП меньше изнашивается и меньше шумит.

Синхронизаторы активно присутствуют у МКП и роботизированных КПП. У автомобилей с планетарными АКП альтернатива синхронизаторам – фрикционные управляющие элементы. Синхронизаторы состоят из муфты, блокировочных колец, стопорного кольца, пружины, шестерён.


Как работает стандартный синхронизатор?

  • Муфта подается в сторону шестерни.
  • Блокировочное кольцо муфты принимает на себя усилие.
  • Поверхности зубьев начинают взаимодействовать.
  • Блокировочное приобретает положение “на упор”.
  • Зубья муфты оказываются напротив зубьев блокировочного кольца.
  • Муфта оказывается в зацеплении с венцом на шестерне.
  • Муфта и шестерня блокируется.

Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент  включения водителем передачи.

Принцип работы механических коробок переключения передач

КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.

Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.

При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.

При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.

КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.

У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.

При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства  для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.

В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.


2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы

Двухвальные решения очень популярны на переднеприводных авто.
Конструкция включает следующие элементы:
  • картер – несущий элемент, корпус. К нему крепятся все остальные детали устройства. Он же защищает агрегат  от внешнего воздействия, а человека – от вращающихся деталей, а также выполняет функцию хранилища для масла.
  • валы – первичный и вторичный,
  • шестерни (в блоках), часть крепится к ведущему, часть к ведомому валу,
  • шлиц (соединяет ПВ и сцепление),
  • синхронизаторы.
Важно! Главная передача и дифференциал также находятся внутри картера, но механизм переключения передач вынесен за его пределы.

Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.

Рычаг перемещен – муфта синхронизатора также изменяет положение. Уравниваются угловые скорости соответствующего вала и шестерни. Крутящий момент передаётся с первичного вала на вторичный. От ДВС на ведущие колеса с заданным передаточным числом .передается крутящий момент.

Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.


3-вальная КПП: устройство и принцип работы

3-х вальные решения популярны у авто с задним приводом.

Устройство:

  • Картер.
  • Ведвал.
  • Ведомый вал. Находится на одной оси с ведущим.
  • Промежуточный вал. Монтирован параллельно первичному.
  • Шестерни. Блок шестерен ведомого вала свободно вращается на нем. Блоку шестерен промежуточного и ведвала обеспечена жесткая связь, а шестерни на ведомом валу свободно вращаются, четкой фиксации нет.
  • Синхронизаторы. Стоят  на всех передачах. Благодаря шлицу беспрепятственно перемещаются в продольном направлении.
  • Механизм переключения (рычаг + ползунки + блокатор). Монтирован на картере.

Система функционирует схоже с двухвальной, но за счёт наличия промежуточного вала возможностей больше. 

Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.

Виды коробок переключения передач

Рассматривая устройство и назначение КПП,невозможно было не упомянуть, что они бывают разных типов: механические, автоматические, роботизированные. Кроме того, существует ещё такая подгруппа устройств как вариаторы. Рассмотрим эти КПП более подробно.  

Механические КПП

“Механика” - это классика. Для работы с “механикой” нужны навыки, понимание, как выполнять выбор передаточных чисел, но при умении управлять в ручном режиме, водитель виртуозно может подстроиться под любые условия движения.

Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.

Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.

Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.

Автоматические КПП


Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически - посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.

Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.

Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.

Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.

Роботизированные вариаторы

Роботизированные (автоматизированные, полуавтоматические) КПП как агрегаты – это промежуточные вариант между “механикой” и “автоматом”.

Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством  осуществляется посредством переключателя, джойстика.

Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.

Вариатор

Отдельно можно выделить вариатор. Это изменяющаяся трансмиссия или бесступенчатая КПП. Изменение передаточного числа производится в заданном диапазоне.

Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.

Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).

Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.

 Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.

Плюсы и минусы


Тип коробки

Плюсы

Минусы
Механическая коробка
  • низкая стоимость (как устройства, так и ремонта),
  • хорошая динамика,
  • простой ремонт.
  • в "пробках" требуется регулярное переключение передач,
  • сложность в управлении.

Автоматическая коробка передач
  • не нужно думать, какую передачу выбрать,
  • простота разгона (нет крена авто назад),
  • защита ДВС от перегрева.
  • высокая стоимость агрегата,
  • высокий расход топлива,
  • высокая стоимость ремонта.

Роботизированная
  • можно выбрать ручной или автоматический режим работы,
  • топливная эффективность.
  • есть риски крена авто при разгоне,
  • возможны
  • рывки при переключении передач.
Вариатор
  • сниженная нагрузка на двигатель,
  • плавность езды.
  • высокая стоимость коробки и ее ремонта,
  • можно поставить только на маломощный двигатель.

Обратите внимание, в нашем курсе “Автомобильные основы” на базе LCMS ELECTUDE КПП уделяется огромное внимание. При этом доступны учебные материалы для обучающихся всех уровней:

  • базовый,
  • продвинутый,
  • специалист.
Огромное внимание уделяется не только теоретической части, но и оттачиванию навыков, выполнению сервисных операций.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть непосредственно в модулях LCMS LCMS ELECTUDE - платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов.

Трансмиссия автомобиля - устройство, схемы, виды

Трансмиссия – это вспомогательное дополнение двигателю, без которого нормальная эксплуатация автомобиля абсолютно не возможна. В этой статье мы расскажем вам об устройстве и принципе действия трансмиссионной части автомобиля и раскроем их виды.

Для чего необходима трансмиссия в автомобиле?

Независимо от марки и модели автомобиля, в ней имеет трансмиссионная часть. В ее состав входит коробка передач, сцепление, ШРУС или карданный вал. Вращающий момент с коленчатого вала двигателя передается на маховик. Он имеет зацепление со специальным диском, находящимся в корзине. Этот узел получил название – сцепление. Система сцепления обеспечивает плавное включение и отключение передач и передает крутящий момент на первичный вал коробки передач. Последняя приводит в движение ШРУС или карданный вал, механизмы которых раскручивают колеса.

Трансмиссия обеспечивает постоянство оборотов на разной скорости автомобиля, что уменьшает износ двигателя, поддерживает нормальную температуру и снижает расход топлива при движении на большой скорости. Низкая частота оборотов достигается путем применения нескольких передаточных пар, переключение которых возможно прямо во время движения.

Трансмиссия автомобиля может быть автоматической или механической. Они имеют разный принцип действия и систему сцепления.

Механическая трансмиссия

Механическая коробка передач получила свое название за счет ручного переключения передач. Передачей в МКПП называют пару шестерен, находящихся во взаимодействии и образующих определенное передаточное число. По-другому, передачи называют ступенями.

В состав механической коробки передач входят следующие элементы. Первичный вал – принимает крутящий момент со сцепления и имеет такую же угловую скорость вращения, что и маховик двигателя. Промежуточный вал – осуществляет передачу вращения на вторичный вал. Имеет блок шестерен, которые находятся в зацепление с первичным валом, и блок шестерен на другом конце, имеющий зацепление с вторичным валом. Промежуточный вал располагается ниже первичного и вторичного вала параллельно им. Вторичный вал – располагается на одной оси с первичным и принимают вращающий момент с уже другим передаточным числом от промежуточного. Далее, вторичный вал передает вращающий момент либо на ШРУС (переднеприводный автомобиль), либо на карданный вал (заднеприводный автомобиль). В автомобилях с переднеприводной компоновкой применяются, также, и двухвальные КПП.

Переключение передач осуществляется рукояткой в салоне водителя. Изменение передаточного числа осуществляется с помощью синхронизаторов (или муфт свободного хода), которые передвигаются по оси промежуточного вала.

Автоматическая трансмиссия

Она представлена автоматической коробкой передач, где переключение ступеней осуществляется без участия водителя, для обеспечения более комфортного и удобного управления автомобилем. Передача вращающего момента осуществляется с помощью гидротрансформатора – это более «мягкая» альтернатива сцеплению, имеющая в своем составе заполненную маслом турбину для плавного переключения передач и начала движения.

Видео - Принцип работы трансмиссии

  • Вращающий момент передается с ведомой турбины гидротрансформатора на первый вал коробки передач. Изменение передаточного числа осуществляется при помощи системы шестерней, управляют которыми специальные фрикционные муфты. Чтобы избежать ударов при переключении, в конструкции предусмотрены обгонные муфты с возможностью проскальзывания при вращении в обратную сторону.
  • За осуществление автоматического переключения ступеней отвечает гидравлический исполнительный кольцевой цилиндр. Гидравлический привод приводит в действие определенную секцию фрикционов, которые включают требуемую передачу.
  • Давление масла в АКПП поддерживается при помощи специальных соленоидов. При выборе режима работы, в электронный блок управления поступает соответствующий сигнал, который активирует нужную программу. Она, в свою очередь, открывает нужные для работы клапана.

Вот так работает автоматическая коробка переключения передач. 

Что входит в трансмиссию автомобиля: устройство и основные элементы

Как известно, двигатель автомобиля преобразует энергию сгорания топлива, превращая возвратно-поступательные движения поршней в цилиндрах ДВС во вращательное движение на коленчатом валу (крутящий момент). При этом частота вращения коленвала и колес автомобиля сильно отличаются.

Чтобы двигатель имел возможность стабильно работать в оптимальных режимах, а автомобиль двигаться с разной скоростью (с учетом меняющихся нагрузок и условий), передача крутящего момента происходит через трансмиссию. Далее мы рассмотрим, что входит в трансмиссию автомобиля, а также какую функцию выполняют составные элементы трансмиссии.

Содержание статьи

Трансмиссия: устройство

Прежде всего, многие ошибочно полагают, что трансмиссией является коробка передач. На самом деле это не совсем так. На деле, каждый элемент, который отвечает за связь мотора с ведущими колесами, входит в состав трансмиссии автомобиля. Сама трансмиссия в автомобиле отвечает за выполнение следующих задач:

  • передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса;
  • изменение (преобразование) величины крутящего момента;
  • изменение направление крутящего момента;
  • перераспределение крутящего момента между колесами.
Существует несколько видов трансмиссии. При этом по состоянию на сегодня на автомобилях наиболее активно используется механическая трансмиссия, которая преобразует механическую энергию, полученную в результате работы двигателя. Также широко распространена гидромеханическая трансмиссия, где крутящий момент изменяется автоматически (автоматическая трансмиссия).

Если просто, сегодня наиболее распространенными являются механическая трансмиссия с ручной коробкой передач МКПП и автоматическая (гидромеханическая АКПП). Каждый из указанных типов трансмиссий отличается по своему устройству, имеет как преимущества, так и недостатки, однако основной их задачей неизменно остается получение, преобразование и передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса машины.

Идем далее. Все трансмиссии (как автоматические, так и механические), отличаются по типу привода. Если точнее, ведущими колесами могу быть передние, задние или сразу все колеса автомобиля.

Если ведущие колеса только передние, тогда такой автомобильная с передним приводом, если ведущей является задняя ось, машина заднеприводная, а если ведущими являются все колеса, тогда это полноприводный автомобиль. В зависимости от типа привода, также существенно различается и устройство трансмиссии (по количеству элементов, по схеме устройства и т.д.).

Трансмиссия заднего привода автомобиля имеет сцепление, КПП (коробку передач), карданную передачу, главную передачу, дифференциал, а также полуоси.

  • Сцепление позволяет плавно отсоединять и присоединять двигатель к трансмиссии, что необходимо для переключения передач, а также в целях исключения высоких нагрузок на детали трансмиссии.
  • КПП (коробка переключения передач) является основой трансмиссии и служит для преобразования крутящего момента, изменения скорости движения (для движения вперед), направления движения (задняя передача), а также для разъединения мотора и трансмиссии (нейтральная передача).
  • Карданная передача отвечает за передачу крутящего момента от вторичного вала КПП на вал главной передачи, которые расположены под углом относительно друг друга. Главная передача позволяет увеличить крутящий момент на колесах и передать его на полуоси ведущих колес. Машины с задним приводом имеют гипоидную главную передачу, где оси шестерен не пресекаются между собой.
  • Дифференциал распределяет крутящий момент между левым и правым ведущим колесом, позволяя реализовать вращение полуосей с разной угловой скоростью. Это необходимо для повышения устойчивости машины при прохождении поворотов, сложных участков дороги и т.д. 
На автомобилях с передним приводом часть элементов, которые есть на заднеприводных авто, попросту отсутствует. Фактически, нет карданной передачи. На машинах с передним приводом имеются ШРУСы (шарнир равных угловых скоростей), а также приводные валы, более известные как полуоси. Главная передача, а также дифференциал, устанавливаются в картере КПП.
  • ШРУС является элементом, который необходим для того, чтобы передать крутящий момент от дифференциала на ведущие колеса. В устройстве трансмиссии переднеприводных авто зачастую используются два внутренних ШРУСа (отвечают за соединение с дифференциалом), а также два наружных (для соединения с колесами). Между указанных пар ШРУСов (наружных и внутренних), стоят полуоси.

Что касается полноприводных авто, в этом случае трансмиссия может отличаться по конструкции, однако в основе лежит комбинация систем переднего и заднего привода. Добавим, что полный привод бывает постоянным или подключаемым. Данная трансмиссия самая сложная по устройству, отличается большим количеством составных элементов, образуя различные схемы полного привода автомобиля.

Что в итоге

Как видно, после двигателя вторым по важности агрегатом в устройстве автомобиля является коробка переключения передач. Сама же КПП входит в состав трансмиссии, которая может быть реализована при помощи различных схем и конструктивных решений.

Автомобили с задним приводом имеют так называемую «классическую» компоновку, отличаются остротой рулевого управления, динамичным разгоном и т.д. Передний привод более устойчив на дороге, менее склонен к заносам,  позволяет более эффективно контролировать автомобиль в поворотах и т.д.

Полный привод сочетает в себе определенные преимущества как переднего, так и заднего привода, однако является более  дорогим и сложным решением. Так или иначе, как от двигателя, так и от трансмиссии напрямую зависят динамические показатели и другие эксплуатационные характеристики автомобиля, что необходимо учитывать при проектировании, в рамках тюнинга авто и т.д.

Читайте также

  • Как определить: ДСГ или автомат

    Как отличить коробку ДСГ от "классического" автомата АКПП. Доступные способы определения типа КПП: DSG или автомат, на что обратить внимание.

Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

                Коробка переключения передач является неотъемлемой частью любого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Назначение коробки передач - это передача и преобразование крутящего момента с двигателя на колеса, а так же осуществление отбора мощности на привода других агрегатов и дополнительного оборудования. Этот процесс позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а так же движение задним ходом. Более того коробка помогает разъединять коленчатый вал двигателя от ведущих колес, что обеспечивает холостой ход автомобиля или его полную остановку.

Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

Виды трансмиссий

Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:

1.       Механическая коробка переключения передач

2.       Автоматическая коробка переключения передач

3.       Роботизированная коробка переключения передач

4.        Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач

Разберем подробнее каждый тип коробки.

Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

                Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.

Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом. Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.

Плюсы МКПП:

·      Простая и надежная конструкция

·      Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья

·      Движение в экономичном режиме

·      Недорогое обслуживание

Минусы МКПП:

·      Неудобство управления в сложном городском режиме

Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента - это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.

Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.

Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

Плюсы АКПП:

·         Комфорт и удобство управления

·         Способность менять передачи при полной мощности двигателя

·         Плавность хода во время переключения передач

·         Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи

Минусы АКПП:

·      Стоимость и периодичность обслуживания

·      Больший расход топлива

·      Низкий КПД

·      Меньшая динамика автомобиля

Роботизированные коробки передач (Роботы)

Роботизированная коробка передач - это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.

Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.

В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:

·   С мокрым сцеплением - используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.

·   С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.

Плюсы Робота:

·         Плавность переключения и хода

·         Высокий КПД

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

·         Возможность выбора режима работы трансмиссии

Минусы Робота:

·         Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям

Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.

Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT - это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем - сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

Плюсы Вариатора:

·         Переключение передач происходит незаметно, без рывков

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

Минусы Вариатора:

·         Несовместимость с мощными моторами

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Большое количество датчиков влияющих на работу CVT

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке

Итог.

Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.


Передающее устройство - обзор

6.2.1 Обработка временной переменной

Для прогнозирования производительности систем, состоящих из одного или нескольких преобразователей энергии, накопителей и передающих устройств, может быть построена математическая модель потока энергии. Такая модель состоит из ряда уравнений преобразования и переноса энергии, включая параметры источника и стока, соответствующие входу возобновляемой энергии и выходу в области нагрузки, оба из которых меняются со временем.Процессы преобразования зависят от природы отдельных устройств, и описание таких устройств (см. Главу 4) направлено на предоставление необходимых формул для достаточно полного описания задействованных процессов. В ряде случаев (например, среди рассмотренных в главе 4) изучается только установившаяся ситуация, и выходы энергии рассчитываются для заданного уровня входящей энергии. В ситуации, зависящей от времени, этого типа расчета недостаточно, и необходимо ввести динамическое описание, чтобы оценить время отклика и задержку потока энергии через преобразователь (см.например раздел 4.4.1). Аналогичные замечания относятся к описанию систем хранения, и, наконец, сеть передачи вводит дополнительную временную зависимость и определенную задержку в потоке энергии, достигающем зон нагрузки. Сеть передачи часто имеет форму трубопроводов, по которым проходит поток некоторой жидкости (например, природного газа, водорода или горячей воды), или электрического проводника, по которому проходит поток электрического тока. Дополнительная транспортировка энергии может осуществляться в контейнерах (например, нефтепродукты или метанол, перевозимые в качестве морского, железнодорожного или автомобильного груза).

Чтобы решить проблемы, которые можно решить, в большинстве случаев необходимо упростить временную зависимость для некоторых частей системы. Во-первых, в некоторых случаях могут быть исключены краткосрочные колебания потока энергии источника. Это, конечно, возможно, если само преобразовательное устройство нечувствительно к колебаниям достаточно высокой частоты. Это может быть связано с инерцией вращающейся массы преобразователя энергии ветра или постоянной времени изменения температуры в пластине абсорбера (а также в циркулирующей жидкости) солнечного коллектора тепла.Это также может быть правильным приближением, если краткосрочные изменения потока энергии от источника можно рассматривать как случайные, и если система сбора состоит из большого количества отдельных блоков, размещенных таким образом, чтобы не было согласованности в флуктуирующих входных сигналах. можно ожидать.

Во-вторых, характеристики устройств преобразования часто можно адекватно описать в терминах квазистационарного приближения. Это состоит из расчета мгновенного выхода энергии из преобразователя на основе мгновенного входа энергии, как если бы этот входной поток был постоянным, т. е.е. выполнение стационарного расчета для каждого момента времени. Это исключает оценку возможной временной задержки между входным и выходным потоками. Если прочное механическое соединение передает энергию через преобразователь (например, соединения ротор-вал-редуктор-электрогенератор в преобразователе энергии ветра с горизонтальной осью), пренебрежение временными задержками является значимым приближением. Это также может быть применимо для многих случаев нежесткого переноса (например, текучей средой), если краткосрочные корреляции между потоком источника и вариациями нагрузки не являются существенными (что они редко связаны с возобновляемыми источниками энергии).По той же причине временными задержками передачи часто можно пренебречь. Поток, полученный в точках нагрузки, может быть задержан на секунды или даже минуты относительно исходного потока, не влияя ни на один из соответствующих критериев производительности системы.

С другой стороны, задержки, вызванные наличием в системе накопителей энергии, являются существенными особенностями, которыми нельзя и не следует пренебрегать. Таким образом, запоминающие устройства должны характеризоваться зависящим от времени уровнем запасенной энергии, а входной и выходной потоки, как правило, не будут идентичными.Количество энергии W ( S i ), накопленное в накопителе S i , можно определить из дифференциального уравнения вида

(6.1) dW (Si) dt = ∑jEji− + ∑kEik −− Eiloss,

или из соответствующего интегрального уравнения. Отдельные члены в двух выражениях, включающих суммирование в правой части (6.1), представляют потоки энергии от преобразователей к запоминающим устройствам и от них. Срок потерь Eiloss может зависеть от входящих и исходящих потоков и от абсолютного количества энергии, хранящейся в рассматриваемом накопителе, W ( S i ).

На практике моделирование выполняется путем вычисления всех соответствующих величин для дискретных значений временной переменной и определения содержания накопленной энергии путем замены интеграла по времени (6.1) суммированием по рассматриваемым дискретным моментам времени. Эта процедура хорошо согласуется с «приближением квазистационарного состояния», которое на каждом шаге интегрирования позволяет вычислять выходы преобразователя (некоторые из которых служат в качестве входов накопителя Eji +) для заданных входов возобновляемой энергии, а также позволяет вычислять процессы преобразования, связанные с хранилищами, и потоки энергии Eij-, которые должны быть извлечены из устройств хранения, чтобы удовлетворить потребности в зонах загрузки.Если пренебречь временем, необходимым для преобразования и передачи, можно выполнить закрытый расчет для каждого шага интегрирования по времени. Взаимозависимость входов и выходов накопителя, а также первичного преобразования от системных переменных в целом (например, зависимость производительности коллектора от температуры накопителя для плоского солнечного коллектора) может привести к довольно сложным расчетам на каждом временном шаге, например: решение нелинейных уравнений итерационными процедурами (раздел 4.2.1).

Если конечными временами передачи нельзя пренебречь, они могут быть включены в первом приближении путем введения простых постоянных задержек, так что оценки на временном шаге мес зависят от значений определенных системных переменных на более ранних временных шагах, m - d , где d - задержка в единицах временных шагов.Временные шаги не обязательно должны быть одинаковой длины, но могут быть последовательно оптимизированы для получения желаемой точности с минимальным количеством временных шагов стандартными математическими методами (см., Например, Patten, 1971, 1972).

Целью моделирования может быть оптимизация производительности или компоновки системы. В первом случае предполагается, что компоненты системы фиксированы, и оптимизация направлена ​​на поиск наилучшей стратегии управления, то есть определение того, как лучше всего использовать имеющуюся систему («оптимизация диспетчеризации»).В системе преобразования с несколькими входами и выходами это включает в себя выбор, какой из нескольких преобразователей использовать для удовлетворения каждой нагрузки, и настройку входов преобразователей в тех случаях, когда это возможно (например, биотопливо и гидроэлектростанции на основе водохранилищ в отличие от ветровых и солнечная радиация). Для оптимизации системы структура системы преобразования также может быть изменена с учетом временных задержек при внедрении изменений, и производительность в течение некоторого длительного периода может быть предметом оптимизации.Для простых систем (без множества входов или выходов от устройств) линейное программирование может обеспечить гарантированное оптимальное распределение существующих устройств, но в общем случае невозможно доказать существование оптимума. Тем не менее, есть систематические способы подхода к проблеме оптимизации, например с помощью метода наискорейшего спуска для нахождения наименьшего минимума сложной функции в сочетании с некоторой схемой, позволяющей избежать неглубоких вторичных минимумов функции, которую необходимо минимизировать (Sørensen, 1996a).

Новый тип модулятора для будущего передачи данных - ScienceDaily

В феврале 1880 года в своей лаборатории в Вашингтоне американский изобретатель Александр Грэм Белл разработал устройство, которое он сам назвал своим величайшим достижением, даже большим, чем телефон: "фотофон". Идея Белла передавать произносимые слова на большие расстояния с помощью света была предшественницей технологии, без которой современный Интернет был бы немыслим. Сегодня огромные объемы данных передаются с невероятной скоростью по оптоволоконным кабелям в виде световых импульсов.Для этого они сначала должны быть преобразованы из электрических сигналов, которые используются компьютерами и телефонами, в оптические сигналы. Во времена Белла это было простое очень тонкое зеркало, которое превращало звуковые волны в модулированный свет. Современные электрооптические модуляторы более сложны, но у них есть одна общая черта с их далеким предком: в несколько сантиметров они все еще довольно большие, особенно по сравнению с электронными устройствами, которые могут быть всего лишь несколько микрометров.

В основополагающей статье в научном журнале Nature Photonics Юрг Лейтхольд, профессор фотоники и коммуникаций в ETH Zurich, и его коллеги теперь представляют новый модулятор, который в сто раз меньше и который, следовательно, может быть легко интегрирован в электронные схемы.Более того, новый модулятор значительно дешевле и быстрее обычных моделей, а также потребляет гораздо меньше энергии.

Плазмон-трюк

Для этой ловкости рук исследователи во главе с Лейтхольдом и его докторантом Кристианом Хаффнером, которые участвовали в разработке модулятора, используют технический прием. Чтобы построить минимально возможный модулятор, им сначала нужно сфокусировать световой луч, интенсивность которого они хотят модулировать, в очень маленький объем.Однако законы оптики гласят, что такой объем не может быть меньше длины волны самого света. В современных телекоммуникациях используется лазерный свет с длиной волны полтора микрометра, что, соответственно, является нижним пределом размера модулятора.

Чтобы преодолеть этот предел и сделать устройство еще меньше, свет сначала превращается в так называемые поверхностные плазмон-поляритоны. Плазмон-поляритоны - это комбинация электромагнитных полей и электронов, распространяющихся по поверхности металлической полосы.В конце полосы они снова превращаются в свет. Преимущество этого обходного пути состоит в том, что плазмон-поляритоны могут быть заключены в гораздо меньшее пространство, чем свет, из которого они возникли.

Показатель преломления изменен снаружи

Чтобы контролировать мощность света, выходящего из устройства, и, таким образом, создавать импульсы, необходимые для передачи данных, исследователи используют принцип работы интерферометра. Например, лазерный луч может быть разделен на два плеча с помощью светоделителя и рекомбинирован с помощью устройства объединения лучей.Световые волны затем перекрываются (они «интерферируют») и усиливают или ослабляют друг друга, в зависимости от того, как их относительное состояние фазы в двух плечах интерферометра. Изменение фазы может быть результатом разницы в показателе преломления, который определяет скорость волн. Если одно плечо содержит материал, показатель преломления которого может быть изменен извне, относительной фазой двух волн можно управлять, и, следовательно, интерферометр можно использовать в качестве модулятора света.

В модуляторе, разработанном исследователями ETH, через интерферометр шириной всего полмикрона проходят не световые пучки, а плазмон-поляритоны.Путем подачи напряжения можно изменять показатель преломления и, следовательно, скорость плазмонов в одном плече интерферометра, что, в свою очередь, изменяет их амплитуду колебаний на выходе. После этого плазмоны повторно преобразуются в свет, который подается в оптоволоконный кабель для дальнейшей передачи.

Более быстрая связь с меньшим энергопотреблением

Модулятор, построенный Лейтхольдом и его коллегами, имеет сразу несколько преимуществ. «Он невероятно маленький и простой, и, кроме того, это самый дешевый модулятор из когда-либо созданных», - объясняет Лейтхолд.И это просто, состоящее из слоя золота на стекле толщиной всего 150 нанометров и органического материала, показатель преломления которого изменяется при приложении электрического напряжения и, таким образом, модулирует плазмоны внутри интерферометра. Поскольку такой модулятор намного меньше обычных устройств, он потребляет очень мало энергии - всего несколько тысячных ватт при скорости передачи данных 70 гигабит в секунду. Это соответствует всего лишь сотой доли потребления коммерческих моделей.

В этом смысле он способствует защите окружающей среды, учитывая, что количество энергии, используемой во всем мире для передачи данных, является значительным - в конце концов, модуляторы есть в каждой отдельной оптоволоконной линии. С каждым годом все большие объемы данных необходимо передавать со все большей скоростью, что приводит к увеличению потребления энергии. Поэтому стократная экономия энергии была бы более чем желанной. «Наш модулятор обеспечивает большую коммуникацию с меньшим энергопотреблением», как вкратце выразился профессор ETH.В настоящее время надежность модулятора проходит длительные испытания, что является важным шагом на пути к его коммерческому использованию.

История Источник:

Материалы предоставлены ETH Zurich . Оригинал написан Фабио Бергамином. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Системы беспроводной передачи видео | B&H Photo Video

Откройте для себя мир беспроводной связи HDMI

Системы беспроводной связи HDMI (мультимедийный интерфейс высокой четкости) предлагают вам возможность захватывать, передавать и удаленно просматривать видеотрансляции без использования кабелей.Эти системы, состоящие из беспроводных передатчиков и приемников HDMI, идеально подходят для видеопроизводителей и кинематографистов, которым требуется гибкость в размещении камеры. Они также популярны для использования в системах наблюдения, где вы можете размещать камеры видеонаблюдения в любом месте.

Каковы преимущества беспроводных систем HDMI?

Используя беспроводные передатчики и приемники HDMI, производители видео могут избежать дорогостоящей и трудоемкой прокладки кабелей. Кроме того, прокладка кабелей может быть затруднена из-за больших расстояний и препятствий, таких как стены, заборы, потолки, группы людей и т. Д.Фактически, в определенных ситуациях переход на беспроводную связь является единственным жизнеспособным вариантом. Еще одним большим плюсом является то, что отсутствие кабелей также способствует безопасности студий и других мест.

Хотя одним из вариантов является хранение записей во внутренней памяти, например на картах памяти, продюсеры и другие лица часто требуют просмотра видеозаписи в реальном времени. В то же время эти беспроводные телевизионные передатчики предлагают операторам свободу движений и простоту перемещения.

Что такое видеопередатчик?

Беспроводные передатчики HDMI - это компоненты профессиональных видеокамер и кинокамер, которые работают для трансляции видеосигнала с камеры на видеоприемник HDMI, который выводит поток на монитор, записывающее устройство или портативное устройство, такое как планшет.Большинство передатчиков предлагают выбор частот и типов сигналов, таких как NTSC, PAL и SECAM.

Одним из ключевых компонентов является блок управления камерой (CCU), который обеспечивает питание камеры и обработку сигналов. Он также позволяет дистанционно управлять определенными настройками камеры для использования в режиме громкой связи. Другие функции видеосистем HDMI могут включать в себя управление бытовой электроникой (CEC), позволяющее управлять издалека с помощью протокола дистанционного управления (RCP). Используя профессиональные видеоустройства RCP и аксессуары, операторы могут использовать телевизоры с поддержкой CEC для управления устройствами через MHL (Mobile High-Definition Link).

Как работает видеопередатчик?

Беспроводные видеопередатчики принимают выходной сигнал видеокамеры и транслируют его на базовую станцию. Wi-Fi - самый распространенный способ передачи данных. Это очень удобно, так как на таких предметах, как планшеты он уже есть. Другой вариант, который полезен для передачи на более короткие расстояния, - это использование адаптеров Bluetooth. Однако во многих высокопроизводительных системах используются микроволны, которые могут легко проходить через различные препятствия, такие как стены, и обеспечивают более стабильный сигнал.Это особенно важно для передачи больших объемов данных видео высокой четкости.

Что такое видеоприемник?

Приемники HDMI принимают сигнал от передатчика и выводят его на базовую станцию. Передатчики и приемники часто идут в комплекте. Если сигнал проходит через Wi-Fi, вы можете использовать любое совместимое устройство, например ноутбук или смартфон, в качестве приемника.

Откройте для себя высококачественную линейку беспроводных передатчиков и приемников HDMI, а также полный спектр профессиональных видео CCU и базовых станций в B&H Photo and Video.

Передача данных - параллельная или последовательная передача

Что такое передача данных?

Передача данных относится к процессу передачи данных между двумя или более цифровыми устройствами. Данные передаются от одного устройства к другому в аналоговом или цифровом формате. По сути, передача данных позволяет устройствам или компонентам внутри устройств общаться друг с другом.

Как работает передача данных между цифровыми устройствами?

Данные передаются в виде битов между двумя или более цифровыми устройствами.Для передачи данных между цифровыми устройствами используются два метода: последовательная передача и параллельная передача. Последовательная передача данных отправляет биты данных один за другим по одному каналу. Параллельная передача данных отправляет несколько битов данных одновременно по нескольким каналам.

Что такое последовательная передача?

Когда данные отправляются или принимаются с использованием последовательной передачи данных, биты данных организованы в определенном порядке, так как они могут быть отправлены только один за другим.Порядок битов данных важен, поскольку он определяет, как будет организована передача при ее получении. Он рассматривается как надежный метод передачи данных, поскольку бит данных отправляется только в том случае, если предыдущий бит данных уже был получен.

Пример последовательной передачи данных

Последовательная передача имеет две классификации: асинхронную и синхронную.

Асинхронная последовательная передача
Биты данных могут быть отправлены в любой момент времени.Стоповые и стартовые биты используются между байтами данных для синхронизации передатчика и приемника и для обеспечения правильной передачи данных. Время между отправкой и получением битов данных не является постоянным, поэтому для обеспечения времени между передачами используются промежутки.

Преимущество использования асинхронного метода заключается в том, что не требуется синхронизации между передатчиком и приемником. Это также более рентабельный метод. Недостатком является то, что передача данных может быть медленнее, но это не всегда так.

Синхронная последовательная передача
Биты данных передаются в виде непрерывного потока во времени с главными часами. Передатчик и приемник данных работают с синхронизированной тактовой частотой; поэтому стартовые биты, стоповые биты и промежутки не используются. Это означает, что данные перемещаются быстрее, а ошибки синхронизации менее часты, поскольку время передатчика и приемника синхронизировано. Однако точность данных во многом зависит от правильной синхронизации времени между устройствами.По сравнению с асинхронной последовательной передачей этот метод обычно дороже.

Когда для отправки данных используется последовательная передача?

Последовательная передача обычно используется для передачи данных на большие расстояния. Он также используется в случаях, когда объем отправляемых данных относительно невелик. Он обеспечивает сохранение целостности данных, поскольку передает биты данных в определенном порядке, один за другим. Таким образом, биты данных принимаются синхронно друг с другом.

Что такое параллельная передача?

Когда данные отправляются с использованием параллельной передачи данных, несколько битов данных передаются по нескольким каналам одновременно.Это означает, что данные можно отправлять намного быстрее, чем при использовании методов последовательной передачи.

Пример параллельной передачи данных

Учитывая, что несколько битов передаются по нескольким каналам одновременно, порядок получения битовой строки может зависеть от различных условий, таких как близость к источнику данных, местоположение пользователя, и доступность полосы пропускания. Ниже можно увидеть два примера параллельных интерфейсов. В первом параллельном интерфейсе данные отправляются и принимаются в правильном порядке.Во втором параллельном интерфейсе данные отправляются в правильном порядке, но некоторые биты были получены быстрее, чем другие.

Пример параллельной передачи - данные получены правильно


Пример параллельной передачи - данные получены неправильно


Преимущества и недостатки использования параллельной передачи данных

Основными преимуществами параллельной передачи перед последовательной передачей являются:

  • проще программировать;
  • , и данные отправляются быстрее.

Хотя параллельная передача позволяет передавать данные быстрее, для нее требуется больше каналов передачи, чем при последовательной передаче. Это означает, что биты данных могут быть рассинхронизированы в зависимости от расстояния передачи и скорости загрузки каждого бита. Простым примером того, где это можно увидеть, является вызов передачи голоса по IP (VOIP), когда заметны искажения или помехи. Это также можно увидеть, когда в видеопотоке есть пропуски или помехи.

Когда используется параллельная передача для отправки данных?

Параллельная передача используется, когда:

  • отправляется большой объем данных;
  • отправляемые данные чувствительны ко времени;
  • , и данные нужно отправить быстро.

Сценарий, в котором для отправки данных используется параллельная передача, - это потоковое видео. Когда видео передается зрителю, биты должны приниматься быстро, чтобы предотвратить приостановку или буферизацию видео. Потоковое видео также требует передачи больших объемов данных. Отправляемые данные также чувствительны ко времени, поскольку медленные потоки данных ухудшают восприятие зрителем.

QUANTIL предоставляет решения для ускорения высокоскоростной передачи данных, потокового видео в реальном времени, видео по запросу (VOD), загружаемого контента и веб-сайтов, включая мобильные веб-сайты.Если вы хотите узнать больше о том, как мы доставляем данные, вы можете задать свои вопросы нашей команде в Твиттере на @Team_QUANTIL.

Лаура Меллон присоединилась к компании QUANTIL в апреле 2016 года в качестве менеджера по контент-маркетингу. Она работает с внутренними и внешними профильными экспертами (МСП) для разработки информативного контента о продуктах CDN.

Установите пользовательское содержимое вкладки HTML для автора на странице своего профиля

HOKUYO AUTOMATIC CO., LTD.

  • Политика конфиденциальности
  • Карта сайта
  • Япония
  • Корея
  • США
Поиск продукта
2021-04-27
Уведомление о закрытии праздничных дней "Золотая неделя"
2021-04-06
北 阳 在 中国 正式 成立 客户 服务 中心
2020-09-30
"Counter" Уведомление о прекращении производства
2020-08-07
Уведомление о закрытии в праздничные дни (8–16 августа)
2020-02-18
MODEX 2020 (9 - 12 марта)
2019-12-24
Уведомление о новогодних праздниках
2019-05-15
TOC Europe 2019 (18-20 июня Роттердам)
2019-05-15
ICRA2019 (20-24 мая, Монреаль, Канада)

Сканирующий дальномер

UST-10 / 20LX
Самый маленький и легкий в своем роде.
Легкость всего 130 г позволяет легко ...

Сканирующий дальномер

UAM-05LP-T301 / T301C
Датчик безопасности
Компактный д ...

Сканирующий дальномер

YVT-35LX-F0 ​​/ FK
3D LRF
3D-дальномер сканирования. ...

Сканирующий дальномер

UST-05LX
Новая модель: Дистанционный тип вывода серии UST-05.
Модернизирован более широким детектором ...

Сканирующий дальномер

URM-40LC-EWT
НОВАЯ МОДЕЛЬ
Новый диапазон сканирования 2D ...

Фотоэлектрический переключатель

PGL-050W3 / 180W3
НОВИНКА 180 м Расстояние (максимальное)
...

Сканирующий дальномер

УСТ-10 / 20ЛН
Диапазон сканирования 10 м и 20 м и компактный!
Улучшен с более широким диапазоном обнаружения...

Сканирующий дальномер

UGM-50LXP / UGM-50LXN
Макс. расстояние 120 м для улицы. ...

Сканирующий дальномер

UGM-50LAP / UGM-50LAN
Макс. расстояние 120 м для улицы.
Площадь ...

Сканирующий дальномер

UST-30LX
Уличная модель малого размера
Самый маленький и легкий в своем роде.
...

ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА (ID)
Пароль
Сохранить данные

Забыли пароль?

  • ДОМ
  • О нас
  • Продукты
  • Загрузки
  • О членстве
  • Войти
  • Регистрация
  • Свяжитесь с нами
  • Условия использования
  • Карта сайта
  • Политика конфиденциальности
    Авторские права © 2014 HOKUYO AUTOMATIC CO., ООО Все права защищены.

    Двунаправленная передача оптического сигнала между двумя идентичными устройствами с использованием перовскитных диодов

  • 1.

    Shi, Z. et al. Переносная монолитная фотонная схема iii – нитрида для многофункциональной оптоэлектроники. Заявл. Phys. Lett. 111 , 241104 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 2.

    Jiang, Y. et al. Функциональность одновременного обнаружения света несколькими диодами InGaN / GaN с квантовыми ямами. IEEE Electron Device Lett. 38 , 1684–1687 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 3.

    Кларк Дж. И Ланзани Г. Органическая фотоника для связи. Нат. Фотоника 4 , 438–446 (2010).

    Артикул Google Scholar

  • 4.

    Клаук, Х. Органическая электроника: материалы, производство и применение (Wiley, 2006).

  • 5.

    Муччини, М. Светлое будущее для органических полевых транзисторов. Нат. Матер. 5 , 605–613 (2006).

    Артикул Google Scholar

  • 6.

    Ширасаки Ю., Супран Г. Дж., Бавенди М. Г. и Булович В. Появление светоизлучающих технологий на основе коллоидных квантовых точек. Нат. Фотоника 7 , 13–23 (2013).

    Артикул Google Scholar

  • 7.

    Гарсия Де Аркер, Ф. П., Армин, А., Мередит, П. и Сарджент, Э. Х. Полупроводники, обработанные на растворе, для фотоприемников нового поколения. Нат. Rev. Mater. 2 , 16100 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 8.

    Zhang, G. et al. Высокоэффективный фотоэлектрический диод на основе органического ультрафиолетового фотодетектора и сильная электролюминесценция, возникающая в результате чистого эксиплексного излучения. Org. Электрон.Phys. Матер. Прил. 10 , 352–356 (2009).

    Google Scholar

  • 9.

    Али Ф., Периасами Н., Патанкар М. П. и Нарасимхан К. Л. Интегрированный органический синий светодиод и видимый слепой УФ-фотодетектор. J. Phys. Chem. С 115 , 2462–2469 (2011).

    Артикул Google Scholar

  • 10.

    Yoshino, K. et al. Заметное усиление фотопроводимости и тушение люминесценции в поли (2,5-диалкокси- p -фениленвинилен) при легировании C 60 . Jpn J. Appl. Phys. 32 , L357 – L360 (1993).

    Артикул Google Scholar

  • 11.

    Mashford, B.S. et al. Высокоэффективные светоизлучающие устройства на квантовых точках с улучшенной инжекцией заряда. Нат. Фотоника 7 , 407–412 (2013).

    Артикул Google Scholar

  • 12.

    Dai, X. et al. Реалистичные высокопроизводительные светодиоды на основе квантовых точек. Nature 515 , 96–99 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 13.

    Oh, N. et al. Светочувствительные светодиоды с двойным гетеропереходом и наностержнями для дисплеев. Наука 355 , 616–619 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 14.

    Эртель Д. К., Бавенди М. Г., Аранго А. К. и Булович В. Фотодетекторы на основе обработанных пленок квантовых точек CdSe. Заявл. Phys. Lett. 87 , 213505 (2005).

    Артикул Google Scholar

  • 15.

    Clifford, J. P. et al. Быстрые, чувствительные и спектрально настраиваемые фотодетекторы на основе коллоидных квантовых точек. Нат. Nanotechnol. 4 , 40–44 (2009).

    Артикул Google Scholar

  • 16.

    Tan, Z. K. et al. Яркие светодиоды на основе металлоорганического перовскита. Нат. Nanotechnol. 9 , 687–692 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 17.

    Сазерленд Б. Р. и Сарджент Э. Х. Перовскитные фотонные источники. Нат. Фотоника 10 , 295–302 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 18.

    Dou, L. et al. Обработанные на растворе гибридные перовскитовые фотоприемники с высокой детектирующей способностью. Нат. Commun. 5 , 5404 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 19.

    Feng, J. et al. Монокристаллические слоистые металлогалогенные перовскитные нанопроволоки для сверхчувствительных фотоприемников. Нат. Электрон. 1 , 404–410 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 20.

    Фанг, Й. и Хуанг, Дж. Устранение слабого света субпиковатт на квадратный сантиметр гибридными перовскитными фотодетекторами, обеспечиваемыми шумоподавлением. Adv. Матер. 27 , 2804–2810 (2015).

    Артикул Google Scholar

  • 21.

    Shen, L. et al. Гибридный перовскитовый фотодетектор с автономным питанием и субнаносекундным откликом для определения времени жизни фотолюминесценции с временным разрешением. Adv. Матер. 28 , 10794–10800 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 22.

    Bao, C. et al. Малошумящие фотоприемники с большим линейным динамическим диапазоном на основе тонких монокристаллов гибридного перовскита. Adv. Матер. 29 , 1703209 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 23.

    Bao, C. et al. Высокопроизводительные и стабильные фотодетекторы на основе полностью неорганических галогенидов металлов и перовскита для приложений оптической связи. Adv. Матер. 30 , 1803422 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 24.

    Wang, N. et al. Перовскитовые светодиоды на основе самоорганизующихся множественных квантовых ям с обработкой раствора. Нат. Фотоника 10 , 699–704 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 25.

    Chiba, T. et al. Анионообменные квантовые точки красного перовскита с солями йода аммония для высокоэффективных светоизлучающих устройств. Нат. Фотоника 12 , 681–687 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 26.

    Zhao, B. et al. Высокоэффективные светодиоды с объемной гетероструктурой перовскит – полимер. Нат. Фотоника 12 , 783–789 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 27.

    Cao, Y. et al. Перовскитовые светодиоды на основе спонтанно образующихся структур субмикронного размера. Природа 562 , 249–253 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 28.

    Lin, K. et al. Перовскитовые светодиоды с внешним квантовым выходом более 20%. Природа 562 , 245–248 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 29.

    Xu, W. et al. Рациональная молекулярная пассивация для высокоэффективных перовскитовых светодиодов. Нат. Фотоника 13 , 418–424 (2019).

    Артикул Google Scholar

  • 30.

    Deschler, F. et al. Высокая эффективность фотолюминесценции и генерация с оптической накачкой в ​​полупроводниках на основе смешанных галогенидов перовскита, обработанных на растворе. J. Phys. Chem. Lett. 5 , 1421–1426 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 31.

    Xing, G. et al. Перовскиты с перестраиваемой длиной волны, обработанные низкотемпературными растворами, для генерации. Нат. Матер. 13 , 476–480 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 32.

    Stranks, S. D. et al. Длина диффузии электронов и дырок превышает 1 микрометр в металлоорганическом тригалогенидном перовскитном поглотителе. Наука 342 , 341–344 (2013).

    Артикул Google Scholar

  • 33.

    Le, Q., Van, Jang, H. W. & Kim, S.-Y. Последние достижения в области высокоэффективных галогенидных перовскитных светодиодов: обзор и перспективы. Малые методы 2 , 1700419 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 34.

    Yuan, M. et al. Энергетические воронки из перовскита для эффективных светодиодов. Нат. Nanotechnol. 11 , 872–877 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 35.

    Wei, M. et al. Сверхбыстрая узкополосная маршрутизация экситонов внутри слоистых перовскитных нанопластинок позволяет создавать люминесцентные солнечные концентраторы с низкими потерями. Нат. Энергетика 4 , 197–205 (2019).

    Артикул Google Scholar

  • 36.

    Liao, C. L., Chang, Y. F., Ho, C. L. & Wu, M. C. Высокоскоростные синие светодиоды на основе GaN с распределяющим ток слоем из ZnO, легированного галлием. IEEE Electron Device Lett. 34 , 611–613 (2013).

    Артикул Google Scholar

  • 37.

    Ляо, К.Л., Хо, С. Л., Чанг, Ю. Ф., Ву, К. Х. и Ву, М. С. Высокоскоростные светодиоды, излучающие на длине волны 500 нм с полосой модуляции 463 МГц. IEEE Electron Device Lett. 35 , 563–565 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 38.

    Ким, Дж. С., Каджи, Х. и Омори, Ю. Характеристики оптического отклика в красных органических светодиодах с использованием системы двух примесей для применения в устройствах оптической связи. Тонкие твердые пленки 499 , 343–348 (2006).

    Артикул Google Scholar

  • 39.

    Барлоу И. А., Креузис Т. и Лидзи Д. Г. Модуляция высокоскоростной электролюминесценции светоизлучающего диода из сопряженного полимера. Заявл. Phys. Lett. 94 , 243301 (2009).

    Артикул Google Scholar

  • 40.

    Bowring, A. R., Бертолуцци, Л., О’Реган, Б. К. и МакГихи, М. Д. Обратное смещение галогенидных перовскитных солнечных элементов. Adv. Energy Mater. 8 , 1702365 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 41.

    Lochner, C.M., Khan, Y., Pierre, A. & Arias, A.C. Полностью органический оптоэлектронный датчик для пульсоксиметрии. Нат. Commun. 5 , 5745 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 42.

    Gong, S. et al. Переносной и высокочувствительный датчик давления с ультратонкими золотыми нанопроводами. Нат. Commun. 5 , 3132 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 43.

    Йокота, Н., Нисака, К., Ясака, Х. и Икеда, К. Модуляция спиновой поляризации для высокоскоростных лазеров с вертикальным резонатором, излучающих поверхность. Заявл. Phys. Lett. 113 , 171102 (2018).

    Артикул Google Scholar

  • 44.

    Ferreira, R. X. G. et al. Микро-светодиоды на основе GaN с высокой пропускной способностью для передачи данных в видимом свете со скоростью до нескольких Гбит / с. IEEE Photonics Technol. Lett. 28 , 2023–2026 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 45.

    Симидзу, Н., Ватанабе, Н., Фурута, Т. и Ишибаши, Т. Фотодиод InP – InGaAs с одинарной бегущей несущей с улучшенной полосой пропускания 3 дБ более 150 ГГц. IEEE Photonics Technol. Lett. 10 , 412–414 (1998).

    Артикул Google Scholar

  • Colo. FD выиграла грант на покупку устройства передачи данных для кардиомониторов

    Алексис Смит
    Вождь пуэбло, штат Колорадо,

    PUEBLO WEST, Colo. - Пожарная служба Pueblo West получает новое медицинское оборудование, которое устранит простои пациентов с сердечными заболеваниями благодаря гранту от Женской лиги Pueblo West.

    Программное обеспечение Titan III Wifi Gateway позволяет врачам скорой помощи передавать данные сердечного ритма в больницу, сказал начальник пожарной охраны Брайан Казерта.

    Пожарная служба Пуэбло-Уэст получила грант от Женской лиги Пуэбло-Уэст на покупку программного обеспечения, которое поможет ускорить оказание помощи пациентам с сердечными заболеваниями.(Фото / Пуэбло-Уэст, Колорадо)

    «Это не оборудование для обнаружения», - заметил Казерта. «Но это дает нам возможность брать информацию, которую кардиомонитор действительно собирает, и транспортировать ее вместе с пациентом в больницу».

    Портативный аксессуар для беспроводной передачи данных, Titan III обеспечивает безопасную передачу данных пациента и не виден другим устройствам в сети Wi-Fi, что предотвращает попытки несанкционированного подключения.

    Это устройство подключается к точке доступа в сети Wi-Fi только тогда, когда необходимо передать данные, а затем отключается через короткое время после завершения передачи, что повышает уровень безопасности системы.

    Это оборудование, по словам Казерты, существует уже много лет, но у департамента не было достаточно средств для его приобретения.

    «Это придумали наши фельдшеры более года назад», - сказал Казерта.«Желая потенциально рассмотреть возможность (добавления оборудования в отдел) и с помощью гранта, предоставленного Женской лигой, мы теперь можем приобрести его и установить на трех различных элементах оборудования».

    Titan III полезен для общества, отметил Казерта, поскольку он предоставляет данные, которые могут иметь решающее значение для определения проблемы с сердцем у пациента, и делает их более доступными для врачей и медсестер, когда пациент прибывает в отделение неотложной помощи.

    Казерта заявила, что из-за 30-дневного срока выполнения заказов на Titan III отдел должен иметь оборудование, доступное для использования в течение следующих нескольких месяцев.

    По словам Казерта, без пожертвования отдел все равно был бы на шаг назад от того, что может предложить технология.

    «Суть в том, что женская лига Пуэбло-Уэст снова активизировалась, чтобы помочь улучшить наше сообщество», - сказал Казерта.«Пожертвование на приобретение этого оборудования для наших парамедиков бесценно для их жизненно важных навыков и возможности для нас обеспечить хороший уход за пациентами. С точки зрения сообщества, это очень ценный инструмент, который нам очень повезло. . "

    ___

    (c) 2021 Вождь Пуэбло (Пуэбло, Колорадо)

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *