5 ve 6 vitesli şanzımanlar neden farklı dişli oranlarına ihtiyaç duyar?


15

2013 Subaru WRX cihazımın 5 vitesli bir manueli var ve otoyolda yolculuk ederken 6. vitese sahip olmasını istiyorum.

Bir arkadaşımın 6 vitesli bir manuel ile 2012 Subaru STI'sı var ve aynı hızlara ulaşmak için arabasının viteslerden daha hızlı geçtiğini fark ettim.

3300-3500 RPM'de WRX, 2800-3000'e daha düşük RPM'lere ek bir dişli eklerken aynı 5 vitesli dişli oranlarını koruyarak daha iyi gaz kilometre performansı elde edemez mi?


1
Benim WRX'im 2004'tür. Dişli oranlarımız temelde aynıdır ve aynı şey çalışma yolunda köprüden aşağı iniyordu. Yine de beşinci seviyeden çıkmak beni tersine çevirir, bu kötü olur. ;-)
Bob Cross

Yanıtlar:


22

tl; dr: farklı dişli oranları hata değil bir özelliktir. Bazı arabalar hızlanma için daha fazla vites kullanır, bazıları ise daha iyi gaz kilometresi için kullanır. Her ikisini de yapamazsınız.

3300-3500 RPM'de WRX, 2800-3000'e daha düşük RPM'lere ek bir dişli eklerken aynı 5 vitesli dişli oranlarını koruyarak daha iyi gaz kilometre performansı elde edemez mi?

Şanzımanlarda klasik takası açığa çıkardınız. Tekerleklerin dönme hareketine dönüşmesi için motorun dönme hareketini elde etmek istiyoruz. Ne yazık ki, motorun maksimum dönüş hızı vardır (kırmızı çizgi bir nedenden dolayı oradadır).

Şanzımandaki dişliler gerçekten dönme hızı denklemindeki çarpanlardır.

İlk olarak, bir resim:

Bu görüntüde, daha büyük dişli A'nın (motor tarafından sürülüyor) daha küçük dişli B'yi (tekerlekleri döndürmek için kullanılır) kullandığını görebilirsiniz. Evet, bu vitesten sonra daha fazla bit olduğunu biliyorum, ancak tartışma uğruna son sürücüleri vb. Unutalım.

Düşük dişli oranına sahip bir animasyonlu GIF.

Bu örnekte, A dişlisinin her dönüşünün iki vites B dönüşü ile sonuçlandığını görebilirsiniz. Bu, 1: 2 veya 0,5 dişli oranına dönüşür. Arabanızda bu dişli varsa, karayolu üzerinde çok düşük devirlerde seyir (ama asla bir tepeye kalkmak!).

Tekrar söylüyorum, kelimelerle:

Düşük oranlı bir vites, otomobil lastiklerini her motor dönüşü için düşük sayıda döndürür. Yüksek bir oran, araç dönüşünü motor dönüşü başına birkaç kez döndürür. Böylece, üst uçtaki yüksek dişli oranı yüksek hıza izin verir. Ayrıca, otoyol hızlarında, motorun doğrusal metre yol başına daha az dönüş yaptığı anlamına gelir. Saniyede daha az devir == daha az benzin yandı.

Not: bazen "kısa" ve "uzun" dişlileri duyacaksınız. Kısa dişliler düşük hız dişlileridir (yüksek oranlı) ve uzun dişliler yüksek hızlardır (düşük oranlı). Terminolojinin bu ters çevrilmesi, aktarımları tartışmaya çalışmanın en büyük zevklerinden biridir.

Ancak, yüksek dişli oranının mekanik avantajı daha düşüktür. Bu, aracı hızlandırmanın daha zor olduğu anlamına gelir (otomobilin daha hızlı gitmesi için lastiklerin daha hızlı dönmesi gerekir). Yakıt tasarruflu dişli oranı da eğlenceli bir dişli oranı değildir (daha az fermuar).

Gerçekten hızlı bir şekilde hızlanmak istediğinizde, düşük vites oranları (beş hız yerine altı hız söyleyin) daha uzun süre daha yüksek mekanik avantajda kalmanızı sağlar.

Bununla birlikte, yakıt verimliliğine odaklanıyorsanız, beş hızlı bir şekilde etkili olanı alabilir ve otoyolda seyir için gerçekten düşük bir vites koyabilirsiniz. Bu mpg numaralarınızı alacak ama son derece eğlenceli olmayacak (turboyu döndürmek için gereken minimum devirlerin altında bile olabilirsiniz).

Söz konusu otomobillere geri dön:

WRX ve STI dişli oranlarına baktığımızda, WRX'in düşük bir birinci ve ikinci vitese sahip olduğu açıktır, böylece 60 mil / saate ulaşmak için sadece bir kez kaydırmanız gerekir. Bu tamamen 0-60 zamanı optimize etme çabasıdır (pazarlama. İç çekme). STI altı hızında, ilk beş dişlinin dişli oranları, WRX'in ilk dördünün dişli oranları arasında oldukça eşit aralıklıdır. Bu, CYBE'nin beş ve daha hızlı çalışmamız gereken birinci ve ikinci engelleri hissetmeyeceği anlamına gelir. STI'nın altıncı dişlisi bile WRX'in beşinci dişlisinden daha yüksek bir oran. Seyir o kadar rahat olmayacak ama 50 milden biraz daha yüksek bir hıza çıkabileceksiniz.


"karayolu yolculuğu için çok düşük bir vites koyun" Bu gerçekten yüksek bir vites olmamalı mı?
David Richerby

Eğlenceli gerçek: "Ancak, yakıt verimliliğine odaklanıyorsanız, etkili bir şekilde beş hızda bir şey alabilir ve otoyol gezisi için gerçekten düşük bir vites koyabilirsiniz. (turboyu döndürmek için gereken minimum devirlerin altında bile olabilirsiniz). " Bu, 5. nesil Legacy'de (2010-2014) bulunan manuel şanzımanı açıklar. LGT'mde "6 vitesli" bir el kitabım var, ancak gerçekten 6ncı vites için tipik bir WRX 5 hızı.
Ellesedil

1
Bilgiçlik taslağı: yüksek dişlilerin oranları düşüktür. Düşük dişliler yüksek oranlara sahiptir. Motor torkunu oranla çarparız ve motor devrini orana böleriz. Yüksek vitesler lastikleri motor devri başına daha fazla döndürürken, yüksek dişli oranları lastikleri devir başına daha az döndürür. Örneğin, 1300 RPM ve 50 ft-lbs torkta, ilk vitesimin ~ 13: 1 oranı (fark dahil), 650 ft-lbs'de tekerleklere 100 RPM (~ 7 mph) koyarken beşinci vitesimin ~ 3: 1 oranı 150 ft-lbs'ye 433 RPM (~ 30 mil / saat) hız koyar.
MichaelS

@MichaelS, doğru - telefonda soruları cevaplamanın zayıflığını ortaya çıkardınız.
Bob Cross

7

Çoğu araç sadece tek bir aşırı hıza sahip olacak, ikinci vitesten son vitese 1: 1 oranı (veya yakınında bir şey) olacak. Burada dikkat çeken şey, çift overdrive'a sahip Tremec 6 vitesli şanzımanlar (Camaro, Viper, Corvette, Mustang ve diğerlerinde kullanılır).

Daha fazla vitesin ana amacı, yakıt tasarrufu sağlamak için değiş tokuş için aracın tork / hp aralığında kalmasını sağlamaktır. Daha fazla vites, motorun en iyi daha küçük dev / dak aralığında çalışacak şekilde ayarlanabileceği anlamına gelir. Örneğin, daha fazla vites ile söz konusu devir aralığı 1000-3000 dev / dak yerine 1500-2250 dev / dak olabilir (normal işlemler için ... burada hareketli sürüşü hariç tutuyoruz ). Üretici daha küçük menzili ayarlarsa, daha iyi yakıt verimliliği sağlarken motordan daha fazla faydalanabilir. Daha geniş aralıkta motorun tüm aralıkta çalışabilmesi gerekir, bu nedenle uyum sağlamak için ayarın yapılması gerekir.

Çoğu araç, çift devir hızına sahip olmayacaktır, çünkü daha düşük RPM'lerde hızı korumak için tork yoktur. Daha yüksek devirlerde büyük hp çıkışına sahip olsa da, 70 + mil / saat hızda 1500 rpm'de sürüldüğünde bir otomobili başarıyla itmek için gereken torka sahip olmayan 4 silindirli bir motor göz önüne alındığında. Arabanın yayacağı bir vitesi düşürmesi gerekecek ya da motor, pedal üzerinde ezilen sürücü ile sıkışacaktı ... her ikisi de ilk etapta daha fazla vites olması amacını yenecekti ... yakıt sarfiyatı ve sürülebilirlik elde etmek için.


FYI, STI şanzıman iki "overdrive" dişlisine sahiptir: beşinci ve altıncı ikisi de 1: 1'den düşüktür. Ancak, her ikisi de WRX beşinci vitesinden daha uzundur
Bob Cross

1
@BobCross - 5. vites oranı 0.97: 1 ... teknik olarak aşırı hız olsa da fazla bir şey yapmıyor ... "( ya da buna yakın bir şey )" dememin sebebi bu . Üreticilerin neden 1: 1 oranlı dişliye sahip olmamaya başladığını bilmiyorum ... Bu, travestide çok daha fazla mühendislik ve daha fazla vites anlamına geliyor gibi görünüyor. 1: 1 kolaydır. Güç girişi = güç çıkışı.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

2

Spor odaklı (ve ağır çekici) araçların çoğunda, ekstra bir şanzıman dişlisinin noktası, motorun tork tepe noktası ile HP tepe noktası arasında çalışmasını sağlamaktır. Bu nedenle, temel model olan araçların çoğunda 5 vitesli bir manuel (veya 3 vitesli otomatik) bulunurken, daha sportif veya ağır hizmet versiyonları arasından daha fazla vites seçeneği olacaktır.
Birçok 6 vitesli şanzıman, 5 vitesli emsallerine kıyasla nispeten benzer 1. (belki de bir düşük) ve 6. vites (belki bir küçük) daha yüksek oranlara sahiptir. Efordan geçmek istiyorsanız, belirli bir motor hızında biraz daha hızlı gitmek için son sürüş oranını veya lastik boyutunu değiştirebilirsiniz.

Yarı kamyonlar 10-18 dişlilere sahiptir, çünkü maksimum tork elde etmek için sadece mükemmel RPM'de kalmaları ve bir sonraki vitese geçebilmeleri (kamyon yavaşlarken) ve yine de mükemmelliğe yakın olmaları gerekir . Yarı şanzımanlar genellikle arka arkaya 2 şanzımandır ve son şanzıman oranına çok dikkat edilir, böylece her iki şanzıman da 60mph'de 1: 1 viteste ve motor en yüksek yakıt verimliliği RPM'sinde olur. bir takım viteslerden geçmek zorunda, bazıları ısı olarak boşa harcanıyor ve 4. vites hariç her viteste çoğu şanzıman İKİ setten akmak zorunda. şimdi 2 şanzımanla çarpılıyor ve gücünüzün% 30'unu kolayca kaybedebilirsiniz. (ve dolayısıyla yakıt ekonomisi)

Son olarak, motorunuzun hızlı dönmediği için daha fazla yakıt tasarrufu olacağını garanti etmez. ve daha yüksek vitesler motor hızınızı azaltacaktır, ancak üzerindeki yükü artıracaktır ve bu da o kadar hızlı hızlanmayacaktır.

TANSTAAFL .. Ücretsiz öğle yemeği diye bir şey yok.


0

Eğer 20 vitesiniz varsa, gelen ve gelen dişliyi "eşleştirmek" için her dişliyi (oranı) "kısaltmanız" gerekir.

Böylece "küçük dişliler" den daha hızlı geçersiniz (daha fazla vites).

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.