Hajtáslánc

A jármű hajtásláncának feladata a haladáshoz szükséges vonó/tolóerő szükséglet biztosítása.

A hajtómotorban kerül sor a kémiai (üzemanyag), vagy az elektromos energia (akkumulátor, napelem) átalakítása mechanikai energiává. A hajtómotorok közül napjainkban az Otto- és a dízelmotorokat részesítik előnyben. Minden hajtógépnek van egy bizonyos fordulatszám tar-tománya, amelyet az üresjárati és a maximális fordulatszám határol. A teljesítmény és a forga-tónyomaték maximális értékei nem állnak rendelkezésre a teljes fordulatszám tartományban, csak résztartományokban (6.1.1. ábra). A hajtásláncban az áttételek biztosítják azt, hogy a forgatónyomaték megfeleljen a mindenkori vonóerő szükségletnek (6.1.2. ábra).

6.1.2. A hajtáslánc elemei

A hajtáslánc elemeinek az alábbi funkciókat kell teljesítenie:

 nyugalmi helyzet biztosítása járó motor esetén is,

 elindulás,

 forgatónyomaték és fordulatszám megváltoztatása,

 előre- és hátra való haladás lehetővé tétele,

 a hajtókerekek kanyarban való haladásakor különböző fordulatszámok lehetővé tétele,

 a hajtómotor üzemének fogyasztás és kipufogógáz szempontjából való optimalizálása.

Hajtásláncnak nevezik a gépjármű azon szerkezeti elemeinek összességét, amelyek a motor (M) «forgási munkáját» (a forgatónyomatékot) a hajtókerekekre átviszik. Az erőátvitel a kö-vetkező részekből áll:

 tengelykapcsoló (T), sebességváltó (V), osztómű (O) (összkerékhajtásnál), kardánten-gely (K),

 szöghajtás (DH), kiegyenlítőmű (D) és véghajtómű (H), nehézgépjárművek esetében kerék előtéthajtás.

A nyugalmi helyzetet, az elindulást és az erőfolyam megszakítását a tengelykapcsoló műkö-dése biztosítja. Induláskor a tengelykapcsoló csúszása hidalja át a motor és a hajtáslánc ele-mei közötti fordulatszám különbséget. Ha a különböző üzemállapotok sebességfokozat váltást igényelnek, a tengelykapcsoló választja szét a hajtásláncot a kapcsolási folyamat során. Au-tomata váltókban a hidrodinamikus váltó teszi lehetővé az elindulást, illetve a motornyoma-téknak és fordulatszámnak a vonóerő-igényhez illesztését.

A hajtás összáttétele, amennyiben további áttételi lépcsők nincsenek, a kerékhajtás állandó áttételének és a váltó változtatható áttételének szorzatából adódik. A váltóművek általában többfokozatú fogaskerék-hajtások vagy részben fokozatmentes hajtóművek.

A hajtásláncban többnyire két fajta fogaskerék-hajtómű fordul elő: homlok-fogaskerekes haj-tómű a kézi kapcsolású válhaj-tóműveknél, illetve bolygómű a terhelés függvényében kapcsoló automata váltóműveknél.

A kiegyenlítő funkciót betöltő differenciálmű különböző kerék-, illetve tengely-fordulatszámot tesz lehetővé kanyarmenetben és biztosítja a hajtónyomaték egyenletes elosz-tását. A differenciálzár csökkenti vagy meggátolja a kiegyenlítést az egyik kerék kipörgése esetén és a tapadó kereket nagyobb nyomatékkal hajtja.

6.1.1. ábra: A motorteljesítmény és forgatónyomaték jellemző értékei

6.1.2. ábra: Vonóerő-szükséglet (hiperbola) 6.1.3. Hajtástípusok

A következő hajtástípusok különböztethetők meg:

 standard elrendezés (hátsókerék-hajtás)

 farmotoros hajtás

 hátsókerék-hajtás középen elhelyezett motorral

 elsőkerék-hajtás vagy fronthajtás

 összkerékhajtás (első- és hátsókerék-hajtás) Standard elrendezés (6.1.3. ábra)

Elülső motorelrendezés, tengelykapcsoló (T), váltómű (V) vagy kuplung és váltómű helyett:

automata váltó, kardántengely (K), kerékhajtás (DH) a hátsó tengelyen.

6.1.3. ábra: Hátsókerék-hajtás Farmotoros hajtás (6.1.4. ábra)

Motor (M), tengelykapcsoló (T), váltómű (V) és kerékhajtás (DH) a gépjármű hátsó részében kerül elhelyezésre. A kardántengely elmarad.

6.1.4. ábra: Farmotoros hajtás Középen elhelyezett motor (6.1.5. ábra)

A motor (M) a tengelykapcsolóval (T) a hátsó tengely előtt, a váltómű (V) a hátsótengely mö-gött, a kerékhajtás (DH) pedig a hátsótengelynél helyezkedik el. Ezáltal érik el, hogy kedvező legyen a tömegeloszlás (a súlypont az első és a hátsó tengely között helyezkedik el), ami a kanyarban való semleges viselkedés eléréshez szükséges.

6.1.5. ábra: Hátsókerék-hajtás középső motor elrendezéssel

Elsőkerék-hajtás

Ebben az esetben mindig elülső hajtómű kerül alkalmazásra. A motor az első tengely előtt vagy mögött helyezkedik el (6.1.6. ábra), hossz- vagy keresztirányban beépítve. A keresztirá-nyú elrendezés esetén (6.1.7. ábra) amelyet egyre gyakrabban alkalmaznak, a költséges kúp-kerék-hajtás megtakarítható.

6.1.6. ábra: Elsőkerék-hajtás hosszirányú motorelrendezéssel

6.1.7. ábra: Elsőkerék-hajtás keresztirányú motorelrendezéssel Összkerékhajtás (6.1.8. ábra)

Megkülönböztetünk:

 kapcsolható elsőkerék-hajtást állandó hajtással vagy kapcsolható hátsókerék-hajtást állandó elsőkerék-hajtással (1. generáció),

 állandó összkerékhajtást osztóművel (O) és kapcsolható vagy önműködő differenciál-zárakkal (2. generáció),

 állandó összkerékhajtást viszko-tengelykapcsolókkal és zárakkal (3. generáció).

A standard hajtáselrendezést az elöl lévő motor és a hátsókerék-hajtás alkotja. Ebből a fronthajtáshoz képest a következő előnyök származnak:

 nagyobb súlyterhelés esetén jobb vonóképesség,

 kiegyenlítettebb súlyeloszlás,

 a hajtás nem befolyásolja a kormányzást,

 a különböző motorokkal való építőszekrény rendszer könnyebben megvalósítható.

A farmotoros elrendezést a kiegyensúlyozatlan tömegeloszlása és az ezzel összefüggő problémás vezethetősége miatt ma már csak nagyon ritkán alkalmazzák, például nagyteljesítményű sportautóknál, ahol előnyei a kiváló vonóerő miatt érvényesülhetnek.

A napjainkban gyártott járművek jelentős része fronthajtással rendelkezik, ez azt jelenti, hogy a motor elöl helyezkedik el és a hajtás az első kereken keresztül történik. A következőek az előnyei a standard hajtáshoz képest:

 jó iránystabilitás,

 jobb vonóképesség üres jármű esetén,

 jobb helykihasználás lehetséges.

A fronthajtás határait a nagyteljesítményű járművek jelentik, ahol mind vonóképességi problémák, mind pedig a hajtásnak a kormányzást zavaró hatásai előfordulhatnak.

A maximálisan alkalmazható teljesítmény határai azonban az elmúlt években jelentősen növekedtek. oldható kapcsolatot biztosítva a motor és a váltó között.

A tengelykapcsolók feladatai:

 a motor és a váltó közötti erőfolyam megszakítása megálláskor

 sebességváltáskor a tengelyek szétválasztása

 a lágy és rángatásmentes indulás érdekében csúszás biztosítása

 nagy forgatónyomatékok csúszásmentesen átvitele

 gyors sebességváltás biztosítása

 a hajtáslánc túlterhelés elleni védelme

 lengéscsillapítás és rezgésszigetelés

 zajcsökkentés.

Ehhez a tengelykapcsolónak a következő konstrukciós jellemzőkkel kell rendelkeznie:

 fordulatszámtartás,

 nagy nyomaték átviteli biztonság

 kis magassági méret

 kicsi működtető erő

 hosszú élettartam.