وظيفة جهاز النقل

تتمثل الوظيفة الأساسية لمجموعة نقل الحركة في السيارة في نقل الطاقة الناتجة عن المحرك إلى عجلات القيادة. وتتمثل مهمتها الأساسية في العمل جنبًا إلى جنب مع محرك السيارة للتأكد من أن السيارة يمكن أن تعمل بشكل طبيعي في ظل ظروف مختلفة وتظهر أداءً جيدًا للطاقة والاقتصاد في استهلاك الوقود. ولتحقيق هذه الغاية، تمتلك مجموعة نقل الحركة في السيارة الوظائف التالية:
التباطؤ وتغيير السرعة
نحن نعلم أنه لا يمكن للسيارة أن تبدأ وتسير بشكل طبيعي إلا عندما تكون قوة الجر المؤثرة على عجلات القيادة كافية للتغلب على المقاومة الخارجية للسيارة. أظهرت التجارب أنه حتى عندما تسير السيارة بسرعة منخفضة وثابتة على طريق أسفلت مسطح، فإنها تحتاج إلى التغلب على مقاومة التدحرج التي تعادل حوالي 1.5% من الوزن الإجمالي للسيارة. لنأخذ سيارة Dongfeng EQ1090E كمثال، فإن إجمالي كتلة الحمولة-الكاملة تبلغ 9290 كجم (الوزن الإجمالي 91135 نيوتن)، والحد الأدنى لمقاومة التدحرج حوالي 1367 نيوتن. إذا كان مطلوبًا من السيارة المحملة بالكامل القيادة صعودًا بسرعة ثابتة على طريق به انحدار بنسبة 30%، فإن مقاومة الصعود التي يجب التغلب عليها ستصل إلى 2734 شمالًا. الحد الأقصى لعزم الدوران الذي يمكن أن يولده محرك 6100Q-1 لسيارة Dongfeng EQ1090E هو 353 نيوتن متر (1200-1400 دورة في الدقيقة). بافتراض أن عزم الدوران هذا ينتقل مباشرة إلى العجلات الدافعة كما هو، فإن قوة الجر التي قد تتلقاها العجلات الدافعة هي 784 نيوتن فقط. من الواضح أنه في هذه الحالة، لا تستطيع السيارة تسلق المنحدر فحسب، بل لا يمكنها أيضًا القيادة بسرعة ثابتة حتى على طريق مسطح وجيد.
من ناحية أخرى، تبلغ سرعة العمود المرفقي للمحرك 6100Q-1 عند توصيل قدرته القصوى البالغة 99.3 كيلووات 3000 دورة في الدقيقة. ولو كان المحرك متصلاً مباشرة بعجلات القيادة، فإن سرعة السيارة المقابلة لسرعة العمود المرفقي ستصل إلى 510 كم/ساعة. إن مثل هذه السرعة العالية للمركبة ليست عملية ولا يمكن تحقيقها (لأن قوة الجر المقابلة صغيرة جدًا، ولن تتمكن السيارة من البدء ببساطة).
تأثير التباطؤ
لحل هذه التناقضات، من الضروري تجهيز نظام النقل بوظيفة تقليل السرعة وزيادة عزم الدوران (يشار إليها باسم "وظيفة تقليل السرعة"). وهذا يعني أن سرعة دوران عجلة القيادة تنخفض إلى جزء صغير من سرعة المحرك، وبالتالي يتم زيادة عزم الدوران الناتج عن عجلة القيادة إلى عدة أضعاف عزم دوران المحرك.
تختلف ظروف تشغيل السيارة، مثل حملها الفعلي، وانحدار الطريق، وحالة سطح الطريق، بالإضافة إلى السرعة التي يسمح بها عرض الطريق، والانحناء، وظروف حركة المرور، بشكل كبير. وهذا يتطلب نطاقًا كبيرًا من الاختلاف في قوة جر السيارة وسرعتها. بالنسبة لمحركات الاحتراق الداخلي المكبسية، فإن نطاق تباين عزم الدوران ليس كبيرًا خلال نطاق سرعتها بالكامل، بينما تختلف معدلات استهلاك الطاقة والوقود بشكل كبير. ولذلك، فإن نطاق سرعات العمود المرفقي الذي يضمن قوة محرك عالية واستهلاكًا منخفضًا للوقود، والمعروف باسم نطاق السرعة المناسب، يكون ضيقًا للغاية. من أجل تمكين المحرك من العمل ضمن نطاق السرعة المناسب لشركة الترجمة مع السماح بتغير قوة جر السيارة وسرعتها ضمن نطاق كبير بما فيه الكفاية، يجب أن تكون نسبة نقل مجموعة الحركة (نسبة عزم دوران عجلة القيادة إلى عزم دوران المحرك، ونسبة سرعة المحرك إلى سرعة عجلة القيادة) قادرة على الاختلاف بين قيمها القصوى والدنيا، أي يجب أن يعمل خط القيادة كجهاز متغير السرعة.