Jõuülekanne (0)

Jõuülekanne
Kristjan   Teearu
• Jõuülekande all mõistetakse seadmeid, mis võimaldavad 
kanda mehaanilist energiat üle  vahemaa  (nt mootorist ratasteni) 
ning seejuures muuta pöördemomenti, jõudu, kiirust ja liikumise 
iseloomu. Pea kõigil tänapäeva autodel on jõuülekande 
suurimaks komponendiks käigukast.
• Olenemata kas auto on esi-, taga- või nelikveoline, on igal 
sõidukil käigukast. Käigukast võimaldab muuta mootori 
pöördemomendi kordajat ning seeläbi lubab  autole  suuremat 
kiirust. Põhimõte on sarnane ratta käiguvahetile, kus suurema 
kiiruse saamiseks on vaja käiku raskemaks keerata, sest igaüks 
teab, et nt 21-käigulise ratta esimese käiguga ei ole mõtet 
pikemat distantsi sõita, kuna iga pedaalitõuge vajab kordades 
rohkem energiat kui see kiirust toodab. Sama põhimõte on autol 
– kui autol oleks vaid üks käik, siis enamik kütuse põlemisest 
saadud energia läheks raisku mootoriosade tühja pöörlemise ja 
kulutamise peale.
Ülekande liigid
• Mehaanilised jõuülekanded: Kogu ülekanne toimub 
mehaaniliselt, jagunevad astmelisteks (muutub kindla 
ülekande arvu võrra) ja astmeteta (muutub  sujuvalt ) 
ülekanneteks.
• Hüdromehaanilised ülekanded: Koosneb hüdraulilisest ja 
mehaanilisest  ülekandest, ehk on tegu astmeteta 
ülekandega.
• Mahthüdraulilised ülekanded: Liikumine kantakse üle 
ühelt tööelemendilt teisele kindla mahu vedelikuga.
• Elektromehaanilised ülekanded: Koosneb elektrilisest ja 
mehaanilisest osast
Sidur
• Siduri abil on võimalik mootor ühendada ja lahutada 
jõuülekandest sujuval viisil.
• Siduri töötamine põhineb kokkupuutuvate ja liikuvate 
pindade vahel tekkiva hõõrdejõu ärakasutamisel.
• Siduri osad on: Siduri korv, siduri  ketas
Siduriketas
• Veetav ketas (3) on terasest. 
• Temale on needitud kaks hõõrdkatet (1). 
•  Katted  (1) on needitud  ketta  laineliste 
plaatide (plaatvedrud) (2) külge, mis aitab 
sidurit sujuvalt ühendada. 
• Võnkesummuti osadeks on  vedrud  (8), mis 
asuvad veetava ketta rummu (6) 
väljalõigetes, ketas, plaat ja kaks 
hõõrdseibi (5). 
•  Viimased  on pigistatud ketta (3) ja rummu 
(6) ning ketta ja plaadi (9) vahele. 
• Seibide ettenähtud survejõud 
saavutatakse  terasest reguleerlehtede (7) 
valikuga. 
• Lehed paigutatakse hõõrdseibide alla.
Sidurikorv
• Sidurikorv: 
• 1) Surveketas 
2)Vedruklamber 
3)Klambri 
kinnitusneet 4) ja 9) 
Rumm  ja survelaagri 
tugirõngas 5) Sõrmed 
6)Tugirõngas 
• 7) Taldrikvedru 
( lamell ) 
8)Tangentsiaal vedrud 
10) Siduri kest
Siduri ketas
Hooratas
• On tegelikult mootori väntmehhanismi detail, aga tema 
välimist pinda kasutatakse siduri osana.
• Üldjuhul valmistatakse need perliithallmalmist, sest 
sellel  metallil  on hea  soojusjuhtivus . 
• Hooratas on masina element, mille ülesandeks 
on kineetilise energia  salvestamine , et hiljem 
seda energiat kasutada masina edasiseks töövõimeks, 
hooratast kasutatakse mehhanismi töö ühtlustamiseks 
ning ka töövõime jätkamiseks
Hooratta tüübid
• Ühemassiline
• Kahemassiline
Kahemassiline hooratas
• Miks?: Sisepõlemismootori töö toimub regulaarsete tsüklitena, mille käigus pöörete arv kõigub 
ja tekib väändevibratsiooni. Samas tekib ka muud müra nagu käigukasti  ragin , undamine,  kere  
resonantshelid ja ka võimsuse kõikumine, mis mõjutab sõidumugavust ja mürataset. 
Kahemassilise hooratta arendamise eesmärk oli  isoleerida  mootori väändevibratsioon 
võimalikult tõhusalt veosüsteemi muudest osadest.
• Kahemassilise hooratta üldmudel koosneb primaarsest hoorattast ja sekundaarsest hoorattast. 
Mõlema hooratta massid on ühendatud üksteisega vedru/summutussüsteemi kaudu 
radiaalsete kuul- või liuglaagritega, mis võimaldab neil üksteise suhtes pöörduda. Hooratta 
primaarosa ja mootoriga seotud starteri hammasvöö on kinnitatud liikumatult väntvõlli külge. 
Koos hooratta primaarosa kaanega moodustavad need õõnsuse – vedrukanali. 
Vedrusummutussüsteemi aluseks on kaarvedrud. Need on kinnitatud vedrukanali sees 
olevatesse juhtpuksidesse ja nende ülesanne on toimida „ideaalsete“ väändevibratsiooni 
summutitena minimaalsete kuludega.
• Kahemassilise hooratta integreeritud vedrusummutus absorbeerib vibratsiooni peaaegu 
täielikult. Tulemuseks on seega hea vibratsiooni isoleerimine. Juhtpuksid tagavad optimaalse 
juhtimise ja määrimise ning vähendavad sellega kaarvedrude ja juhtpukside vahelist 
hõõrdumist vedrukanalis. Mootori väändemoment kandub kaarvedrude kaudu äärikule. 
Äärik on needitud sekundaarse hooratta külge ja selle keeled lähevad kaarvedrude vahele. 
Sekundaarne hooratas kasvatab oma massiga aeglustusmomenti käigukasti poolel. Soojuse 
eemaldamise tõhustamiseks on hoorattal ventilatsiooniavad. Kuna väändesummuti on 
integreeritud kahemassilise hoorattasse, kasutatakse sidurilamelli tihti algse mudelina ilma 
väändesummutita. 
Ehitus
DCT sidur
• Kahe  siduriga  siduripakk
• Korraga pidevalt töös üks sidur
DSG sidur
• Siduripakkidega element
• Korraga ühendatud üks pakk
• Sidur on õli sees
Tsentrifugaalsidur
• Töötab tsentrifugaaljõu mõjul, mootori pöörete tõustes 
liiguvad raskusvihid vastu trummlit ja see paneb liikuma 
tööorgani.
Hüdrotrafo
• Hüdrotrafo, ehk vedelikuline pöördemomendi  muundur , asub mootori ja käigukasti vahel ning koosneb 
kolmest rattast: pumbarattast, turbiinirattast ja juhtrattast ehk reaktorist. Pumbaratas on ühendatud 
väntvõlliga ja turbiiniratas käigukasti vedava võlliga. Kolmas ratas, juhtratas ehk  reaktor , paikneb  turbiini  
ja pumbaratta vahel vabakäigusiduril. 
Kõik kolm ratast on varustatud kaarekujuliste labadega mille vahed moodustavad rõngakujulise õli 
ringlusruumi. 
Pöördemomendi ülekandmine ja suurendamine toimub käigukastist hüdrotrafosse pumbatava õli 
vahendusel.
• Mootori pöörlemissageduse suurenemisel paiskab pumbaratta  labade  pöörlemisest tekkiv 
tsentrifugaaljõud õli vastu  turbiiniratta  labasid   ja paneb selle koos võlliga pöörlema. Turbiiniratta labad 
suunavad õli  juhtratta  labadele. Kuna õli tõukab juhtratast  vastassuunas  siis vabakäigusidur blokeerib . 
Paigalseisva juhtratta labad muudavad õli liikumissuunda, rakendades nii viisi  turbiinirattale ja 
pumbarattale täiendavat pöördemomenti.  Juhtratta sellise toimega seletubki hüdrotrafo 
(pöördemomendi muunduri) pöördemomenti suurendav toime. 
• Lukusti ühendab lülitushetkel, hetkel kui juhtratta vabakäigusidur avaneb, turbiiniratta mehaaniliselt 
trafo  kerega (pumbarattaga). Pumba- ja turbiiniratta vahel läbilibisemist ei toimu ning kasutegur tõuseb 
peaaegu 100% -ni. 
• Lukustamiseks on trafo kere ja turbiiniratta vahele paigutatud hõõrdkattega lukustusketas. Lülitushetkel 
surutakse lukustusketas hüdrauliliselt vastu trafo  keret  ja kogu trafo hakkab pöörlema ühtse  tervikuna . 
Lukustusketta lukustamiseks ja vabastamiseks muudetakse hüdrotrafo korpuses liikuva õli suunda. 
• Vanematel automaatkäigukastidel kasutati lukustamist ainult kõige  suuremal  käigul kuid tänapäeval 
toimub see mõnedel automaatkäigukastidel kõikide käikudel.
Hüdrotrafo
https://www.youtube.com/watch?v=hhwYIs6Lu3M
Käigukasti liigid
• Manuaalne (käsitsi käiguvahetusega) (Manual 
Transmission – M/T)
•  Automaatne  (automaatse käiguvahetusega) ( Automatic  
Transmission – A/T)
• Püsikiirusliigendiga (käiguvahetuseta) ( Constant  
Velocity Transmission – CV/T)
• Automatiseeritud  manuaal  kast DSG, DCT, 
Manuaal  käigukast
• Manuaalkäigukastiga sõidukil  vahetatakse  käiku 
siduriga, mis võimaldab eraldada jõuülekande 
mootorist, kui sõiduk on peatunud või juht on käiku 
vahetamas. Käsikäigukast võimaldab juhil läbi 
käigukangi muuta hammasajamite asetust, et tagada 
jõuülekande ja mootori optimaalne võimekus. 
Manuaaljõuülekannet illustreeriv pilt:
•  https://www.youtube.com/watch?time_continue=8&v =
wCu9W9xNwtI
Automaatkäigukast
• Automaatkäigukastiga sõidukil on mootori ja jõuülekande vahel vedelikuga täidetud 
hüdrotrafo, mis on kaudne ühendus mootori ja käigukasti vahel. Automaatkäigukastil on 
käiguasetusteks P-R-N-D, mis on Park-Reverse- Neutral -Drive, eesti k. Park- Tagurpidi -
Vabakäik-Sõidukäik, kus sõidukäigus käigukast vahetab käiku ise vastavalt kiirusele ja 
pööretele. Enamikel automaatkäigukastidel on ka 2-3-4… (vastavalt käikude arvule) 
asetused, mille kasutamisel on vastav number käigukasti poolt  rakendatav  kõrgeim käik 
ning see funktsioon on põhiliselt  maastikul  sõitmiseks, raske koorma vedamiseks ja/või 
järsust mäest üles sõitmiseks. Kui automaatkäigukastil käiku vahetatakse, võimaldab 
hüdrotrafo käigusüsteemi ja mootorivahelisel lülil veidi libiseda, et mootor ei seiskuks, lisaks 
sellele võimaldab see sujuvamat käiguvahetust kui manuaalkäigukastiga. 
Automaatkäigukastide alguspäevadest kuni sajandivahetuseni olid manuaalkäigukastid 
kütuseefektiivsemaid, kuid viimase aastakümnendi  elektroonika - ja materjaliteadus ning ka 
lisakäigusüsteemide arendus on muutnud enamiku autode automaatkäigukastid vähem 
kütusekulukaks kui manuaalid. Lõppkokkuvõttes sõltub kütusekulu siiski pigem juhist ja 
sõidustiilist kui käigukastide “näilikust” jõuülekandevõimest.
•  https://www.youtube.com/watch?v=u_y1S8C0Hmc
CVT
• Püsikiirusliigendiga ülekandesüsteem (CVT) on varem 
kasutusel olnud lumesaanides ja vabaajasõidukites 
(ATVd, golfiautod), kuid materjaliteaduse arengu tõttu 
on see  hiljuti  kasutusele võetud ka mõndades uuemates 
(Audi, BMW, GM ja  Fordi ) autodes. CVT-l ei ole otseselt 
käike, vaid kaks vööga ühendatud liikuvat  plaati , mis 
liikudes muudavad mootori ja rataste vahelise 
pöördemomendi suhet. CVT- mootoril  on 
pöördemomendi ja kiiruse muutus  sujuv  ja seetõttu 
kütusekulu väiksem, kuid teadavasti on CVT-ülekanded 
olnud palju problemaatilisemad kui A/T ja M/T.
•  https://www.youtube.com/watch?v=uCEvBGT8twM
DSG, DCT, S-tronic, DualTronic, Powershift, 
Ecoshift,  Twin  Clutch SST, Duonic, Sporttronic, PDK
• Selline käigukast sisaldab endas kahte manuaalkäigukasti, mis on 
oskuslikult üheks liidetud. Mõlemal käigukastil on oma sidur ja 
hammasrattad  ja enamasti kasutatakse käigukast A puhul käike 1, 3, 5, 
(7) ja käigukast B puhul R, 2, 4, 6.
• PLUSSID – väikese massiga ja mõõtmetega, odav toota, väga kiire 
käigulülitusega.
• MIINUSED – madala pöördemomendi taluvusega, mitte nii mugav kui 
hüdromuhviga; tihedam  hooldus  ja ka remondivajalikkus.
•  https://www.youtube.com/watch?time_continue=5&v=lFAtc-zOKZs
Kardaan
• Jäik liigend , mis kannab pöördemomendi käigukastist 
tagasillani või nelikveolistel sõidukitel vahekastist esi- ja 
tagasillani. Tavaliselt valmistatud terasest, vahest ka 
alumiiniumist ja eksootilistel juhtumitel ka 
süsnikkiust. Kuna auto vedrustus liigub üles-alla, peab 
ka kardaan seda tegema ja selleks on kardaanil 
mõlemas otsas universaalsed kardaaniristid, et kardaan 
saaks pöörlemise ajal ka vertikaalselt  liikuda .
Kardaanirist
• Selle nõellaagritega võlliliigendi osad on hargid 2 ja 4, 
ristmik 3, nõellaagrid 8, tihendid. 
• Nõellaagritega kausid 1 lähevad ristmiku tappide otsa ja 
neid tihendavad rõngastihendid. 
• Kausse hoiavad harkides lukustusrõngad 7 või poltidega 
harkide külge kinnitatud kaaned. 
• Mõnda liigendit on võimalik määrida määrdenipli kaudu. 
• Ristmiku sees on siis määrdekanalid mis juhivad 
määrde nõellaagritele. 
• Kui vedav  hark  pöörleb ühtlaselt, siis veetav hark 
pöörleb ebaühtlase kiirusega: ühe pöörde jooksul jõuab 
veetav vedavast kaks korda ette ja jääb kaks korda 
maha. 
• Et pöörlemise ebaühtlusest lahti saada ja 
inertskoormusi vähendada, kasutatakse kaht 
ristliigendit. 
• Seejuures peavad võlli mõlemad hargid asuma ühes 
tasapinnas. 
• Vältimaks vibratsiooni teket tuleb kardaanülekanne 
enne masinale paigaldamist tasakaalustada.
Diferentsiaal
• Kannab edasi kardaani pöördemomenti ja muudab selle suunda 
90° ning võimendab ülekannet.
• Tagareduktor ehk peaülekanne on kasutusel taga- ja 
nelikveolistel sõidukitel ning see võtab kardaani pöörlemise, 
pöörab seda 90° ja edastab selle pooltelgede abil 
ratasteni. Diferentsiaali põhiline töö on jaotada pöördemoment 
tagaratastele õiges proportsioonis ning võimaldada sõiduki 
pööramisel reguleerida sisekurvis olevat ratast aeglasemaks ja 
väliskurvis olevat ratast kiiremaks. See võimaldab pööret ilma, et 
pööramissuuna väline rehv peaks suurema pööramisraadiuse 
tõttu lohisema.
•  https://www.youtube.com/watch?v=gIGvhvOhLHU
Diferentsiaali tüübid
• Avatud, Blokeeritav,  Blokeeruv
Vahekast
• 4-veolistel (4WD ja AWD) sõidukitel on jõuülekandes 
lisaks veel ka vahekast, mis on ühenduses käigukastiga 
ja mille ülesandeks on veojõu jaotamine esi- ja tagasilla 
vahel. Veojõud kantakse mõlemal juhul edasi 
kardaanide abil.
•  https://www.youtube.com/watch?v=QWiFl9K3WqI
Püsikiirusliigend
• Kasutatakse autode eesmistes ning sõltumatu 
vedrustusega veosildades. Liigendisse kuuluvad liigendi 
korpus 4 tähik 5, kuulid 1 ja separaator 6. Tähik 5 on 
vedav ja kinnitub nuutide vahendusel seesmise 
rattavõlliga. Liigendi korpus 4 on sepistatud koos 
välimise rattavõlliga, mille otsa kinnitub ratta rumm. 
Pöördemomendi kannavad tähikult 5 liigendi korpusele 
4 kuulid 1, mis veerevad tähiku 5ja liigendi korpuse 4 
kõverates õnarustes 2ja 3. 
• Kasutatakse kolme tüüpi püsikiirusliigendeid: Lühike 
püsikiirusliigend mis kannab pöördemomenti üle kuni 
38° nurga all. Spetsiaalne variant isegi 47°-se nurga all. 
Pikk püsikiirusliigend
• Neid on kahe ehitusega. Mõlemad kannavad 
pöördemomenti üle kuni 20°-se nurga all
• ja  aksiaalne  (teljesuunaline) käik on kuni 30mm.

Document Outline

• Slide 1
• Slide 2
• Ülekande liigid
• Sidur
• Siduriketas
• Sidurikorv
• Siduri ketas
• Hooratas
• Hooratta tüübid
• Kahemassiline hooratas
• Ehitus
• DCT sidur
• DSG sidur
• Tsentrifugaalsidur
• Hüdrotrafo
• Hüdrotrafo
• Käigukasti liigid
• Manuaal käigukast
• Automaatkäigukast
• Slide 20
• CVT
• Slide 22
• Slide 23
• Slide 24
• Kardaan
• Kardaanirist
• Diferentsiaal
• Diferentsiaali tüübid
• Vahekast
• Püsikiirusliigend
• Pikk püsikiirusliigend