- cutia de viteze - diagnosticarea, repararea, reglarea cutiei

 

 

DIAGNOSTICAREA, REPARAREA, REGLAREA SI INTRETINEREA CUTIEI DE VITEZE AK 5 - 35

1. ARGUMENT

Proiectarea procesului tehnologic de intretinere, diagnosticarea defectiunilor, remedierea lor si repararea cutiei de viteze AK5 - 35 utilizata la autocamionul R 8135, are drept scop, cunoasterea partilor componente si functionarea cutiei de viteze mecanice in trepte, operatiile necesare la intre-tinerea, diagnosticarea si remedierea defectiunilor, metodele de reparare a reperelor c.v. AK5 - 35, pentru mentinerea in stare de functionare normala. Lucrarea este strcturata pe mai multe capitole, incepand cu destinatia, conditii impuse si clasificarea cutiilor de viteze, compunerea si functionarea cutiilor de viteze in trepte, constructia cutiei de viteze AK5 - 35 utilizata la R 8135.

Prin elaborarea procesului de reparare se urmareste formarea de priceperi si deprinderi necesare diagnoaticarii defectiunilor si reparariilor in ateliere specializate auto (service), folosind instalatii, utilaje, A.M.C.-uri, S.D.V.-uri performante, pentru reducerea timpului de diagnosticare si reparare, prin folosirea de tehnologii moderne de reparare si la preturi concurentiale.

Efectuarea lucrarilor de intretinere diagnosticare si reparare se vor face cu respectarea N.T.S si P.S.I. conform legislatiei in vigoare.   

2. CUTIA DE VITEZE

2.1. DESTINATIA, CONDITII IMPUSE SI CLASIFICAREA

CUTIILOR DE VITEZE

Destinatia cutiei de viteze. In functie de valoarea rezistentei care se opune inaintarii automobilului, trebuie modificata forta de tractiune a acestuia. Motoarele cu ardere interna a automobilelor permit o modificare limitata a momentului motor, respectiv a fortei de tractiune. Din aceasta cauza, automo-bilele echipate cu m.a.i. trebuie prevazute cu cutie de viteze ce are destinastia:

- sa permita modoficarea fortei de tractiune in functie de variatia rezistentei la inaintare ;

- sa realizeze intreruperea legaturii dintre motor si restul transmisiei, permitand stationarea autimobilului cu motorul in functiune

- sa permita mersul innapoi al automobilului, fara a inverse sensul de rotatie al motorului.

Conditii impuse cutiei de viteze. Cutiile de viteze utilizate la automobile trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii: sa permita o functionare fara zgomot si sa aiba un randament cat mai ridicat; sa prezinte o constructie simpla, rezistenta si sa fie usor de manevrat; sa aiba o rezistenta mare la uzare; sa fie usor de intretinut, sa asigure calitati dinamice si economice bune; sa prezinte functionare in timpul functionarii.

Clasificarea cutiilor de viteze. Cutiile de viteze utilizate la automobile se clasifica dupa modul de variatie a raportului de transmisie si dupa modul de schimbare a treptelor de viteze.

Dupa modul de variatie a raportului de transmisie, cutiile de viteze pot fi: - cu trepte (etaje), la care variatia raportului de transmitere este discontinua ; - continuie sau progresive, care asigura intre anumite limite o variatie continua a raportului de transmitere.

Dupa felul miscarii axei arborilor, curiile de viteze cu trepte pot fi :    - cu axe fixe (simple), la care arborii au axa geometrica fixa ;

- planetare, la care axele unor arbori ai cutiei de viteze au o miscare in kurul unui ax central.

Dupa numarul treptelor de viteze, curiile de veteza pot fi: cu trei, patru, cinci, sase sau cu chiar mai multe trepte. Dupa modul de schimbare a treptelor de viteze, cutiile de viteze pot fi: cu actionare directa, cu actionare semiautomata, cu actionare automata.

2.2. CONSTRUCTIA CUTIILOR DE VITEZE IN TREPTE

Cutiile de viteze in trepte, cu arbori cu axe fixe sunt cele mai raspandite la automobile, deoarece aceste tipuri de c.v. sunt simple din punct de vedere constructiv si deci au un pret de cost scazut. Cutia de viteze in trepte se compune din: mecanismul de actionare ; dispozitivul de fixare a treptelor ; dispozitivul de zavorare a treptelor si mecanismul reductor sau cutia de viteze propriu-zisa.

Mecanismul reductor. Mecanismul reductor constituie partea principala a cutiei de viteze si serveste la modificarea raportului de transmitere, in functie de variatia rezistentelor la inaintare a automobilului.Mecanismul reductor se compune din doi arbori (Dacia1300) sau trei arbori (c.v. AK5-35) pe care se afla montate mai multe perechi de roti dintate (cu ajutorul carora se transmite miscarea intre arbori)si dintr-un carter(carcasa c.v. in care se monteaza arborii). Arborele primar P (fig.nr.1)este in general arborele pe care se monteaza discul condus de la ambreiaj. Arborele secundar S este prevazut cu caneluri pe care pot culisa blocul rotilor dintate 5-7 si mansonul m. Arborele intermediar(c.v.AK5-35) I este prevazut cu roti dintate fixe. Treptele c.v., se obtin prin deplasarea pe arborele secundar a blocului de roti dintate 5-7 sau a mansonului m cu ajutorul furcilor f₁ si f₂. In felul acesta, miscarea se poate transmite de la arborele inter-mediar la arborele secundar prin perechile de roti dintate 7-8, 5-6 si 3-4.

Fig. nr.1 Mecanismul reductor cu trei arbori (a) si cu doi arbori (b)

Scheme cinematice.

Solutii constructive de cuplare a treptelor. Cuplarea treptelor la c.v. se poate obtine prin: roti dintate cu deplasare axiala(culisante), roti dintate permanent angrenate (Dacia 1300) si mufe de cuplare(AK5-35).

Cuplarea treptelor cu sincronizatoare. Prin sincronizare se urmareste ca, inainte de cuplarea mufei cu roata dintata, vitezele unghiulare sa se egalizeze, astfel incat cuplarea rotilor sa se faca fara socuri. Avantajele sincronizarii sunt urmatoarele: se elimi-na zgomotele, se mareste durabilitatea rotilor dintate, se usureaza conducerea prin micso-rarea timpilor morti intre schimbarile treptelor de viteze etc.

Sincronizatorul conic cu inertie cu inele de blocare. Sunt cele mai raspandite tipuri constructive de dispozitive de cuplare a treptelor utilizate la automobile. Pinionul 1 de pe arborele primar se afla in angrenare permanenta cu pinionul de pe narborele intermeniar. Pinionul 1 si roata dintata 8 sunt prevazute cu coroanele dintate 3,respectiv 7 si cu suprafetele tronconice 10 si 18. Intre pinionul 1 si 8, pe partea canelata a arborelui secundar, se afla mansonul 14 al sincronizatorului prevazut la exterior cu o dantura cu dinti drepti si cu trei crestaturi longitudinale 2 in care intra piedicile (pastilele) 5, avand in mijloc o proieminenta. Coroana este prevazuta la exterior cu un guler pentru furca de actionare, iar suprafata dintata interioara are un santulet inelar semicircular 20, in care intra proieminentele 15 ale pastilelor 5. Pastilele 5 se gasesc sub actiunea inelelor elastice 13 si 31, fiind apasate pe coroana.

Fig. Nr.2- Sincronizatorul conic cu inertie cu inele de blocare

a-      sectiune ; b- schema cinematice

Pentru cuplarea prizei directe, coroana si mansonul, solidarizate prin pastile 5 se deplaseaza spre stanga cu ajutorul furcii. Datorita frecarii care ia nastere intre suprafetele conice in contact, inelul de blocare se rotese in raport cu mansonul, in sensul rotiri rotilor dintate 1, cat ii permite jocul dintre pastilele 5 si ferestrele 12 ale inelului.

In momentul in care vitezele unghiulare ale arborelui primar si cea a inelului de blocare devin egale, componenta tangentiala a fortei de apasare dintre tesiturile dintilor coroanei si al inelului devine sufucienta pentru a roti inelul de blocare in sens opus rotatiei arborelui primar. La rotirea inelului de blocare, chiar cu un unghi mic, dintii coroanei intra in angrenare cu dintii inelului de blocare, iar interactiunea dintre tesiturile dintilor inceteaza si cu aceasta, frecarea dintre suprafetele conice ale inelului de blocare si ale arborelui primar.Se cupleaza preapta fara soc si fara zgomot.La functionarea c.v in priza directa turatia arborelui primar(arborelui motor) este egala cu turatia arborelui secundar al cutiei de viteze.

Un sincronizator asemanator se utilizeaza si la autoturismul Dacia 1300 pentru cuplarea treptelor III si IV.

Sincronizatorul conic cu inertie cu bolturi de blocare. Coroana 6 (fig.nr.3), culiseaza pe canelurile exterioare 14 ale mansonului 13, ce este solidarizat la rotatie cu arborele 11, prin intermediul unor cameluri. Intre coroana 6 si ansamblul format din bolturile de blocare 5 si discurile conice de frictiune 4 si 8, exista o legatura elastica date de un fixator format din stifturile elastice 10, prevazute cu arcuri. Datorita acestei legaturi coroana si ansamblul discurilor se deplaseaza axial impreuna.

La cuplarea unei trepte coroana 6 se deplaseaza, in cazul de fata spre dreapta, iar discul conic 8 este impins catre contraconul 9 care este solidar cu roata 10 si care se presupune ca are o turatie diferita de cea a coroanei. Datorita frecarii dintre suprafetele conice, se produce egalarea vitezelor inghiulare ale coroanei 6 si a rotii 10.

   

Fig. Nr 3 Sincronizatorul conic cu inertie cu bolturi de blocare

Treapta de mers inapoi. Treapta de mers inapoi se obtine prin intercalarea unei roti dintate suplimeantare intre cele doua roti dintate ale treptei I. In figura nr. 4, a se reprezina treapta de mers inapoi cu doua roti dintate culisante. Roata dintata 1, de pe arborele secundar S, impreuna cu roata dintata 2, de pe arborele intermediar 1, formeaza treapta I de viteza. Daca in pozitia deblocata, blocul de roti dintate 3 si 3^' este plasat pe axul MI pama cand roata dintata 3^' va angrena cu roata dintata 2 iar roata dintata 3 cu roata dintata 1, in felul acesta, sensul de rotatie al arborelui secundar se va schimba, deci si sensul de deplasare al automobilului.

Mecanismul de actionare a cutiei de viteze. Serveste la cuplarea si decuplarea perechilor de roti dintate cu scopul obtinerii diferitelor trepte.

Actionarea poate fi directa(autoturis Dacia), cu maneta pe capacul cutiei de viteze fig.nr.4 sau la distanta(indirecta) utilizata la volan (R8135) sau cutia de viteze nu se gaseste in apropierea locului conducatorului (autobuze). In capacul c.v fig,nr.4), pot cu-lisa tijele 2 pe care sunt fixate furcile 3. furcile au niste locasuri in care intra capatul infe-rior al manetei 16. Fiecare furca poate comanda succesiv doua trepte. Articultia sferica 5 este apasata in locasul sau de arcul 15. la cuplarea unei trepte, soferul deplaseaza maneta 16 in plan transversal, astfel incat capatul inferior al ei sa intre in locasul mansonului 4 de pe una din tijele 2. Apoi prin deplasarea manetei in plan longitidinal, tija culiseaza si peplaseaza odata cu ea si furca, cupland treapta respectiva.

Fig.nr. 4- Mecanismul de actionare a cutiei de viteze.

Dispozitivul de fixare a treptelor. Acesta exclude posibilitatea autocuplarii si autodecuplarii treptelor. El mentine c.v. intr-o anumita treapta sau la punctul mort atat timp cat nu intervine conducatirul auto(fig.nr.5). La automobile dispozitivul de fixare a treptelor este cu bila.

Fig. Nr.5 - Dispozitivul de fixare a treptelor.

Dispozitivul de zavorare (blocare) a treptelor. Exclude posibilitatea posibilitatea cuplarii simultane a doua sau mai multor trepte. In figura nr.6 este reprezen-tat acest dispozitiv al c.v. cu trei tije culisante in acelasi plan. La deplasarea tijei 8 se vor zavora tijele 4 si 9, iar la deplasarea tijei 9 se vor zavora tijele 8 si 4.

    Fig. Nr.6 - Dispozitivul de zavorare a treptelor.

2.3.CUTIA DE VITEZE AK 5 - 35

La autocamioanele Roman 8135 si DAC, se utilizeaza cutia de viteze AK5 - 35prevazuta cu cinci trepte de mers inainte nesincronizate si o treapta de mers inapoi, la un cuplu motor de intrare de 35 daN m(fig.nr.7). Aceasta cutie de viteze este prevazuta cu trei arbori si un ax pentru mersul inapoi pe care se gaseste roata dintata ce se interpune intre rotile dintate de pe arborele intermediar si arborele secundar(intra in lantul cinematic), pentru schimbarea sensului de rotatie al arborelui secundar la mersul inapoi. Obtinerea diverselor trepte pentru deplasarea automobilului R8135 se realizeaza cu ajutorul mansoa-nelor de cuplare cu gheare. La aceasta cutie de viteze, rotile dintate sunt montate pe arborele secundar, prin itermediul unor rulmenti cu ace.

3. INTRETINEREA CUTIEI DE VITEZE

Cuprinde urmatoarele lucrari: controlul fixarii pe carcasa ambreiajului; verifica-rea strangerii piulitelor dela flansa arborelui secundar; verificarea etenseitatii carterului prin observare daca are pierderi de ulei de transmisie (T90EP-2sau T90EP-E); controlul cu stetoscopul a zgomotelor; reglarea mecanismelor de actionare a treptelor; gresarea articulatiilor mecanismului de comanda; controlul si completarea uleiului din carter-trebuie sa fie pana la nivelul orificiului de alimentare; schimbarea periodica a uleiului de transmisie (10000km echiv.)printr-un orificiu lateral astupat tot cu un buson. Pentru o golire cat mai buna a uleiului se face dand aceasta este calda(la venirea din cursa).

4. DEFECTELE DE EXPLOATARE ALE C.V.

Se pot manifesta sub forma: blocarea c.v., ramanerea intr-o treapta fara posibilitatea de a mai cupla alta, autodecuplarea c.v., schimbarea cu zgomot a treptelor la demaraj cu ambreiajul decuplat complet, zgomotul continuu mai puternic la mersul in plina sarcina.

Blocarea cutiei de viteze. Defectul se manifesta mai ales la pornirea de pe loc sau la mersul inapoi, ca urmare a deteriorarii dispozitivului de zavorare a treptelor sau din cauza ruperilor de dantura la rotile dintate. Uzura dispoz. de zavorare, poate duce la cuplarea simultana a doua trepte, rezultand blocarea c.v.

Ramanerea c.v. intr-o treapta, fara posibilitatea de a mai cupla alta. Defectul

se datoreaza mai multor cauze: ruperea manetei de schimbare a treptelor, rupera furcilor de cuplare sau a tijelor culisante, defectarea dispozitivului de zavorare, conrelari uleiului pe timp de iarna. Ruperea furcilor de cuplare, maneta, tije culisante se produce datorita oboselii materialului, schimbarilor brutale a vitezelor sau manevrarilor fortate cand uleiul este congelat. Pentru a preveni producerea altor deteriorari se debraiaza si se opreste motorul. Remedierea se face in ateliere auto (service).

Autodecuplarea c.v sare din viteza). Defectul se poate datora urmatoarelor cause: defectarea dispozitivului de fixare a treptelor, danturile pinioanelor si danturile de cuplare (crabotii) uzate accentuat, rulmentii cu jocuri mari, jocuri axiale mari ale pinioanelor pe arborele secundar. Uzura excesiva a danturii pinioanelor se produce mane-vrarii incorecte a manetei c.v. Se inlocuiesc pinioanele uzate.

Schimbarea cu zgomot a treptelor la demaraj, cu ambreiajul complet decuplat. Cauza defectiunii o poate constitui uzura sau deteriorarea sincronizatoarelor, vitezele unghiulare ale elementelor, in momentul cuplarii nu mai sunt egale.

Zgomot continuu mai puternic la mersul in plina sarcina. Datorita uzurii sau deteriorarii rulmentilor arborilor, montaj prea strans fiind urmat de incalziri locale si eventual griparea rulmentilor.

Bataia ritmica. Se produce ruperii danturii rotilor dintate. Remedierile se executa numai in service

5. REPARAREA CUTIEI DE VITEZE

Carterul cutiei de viteze. Poate prezenta urmatoarele defecte, care se remediaza astfel:

fisurile carterului daca sunt mai mici de 50mm sau nu traverseaza mai mult de doua gauri se repara prin sudare ;

- locasurile pentru axul de mers inapoi uzate se alezeaza la cote majorate si se folosesc axe majorate ;

- gaurile filetate uzate se remediaza prin majorarea gaurilor si refiletare sau incarcare cu sudura a gaurilor, gaurirea si refiletare la cota nominala ;

- locasurile rulmentilor arborilor c.v.uzate se reconditioneaza prin alezare la o cota majorata bucsare(bucse montate cu strangere prin presare) - prelucrarea alazajului la cota nominala sau prin metalizare, urmata de prelucrarea la cota nominala.

Arborele primar. Arborele primar al c.v.poate prezenta urmatoarele defecte care se inlatura astfel :

- suprafata locasului pentru sprijinirea arborelui secundar uzata se reconditionea-za prin rectificare la cota majorata, sau prin cromare si rectificare la cota nominala ;

- suprafata de fixare a rulmentului din carterul c.v. uzata se reconditio-neaza prin cromare, metalizare cu pulberi si rectificare la cota nominala ;

- uzura in latime a canelurilor pentru butucul arborelui ambreiajului peste limita admisa duce la rebutarea arborelui ;

- fusul de ghidaj in arborele cotit uzat se reconditioneaza prin cromare sau metalizare cu pulberi metalice si rctificare la cota nominala ;

- suprafata de alunecare a inelului de etansare uzata se reconditioneaza prin cromare sau metalizare cu pulberi metalice si rectificare la cota nominala ;

- suprafetele de lucru ale dintilor de angrenare sau cuplare stirbite se reconditioneaza prin polizarea marginilor daca defectul nu depaseste 25% din suprafetele dintelui si cand nu apare la doi dinti alaturati ;

Arborele secundar.Poate prezenta urmatoarele defecte,care se repara astfel :

- suprafetele de centrare ale canelurilor uzate nu se reconditioneaza ;

- uzura in grosime a canelurilor duce la inlocuirea arborelui daca cota este sub limita admisa ;

- suprafetele de lucru pentru rulmenti cu role-ace (pe care se sprijina rotile dintate) uzate se reconditioneaza prin:cromare dura si rectificare la cota    

nominala, metalizare cu pulberi metalice si rectificare la cota nominala, rectificare la treapta de reparatie, inlocuirea rolelor-ace onitiale cu unele avand diametrul majorat si folosirea unei roti dintate reconditionate ;

- fusurile pentru rulnentii de sprijin uzate se reconditioneaza prin rectificare si uniformizare, cromare dura si rectificare la cota nominala ;

- fisuri de orice natura duce la rebutarea arborelui ;

- incovoiera arborelui se masoare cu un dispozitiv cu comparator. Arborele incovoiat nu se reconditioneaza.

6. INSTALATII, UTILAJE, S.D.V. SI MATERIALE UTILIZATE LA REPARAREA C.V.

Utilaje :

- macara hidraulica cu brat, penru ridicarea c.v.,

- elevator, pentru suspendarea autoturismului,

- dispozitiv de transtort agregate.

S.D.V.- uri :

- trusa scule TSA -3,

- chei dinamometrice si chei speciale,

- instrumente de masurare si verificare pentru c.v.

Materiale :

- ulei de transmisie,

- lavete bunbac,

- solutie detergent pentru spalare piese si agregate auto.

7. N.T.S.M SI P.S.I. INTIMPUL LUCRARILOR DE INTRETNERE SI

REPARARE A TRANSMISIEI AUTOMOBILELOR

Operatiile de intretinere si reparare se vor executa de catre persoane calificate si instruite personal in acest scop, respectandu-se intocmai instructiunile tehnice, de exploatare, N.T.S (Legea de Protectie a Muncii nr.319/2006,H.G.cu privire la N.T.S. nr.1425/2006) si normele P.S.I. in vigoare.

Executarea lucrarilor de montare, intretinere sau reparare a automobilelor, se vor executa in hale si ateliere special amenajate, dotate cu utilaje, instalatii si S.D.V.-uri corespunzatoare operatiilor ce se executa.

Caile de acces din hale, ateliere si de pe platformele tehnologice, vor fi preva-zute cu marcaje. Latimea cailor de acces se vor stabili in functie de felul circulatiei si gabaritul automobilelor.Halele si atelierele vor fi iluminate si incalzite corespunzator si prevazute cu ventilatie naturala si artificiala.

Bancurile fixe din ateliere si hale, vor fi dotate cu menghine bine fixate si prevazute cu gratare din lemn pentru pardoseala. Utilajele electrice din hale si ateliere vor fi legate la instalatia de inpamantare, dotate cu dispozitive de protectie, cu instructiuni tehnice de exploatare, protectie a muncii si paza si stingerea incendiilor. Tablourile electrice din hale si ateliere se vor introduce in carcase de protectie, inscriptionate si vopsite in culori conventionale potrivit legislatiei in vigoare.In halele de intretinere si reparare vor fi amenajate canale de vizitare, vor fi prevazute cu borduri de ghidare a rotilor, instalatie electrica de iluminare la o tensiu-ne de 24V, nise de scule, gratare din lemn pe toata suprafata canalului, canalizare sa asigure scurgerea apei si lubrefiantilor. Automobilele se introduc in halele de reparatie numai dupa spalare. Dupa asezare pe postul de lucru, se va scoate combustibilul din rezervor, se va lasa maxim 10% din capacitatea rezervorului, se va deconecta bateria de acumulatoare din circuitul instalatiei electrice. In jurul automobilului se va asigura un spatiu de cel putin 1,2m. Manevrarea automobilului se va face sub directa supraveghere a maistrului sau sefului de echipa.

Subansamblele si piesele rezultate din demontare se vor depozita pe spatii de depozitare special amenajate in acest scop. Se vor degresa, spala cu solutii de detergenti. Ridicarea si transportul cutiilor de viteze se va face numai cu dispozitive de ridicat si transportat, special confectionate in acest scop, autorizate si verificate de catre organele in drept. Standurile de rodaj pentru transmisie (motoare) vor fi prevazute pe ambele parti cu dispozitive de protectie.

8. BIBLIOGRAFIE

1. Ing. GH. FRATILA, ing.M. FRATILA, ing ST. SAMOILA - Automobile. Cunnoastere, intretinere si reparare. Ed. Tehn. si Ped.. - R A Bucuresti - 1995

4. M. UNTARU, V. CIMPIAN, N.SEITZ si altii - Automobile. Ed. Did. si Pedagogica. Bucuresti - 1995

5. F. TANASE, E. BACIU, I. SOARE, N. BEJAN - Tehnologia repararii automobilelor. Ed. Did. si Pedagogica. Bucuresti

6. I. GHITA, AL. GROZA - Intretinerea si repararea automobilelor. Ed. Did. si Ped.

Bucuresti.

7. D. MARINCAS, D. ABAITANCEI - Fabricarea si repararea autovehiculelor rutiere. Ed. Did. si Pedagogica. Bucuresti.

8. D. MARINCAS, E. NEGRUS - Combustibili, lubrefianti si materiale speciale pentru automobile. Ed. Did. si Pedagogica - Bucuresti 1997   

9. LEGISLATIE DE PROTECTIE A MUNCII:

- Legea N.T.S. nr. 319/ 2006

- H.G. de P.M. nr. 1425/ 2006.