G O R A
G O R A
G O R A
G O R A
N
N
N
N
ASZE
ASZE
ASZE
ASZE
P
P
P
P
UBLIKACJE
UBLIKACJE
UBLIKACJE
UBLIKACJE
N
N
N
N
OWOCZESNY
OWOCZESNY
OWOCZESNY
OWOCZESNY
W
W
W
W
ARSZTAT
ARSZTAT
ARSZTAT
ARSZTAT
Artyku
ł
zastrze
ż
ony prawem autorskim - kopiowanie w ca
ł
o
ś
ci bez zgody autora zabronione
Most napędowy - cz. 1
Uk
ł
ad nap
ę
dowy ka
ż
dego pojazdu samochodowego musi zawiera
ć
most nap
ę
dowy. Oczywi
ś
cie przeznaczenie pojazdu wymusza
rodzaj konstrukcji mostu zarówno pod wzgl
ę
dem sposobu przenoszenia momentu obrotowego, jak równie
ż
pod wzgl
ę
dem
przenoszenia przeze
ń
innych obci
ąż
e
ń
, a tak
ż
e sposobu mocowania do niego innych uk
ł
adów , np. uk
ł
adu hamulcowego,
kierowniczego czy elementów zawieszenia.
Most nap
ę
dowy jest niew
ą
tpliwie podzespo
ł
em uk
ł
adu nap
ę
dowego, w sk
ł
ad którego wchodz
ą
ponadto silnik, sprz
ę
g
ł
o, skrzynia
biegów oraz wa
ł
nap
ę
dowy. Nale
ż
y go jednak kojarzy
ć
równie
ż
z rodzajem zawieszenia pojazdu oraz zdolno
ś
ci
ą
do przenoszenia
obci
ąż
e
ń
wynikaj
ą
cych z przewo
ż
enia
ł
adunków. Jakie wobec tego most nap
ę
dowy i jego elementy, pe
ł
ni funkcje w poje
ź
dzie?
●
Przenosi moment obrotowy do kó
ł
jezdnych;
●
Za
ł
amuje przebieg momentu obrotowego pod wymaganym k
ą
tem (najcz
ęś
ciej prostym);
●
Zmienia wielko
ść
momentu i pr
ę
dko
ś
ci obrotowej w zale
ż
no
ś
ci od potrzeb dzi
ę
ki zastosowaniu odpowiednich przek
ł
adni;
●
Umo
ż
liwia osadzenie kó
ł
jezdnych oraz elementów wspó
ł
pracuj
ą
cego z nimi uk
ł
adu hamulcowego;
●
W niektórych rozwi
ą
zaniach umo
ż
liwia osadzenie elementów uk
ł
adu kierowniczego;
●
Przenosi si
ł
y pionowe wynikaj
ą
ce z ci
ęż
aru pojazdu i przewo
ż
onego
ł
adunku oraz b
ę
d
ą
ce skutkiem naje
ż
d
ż
ania kó
ł
jezdnych
na nierówno
ś
ci drogi;
●
Przenosi pozosta
ł
e si
ł
y wynikaj
ą
ce z poruszania si
ę
pojazdu po
ł
uku drogi lub na pochy
ł
o
ś
ci (si
ł
y boczne) oraz si
ł
y wynikaj
ą
ce
z dzia
ł
ania uk
ł
adu nap
ę
dowego i hamulcowego (si
ł
y wzd
ł
u
ż
ne i momenty skr
ę
caj
ą
ce);
Mosty nap
ę
dowe w swej klasycznej postaci wyst
ę
puj
ą
w samochodach ci
ęż
arowych, autobusach i samochodach dostawczych oraz
rzadziej w samochodach osobowych z nap
ę
dem tylnym i zale
ż
nym zawieszeniem kó
ł
jezdnych. Ich budowa zewn
ę
trzna
charakteryzuje si
ę
sztywn
ą
pochw
ą
stanowi
ą
c
ą
trzon konstrukcyjny zamykaj
ą
cy w swoim wn
ę
trzu wi
ę
kszo
ść
mechanizmów. Pochwa
sztywnego mostu nap
ę
dowego podlega obci
ąż
eniom wynikaj
ą
cym z ci
ęż
aru pojazdu oraz dodatkowym obci
ąż
eniom wyst
ę
puj
ą
cym
podczas jazdy. Wymaga si
ę
zatem od niej dostatecznej wytrzyma
ł
o
ś
ci i zadowalaj
ą
cej sztywno
ś
ci, przy jak najmniejszym ci
ęż
arze
w
ł
asnym.
W l
ż
ejszych samochodach ci
ęż
arowych pochwy wykonuje si
ę
w postaci t
ł
oczonych elementów zespawanych nast
ę
pnie w jedn
ą
ca
ł
o
ść
. Technologia wykonania przewiduje równie
ż
wykonanie pochwy jako elementu ci
ą
gnionego z rury bez szwu albo z arkusza
blachy odpowiednio formowanego w kolejnych fazach wykonania. Czopy osadzenia piast lub gniazda osadzenia
ł
o
ż
ysk pó
ł
osi
obci
ąż
onych s
ą
w tym przypadku starannie dospawywane. W cz
ęś
ci
ś
rodkowej przy pomocy
ś
rub osadzone jest gniazdo przek
ł
adni
g
ł
ównej i mechanizmu ró
ż
nicowego zwane
ł
bem mostu nap
ę
dowego. Jest ono wykonane jako odlew z
ż
eliwa szarego i obrabiane
mechanicznie. Przeciwleg
ł
y otwór centralnej cz
ęś
ci pochwy os
ł
oni
ę
ty jest przyspawan
ą
sferyczn
ą
pokryw
ą
z blachy wyposa
ż
on
ą
w
otwór kontrolny poziomu oleju z korkiem. Pochwa w takiej postaci charakteryzuje si
ę
stosunkowo niewielkim ci
ęż
arem przy znacznej
sztywno
ś
ci, cho
ć
jest pracoch
ł
onna w procesie produkcji. Przyk
ł
adowe rozwi
ą
zanie konstrukcyjne przedstawia rysunek 1.
W wi
ę
kszych konstrukcjach samochodów ci
ęż
arowych, gdzie przenoszone s
ą
bardzo du
ż
e obci
ąż
enia zwi
ą
zane z przewozem
wielotonowych
ł
adunków stosowane s
ą
mosty z pochwami wykonanymi jako odlewy
ż
eliwne lub czasem jako sztywne konstrukcje
spawane z grubych blach. Czopy osadzenia
ł
o
ż
ysk piast w postaci rury mog
ą
by
ć
w tym przypadku dospawywane lub przykr
ę
cane.
Konstrukcja mostu nap
ę
dowego mo
ż
e sk
ł
ania
ć
si
ę
ku znacznemu obni
ż
eniu
ś
rodka ci
ęż
ko
ś
ci pojazdu. Przyk
ł
adem takiego
rozwi
ą
zania jest tzw. most portalowy. Charakteryzuje si
ę
on
ł
amanym wykonaniem pochwy, która w cz
ęś
ci centralnej zawiera
najcz
ęś
ciej asymetrycznie umieszczon
ą
przek
ł
adni
ę
g
ł
ówn
ą
i mechanizm ró
ż
nicowy oraz dwie pó
ł
osie o nierównej d
ł
ugo
ś
ci. Pochwa
z dwóch stron posiada przykr
ę
cane
ś
rubami dodatkowe korpusy zawieraj
ą
ce walcowe przek
ł
adnie boczne, tzw. zwolnice. Pochwa
takiego mostu wykonana jest w postaci odlewu charakteryzuj
ą
cego si
ę
wysok
ą
sztywno
ś
ci
ą
i wytrzyma
ł
o
ś
ci
ą
.
Mosty portalowe znalaz
ł
y szerokie zastosowanie w niskopok
ł
adowych autobusach komunikacji miejskiej oraz w autobusach
pi
ę
trowych. Most portalowy przedstawia rysunek 2.
W ci
ęż
arówkach du
ż
ej
ł
adowno
ś
ci, szczególnie w USA stosowane s
ą
dwa lub nawet trzy mosty nap
ę
dowe w uk
ł
adach nazywanych
tandem - dwa mosty lub tridem - trzy mosty. Ich budowa zewn
ę
trzna jest bardzo podobna do zwyk
ł
ych mostów nap
ę
dowych
samochodów z nap
ę
dem na jedn
ą
o
ś
. Ró
ż
nica polega na sposobie przeprowadzenia wa
ł
u wej
ś
ciowego przek
ł
adni g
ł
ównej. Stosuje si
ę
tutaj szeregowy nap
ę
d mostów, który pozwala wyeliminowa
ć
z uk
ł
adu nap
ę
dowego skrzyni
ę
rozdzielcz
ą
. Rysunki 3 i 4 przedstawiaj
ą
mosty tandem i tridem.
Rysunek 1 - spawana pochwa mostu nap
ę
dowego
Rysunek 2 - portalowy most nap
ę
dowy
Rysunek 3 - mosty w uk
ł
adzie tandem
W uk
ł
adzie tandem pierwszy most nap
ę
dowy umo
ż
liwia wyprowadzenie nap
ę
du do mostu drugiego, a w celu unikni
ę
cia napr
ęż
e
ń
mi
ę
dzy mostami wynikaj
ą
cymi z chwilowych ró
ż
nic pr
ę
dko
ś
ci obrotowych kó
ł
jezdnych wyposa
ż
ony jest w mi
ę
dzyosiowy mechanizm
ró
ż
nicowy. Przekrój
ł
ba mostu przedstawia rysunek 5.
W uk
ł
adzie tridem podobnie rozwi
ą
zana jest konstrukcja mostu pierwszego i
ś
rodkowego. Zale
ż
no
ś
ci kinematyczne przek
ł
adni
poszczególnych mostów zostan
ą
omówione przy prezentacji mechanizmów ró
ż
nicowych.
W samochodach ci
ęż
arowych przeznaczonych do przewozu du
ż
ych
ł
adunków lub wykonywania innych zada
ń
w trudnym terenie
stosuje si
ę
nap
ę
d zarówno na osie tylne, jak równie
ż
na jedn
ą
albo dwie osie przednie kierowane. Mosty nap
ę
dowe w tym przypadku
musz
ą
by
ć
wyposa
ż
one w elementy uk
ł
adu kierowniczego. Pochwa mostu z obu stron jest wyposa
ż
ona w przykr
ę
can
ą ś
rubami b
ą
d
ź
przyspawan
ą
g
ł
owic
ę
umo
ż
liwiaj
ą
c
ą
obrotowe osadzenie zwrotnicy ko
ł
a jezdnego nap
ę
dzanego. Sworznie tej zwrotnicy mog
ą
by
ć
osadzone
ś
lizgowo lub na
ł
o
ż
yskach tocznych. Oczywi
ś
cie nale
ż
y zaznaczy
ć
,
ż
e kszta
ł
t g
ł
owicy pochwy mostu oraz zwrotnicy
gwarantuj
ą
szczelno
ść
po
łą
czenia i pe
ł
n
ą
ochron
ę
przegubu pó
ł
osi nap
ę
dowych przed zanieczyszczeniami. Przyk
ł
adowe rozwi
ą
zania
przedstawiaj
ą
rysunki 6 i 7.
Rysunek 4 - mosty w uk
ł
adzie tridem
Rysunek - przekrój mostu przelotowego
Z punktu widzenia podzia
ł
u mas w pojazdach samochodowych wszystkie przedstawione powy
ż
ej mosty nap
ę
dowe nale
żą
s
ą
do mas
nieresorowanych.. Im wi
ę
ksza masa nieresorowana, tym komfort jazdy maleje. Stosowanie wi
ę
c takich mostów w samochodach
osobowych jest niezasadne. D
ążą
c do zwi
ę
kszenia dysproporcji mas resorowanych do nieresorowanych konstruktorzy dokonali
posuni
ę
cia polegaj
ą
cego na wprowadzeniu pochwy szcz
ą
tkowej zawieraj
ą
cej przek
ł
adni
ę
g
ł
ówn
ą
i mechanizm ró
ż
nicowy. Zespó
ł
ten
zosta
ł
przytwierdzony do nadwozia pojazdu lub ramy pomocniczej przechodz
ą
c tym samym do masy resorowanej. Moment obrotowy
zosta
ł
doprowadzony do kó
ł
jezdnych za pomoc
ą
jedno lub dwuprzegubowych pó
ł
osi nap
ę
dowych. Zachowano nap
ę
d na o
ś
tyln
ą
pojazdu przy silniku umieszczonym z przodu. Rozwi
ą
zanie takie stosuj
ą
m. in. firmy BMW czy Daimler-Chrysler.
Rysunek 8 przedstawia natomiast rozwi
ą
zanie zastosowane w samochodzie Skoda Octawia 4x4. Zaznaczono szcz
ą
tkowy most
nap
ę
dowy.
Rysunek 6 - g
ł
owica przykr
ę
cana, zwrotnica na
ł
o
ż
yskach tocznych
Rysunek 7 -
g
ł
owica spawana, zwrotnica osadzona
ś
lizgowo
W samochodach ze zblokowanym uk
ł
adem nap
ę
dowym, gdzie ca
ł
y zespó
ł
nap
ę
dowy nale
ż
y do masy nieresorowanej, mechanizmy
wewn
ę
trzne mostu nap
ę
dowego umieszczone zosta
ł
y w we wspólnym korpusie wraz ze skrzyni
ą
biegów i pe
ł
ni
ą
tylko funkcje
przeniesienia nap
ę
du i zmiany warto
ś
ci momentu i pr
ę
dko
ś
ci obrotowej. W obu przypadkach - nap
ę
du tylnego i przedniego - korpus
chroni
ą
cy przek
ł
adni
ę
g
ł
ówn
ą
i mechanizm ró
ż
nicowy wykonuje si
ę
ze stopów aluminium (np. AK 52), poniewa
ż
odpad
ł
a funkcja
przenoszenia obci
ąż
e
ń
z tytu
ł
u ci
ęż
aru pojazdu i
ł
adunku.
Rysunek 8 - przyk
ł
ad szcz
ą
tkowego mostu nap
ę
dowego
Opracowanie mgr in
ż
. Ireneusz Kulczyk
Zespó
ł
Szkó
ł
Samochodowych w Bydgoszczy
pocz
ą
tek strony