מערכת הנעה (גיר) בתלת מימד

מה היא מערכת ההנעה שמניעה את הרכב?

כיצד ההילוכים מתחלפים?

ואיך הדפסנו את זה במדפסת תלת מימד?

בואו נלמד

הכנה

הורידו את הקבצים כאן

הדפיסו בצבעים שבא לכם

הרכיבו ושבו לשחק עם הילדים.

במכונית, מערכת גיר היא מרכיב חיוני של תיבת ההילוכים המאפשר למנוע להעביר ביעילות כוח לגלגלים. המטרה העיקרית של מערכת ההילוכים היא להתאים את מהירות המנוע והמומנט למהירות הרכב ולתנאי העומס. זה חיוני מכיוון שמנוע בעירה פנימית פועל בצורה היעילה ביותר בטווח מסוים של מהירויות ועומסים.

כך פועלת מערכת גיר ידני טיפוסית במכונית:

מַצְמֵד:

המנוע מחובר לתיבת ההילוכים באמצעות התקן הנקרא מצמד.
חיבור וניתוק המצמד מתבצע באמצעות דוושת המצמד בתא הנהג.
כאשר המצמד משולב, כוח יכול לזרום מהמנוע אל תיבת ההילוכים.

הפצה:

תיבת ההילוכים מכילה סדרה של גלגלי שיניים, מסודרים בדרך כלל בתבנית H.
גלגלי שיניים מסומנים בדרך כלל באופן מספרי, כאשר "1" הוא ההילוך הנמוך ביותר ו-"N" או "0" מייצגים נייטרלי.
ניתן להעביר את תיבת ההילוכים להילוכים שונים באופן ידני על ידי הנהג.

יחסי הילוכים:

כל הילוך מספק יחס העברה שונה, הקובע את הקשר בין מהירות הסיבוב של המנוע (RPM) לבין מהירות הסיבוב של הגלגלים.
הילוכים נמוכים יותר (למשל, 1 ו-2) מספקים יותר מומנט אך מהירות נמוכה יותר, מתאים להתנעה ולטיפוס על גבעות.
הילוכים גבוהים יותר (למשל, רביעי וחמישי) מספקים מהירות גבוהה יותר עם פחות מומנט, מתאים לשיוט במהירויות כביש מהיר.

הסטה:

הנהג בוחר את ההילוך המתאים בהתאם למהירות הרכב והביצועים הרצויים.
מעבר להילוכים גבוהים יותר במהירויות גבוהות יותר מאפשר למנוע לפעול ביעילות רבה יותר ומפחית את צריכת הדלק.

דִיפֵרֶנציִאָלִי:

הדיפרנציאל הוא עוד מרכיב מכריע המחובר לתיבת ההילוכים. הוא מאפשר לגלגלים להסתובב במהירויות שונות במהלך פניות תוך שמירה על חלוקת הכוח.

הילוך אחורי:

ישנו הילוך אחורי ייעודי המאפשר לרכב לנוע אחורה. הפעלה לאחור כרוכה בדרך כלל במנגנון נפרד למניעת העברה מקרית.
בתיבות הילוכים אוטומטיות, החלפת ההילוכים מטופלת אוטומטית על ידי ממיר מומנט הידראולי או מערכת כפולת מצמדים, ומבטל את הצורך בהחלפה ידנית. העקרונות הבסיסיים של התאמת מהירות המנוע ותנאי העומס למהירות הרכב עדיין תקפים, אך מערכת ההילוכים מנהלת את השינויים הללו ללא קלט ישיר מהנהג.

לסיכום:

מערכת ההנעה מאוד מעניינת ונחמד לגלות עליה דברים חדשים.

מה שיותר מדליק שאפשר ממש להדפיס את זה במדפסת תלת מימד , להרכיב ולהבין בצורה מוחשית כיצד זה עובד.

שימו לב שבקבצי ההדפסה יש אפשרות להדפיס תושבת נוספת המאפשרת חיבור של מנוע!

אנחנו הדפסנו ללא המנוע, ועדיין התלהבו מזה מאוד.

לצפייה בסרטון של המודל המודפס היכנסו לכאן.