Näin toimivat jakolaatikko ja alennusvaihteisto

Valinnaisesti nelivetoisissa autoissa kuljettaja päättää sen, milloin vetäviä pyöriä on kaksi ja milloin neljä. Sen lisäksi kuljettajalla on mahdollisuus valita tarvittaessa hidas välitys, jolloin pyöriin tulee enemmän voimaa alhaisessa vauhdissa. Moottorista tulevan voiman etu- ja taka-akseliin jakaa jakolaatikko, ja hitaasta välityksestä huolehtii jakolaatikossa oleva alennusvaihteisto.

Jakolaatikon rakenne

Moottorin tuottama voima on siirtynyt joko kytkimen tai momentinmuuntimen kautta vaihteistoon, ja vaihteistosta voima pitää saada eteen ja taakse. Näinpä voimansiirrossa jakolaatikon paikka on vaihteiston jälkeen. Akseleihin voima siirtyy kardaaniakseleita pitkin, eli valinnaisesti nelivetoisessa autossa voidaan katsoa olevan etu- ja takakardaaniakselit. Taakse kardaaniakseli kulkee suoraan kutakuinkin samassa tasossa kuin kaikki edeltävät voimansiirron akselit. Eteen menevä kardaani ei kuitenkaan voi olla samassa tasossa, koska silloinhan sen pitäisi lävistää vaihteisto, kytkin ja moottori.

Siispä jakolaatikko ulottuu vaihteiston ja moottorin ääriviivojen ulkopuolelle. Tällöin osa voimasta täytyy saada siirtymään kohtisuorasti taka-akseliin menevään linjaan nähden. Usein tähän tarkoitukseen käytetään ketjua, koska se on kevyt, pienikokoinen ja varsin kestävä sovellus. Ketjun vaihtoehto ovat hammaspyörät.

Moottorin vauhtipyörän keskipisteestä taka-akselin tasauspyörästön keskikohtaan voiman voimme kuvitella kulkevan kutakuinkin yhtä viivasuoraa, mutta ei katkotonta, akselia pitkin. Kutsutaan selkeyden vuoksi jakolaatikon sisässä olevaa osaa tuosta akselista pääakseliksi. Jakolaatikon ulkoseinästä tasauspyörästöön asti sama akseli on takakardaani. Toisen ulkoseinän ja moottorin välillä akseli on vain moottorista tuleva akseli.

2WD:n ja 4WD:n kytkentä

Voimans, jakolaatikko 2WD-4WDKaksivedossa voiman kulku etuakseliin on poikki ja nelivedossa se taas ei ole. Voima katkeaa varsin odotetusti ketjun ja pääakselin liitoskohdassa, eli kaksivedossa moottori ei pyöritä mitään etuakseliin menevistä osista.

Yksinkertaistetusti etukardaanin päässä on hammaspyörä, ja ketju on sen ympärillä. Yhtä lailla pääakselissakin on hammaspyörä, ja ketju menee senkin hammaspyörän ympäri. Tämä hammaspyörä ei kuitenkaan pyöri pääakselin mukana. Sen sijaan vähän matkan päässä oleva toinen hammaspyörä pyörii pääakselin mukana. Näiden kahden hammaspyörän välissä on kytkentäholkki.

Kun kuljettaja on valinnut kaksivedon, kytkentäholkki on irti pääakselin mukana pyörivästä hammaspyörästä. Toisin sanoen kun moottori ja vaihteisto pyörittävät pääakselia ja siirtävät näin voimaa taka-akseliin, ei ketjun hammaspyörä pääse pyörimään mukana. Etuakseliin ei mene voimaa lainkaan.

Kun kuljettaja valitsee nelivedon, kytkeytyy ketjun hammaspyörän kytkentäholkki pääakselin mukana pyörivään hammaspyörään. Tällöin moottori ja vaihteisto alkavat pyörittää siis ketjun välityksellä etukardaania, jolloin veto siirtyy etuakseliinkin ja sitä kautta etupyöriin.

Nopea ja hidas välitys

Voimans, jakolaatikko 4H-4LAlennusvaihteistokin on osa pääakselia. Pääakselilla on nimittäin lähellä toisiaan kaksi hammaspyörää ja niiden välissä kytkentäholkki. Nelivedon valitsimella kuljettaja liikuttaa kytkentäholkkia. Kaksi hammaspyörää ovat kosketuksissa kumpikin yhteen hammaspyörään, ja näiden hammaspyörien välissä on kiinteä akseli. Hammaspyörä B ei pyöri pääakselin mukana. Hammaspyörä A sen sijaan pyörii moottorista tulevan akselin mukana. Pääakseli ja moottorista tuleva akseli ovat nekin toisistaan irrallaan.

Kun välitys on nopea, eli voima kulkee moottorista normaalisti pyöriin, holkki on kiinni hammaspyörässä A. Koska holkki on kiinteästi pääakselissa kiinni ja koska hammaspyörä A pyörittää holkkia, pyörii koko pääakselikin. Tässä tilanteessa hammaspyörillä ei ole oikeastaan mitään merkitystä, koska ne eivät vaikuta voima kulkuun. Voimaa kulkee sellaisenaan moottorista ja vaihteistosta eteenpäin.

Kun kuljettaja asettaa valitsimen hitaan välityksen asentoon, siirtyy holkki kiinni hammaspyörään B. Nyt voima moottorista ei kulje enää yhtä suoraa linjaa pitkin, vaan siirtyykin hammaspyörästä A siinä kiinni olevaan hammaspyörään, sitten poikkiakselin kautta viereiseen hammaspyörään ja sen välityksellä hammaspyörä B:hen. Koska B on kiinni holkissa ja koska holkki taas on kiinteästi pääakselissa, pyörii pääakselikin.

Ero onkin nyt se, että neljä hammaspyörää ovat muuttaneet voiman suhdetta. Pääakseli pyörii esimerkiksi kolme kertaa hitaammin kuin moottorista tuleva akseli, mutta vääntöä on enemmän. Käytössä on siis hidas välitys.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *