1
UVOD
Menjač ili menjački prenosnik je element sistema za prenos snage motornih
vozila, kojim se vrši prilagođavanje paramatera snage motornih vozila (obrtnog
momenta i ugaone brzine – broje obrtaja motora) u trenutnim uslovima kretanja
vozila tj. uslovima puta.
Funkcionalni cilj menjača je:
održavanje broja obrtaja motora ispod maksimalnog,
održavanje broja obrtaja u opsegu gde je najveća snaga,
bešuman rad pri uključivanju bilo kog stepena prenosa,
lagano komandovanje.
Menjači se dele na menjače sa:
menjače sa nepokretnim osama vratila (manuelene, tj. ručne menjače) i one
sa pokretnim osama vratila (obično su to automatski menjači).
poluautomatske menjače koji se izvode kao menjači sa nepokretnim osama
vratila, ali u kombinaciji sa višelamelastom spojnicom (DSG menjač).
Menjači sa nepokretnim osama vratila se, u zavisnosti od koncepcije gradnje
vozila, dele na:
menjače sa dva vratila koja imaju poprečno postavljen motor u odnosu na
uzdužnu osu vozila i imaju pogon na prednjim točkovima.
menjače sa tri vratila ugrađenim na vozila koja imaju motor postavljen u osi
vozila i mogu imati prednji i zadnji pogon, a ponekad i pogon na svim
točkovima (4h4).
2
Manuelni menjač
Manuelni prenosnik, takođe poznat kao manuelni menjač ili standardni
prenos, je tip prenosa koji se koristi u motornim vozilima. Obično vozač koristi
kvačilo- običnu upravljačku pedalu ili polugu, za regulisanje prenosa iz obrtnog
momenta motora sa unutrašnjim sagorevanjem do prenosa, i ručice menjača, bilo
da se pokreće ručno (kao u kolima) ili nogom (kao što je slučaj sa motorom).
Konvencionalni manuelni menjač je često bazna oprema u automobilu, sa opcijom
za automatski prenos kao što je automatski menjač, polu-automatski menjač, ili
stalno promenljivi prenos.
Manuelni menjača često se sastoji od kvačila i pokretne opreme- ručice menjača.
Kod većine automobila manuelni menjač omogućava vozaču da odabere bilo koji
odnos brzine u svakom trenutku, ali neki, kao što su polumotorna vozila ili
motocikli i neke vrste trkačkih automobila, omogućavaju vozaču da odabere sledeći
veći ili sledeći niži stepen prenosa. Ovaj tip prenosa se ponekad naziva
sekvencijalni manuelni menjač. Sekvencijalni prenosi se obično koriste u trkačkim
automobilima i omogućavaju brzu promenu stepena.
Manuelni menjač karakteriše prenos odnosa kojim se može izabrati zaključavanje
izabranih parova stepena prenosa na izlazu vratila. Automatska prenos koje
omogućavaju vozaču da ručno izabere trenutnu brzinu zove se poluautomatski.
Savremeni automobili sa manuelnim menjačem obično koriste četiri do šest brzina
za kretanje napred i jednu za unazad. Prenosnici za teške kamione i druge teške
opreme obično imaju najmanje 9 brzina, takav prenos može da ponudi i širok
spektar sredstava i prenosnih odnosa. Prenosni sistem teških vozila ima desetine
zupčanika, ali mnogi su duplikati, uvedene kao nesrećne kombinacije zupčanika, ili
uvedeni radi jednostavnijeg pomeranja.
Teški kamioni često koriste nesinhronizovanu transmisiju. Vojni kamioni obično
imaju sinhronizovanu transmisiju, koja omogućava neobučenim osobama da
jednostavno rukuju u kriznim situacijama.
4
Idemo sa leva na desno. Prvi na slici je zeleno obojeni zupčanik koji rotira oko
svoje ose, koja je u ovom slučaju nastavak, odnosno izlazni kraj sa samog motora
vozila. Znači, motor pravi određeni broj obrtaja koji se putem te zelene osovine
prenosi na zeleni zupčanik i on, dakle, rotira istom brzinom i u istom smeru kao i
motor. Dalje imamo crveni zupčanik koji se nastavlja na zeleni. Oni su uvek vezani
i uvek zavise od same brzine okretanja motora. Ovim zupčanikom i vezom između
izlaznog kraja iz motora i ulaza transmisije se omogućava pokretanje donje
transmisione osovine koja, pored spomenutog crvenog zupčanika, sadrži još
izvestan broj istih. Taj broj preostalih zupčanika je jednak broju stepena prenosa
(“brzina”) automobila. Donja (crvena) osovina se okreće istom brzinom, ili u uvek
istom odnosu sa brzinom okretanja motora. Vezu između crvenih i plavih
zupčanika najlakše možemo objasniti primerom bicikla. U našem ovde
predstavljenom slučaju imamo crveni zupčanik, koji predstavlja zupčanik kod
pedale na biciklu i plavi zupčanik, koji je zupčanik na zadnjoj osovini bicikla.
Okretanjem pedala mi u realnom vremenu utičemo na pokretanje prvog zupčanika,
koji je lancem vezan za jedan od onih zupčanika na zadnjoj osovini. Na našem
primeru, crveni zupčanik je onaj kojeg pokreće motor, dok su plavi vezani za
osovinu koja predstavlja izlaz transmisionog sistema i vezana je za diferencijal,
odnosno same pogonske točkove! Naravno, na slici se primećuje da su svi ovi
zupčanici (po jedan crveni i plavi za svaki stepen prenosa) različite veličine i da,
kada bi svi bili povezani (kao što je na slici i prikazano) uopšte ne bi bili
sinhronizovani i to bi dovelo sigurno do pucanja osovine ili nekog od zupčanika. E
sada – tačno je da su svi crveni i plavi zupčanici vezani, ali, za razliku od crvenih,
plavi se slobodno okreću oko svoje ose, odnosno nisu vezani za osovinu na kojoj se
nalaze, imaju male lagere koji im omogućavaju slobodno rotiranje! Dakle, u našem
slučaju će oko svoje ose rotirati oba plava zupčanika, i to desni brže od levog. Kako
sada vezati osovinu koja jedina na slici miruje i koja zapravo predstavlja izlaz i
vezu transmisije sa točkovima? Ovde na scenu stupa ljubičasti deo, jedna posebna
vrsta karike kružnog oblika, koja je specijalnom viljuškom vezana za samu ručicu
menjača. Ova karika je, za razliku od plavih zupčanika, fiksirana za izlaznu
osovinu! Pomeranjem ručice menjača unapred (ubacivanjem u prvu brzinu), mi
zapravo pomeramo ovu kariku unazad. On se tada vezuje za plavi zupčanik
(zupčanik prvog stepena prenosa) i to tako što određena ispupčenja sa strane,
(odnosno karika) direktno vezan sa izlaznom osovinom, izvršavaju rotiranje. Tako
se posredno vezuju zeleni, crveni i na kraju i odredjeni plavi zupčanik.
5
Dvobrzinski prenos u prvoj brzini
Na drugoj slici u ovom možemo videti dvostepenu transmisiju u prvom stepenu
prenosa, dok je u gornjoj slici predstavljena ler pozicija. Ovo je zaista
najjednostavniji prikaz manuelne transmisije i odmah u startu se nameće jedno
pitanje: kako je moguće povezati kariku (ljubičasti deo na slici) sa plavim
zupčanikom, ako smo ranije rekli da se plavi kreće u istom tempu kao i sam motor?
Kako je moguće tako lako izvršiti prebacivanje stepena prenosa kada je sve to u
pokretu?! Pa, i nije moguće. Ovde dolazi do vrlo bitne uloge kvačila. Kvačilo na
poseban način odvaja rad motora i osovine koja vodi do transmisionog sistema
(zelena osovina na slici). Time se na određeni trenutak zaustavlja rotiranje svih
zupčanika unutar sistema, da bi se nesmetano povezali karika i zupčanik
odredjenog stepena prenosa. Pustanjem pedale kvačila, ponovo se vezuju rad
motora i transmisija, pa se tako rotiranje prenosi i na izlaznu osovinu transmisije
putem odredjenog (plavog) zupčanika.
Petostepena transmisija
Princip je u suštini isti kao kod dvostepene transmisije, samo što sada imamo
više stepena prenosa, što povlači više zupčanika, takođe imamo i posebne
zupčanike za rikverc, kao i više viljuški vezanih za samu ručicu menjača. Na
primeru sa dva stepena prenosa imali smo samo tri pozicije ručice menjača – LER
(neutral), kada je pozicija ručice u sredini kao i sama pozicija karike (između
plavog zupčanika prvog i drugog stepena prenosa); zatim PRVI stepen prenosa,
7
određenim zupčanikom uz pomoć frikcije između njih. Oni obezbeđuju minimalno
vreme brzine promene stepena prnosa. Princip hoda unazad je vrlo jednostavan.
Rikverc funkcioniše kao i svaki drugi normalan stepen prenosa – dakle, ima svoj
(plavi) zupčanik koji rotira slobodno oko svoj ose i koji je povezan sa pokretačkim
(crvenim) zupčanikom. Jedina razlika kod ovog sistema je prisustvo još jednog
ekstra zupčanika, vrlo malih dimenzija, koji se nalazi između plavog i crvenog (na
slici). Logikom, taj mali zupčanik menja smer kretanja osovine izlazne transmisije i
tako obezbeđuje kretanje unazad. Odavde možemo uvideti da se automobil, sa
ručicom u poziciji rikverca, mora obavezno nalaziti u stanju mirovanja! Ako se
automobil kreće u leru, pritiskom na papučicu kvačila može se prebaciti u rikverc,
ali nakon pustanja papučice doći će do ozbiljnog habanja (možda i eksplozije).
Zupčanik za rikverc
Sinhronizovani menjač
Većina modernih automobila je opremljena sinhronizovanim menjačem.
Brzine menjača su uvek u mreži i rotiraju, ali zupčanici na jednom vratilu mogu
slobodno da rotiraju ili budu zaključani na vratilu. Zaključavanje mehanizma
zupčanika se sastoji od ogrlice (ili držača zupčaniaka) na osovini koja je u stanju da
klizi u stranu, tako da su zubi (ili držači) oba na unutrašnjoj površini mosta: jedan
je prikačen za brzinu, a jedan za vratilo. Kada prsteni premoste okovratnik, rotacija
vratila određuje izlaznu brzinu prenosa. Ručica menjača manipuliše ogrlicama
koristeći skup veza, uređen tako da jednoj ogrlici može biti dozvoljeno da se
zaključa samo u jedan stepen prenosa u bilo kom trenutku, kada se "pomeranjem
zupčanika," zaključa kragna od jednog izvađenog zupčanika koji je aktiviran pre
