Przekładnie główne

Nie wszyscy mają świadomość, że obok mechanizmu różnicowego, w każdym pojeździe samochodowym zamontowana jest przekładania główna, stanowiąca bardzo ważny podzespół układu napędowego. Przekładnia jest najczęściej jednostopniową przekładnią zębatą o przełożeniu redukującym (zwalniającym). W zależności od typu układu napędowego przekładnia główna (wraz z mechanizmem różnicowym) umieszczona jest w obudowie skrzyni biegów lub moście napędowym. W przypadku napędów wieloosiowych (np. 4×4) ilość przekładni głównych jest proporcjonalna do liczby osi napędzanych.

Podstawowym zadaniem przekładni głównej  jest zwiększenie momentu obrotowego przenoszonego ze skrzynki biegów do kół pojazdu. Dzięki temu pojazd dysponuje znacznie większą siłę napędową, umożliwiającą na przykład pokonywanie stromych wzniesień. Im wyższe przełożenie tym większy moment obrotowy, a mniejsza prędkość pojazdu i odwrotnie – gdy zmniejszymy przełożenie pojazd będzie osiągał wyższe prędkości, kosztem zmniejszenia siły napędowej na kołach.

Gdy silnik umieszczony jest wzdłużnie przekładnia główna zmienia również kierunek przekazywania napędu (najczęściej o 90 stopni).

Ze względu na konstrukcję przekładnie główne dzielimy na:

1. Pojedyncze – występujące w większości samochodów osobowych i użytkowych
2. Podwójne – mające zastosowanie w niektórych układach napędowych pojazdów terenowych i specjalnych. Przekładnie podwójne mogą być zespolone i dzielone.

Ze względu rodzaj zastosowanych kół zębatych wyróżniamy 3 podstawowe typy przekładni pojedyczych:

1. Przekładnie walcowe, nazywane również czołowymi stosowane są najczęściej w układach napędowych zblokowanych z silnikiem umieszczonym poprzecznie. Koło napędzające (małe) przekładni osadzone jest na wałku wyjściowym skrzynki biegów. Nieprzypadkowo przekładnia umieszczona jest w dolnej części obudowy skrzynki – takie rozwiązanie ułatwia przekazywanie napędu na półosie napędowe. Jak w każdej przekładni zębatej zastosowanie zębów skośnych wypływa na zwiększenie wytrzymałości przekładni i zapewnia jej cichą pracę.

2. Przekładnie stożkowe – mają zastosowanie w układach napędowych z silnikiem umieszczonym wzdłużnie. Zarówno w napędzie klasycznym – wówczas przekładnia znajduje się w tylnym moście napędowym, jak i w układach zblokowanych – w tym przypadku przekładnia umieszczona jest w obudowie skrzynki biegów.

W przekroju mostu napędowego przedstawionego na zdjęciach zębnik, nazywany potocznie wałkiem atakującym jest kołem napędzającym przekładni do którego przyłączony jest wał napędowy. Z niego napęd przekazywany jest na koło napędzane, nazywane ze względu na kształt – talerzowym. Do koła talerzowego zamontowana jest obudowa mechanizmu różnicowego, przez którą napęd przekazywany jest dalej – na oś satelit, satelity i koła koronowe mechanizmu różnicowego, półosie napędowe do kół pojazdu.

Przekładnie stożkowe występują w dwóch odmianach różniących się położeniem osi zębnika względem osi koła talerzowego:

W przekładniach stożkowych zwykłych osie kół pokrywają się, w przekładni hipoidalnej oś zębnika jest przesunięta w dół względem osi koła talerzowego. Przesunięcie to, zwane hipoidalnym wpływa pozytywnie na wytrzymałość przekładni i zapewnia jej cichą pracę. Co więcej – obniżony zębnik pracuje cały czas zanurzony w oleju co jest szczególnie korzystne jeżeli uwzględnimy fakt, że przekładnia pracuje w sposób ciągły przenosząc bardzo duże obciążenia. W samochodach osobowych z napędem klasycznym obniżenie zębnika umożliwia umieszczenie wału napędowego nieco niżej pod podłogą co zapewnia lepsze zagospodarowanie przestrzeni nadwozia.

3. Przekładnie ślimakowe w roli przekładni głównej to raczej ciekawostka, ale warto zaznaczyć, że tego typu przekładnie stosowane są powszechnie w innych mechanizmach pojazdów (np. przekładnia kierownicza, silnik wycieraczek). Ogromną zaletą przekładni ślimakowej jest możliwość uzyskiwania bardzo dużych wartości przełożeń przy stosunkowo małych wymiarach przekładni składającej się ze ślimaka (koła napędzającego) i ślimacznicy (koła napędzanego).

Największą wadą przekładni ślimakowej jest bardzo niska sprawność, a więc duże straty w przekazywaniu napędu.

Z tego względu jeśli w układzie napędowym wymagane jest uzyskanie dużej wartości przełożenia zamiast przekładni ślimakowych stosuje się przekładnie główne podwójne, o których napiszę wkrótce.