Агрегаты трансмиссии легковых автомобилей

Какие есть основные узлы в автомобиле

43Из каких важных блоков состоит автомобиль, их назначение, роль в работе машины? Это вопросы, возникающие у новичков, недавно севших за руль, столкнувшихся с необходимостью изучения его устройства. Вопросов много, они сложны, но интересны. Попробуем дать краткие, но исчерпывающие ответы.

Ежедневно жители города, даже небольшого, сталкиваются с потоком транспорта. Обыватели, далёкие от самостоятельных поездок на машине, не задумываются об её устройстве.

Им кажется, что автомобили (от легкового до автобуса) сделаны по одному принципу, состоят из сходных модулей. Начиная приобретать первый опыт вождения, человек осознаёт, что все они разные.

Легковой автомобиль

Какие узлы автомобиля может назвать дилетант? Как правило, его фантазия не заходит дальше, чем: кузов, двигатель, колёса, салон. Реальное устройство значительно сложней. Основными блоками являются:

1. Жёсткая (несущая) основа.
2. Двигатель.
3. Трансмиссия.
4. Ходовая система.
5. Электрические узлы.
6. Управление.

Этот короткий список будет выглядеть гораздо внушительней в развёрнутой форме. Рассмотрим назначение его главных составляющих более конкретно.

Несущая основа (конструкция)

Значение узла сложно переоценить. Без него не может существовать автомобиль. Все прочие детали устанавливаются, крепятся на основу, связывающую, объединяющую их. Существует 2 типа конструкций (несущих):

— на основе тяжёлой металлической рамы;
— несущий кузов.

Оба варианта имеют право существовать, являясь одним из основных блоков авто, добавляя ему ряд плюсов или минусов.

Автомашины, изготовленные по рамному принципу способны вынести большие нагрузки. Особенностью таких версий легковых (или грузовых) машин считается многофункциональность их рамы, которую можно применять для различных модификаций автомобилей, оставляя её в неизменном виде. Другое преимущество – простота замены деталей, ремонта.

42

Кузовная система, предполагает отсутствие рамы. Её функции отданы кузову. Являясь более распространённой для легковых машин, такая конструкция не лишена изъянов.

Кузов несёт здесь вес всех закреплённых на нём деталей, получает удары от столкновений, подвержен испытаниям неровностями дорог, вибрацией. Выполненный из тонкого металла он оказывается под ударом сложных факторов. Положительный момент такого устройства автомашины — её лёгкость. Основная масса расположена низко, что даёт дополнительную устойчивость на трассе.

Двигатель

Сложный узел, включающий множество деталей, дающий жизнь авто – его мотор. Он производит энергию, вращающую колёса. Двигатели удобно классифицировать по типу потребляемого ими топлива:

Хотя газ и дизельное топливо делают эксплуатацию машины более экономной, бензиновые двигатели остаются самыми распространёнными с момента появления автомобиля по сегодняшний день.

44

Существуют отдельные модификации, использующие несколько видов топлива. Концептуальной моделью современности считается конструкция, двигатель внутреннего сгорания в которой заменили аккумуляторные батареи и электрический мотор.

В первых моделях бензиновых двигателей запуск обеспечивался вращением ручки. Этот способ давно забыт. Его сменили электрические стартёры, дающие искру зажигания для топливной смеси.

Трансмиссия

Функцию передачи, полученной от двигателя энергии к деталям, которые обеспечат передвижение машины, выполняет блок трансмиссии. В зависимости от привода машины (передний либо задний) трансмиссионная система имеет отличительные особенности.

Например, трансмиссия машины с передним приводом состоит из деталей:

1. Сцепление.
2. Коробка передач.
3. Приводные валы передние.
4. Шарниры угловых скоростей.
5. Дифференциал.
6. Основная передача (главная).

Транспортное средство с установленной под капотом трансмиссией и двигателем можно считать мощным автомобилем.

Ходовая часть

Данный блок элементов, кроме колёс и способа управления ими (числа ведущих среди общего количества колёс автомобиля), включает подвеску.

Существует большое число вариантов автомобильных подвесок. Все они разработаны для выполнения сходных задач. Функции согласования колёс и несущей системы машины, уменьшения вибрации отданы этому агрегату.

Электрические узлы и управление

К разделу электрооборудования автомашины относят: стартеры, аккумуляторы, генераторы. Кроме перечисленных деталей, систему дополняют кондиционеры, стереосистемы, прочие приборы потребления электроэнергии. От качества, надёжности данных блоков зависит работоспособность всего транспортного средства:

1. Хороший аккумулятор гарантирует быстрый, надёжный запуск двигателя в любую погоду.

2. Без исправного, проверенного стартера не появится искра, запускающая двигатель.

3. Только исправная работа генератора может гарантировать качественный заряд аккумуляторной батареи, работу всех бортовых систем во время движения машины.

45

Особая роль отводится управлению автомобилем. Помощь водителю здесь оказывают бортовые компьютеры, установленные на новых авто.

Сложные электронные системы собирают информацию о состоянии каждого узла, анализируют её, сообщают водителю результаты. Решение главных задач управления по-прежнему принадлежит человеку за баранкой, способному точно реагировать на изменения ситуации на полосах движения дороги. Основа системы, управляющей автомобилем, осталась прежней:

1. Корректировка направления движения (рулевое управление).

2. Согласование скоростного режима (система тормозов).

Все перечисленные агрегаты и узлы имеют сложное строение, выполняют множество функций. За время развития автомобильного транспорта они претерпели огромные изменения. Однако их внутренние модернизации направлены на изменение скорости передвижения, улучшение качественных характеристик работы машины, комфорта пассажиров.

Виды, устройство и принцип работы главной передачи

Главная передача автомобиля – элемент трансмиссии, в наиболее распространенном варианте состоящий из двух шестерен (ведомой и ведущей), призванный преобразовывать крутящий момент, поступающий от коробки передач, и передавать его на ведущую ось. От конструкции главной передачи напрямую зависят тягово-скоростные характеристики автомобиля и расход топлива. Рассмотрим устройство, принцип действия, виды и требования к механизму трансмиссии.

Принцип работы

Общий вид главной пары

Принцип действия главной передачи достаточно прост: во время движения автомобиля крутящий момент от двигателя передается коробке переменных передач (КПП), а затем, посредством главной передачи и дифференциала, приводным валам автомобиля. Таким образом, главная передача непосредственным образом изменяет крутящий момент, который передается колесам машины. Соответственно, посредством нее изменяется и скорость вращения колес.

Основная характеристика этого редуктора – передаточное число. Данный параметр отражает отношение количества зубьев ведомой шестерни (связана с колесами) к ведущей (связана с вторичным валом коробки передач). Чем больше передаточное число, тем быстрее автомобиль разгоняется (крутящий момент увеличивается), но при этом уменьшается значение максимальной скорости. Уменьшение передаточного числа увеличивает максимальную скорость, при этом машина начинает ускоряться медленнее. Для каждой модели автомобиля передаточное число подбирается с учетом характеристик двигателя, КПП, размера колес, тормозной системы и т.д.

Устройство и основные требования к главной передаче

Устройство рассматриваемого механизма простое: главная передача состоит из двух шестерен (зубчатый редуктор). Ведущая шестерня имеет меньший размер, при этом она имеет связь с вторичным валом коробки передач. Ведомая шестерня больше ведущей, а связана она с дифференциалом и, соответственно, с колесами машины.

Схема главной пары

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к главной передаче:

  • минимальный уровень шума и вибраций при работе;
  • минимальный расход топлива;
  • высокий КПД;
  • обеспечение высоких тягово-динамических характеристик;
  • технологичность;
  • минимальные габаритные размеры (чтобы увеличить клиренс и не повышать уровень пола в автомобиле);
  • минимальная масса;
  • высокая надежность;
  • минимальная необходимость в обслуживании.

Увеличить КПД главной передачи можно повысив качество изготовления зубьев обоих шестерен, а также увеличив жесткость деталей и применив в конструкции подшипники качения. Отметим, что максимально сокращать вибрации и шум при работе чаще всего требуется для зубчатых редукторов легковых автомобилей. Вибрации и шум можно минимизировать, обеспечив надежное смазывание зубьев, повысив точность зацепления зубчатых колес, увеличив диаметр валов, а также прочими мерами, которые повышают жесткость элементов механизма.

Классификация главных передач

По числу пар зацеплений

  • Одинарная – имеет в составе только одну пару шестерен: ведомую и ведущую.
  • Двойная – имеет в составе две пары зубчатых колес. Делится на двойную центральную или двойную разнесенную. Двойная центральная располагается только в ведущем мосту, а двойная разнесенная еще и в ступице ведущих колес. Применяется на грузовом транспорте, так как на нем требуется повышенное передаточное число.
Читайте также  Автоматическая трансмиссия af17 opel astra h

По виду зубчатого соединения

  • Цилиндрическая. Применяется на машинах с передним приводом, в которых двигатель и коробка переключения передач имеют поперечное расположение. В этом типе соединения применяются шестерни с шевронными и косыми зубьями.
  • Коническая. Используется на тех заднеприводных машинах, в которых не важны размеры механизмов и нет ограничений на уровень шума.
  • Гипоидная – самый популярный вид зубчатого соединения для автомобилей с задним приводом.
  • Червячная -в конструкции трансмиссии автомобилей практически не применяется.

По компоновке

  • Размещенные в коробке передач либо в силовом агрегате. На переднеприводных автомобилях главная передача расположена непосредственно в корпусе КПП.
  • Размещенные отдельно от КПП. В машинах с задним приводом главная пара шестерен располагается в картере ведущего моста вместе с дифференциалом.

Отметим, что в полноприводных автомобилях расположение главной пары зубчатых колес зависит от разновидности привода.

Коническая главная пара

Преимущества и недостатки

Червячная главная пара

Каждый из типов зубчатых соединений имеет свои плюсы и минусы. Рассмотрим их:

  • Цилиндрическая главная передача. Максимальное передаточное число ограничено значением 4,2. Дальнейшее увеличение отношения числа зубьев ведет к существенному увеличению размера механизма, а также повышению уровня шума.
  • Гипоидная главная передача. Этот тип отличается низкой нагрузкой на зубья и пониженным уровнем шума. При этом из-за смещения в зацеплении шестерен повышается трение скольжения и понижается КПД, но в то же время появляется возможность опустить карданный вал максимально низко. Передаточное число для легковых автомашин – 3,5-4,5; для грузовых – 5-7;.
  • Коническая главная передача. Используется редко из-за большого размера и шумности.
  • Червячная главная передача. Данная разновидность зубчатого соединения из-за трудоемкости изготовления и высокой стоимости производства практически не используется.

Главная передача – это неотъемлемая часть трансмиссии, от которой зависит расход топлива, максимальная скорость и время разгона машины. Именно поэтому при тюнинге трансмиссии пару зубчатых колес часто меняют на улучшенный вариант. Это помогает снизить нагрузку на КПП и сцепление, а также улучшить разгонную динамику.

АГРЕГАТЫ И МЕХАНИЗМЫ ТРАНСМИССИИ

На агрегаты и механизмы трансмиссии (сцепление, карданная передача, коробка передач, раздаточная коробка, главная передача и бортовые редукторы) приходится 10-15% отказов и до 40% материальных и трудовых затрат на восстановление их работоспособности. Для устранения отказов автоматической трансмиссии (автоматической, полуавтоматической и гидромеханической передач), являющейся наиболее сложным и дорогостоящим агрегатом современных авто­мобилей, требуется до 25% материальных и трудовых затрат. Бесступенчатые автоматические коробки передач со стальным гибким ремнем фрикционного зацепления, гидравлическим насосом и системой электронно-гидравлического управления, применяемые на легковых автомобилях с передним приводом и поперечно расположенным двигателем небольшой мощности (как правило, до 80 л.с), имеют не более 12-15% отказов и неисправностей по автомобилю. Трудо­затраты на их устранение значительно больше (до 30%), что связано с высокой трудоемкостью снятия, ремонта и установки данного агрегата.

Диагностирование агрегатов и механизмов трансмиссии осуществляется при техническом обслуживании или поступлении сведений от водителя об отказах и неисправностях и состоит в контроле суммарных люфтов, легкости переключения передач, уровня шума и вибрации при испытаниях автомобиля на стенде с беговыми барабанами.

Основными неисправностями фрикционного сцепления являются: пробуксовка под нагрузкой (отсутствие свободного хода педали сцепления, износ или замасли­вание фрикционных накладок и ослабление пружин); неполное выключение (увеличен свободный ход педали сцепления, перекос рычажков сцепления, закли­нивание или коробление ведомого диска); резкое включение (заедание подшипника выключения, поломка демпферных пружин, износ шлицевого соединения пер­вичного вала и муфты ведомого диска); нагрев, стуки и посторонний шум (постоянное вращение и разрушение подшипника выключения, ослабление закле-

пок накладок диска, ослабление рычагов сцепления или неправильное их расположение — в одной плоскости).

Состояние механизма сцепления контролируют по свободному ходу педали, пробуксовке и полноте включения сцепления, определяемой легкостью включения передач.

Неисправностями карданной передани могут быть биение вала, износ его шлицевого соединения и шарниров крестовин, что приводит к щелчкам при трогании автомобиля с места, шуму и вибрации во время движения, особенно "накатом". Аналогичные проявления наблюдаются при износе шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов) автомобилей с передним приводом.

Износ сопряженных деталей шарниров карданного вала и его шлицов, ШРУСов переднеприводных автомобилей контролируют визуально по их отно­сительному смещению при покачивании. Биение карданного вала (или полуоси со ШРУСом) по центру не должно превышать нормативного значения (2 мм). Опре­деляют его при помощи неподвижно закрепленного механического индикатора.

Характерными неисправностями механинеской коробки передач, раздаточной коробки, главной передачи и бортовых редукторов являются: самовыключение передачи (из-за разрегулировки деталей привода, износа подшипников, зубьев, шлицов, валов, фиксаторов); шумы при переключении (из-за неполного выклю­чения сцепления или неисправностей синхронизаторов); повышенные вибрации, шум, нагрев, люфт из-за низкого уровня масла, износа или поломки зубьев шестерен, износа подшипников и их посадочных мест, ослабления креплений и разрегулировки зацепления зубчатых пар; подтекание смазки из-за износа саль­ников и повреждений уплотняющих прокладок.

Для диагностирования механических и автоматических коробок передач, а также главной передачи автомобилей широкое распространение получил метод, основанный на измерении суммарных люфтов при помощи специализированных люфтомеров-динамометров, создающих момент силы 20-25 Н • м. Зев динамо­метрического ключа прибора накладывают на крестовину карданного вала, указа­тель закрепляют зажимом на шейке отражателя ведущего вала главной передачи, а шкалу — на фланце заднего моста. Таким образом производится последовательное измерение люфтов главной передачи (с бортовыми редукторами) и коробки передач с карданным валом. Для грузовых автомобилей люфт главной передачи не должен превышать 60°, коробки передач — 15° и карданного вала — 6°. Для лег­ковых автомобилей люфт карданной передачи, ШРУСа, каждой из передач коробки не должен быть более 5°, главной передачи — 15-20°, а суммарный люфт трансмиссии — 45-50°. Суммарный люфт в агрегатах и механизмах трансмиссии автомобилей с передним приводом может быть определен при вывешивании одного из передних колес, присоединении динамометра к гайке крепления колеса и установке угломера у колеса.

Работы по восстановлению состояния демонтированных с автомобиля агрега­тов трансмиссии выполняются на агрегатном участке АТП или специализи­рованных ремонтных предприятиях. Ремонт агрегатов на АТП в основном состоит в замене изношенных крестовин карданного вала, ШРУСов, синхронизаторов, шестерен (в паре), подшипников. У главных передач осуществляют регулировку затяжки подшипников для устранения осевого зазора вала ведущей шестерни, промежуточного вала и блока дифференциала. Достигается это за счет уменьше­ния толщины регулировочных шайб, числа стальных прокладок и другими спосо­бами до получения заданного производителем или техническими условиями на технологический процесс момента затяжки. После замены подшипников проводят регулировку зацепления конечных шестерен главной передачи, изменяя число про­кладок между фланцем стакана вала ведущей шестерни и торцом картера ре­дуктора, а также переставляя прокладки под крышками роликовых подшипников

промежуточного вала. Зацепление контролируют по отпечатку контактов зубьев шестерен.

В автоматической коробке перемены передач (АКПП) выбор требуемого режима движения (Е — экономический, S — спортивный, W — в затрудненных усло­виях), согласование режимов работы АКПП с блоком управления работой двига­теля, включение и переключение соответствующих передач производится авто­матически с учетом режимов работы автомобиля и двигателя, а также сигналов электронного блока управления АКПП 11 (рис. 12.23), получающего информацию от датчиков 4-6, #, в том числе используемых в системе компьютерного управления работой двигателя (см. рис. 12.20).

В качестве исполнительного устройства переключения передач в АКПП ис­пользуются гидроклапаны, управляемые соленоидами 10, получающими соответ­ствующие сигналы от электронного блока управления 11 для распределения масла в секции выбранных передач. Давление масла в гидравлической системе АКПП создается одним или двумя насосами.

Автомобили с описанными АКПП оснащаются диагностической лампой 12 или специальным диагностическим разъемом 14, позволяющими считывать из оперативной памяти компьютерного блока коды неисправлностей и проводить их расшифровку с помощью диагностического прибора 75.

Читайте также  Для трансмиссии синтетика или минеральное

Наиболее распространенными неисправностями АКПП в эксплуатации чаще всего являются посторонний шум и вибрация (28-30%), проскальзывание или пробуксовка (20-23%), способные затруднить трогание автомобиля с места, несоответствие передач режимам работы двигателя (32-35%), приводящее к запаздыванию и "вялому" переключению передач, рывкам, "вялому" разгону в режиме пониженной передачи (включение кнопки "kick-down" — "кик-даун"), заклинивание и постоянная работа на одной из передач (8-10%), отсутствие передачи заднего хода (2-3%), нарушения в работе селектора переключения передач, в световой (иногда и в звуковой) системе информации и индексации о режиме работы автоматической трансмиссии (3^%), подтекание масла (4-6%).

Причинами невключения какой-либо передачи АКПП являются выход из строя электромагнитов (соленоидов), заклинивание главного гидроклапана — золот­ника, неисправности в работе гидравлических клапанов, разрегулировка системы автоматического управления переключения передач. Рывки при переключении передач, как правило, возникают при разрегулировке переключателя золотников периферийных клапанов или ослаблении крепления центробежного регулятора и тормоза главного золотника. Несоответствие моментов переключения передач скорости движения и степени открытия дроссельной заслонки возникает при разрегулировке системы автоматического переключения передач и понижении давления масла в главной магистрали из-за износа деталей масляных насосов или чрезмерных внутренних утечек масла.

При техническом обслуживании АКПП проводится общий контроль технического состояния, проверка уровня и давления масла, его замена через 45-60 тыс. км пробега в зависимости от модели АКПП. При замене масла для слива его остатков следует отсоединить магистраль, идущую к масляному радиатору.

При общем контроле технического состояния коробки используют переносные приборы, позволяющие определять частоту вращения коленчатого вала двигателя и ведомого вала коробки передач. Для выявления отказов и неисправностей дополнительно используются автотестер, подключаемый поочередно к соленоидам гидроклапанов.

Для проверки работоспособности АКПП наиболее распространены следующие диагностические методы: контроль давления масла, стендовые испытания, диагностирование по кодам неисправностей (для АКПП с электронным блоком управления).

Проверку давления масла в магистралях АКПП проводят контрольным масляным манометром, который поочередно (через специальный переходник) подсоединяют к отверстиям в корпусе гидроклапанов на входе и выходе масляной магистрали. Сравнивая величины давления с рекомендуемыми значениями, делают заключение о техническом состоянии АКПП.

Стендовое диагностирование АКПП проводится посредством тестовых испы­таний автомобиля на динамометрическом стенде с заданием необходимых скорост­ных и нагрузочных режимов — разгона, торможения, установившегося движения на каждой передаче. В перспективе планируется создание специализированных динамометрических стендов с автоматической программой испытаний АКПП.

Некоторые зарубежные фирмы применяют упрощенные стендовые проверки для контроля общего технического состояния гидротрансформатора и самой коробки передач, работоспособность которых определяется по частоте вращения коленчатого вала двигателя без динамометрического стенда. Технология проверки следующая. Первоначально автомобиль устанавливается на пост с осмотровой канавой для подключения тахометра к ведомому валу АКПП, далее отсоединяется контакт кнопки принудительного включения пониженной передачи ("кик-даун"), селектор переключения передач устанавливается в нейтральном положении, включается стояночный тормоз, к датчику частоты вращения коленчатого вала

двигателя подключается тахометр, после чего двигатель прогревается. Для выполнения проверки до упора нажимается педаль тормоза, включается низшая передача, и при медленном нажатии на педаль привода дроссельной заслонки увеличиваются обороты коленчатого вала двигателя до момента его останов­ки (так как автомобиль заторможен и не может двинуться с места). Частота враще­ния коленчатого вала двигателя и ведомого вала коробки передач записываются. Далее аналогичная проверка осуществляется на других передачах. Полученные результаты сравнивают с рекомендуемыми значениями, после чего делается заключение о работоспособности АКПП. Так, например, если частота вращения коленчатого вала, при которой двигатель заглох, выше рекомендуемой, то АКПП проскальзывает, а если ниже — заклинивает реактивное колесо гидротранс­форматора.

Указанные методы диагностирования, помимо выявления нарушений функционирования АКПП и определения необходимости ее ремонта, позволяют проводить индивидуальные регулировки систем автоматического управления переключением передач для максимально экономичного режима расхода топлива на характерных маршрутах движения. Положительные результаты дает также простейший способ определения моментов переключения передач по скорости при плавном "разгоне" автомобиля на ненагруженных беговых барабанах динамомет­рического стенда. При этом моменты переключения определяются по колебаниям стрелки спидометра.

Необходимость и содержание текущего ремонта АКПП определяется по результатам диагностирования рассмотренными выше методами, а также причин­но-следственным анализом (табл. 12.1), который позволяет обоснованно принимать решения о трудоемкости работ, о необходимости снятия агрегата с автомобиля и содержании последующего ремонта.

После текущего ремонта автоматической трансмиссии проводят ее обкатку, стендовые испытания с контролем производительности гидронасоса, давления в магистралях и регулировкой автоматического управления на основных режимах работы.

Учитывая, что автоматическая трансмиссия является сложным агрегатом автомобиля, ее техническое обслуживание выполняется специалистами высокой квалификации, а текущий ремонт проводят в специальных подразделениях авто­транспортных предприятий или на специализированных предприятиях фирменной сети производителей автомобилей.

Типы трансмиссий легковых автомобилей

Переднеприводные и заднеприводные автомобили имеют ог­раниченную проходимость и предназначены для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием и сухих грунтовых дорогах. Такие автомобили имеют колесную формулу 4×2. В этой формуле первая цифра означает общее число колес автомобиля, а вторая – число ведущих колес.

Полноприводные двухосные автомобили обладают повышенной проходимостью. Они способны двигаться по плохим дорогам и вне дорог. Их колесные формулы имеют обозначения соответствен­но 4×4.

Колесная формула характеризует не только проходимость ав­томобиля, но также тип его трансмиссии.

На автомобилях применяют трансмиссии различных типов, которые представлены на рисунке 6.

Наиболее распространены механические ступенчатые и гидромеханические трансмиссии. Трансмиссии других типов имеют ограниченное применение.

Выбор типа трансмиссии зависит от назначения автомобиля и взаимного расположения двигателя и ведущих колес. Характер из­менения передаваемого крутящего момента в разных трансмисси­ях различен.

Рисунок 6 – Типы трансмиссий автомобилей

В современных легковых автомобилях наибольшее распространение получили механические, гидромеханические, бесступенчатые – вариаторные, роботизированные механические трансмиссии.

В механической и роботизированной механической трансмиссии передаваемый от двигателя крутящий момент к ведущим колёсам изменяется ступенчато в соответствии с передаточным числом трансмиссии. Передаточным числом зубчатой передачи механизма называется отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни.

Если автомобиль имеет колёсную формулу, 4х2, то в этом случае крутящий момент от двигателя через сцепление передаётся к коробке передач, где изменяется ступенчато в соответствии с включенной передачей. От коробки передач крутящий момент через карданную передачу подводится к главной передачи ведущего моста (при переднем расположении двигателя и задних ведущих колёсах), в которой увеличивается и далее через дифференциал и полуоси к ведущим колёсам. В автомобилях с колёсной формулой 4х4 имеется раздаточная коробка, от которой через дифференциал (может отсутствовать) и карданные передачи осуществляется передача крутящего момента на переднюю и заднюю оси автомобиля соответственно.

Гидромеханическая трансмиссия является комбинированной трансмиссией, которая состоит из механизмов механической и гидравлической трансмиссий.

В гидромеханическую трансмиссию входят гидромеханическая коробка передач, включающая гидротрансформатор и механическую коробку передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси (при расположении трансмиссии на одной оси с ведущими колёсами).

Гидротрансформатор устанавливают вместо сцепления и в нём передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии происходит благодаря гидродинамическому (скоростному) напору жидкости. Гидротрансформатор плавно в зависимости от нагрузки автоматически изменяет крутящий момент. От гидротрансформатора крутящий момент передаётся к механической коробке передач, в которой передачи включаются с помощью фрикционных механизмов. Данный тип трансмиссии обладает следующими достоинствами: лучшая проходимость автомобиля, увеличение долговечности двигателя и механизмов трансмиссии вследствие уменьшения в трансмиссии динамических нагрузок и крутильных колебаний, снижение вероятности останова двигателя при резком увеличении нагрузки. К недостаткам можно отнести: более низкий КПД по сравнению с механической и роботизированной механической трансмиссиями, худшие тягово-скоростные свойства и топливная экономичность, сравнительно сложная конструкция и большая масса.

Читайте также  Запчасти для трансмиссии мотоблока

Бесступенчатая – вариаторная трансмиссия имеет входной и выходной валы. На каждом валу конусами друг к другу крепятся по два конических диска, образующие шкив с переменным диаметром. Оба вала связаны между собой клиновым ремнем, который зажат между коническими поверхностями каждого диска. Чем ближе прижаты друг к другу конические диски (конусы) на одном из валов, тем больше диаметр, по которому ремень обегает шкив, образуемый этими дисками. На другом валу в это время диски синхронно с первыми чуть раздвигаются, и диаметр обегания их ремнем уменьшается. Механизм, управляющий дисками, может быть простым центробежным регулятором, который в зависимости от оборотов валов сдвигает или раздвигает конические диски, плавно изменяя передаточное отношение (данный тип управления используется на маломощной мототехнике). В автомобильной вариаторной трансмиссии управление дисками происходит при помощи гидропередачи по командам блока управления, либо при помощи электроники (электромотор, батарея соленоидов) по командам того же блока управления.

Одной из наиболее ответственных деталей в вариаторных коробках является стальной ремень (тип данных коробок маркируется – Belt CVT). Он представляет собой стальную ленту с зафиксированными на ней стальными сегментами. Все детали изготовлены из очень прочной лигированной стали, и форма сегментов такова, что когда их зажимает между конусами, они слегка перекашиваются и "заклиниваются". За счёт этого у исправной коробки ремень и конусы практически не изнашиваются. Таким образом при ТР и ТО снимая ремень нужно в обязательном порядке соблюсти последовательность действий по его установке на место, т.е. его нельзя переворачивать и менять направление его вращения.

Также существую вариаторные трансмиссии с «воздушным» ремнём, т.е. ремень и конусы работают в воздухе, без какой-либо смазки. Основой ремня в этом случае служат кевларовые ленты, а сами сегменты покрыты специальным пластиком на основе углеводорода. Также широко используются тефлоновые покрытия (пластиковые детали, которым не требуется смазка). Для предотвращения перегрева трансмиссии есть вентилятор, который закачивает в коробку передач воздух.

Достоинства данного типа вариатора: меньший вес по сравнению с вариатором с маслом. Недостатки: необходимость в фильтрации поступающего в вариатор воздуха.

Ещё один тип вариаторных трансмиссий это тороидальные (Toroidal CVT). В них передача момента осуществляется стальными «грибками». Так как диапазон изменения передаточного отношения в данных трансмиссия сравнительно небольшой, в них используются две пары «грибков». А таких элементов как конусные диски и ремень здесь нет. Такие коробки передач устанавливаются на достаточно мощные автомобили с рабочим объёмом двигателя от 2 литров (к примеру – Nissan Cedric, Toyota Crown).

Достоинства всех типов бесступенчатых-вариаторных трансмиссий:

— плавная, без пропусков (при условии исправной работы трансмиссии) передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам в области частот вращения ДВС соответствующих максимальному крутящему моменту;

— отсутствие ступеней передач (передачи виртуальные контролируются при помощи ЭБУ вариатора, их количество может быть любым);

— лучшая динамика и топливная экономичность автомобиля по сравнению с автомобилем оборудованным гидромеханической трансмиссией.

Недостатки всех типов бесступенчатых-вариаторных трансмиссий:

— высокая стоимость изготовления трансмиссии;

— необходимость калибровки стартовой муфты при снятии аккумулятора, разъёма электропроводки с ЭБУ или разъёма электропроводки с вариатора (у автомобилей до 2000 года выпуска, в автомобилях после 2000 года процесс калибровки автоматизирован и не требует специального оборудования);

— рекомендованный срок замены жидкости в вариаторной трансмиссии через 20000 км., при тяжёлых условиях эксплуатации данный интервал сокращается в два раза;

— использование только фирменных масел, рекомендованных заводом изготовителем.

Коробка передач — назначение и типы

korobka

Коробкой передач называется механизм трансмиссии, изменяющий при движении автомобиля соотношение между скоростями вращения коленчатого вала двигателя и ведущих колес.

Назначение

Коробка передач служит для изменения крутящего момента на ведущих колесах автомобиля, длительного разъединения двигателя и трансмиссии и получения заднего хода.

Крутящий момент на ведущих колесах необходимо изменять в соответствии с дорожными условиями для обеспечения оптимальной скорости и проходимости автомобиля, а также для наиболее экономичной работы двигателя.

Двигатель и трансмиссию необходимо разъединять на продолжительное время при работе двигателя на холостом ходу.

Задний ход автомобиля требуется для совершения автомобилем определенных маневров.

Изменение крутящего момента на ведущих колесах и скорости движения автомобиля осуществляется путем увеличения или уменьшения передаточного числа коробки передач, представляющего собой отношение скорости вращения ведущего вала к скорости вращения ведомого вала.

Наличие коробки передач в трансмиссии позволяет повысить тягово-скоростные свойства, топливную экономичность и проходимость автомобиля.

В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы коробок передач (схема 1).

Типы коробок передач

Схема 1 – Типы коробок передач, классифицированных по различным признакам

На большинстве легковых и грузовых автомобилей применяются ступенчатые коробки передач. Все большее распространение в настоящее время на легковых автомобилях и автобусах получают гидромеханические коробки передач, состоящие из гидротрансформатора и ступенчатой механической коробки передач

Ступенчатые коробки передач

В общем случае ступенчатая коробка передач представляет собой зубчатый (шестеренный) механизм, в котором изменение передаточного числа происходит ступенчато.

Передаточные числа ступенчатой коробки передач на всех передачах, кроме высшей, больше единицы (uk > 1). При включении этих передач уменьшается скорость вращения ведомого (вторичного) вала коробки передач и почти во столько же раз увеличивается передаваемый крутящий момент двигателя.

Высшая передача в ступенчатых коробках передач может быть прямой (uk = 1) или повышающей (uk < 1). При повышающей передаче снижается скорость вращения коленчатого вала двигателя на 10…20%, повышается долговечность деталей коробки передач и уменьшается расход топлива при движении с той же скоростью, что и на прямой передаче.

Типы ступенчатых коробок передач

На автомобилях применяются различные типы ступенчатых коробок передач (схема 2).

Типы коробок передач

Схема 2 – Типы ступенчатых коробок передач, классифицированных по различным признакам

Двухвальные коробки передач применяются на переднеприводных легковых автомобилях малого класса и заднеприводных легковых автомобилях с задним расположением двигателя. Число передач таких коробок составляет 4-5. Высшая передача в двухвальных коробках часто бывает повышающей, а большинство передач синхронизировано.

Трехвальные коробки передач устанавливаются на заднеприводных легковых автомобилях с передним расположением двигателя, на грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности и на автобусах. Число передач в этих коробках составляет не менее четырех для легковых и грузовых автомобилей малой грузоподъемности и от четырех до шести для грузовых автомобилей средней грузоподъемности.

Многовальные коробки передач применяются на грузовых автомобилях большой грузоподъемности с целью увеличения числа передач. Чем больше число передач в коробке передач, тем лучше используется мощность двигателя и выше тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля. Однако при этом усложняется конструкция коробки передач и затрудняется выбор передачи, оптимальной для данных условий движения. В многовальных коробках передач число передач может быть от 8 до 24. В связи с этим многовальные многоступенчатые коробки передач наибольшее применение получили на автомобилях-тягачах, работающих с прицепами и полуприцепами.

Переключение передач в большинстве ступенчатых коробок передач выполняется водителем. Однако в последнее время появились конструкции ступенчатых коробок передач, в которых переключение передач автоматизировано на основе применения микропроцессорной техники.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: