Виды трансмиссий в автомобиле

Трансмиссия

Трансмиссия, ее виды, назначение, устройство и типы

Трансмиссией, или силовой передачей, называется совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель с ведущими колёсами автомобиля, В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу автомобиля), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения. В автомобилях часть трансмиссии (сцепление и коробка передач) входит в состав силового агрегата.

В состав трансмиссии автомобиля входят:

  • — сцепление;
  • — коробка передач;
  • — раздаточная коробка;
  • — коробка отбора мощности;
  • — главная передача;
  • — дифференциал;
  • — карданная передача;
  • — шарнир равных угловых скоростей (ШРУС), не является отдельным элементом трансмиссии, так как выполняет роль главной передачи.

Рис. 2.1. Схема трансмиссии автомобиля

К трансмиссии автомобиля предъявляют жесткие требования:

  • — она должна быть по конструкции — простой;
  • — передавать высокий крутящий момент;
  • — иметь большой КПД;
  • — бесшумность работы.

Все, что связывает двигателя с ведущими автомобильными колесами, является составляющей трансмиссии автомобиля. Трансмиссия автомобиля осуществляет следующие функции:

  • — передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам;
  • — изменяет величину и направление крутящего момента;
  • — перераспределяет крутящий момент между ведущими колесами.

В зависимости от вида преобразуемой энергии различают следующие виды трансмиссии:

Виды трансмиссий

Рис. 2.2. Виды трансмиссий

1. Механическая (передает и преобразует механическую энергию).

Трансмиссии механического типа (обычные и планетарные) в КПП содержат только фрикционные и шестеренчатые устройства. Преимущества их заключаются в коэффициенте полезного действия, небольшой массе и компактности, простоте в эксплуатации и надежности в работе. Недостаток трансмиссии такого типа — ступенчатость изменения передаточных чисел, понижающая использование мощности силового агрегата. Длительное время на переключение рычагом передач усложняет управление автомобилем.

2. Электрическая (преобразует механическую энергию в электрическую и после передачи к ведущим колесам — электрическую в механическую энергию).

Электромеханическая трансмиссия служит для преобразования механической энергии в электрическую и передачи к ведущим колесам преобразует электрическую энергию в механическую. К достоинствам данного типа трансмиссии можно отнести обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги. Еще достоинством является отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы. К недостаткам данного типа трансмиссии можно отнести большие габариты, массу и стоимость (при использовании электрических машин постоянного тока), низкий КПД (по сравнению с чисто механической).

3. Гидрообъемная (преобразует механическую энергию в энергию потока жидкости и после передачи к ведущим колесам — энергию потока жидкости в механическую энергию).

Гидромеханическая трансмиссия обладает гидромеханической коробкой передач, которая в свою очередь состоит из гидродинамического преобразователя момента (им может быть гидротрансформатор или комплексная гидропередача) и механического редуктора. Данный тип трансмиссии имеет автоматическое изменение крутящего момента, а также автоматическое переключение передач и легкое управление коробкой передач. Это все является преимуществами гидромеханической трансмиссии. К недостаткам данного типа трансмиссии можно отнести сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора. При КПД гидропередачи не ниже 0,8 диапазон изменения момента не более трёх, что вынуждает иметь механический редуктор на три-пять передач, считая передачу заднего хода. Такой тип трансмиссии нуждается в специальной системе охлаждения, что увеличивает габариты трансмиссионного отделения автомобиля.

4. Гидравлическая трансмиссия

Гидравлическая трансмиссия — это тип трансмиссии, в которой переключения передач выполняет не механический аппарат, а гидравлический аппарат. Коробка передач такого типа трансмиссии имеет первичный и вторичный вал, несколько пар зубчатых колес, подобно обычной коробке передач. Однако включение нужной пары в работу выполняет не фрикционная или кулачковая муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. К преимуществам данного типа трансмиссии можно отнести отсутствие механических муфт и безударное включение передач. Недостатком гидравлической трансмиссии является необходимость присутствия отдельной гидромуфты на каждую передачу.

5. Гидростатическая трансмиссия

Гидростатическая трансмиссия основывается на аксиально-плунжерных гидравлических машинах, которые передают мощность от двигателя. К преимуществам данного типа трансмиссии можно отнести малые габариты гидромашин, малую массу и отсутствие механической связи между ведомым и ведущим звеньями трансмиссии. Это позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостатками гидростатической трансмиссии являются высокие требования к чистоте рабочей жидкости и значительное давление в гидравлической линии.

6. Комбинированная трансмиссия. Сочетает в себе несколько методов работы (электромеханическая, гидромеханическая — так называемые «гибриды»).

Механическая трансмиссия автомобиля получила наиболее широкое применение. И если изменение крутящего момента в ней происходит без усилий со стороны водителя, она будет называться автоматической. В зависимости от того, какие колеса являются ведущими в конструкции трансмиссии, определяется тип привода (переднеприводный, заднеприводный, полноприводный).

Автомобили с полным приводом обладают приводом на колеса обеих осей. Различные в управлении транспортные средства имеют конструкции трансмиссии со значительными отличиями по составу и устройству компонентов.

Схема автомобиля с передним приводом

Рис. 2.3. Схема автомобиля с передним приводом

Привод на передние колеса автомобиля — наиболее распространенный вариант привода автомобилей малого и среднего класса. Переднеприводные автомобили имеют хорошее сцепление колес с дорожным полотном, поскольку вес наиболее тяжелых агрегатов автомобиля ложится на передние ведущие колеса. В переднеприводных автомобилях применяется задняя ось, которая играет роль поддерживающей оси. Техническое наименование такой компоновки — (FF) Front Engine, Front-Wheel Drive.

Схема автомобиля с задним приводом

Рис. 2.4. Схема автомобиля с задним приводом

У автомобилей с приводом на задние колеса более удачное распределение нагрузки по осям, чем у автомобилей с передним приводом, поэтому они имеют хорошую управляемость в рулевом управлении. Кроме того, при разгоне автомобиль как бы «приседает» на задние колеса, обеспечивая лучшее сцепление ведущих колес с дорогой. Однако при торможении, не нагруженные весом двигателя колеса задней оси, легко срывается в скольжение, что чревато заносом и потерей управляемости.

Схема автомобиля с полным приводом

Рис. 2.5. Схема автомобиля с полным приводом

Автомобиль с приводом на четыре колеса (полноприводный автомобиль) как правило, имеет продольно расположенный двигатель в передней части автомобиля, и две ведущих оси, укомплектованным двумя главными передачами и двумя дифференциалами, распределяющими крутящий момент по колесам автомобиля. Кроме того, автомобиль должен комплектоваться одним межосевым дифференциалом, который пропорционально распределяет крутящий момент по осям автомобиля. Это обеспечивает высокую проходимость автомобиля на заснеженных и мокрых грунтовых дорогах.

Обычно это автомобили полноразмерного или среднего класса. Такую компоновку можно встретить на автомобилях-пикапах.

Схемы трансмиссий автомобилей с различной колесной формулой

Рис. 2.6. Схемы трансмиссий автомобилей с различной колесной формулой:

а, б — 4×2; в — 4×4; г — 6 Х 6; ж — 8 Х 8; 1 — двигатель; 2 — сцепление;

  • 3 коробка передач; 4 — карданная передача; 5 — главная передача;
  • 6 раздаточная коробка

Мощность, подводимая от двигателя к ведущим колесам автомобиля, частично затрачивается в трансмиссии на преодоление трения (сухого или жидкостного).

Величина трения включает в себя два вида потерь:

  • — механические (потери, которые обусловлены трением в зубчатых зацеплениях, карданных шарнирах, подшипниках, манжетах (сальниках) и т.п. Величина этих потерь зависит главным образом от качества обработки и смазки поверхностей трущихся деталей);
  • — гидравлические (потери мощности, которые связаны с перемешиванием и разбрызгиванием масла в механизмах трансмиссии (коробка передач, раздаточная коробка, ведущие мосты и др.). Величина потерь этого вида зависит от вязкости и уровня масла, залитого в механизмы трансмиссии, частоты вращения валов и шестерен).

КПД трансмиссии измеряют на силовых стендах.

Рис. 2.7. Стенд силовой для измерения КПД трансмиссии

Силовые стенды позволяют экспериментально измерять мощность на коленчатом валу двигателя автомобиля Ne и балансирного тормоза NK. КПД трансмиссии рассчитывается по формуле (2.1)

где NK мощность балансирного тормоза, кВт;

Ne мощность на коленчатом валу двигателя автомобиля, кВт.

Как узнать какая коробка стоит на машине: основные методы определения типа автомобильной коробки передач

Как узнать какая коробка стоит на машине

Покупать подержанный автомобиль рекомендуется после того, как узнаете, какая коробка стоит на машине. Информация указывается на заводской табличке или публикуется в каталогах. Агрегаты имеют отличительные признаки, автоматические трансмиссии определяются в ходе диагностики.

Коробка скоростей

Понятие и предназначение автомобильной коробки передач

Коробка скоростей предназначена для изменения крутящего момента и передачи потока мощности на ведущие колеса. Устройство имеет картер из легкого сплава или чугуна, внутри расположены первичный и ведомый валы с шестернями. Переключение ступеней осуществляется вручную или автоматически, число скоростей варьируется от 3 (на машинах образца 50-х гг. прошлого века) до 10, на грузовиках количество возрастает за счет делителя.

Существуют трансмиссии с двойным сцеплением, обеспечивающие быстрое переключение, но отличающиеся сложной конструкцией.

От количества ступеней и передаточных соотношений зависит силовой диапазон. Расширение интервала позволяет подбирать оптимальный режим работы двигателя и снизить расход топлива. Низшие передачи предназначены для начала движения и перемещения в пробках, обеспечивая быстрый разгон. Передаточные числа подбираются при разработке с учетом характеристик двигателя и шин, снижая риск пробуксовки покрышек при аккуратном обращении с муфтой сцепления и педалью акселератора.

Основные виды

Автомобильные трансмиссии можно разделить на разновидности по способу выбора передач:

  • с ручным управлением процессом переключения, требующие установки педали для муфты сцепления;
  • с автоматическим выбором ступеней, момент перехода определяется электронным блоком, учитывающим режим работы двигателя и внешние условия;
  • с автоматическим переключением, возможностью ручного управления.

Механические

Стандартная механическая коробка с синхронизаторами может иметь от 3 до 7 скоростей. Внутри установлены 2 вала, изредка в конструкцию вводится дополнительная ось. Переключение осуществляется рычагом, установленным на крышке или соединенным с приводами тросовым механизмом. До начала 70-х гг. прошлого века была распространена схема управления кулисой на рулевой колонке (например, встречается на части машин ГАЗ-21 «Волга»).

Механическая коробка передач

На автомобилях с системой полного привода установлены раздаточные редукторы, производители предусматривают пониженный ряд, который управляется отдельным рычагом.

Схема встречается на Lada 4×4, Patriot и ряде внедорожных машин японского и южнокорейского производства, выпущенных вплоть до начала 2000-х гг.

Механические коробки без синхронизаторов не используются на гражданской технике.

Читайте также  Велосипед с электрической трансмиссией

Автоматические

Основные типы автоматических трансмиссий для легковых автомобилей:

  1. Классическая гидромеханическая, состоящая из жидкостного трансформатора и планетарных зубчатых пар. Переключение осуществляется фрикционными муфтами, в конструкции агрегата предусмотрен блок управления. Базовые варианты имеют 4 передачи, усовершенствованные коробки поддерживают до 8 скоростей. Реализованы дополнительные режимы работы (зимний или спортивный), на части трансмиссий имеется поддержка ручного переключения.
  2. Вариатор, обеспечивающий плавное изменение потока мощности. Оборудован коническими поверхностями на ведущем и ведомом валах, по которым перемещается металлический ремень. Управление осуществляется контроллером, часть производителей предусматривают ручное переключение фиксированных ступеней. Для повышения ресурса в конструкцию вводят дополнительную планетарную передачу. Не рассчитаны на любителей спортивного стиля с резким ускорением и столь же интенсивным снижением скорости движения.
  3. Механический агрегат с муфтой сцепления и механизмом выбора ступеней, оснащенными роботизированными приводами. Упрощает процедуру управления автомобилем, но передачи переключаются с толчками. Не отличается высоким ресурсом, используется на бюджетных моделях (например, на продукции завода АвтоВАЗ).
  4. Коробка с 2 муфтами сцепления (преселективная), обеспечивающая быстрое переключение без рывков. Обозначение агрегата зависит от производителя, чаще всего встречается DSG от концерна Volkswagen. Двойная муфта сцепления позволяет передавать крутящий момент на колеса без разрыва потока мощности. Приводы работают от встроенной гидравлической системы, реализована поддержка ручного управления (рычагом или лепестками, расположенными под рулевым колесом). Число передач варьируется от 6 до 7.

Преимущества и недостатки автоматических КПП представлены в таблице.

  • универсальность, может использоваться на любом двигателе;
  • поддержка дополнительных режимов работы;
  • стабильность работы вне зависимости от частоты вращения коленчатого вала мотора
  • длительное переключение, негативно влияющее на динамику;
  • увеличение расхода топлива (по сравнению с МКПП)
  • быстрота переключения;
  • отсутствие ударов при повышении или понижении ступени;
  • обеспечивает динамичный разгон и снижение расхода топлива
  • высокая цена изготовления, что негативно сказывается на стоимости автомобиля;
  • сложность ремонта;
  • риск повреждения при неправильной эксплуатации
  • плавное изменение скорости;
  • снижение расхода топлива;
  • поддержка дополнительных режимов
  • ограниченный ресурс ремня, который не рассчитан на грубую эксплуатацию;
  • имеются ограничения по мощности и крутящему моменту двигателя;
  • необходимость регулярной проверки и замены жидкости с фильтром

Способы определения типа коробки передач

Первичная идентификация осуществляется по количеству педалей в салоне, при использовании автоматической трансмиссии водителю не требуется управлять муфтой сцепления. Селектор позволяет определить тип коробки, но ряд производителей устанавливает унифицированные рукоятки для разных коробок. Например, концерн Skoda использует идентичные переключатели на гидромеханических трансмиссиях и агрегатах DSG. Кроме того, владельцы могут самостоятельно менять наконечники рукояток, в этом случае определить разновидность поможет диагностика автомобиля компьютером.

Автоматическая коробка передач

На машинах выпуска после 2000 г. используются информационные дисплеи, смонтированные в комбинации приборов. После начала движения на табло отображается режим работы и номер включенной передачи.

При использовании вариатора на экране будет выводиться литера D без цифры, разгон машины плавный без толчков и провалов.

Автоматическая коробка может переключаться с вибрацией при выборе ступеней, на дисплее будут отображаться цифры, указывающие на порядковый номер включенной передачи. Аналогичная картина будет и на DSG, но агрегат работает плавно.

По марке автомобиля

Производители указывают информацию о типе трансмиссии на табличках, установленных в моторном отсеке либо на кожухе коробки. Перед приобретением нового автомобиля необходимо уточнить информацию на сайте изготовителя или путем подачи запроса в головное представительство по продажам. Если вопрос возникает при осмотре подержанной машины, то разновидность трансмиссии можно выяснить путем расшифровки идентификационного номера VIN или через службу поддержки, имеющуюся у каждого производителя автомобилей.

Для определения разновидности КПП при помощи сайта transkit.ru необходимо:

  1. Открыть главную страницу сервиса и выбрать производителя машины или ввести наименование в строке поиска.
  2. В выведенном перечне найти модель с учетом года выпуска, рабочего объема двигателя и схемы трансмиссии (число ступеней и количество ведущих колес).
  3. Расшифровать указанный в таблице код, используя поисковые системы.

Если требуется быстрое определение типа коробки при осмотре машины, то рекомендуется пригласить эксперта или предварительно изучить отличия агрегатов. Например, у покупателей возникают проблемы с идентификацией типа КПП на Skoda Octavia A5 выпуска 2011 г. с двигателем объемом 1,8 л, который оснащался как DSG, так и классическим гидромеханическим устройством. На DSG на фронтальной части имеется съемная крышка из стального листа, на автоматической коробке кожух отсутствует. Кроме того, агрегаты отличаются числом ступеней (6 на АКПП и 7 на DSG).

Проверка по номеру

Каждый автомобиль при изготовлении получает 17-значный код, который наносится методом набивки на кузов и печатается на этикетках, клеящихся под лобовым стеклом, и монтируется в дверном проеме. Расшифровка идентификатора позволяет уточнить дату сборки, уровень комплектации и ряд особенностей машины. Для расшифровки используют официальные программы или универсальный сервис. На продукции Volkswagen в багажном отсеке и сервисной книжке имеется заводская наклейка, в которой указан 3-значный буквенный код КПП.

Существуют специальные утилиты для смартфонов на базе платформ iOS или Android, позволяющие сканировать VIN автомобиля и расшифровывать информацию. Данные о модели коробки машины указываются в закодированном виде. Например, концерн Volkswagen использует для механической 5-ступенчатой КПП идентификатор G0C, а для 6-скоростного агрегата с ручным переключением указывается код G0K.

Определение модели КПП затрудняется большим количеством модификаций машин, выпускаемых автомобильными концернами.

Как еще можно уточнить тип коробки при быстром осмотре транспортного средства?

Перечислите виды трансмиссий. Дайте их краткую характеристику.

Трансмиссия (силовая передача) — механизм, передающий энергию двигателя к удалённому от него устройству-потребителю.

1) механическая (в коробках передач содержат лишь шестерёнчатые и фрикционные устройства. Преимущества их состоят в высоком КПД, компактности и малой массе, надёжности в работе, относительной простоте в производстве и эксплуатации. Недостатком является ступенчатость изменения передаточных чисел, снижающая использование мощности двигателя. большое время на переключение передач рычагом усложняет управление машиной.)

2)гидростатическая (для передачи мощности используются аксиально-плунжерные гидромашины. Достоинства: малые габариты машин, малая масса и отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, что позволяет разносить их на значительные расстояния и придавать большое число степеней свободы. Недостаток : значительное давление в гидролинии и высокие требования к чистоте рабочей жидкости.)

3)гидродинамическая (имеют гидромеханическую коробку передач, в состав которой входят гидродинамический преобразователь момента (гидротрансформатор, комплексная гидропередача) и механический редуктор. Преимущества этих трансмиссий состоят в автоматическом изменении крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений, возможности автоматизации переключения передач и облегчении управления, фильтрации крутильных колебаний и снижении пиковых нагрузок, действующих на агрегаты трансмиссии и двигатель, и в повышении вследствие этого надёжности и долговечности поршневого двигателя и трансмиссии. Основным недостатком этих трансмиссий является сравнительно низкий КПД из-за низкого КПД гидротрансформатора.)

4)электрическая (состоит из электрического генератора, тягового электродвигателя (или нескольких), электрической системы управления, соединительных кабелей. Основным достоинством электромеханических трансмиссий, является обеспечение наиболее широкого диапазона автоматического изменения крутящего момента и силы тяги, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между агрегатами электротрансмиссии, что позволяет создать различные компоновочные схемы. Недостатком, препятствующим широкому распространению электрических трансмиссий, являются относительно большие габариты, масса и стоимость (особенно если используются электрические машины постоянного тока), сниженный КПД (по сравнению с чисто механической) )

5)пневматическая, (в такой трансмиссии имеется коробка передач с первичным и вторичным валами и несколькими парами зубчатых колёс, как и в обычной КПП, но включение нужной пары в работу выполняет не кулачковая или фрикционная муфта, а гидромуфта или гидротрансформатор, заполняемый для включения передачи. Достоинство: совершенно безударное включение передач и отсутствие механических муфт, ненадёжно работающих при передаче больших моментов)

6)комбинированная.

15.Какие трансмиссии передают движение с преобразованием энергии в другие формы, отличные от механической? Какие устройства обеспечивают эти преобразовния?

В механических и смешанных трансмиссиях на их механических участках механическое движение передается без его преобразования в другие формы энергии. Во всех других случаях вращательное движение выходного вала двигателя силовой установки с помощью электрогенераторов, гидравлических или пневматических насосов преобразуется соответственно в электрическую энергию, энергию движения рабочей жидкости или энергию сжатого воздуха, которая поступает к электро-, гидро- или пневмодвигателям, повторно преобразующим ее в механическое движение. Все указанные двигатели входят в состав трансмиссий. Соответственно различают электрические, гидравлические и пневматические трансмиссии.

16. Какой вид привода имеет преимущественное применение в строительных машинах? Обо­снуйте ответ. +17

Нет определенного ответа на этот вопрос. Выбор привода зависит от многих факторов. При оценке эффективности приводов строительных машин предпочтение следует отдавать тем приводам, которые имеют мень­шие габаритные размеры и массу, обладают высокой надежно­стью и готовностью к работе, высоким КПД, просты в управле­нии, более приспособлены к автоматизации управления, обеспе­чивают независимость рабочих движений и возможность их со­вмещения.

18. От чего зависит внешнее сопротивление на рабочем органе? Каков характер этого сопротивления? Приведите примеры.

Рассмотрим более подробно сущность понятия передачи дви­жения рабочему органу машины в условиях преодоления им внеш­них сопротивлений. Основная составляющая этих сопротивлений определяется, прежде всего, свойствами преобразуемого матери­ала и характером процесса преобразования. Например, при рабо­те водоотливной насосной установки внешними сопротивления­ми будут: сила тяжести поднимаемой воды и силы трения при ее передвижении по трубопроводам. В этом случае сопротивления практически неизменны во времени. При разработке грунта ков­шом экскаватора, отвалом бульдозера и другими машинами со­противления копанию нарастают от минимального до максималь­ного значения, многократно повторяясь в процессе каждой опе­рации копания.

18. Что такое сопротивление движению рабочего органа? Из чего оно складывается? Что является источником динамического сопротивления? Как влияет на его формирование механическая характеристика приво­да? Как влияет динамическая составляющая на общее внешнее сопро­тивление?

В условиях постоянных или слабо изменяющихся во времени внешних сопротивлений привод работает в спокойном режиме практически с постоянной скоростью на его выходном звене. При изменяемых во времени внешних сопротивлениях, кроме внут­ренних сопротивлений, к ним добавляются динамические со­ставляющие, обусловленные внешней (механической) характери­стикой привода — функциональной зависимостью между его силовым и скоростным факторами на выходном звене. Обычно эти факторы связаны между собой обратной зависимостью — чем больше внешнее сопротивление, тем меньше скорость движения выходного звена. Такая зависимость представлена на рис. 3.1 для случая вращательного движения выходного звена привода, где через Г, со и л обозначены соответственно вращающий момент, угловая скорость и частота враще­ния выходного звена. Если, напри­мер, на временном интервале Д/ со­противление возрастает от Г, до Т2, то, согласно внешней характери­стике привода, угловая скорость снижается за то же время с со ] до со2 — выходное звено вращается с замедлением. Согласно второму за­кону механики этому замедлению соответствует пропорциональный ему динамический момент проти­воположного внешнему сопротив­лению направления. Складываясь с внешним сопротивлением, ди­намический момент уменьшает его значение. Природа этого явле­ния заключается в том, что движущаяся система при снижении скорости расходует накопленную в ней энергию на преодоление возрастающих внешних сопротивлений.

Читайте также  Где находится номер трансмиссии

19. Что такое жесткость механической характеристики привода? Ка­кие характеристики называют жесткими? мягкими?

С уменьшением внешних сопротивлений скорость со возраста­ет, ускорение положительно, а поэтому динамический момент также положителен, т.е. с возрастанием скорости энергия приво­да расходуется на преодоление внешних сопротивлений и на на­копление энергии в движущейся системе. Таким образом, при­вод как бы выравнивает приведенное к его выходному звену со­противление с одновременным снижением скорости при возраста­нии внешнего сопротивления и ее увеличением при снижении пос­леднего. Такая приспособленность привода к условиям его нагру-жения будет тем больше, чем больше момент инерции враща­ющихся масс привода и чем меньше первая производная/= dT/d(a, называемая жесткостью механической характеристики привода. Ха­рактеристики с высокими значениями этой величины называют жесткими, а с низкими значениями — мягкими. Степень жест­кости механической характеристики определяется, прежде всего, типом двигателя. Жесткость/может быть понижена за счет вклю­чения в состав привода дополнительных устройств, в частности — гидротрансформатора (см. гл. 5).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Назначение и 4 типа устройства главной передачи в автомобиле: 9 требований к работе ГП

Часть трансмиссии, состоящая чаще всего из 2 шестерёнок — это главная передача, предназначенная для преобразования крутящего момента, поступающего из КПП, и перенаправления его на ведущую ось. Конструкция ГП влияет на тягово-динамические характеристики авто и расход бензина. Важно знать строение устройства, чтобы вовремя заметить неполадки.

Назначение и 4 типа устройства главной передачи в автомобиле: 9 требований к работе ГП

Расположение в автомобиле

Основное назначение главной передачи состоит в повышении крутящего момента мотора и снижении частоты кручения ведущих колес. Если авто переднеприводное, то ГП находится в КПП прямо около самоблока (дифференциал).

Если на машине ведущие колёса находятся сзади, то ТП установлена в картер ведущего моста. Тут же вмонтирован и самоблок. В полноприводной модели передача находится в зависимости от вида привода. ГП располагается или в КПП, или в картере ведущего моста.

Разновидности устройства

ГП отличаются количеством ступеней редуктора. Существуют следующие виды главной передачи:

  1. Одинарная. Она состоит из ведомой и ведущей шестерёнок.
  2. Двойная. Обладает четырьмя шестерёнками. Этот вид устанавливается в грузовых автомобилях, так как им необходимо повышенное передаточное число.

Двойная бывает центральной и раздельной. Центральная расположена в картере ведущего моста, а раздельная — в ступице ведущих колёс и мосте. ГП различается по виду соединения зубьев:

  • цилиндрическая;
  • гипоидная;
  • червячная;
  • каноническая.

Принцип работы

Суть функционирования ГП несложная: если машина движется, то крутящий момент от мотора передаётся КПП, а затем при помощи передачи и самоблока — валам привода машины. В результате ГП напрямую меняет крутящий момент, передающийся колёсам автомобиля, поэтому при помощи её меняется и динамика вращения колёс.

Главной особенностью является передаточное число. Параметр показывает соотношение числа зубьев ведомой шестерёнки к ведущей. Если оно выше, то машина набирает максимальную скорость очень быстро. Однако уменьшается индекс наибольшей скорости.

Назначение и 4 типа устройства главной передачи в автомобиле: 9 требований к работе ГП

Снижение передаточного числа повышает наибольшую динамику, авто набирает скорость медленнее. Для отдельной модели передаточное число выбирается, учитывая технические характеристики мотора, коробки передач, габаритов колёс, системы тормозов и др.

Как устроена ГП?

Из чего состоит главная передача:

  • коническая шестерёнка;
  • коническое колесо.

Шестерёнка — это ведущая деталь (к ней присоединяется тяга от КПП и мотора), а колесо — ведомый элемент (принимает тягу от зубчатого колеса и передаёт её под углом 90°).

Шестерни выполняют с зубьями в виде спирали, из-за этого увеличивается их твёрдость и количество. При этом они сцеплены, и шестерёнки функционируют плавно и без шума.

Помимо конической шестерёнчатой передачи с осями, которые пересекаются взаимно, в машине используют гипоидную передачу. Тут зубья обладают определённой конструкцией и осью небольшой конической шестерёнки. Она сдвинута вниз по отношению к центру наибольшей шестерёнки на определённое расстояние.

Это позволяет разместить кардан ниже и снизить высоту выпуклой верхней части туннеля для расположения вала на днище кузова, за счёт этого увеличивается площадь салона автомобиля.

Появляется возможность немного уменьшить центр тяжести машины и увеличить её устойчивость. Гипоидная передача имеет значительную плавность хода, высокую прочность зубьев и износоустойчивость.

Основные требования

ГП состоит из 2 шестерёнок. Ведущая имеет меньший размер, при этом она связана с вторичным валом коробки передач. Ведомая шестерёнка по размеру больше, чем ведущая, и взаимодействует с дифференциалом и колёсами машины. Главные требования к передаче:

  • наименьший уровень шума и вибрации при функционировании;
  • наименьший расход бензина;
  • повышенный коэффициент полезного действия;
  • обеспечение повышенных тягово-скоростных параметров;
  • технологичность;
  • наименьшие размеры (для повышения клиренса и снижения уровня днища в авто);
  • меньший вес;
  • повышенная прочность;
  • минимальное обслуживание.

Назначение и 4 типа устройства главной передачи в автомобиле: 9 требований к работе ГП

Повысить КПД передачи можно, увеличив качество выполнения зубьев двух шестерёнок и повысив прочность деталей, а также применив в конструкции подшипники качения.

Максимально снижать вибрацию и шум при функционировании необходимо для зубчатых редукторов автомобиля. Для этого стоит обеспечить хорошую смазку зубьев. Это увеличит точность крепления зубчатых колёс, повысит диаметр валов. Также стоит выполнить другие мероприятия, повышающие надёжность деталей механизма.

Цилиндрическая передача

Она устанавливается в переднеприводных автомобилях, у которых в горизонтальном положении расположен мотор и КПП. Здесь применяются шестерёнки, которые имеют шевронные и неровные зубья. Передаточное число составляет 3,5 — 4,2.

ГП на заднеприводных автомобилях

Другие виды главной передачи устанавливаются на заднеприводные авто, так как мотор с КПП находятся параллельно ходу, и крутящий момент подаётся на ведущую ось вертикально.

На заднеприводных машинах чаще всего установлена гипоидная передача, которая обладает наименьшей нагрузкой на зуб и создает минимальную степень шума. При функционировании уменьшается коэффициент полезного действия, т. к. смещённые крепления зубчатых колёс повышают коэффициент трения при скольжении.

На машинах с гипоидной ГП передаточное число составляет 3,5 — 5,4, на грузовых авто 5 — 7. Данная передача разнится с цилиндрической: ось вала не перекрещивается с шестерёнкой, т.к. форма позволяет спускать кардан и уменьшать клиренс кузова, это приводит к максимальной устойчивости автомобиля.

Если владельцу авто неинтересны размеры и степень шума, то используется ГП канонического вида. Червячная передача устанавливается очень редко, так как её производство трудозатратное и дорогое.

Для нормального функционирования трущихся элементов и зубьев требуется смазка. В картер или задний мост наливается специальное масло. Его уровень требуется контролировать для обеспечения стабильной работы элементов машины.

Достоинства и недостатки

Любой тип соединения зубьев обладает плюсами и минусами.

Положительные и отрицательные моменты:

  1. Цилиндрическая. Наибольшее передаточное число лимитировано показателем 4,2. Последующее повышение соотношения числа зубьев приведёт к увеличению габаритов передачи и увеличению шума.
  2. Гипоидная. Выделяется небольшой нагрузкой на зубья и низким уровнем шума. Однако из-за смещения в фиксации шестерёнок увеличивается трение скольжения и снижается коэффициент полезного действия, но одновременно возникает возможность спустить кардан на наименьшую высоту.
  3. Коническая ГП. Применяется редко вследствие больших габаритов и высокого уровня шума.
  4. Червячная. Фактически не применяется из-за дороговизны.

Требуемый уход

Любые шестерёнки главной передачи и самоблока нуждаются в смазке и уходе. Несмотря на то, что все элементы ГП и самоблока смотрятся мощными железками, они всё же имеют свой ресурс прочности. Из-за этого советы, касающиеся резких стартов и торможения, грубых включений сцепления и иной нагрузки автомобиля, остаются актуальными и сегодня.

Все трущиеся элементы и зубья шестерёнок требуется регулярно смазывать. Из-за этого в картер наливается специальное масло, уровень которого нужно иногда проверять.

Масло, в котором функционируют шестерёнки, может вытекать сквозь слабые соединения и пришедшие в негодность сальники.

При появлении сомнений в возникновении какой-либо неисправности в трансмиссии необходимо поднять при помощи домкрата ведущее колесо машины. Заведите мотор и передачу для вращения колеса. Посмотрите на все крутящиеся детали, послушайте, есть ли непонятный, подозрительный шум.

Потом следует домкратом приподнять другое колесо. При значительном шуме, вибрации и появлении капелек масла необходимо обратиться в автосервис.

Вывод

Для чего нужна главная передача в автомобиле? Она даёт возможность повысить или снизить крутящий момент, передаваемый колёсами авто и при этом снижает или увеличивает динамику их кручения. Передаточное число в ГП выбирается так, что наибольший крутящий момент и частота вращения колёс находятся в оптимальных пределах для каждого автомобиля. ГП чаще всего становится предметом тюнинга авто.

Трансмиссионные масла: характеристики, типы, виды

Тип коробки переключения передач (КПП), на который рассчитано масло.

— МКПП. Механические коробки передач относительно неприхотливы — вплоть до того, что некоторые из них (в переднеприводных авто) нормально работают даже с обычным моторным маслом. Поэтому трансмиссионные масла для МКПП в целом мало отличаются от моторных, хотя и имеют свою специфику.

Читайте также  Инструменты для ремонта трансмиссии

— АКПП. Для автоматических коробок передач необходимо использование специальных жидкостей с малой вязкостью. Поэтому для них выпускается отдельная категория трансмиссионных масел, также называемая ATF.

— Вариатор. Вариатором называют приспособление, способное плавно (бесступенчато) изменять передаточное число. Такие приспособления используются в трансмиссии некоторых видов мототехники (мотороллеры, квадроциклы), реже — в автомобилях (в частности, «гибридах»). Вариаторы часто рассматривают как разновидность автоматических коробок передач, однако это неправильно, т.к. в АКПП существуют отдельные передачи, а здесь их нет. Поэтому масла для вариаторов отличаются особым составом.

Отметим, что КПП одного вида могут заметно различаться по конструктивным особенностям. Поэтому совместимость с типом коробки передач, установленной в авто, ещё не гарантирует совместимость конкретно с этой трансмиссией.

Тип определяется составом масла.

— Минеральное. Масла, изготавливаемые из продуктов перегонки нефти. Такие составы хуже переносят перепады температур, чем синтетические из-за чего требуют более частой замены и слабо подходят для экстремальных условий и высококлассных трансмиссий. С другой стороны, при обычной езде на относительно простых моделях авто «минералка» практически не уступает «синтетике», а стоит значительно дешевле.

— Синтетика. Составы из компонентов, полученных искусственным путём (синтезом). Считаются более продвинутыми, чем минеральные, в этой категории выпускаются масла в том числе для дорогих авто, требовательных к качеству ГСМ. Кроме того, «синтетика» не так загрязняет систему, и после слива такого масла часто вообще не требуется промывка трансмиссии. Однако и стоят подобные марки недёшево.

— Полусинтетика. Компромиссный вариант между двумя описанными выше типами — масла, состоящие как из минеральных, так и из синтетических компонентов. Такие составы имеют более продвинутые характеристики, чем «минералка», при этом стоят значительно дешевле «синтетики».

Вязкость (SAE)

Показатели вязкости масла по стандарту SAE.

Этот параметр является ключевым при выборе трансмиссионного масла под конкретный автомобиль: требования по вязкости, как правило, напрямую указываются в технической документации, и выбирать стоит в соответствии с ним.

В большинстве современных масел вязкость обозначается двумя числами — например, 75W-80. Первое число, с индексом W, описывает низкотемпературную вязкость — при какой температуре масло загустевает настолько, что может повредить элементы трансмиссии. На это число нужно обращать внимание, если авто планируется эксплуатировать зимой: например, для климата с зимними температурами до -30 °С рекомендуются марки со значениями не выше 75W. Для перевода чисел в конкретные значения температуры существуют специальные таблицы.

Второе число описывает высокотемпературную вязкость, в рабочем состоянии; это основной эксплуатационный показатель, определяющий совместимость с двигателем. В то же время в характеристиках может указываться только одна цифра — «зимняя»; это значит, что высокотемпературная вязкость у масла такая же. Впрочем, «чисто зимние» и «чисто летние» масла не всегда являются взаимозаменяемыми, это, опять же, стоит уточнять по документации на авто.

Также стоит учитывать, что некоторые марки масел (в частности, для сельхозтехники) могут использоваться и как трансмиссионные, и как моторные. В таких марках вязкость может обозначаться по правилам моторных масел (эти правила отличаются). Один из признаков подобных масел — низкая «зимняя» вязкость, указанная в характеристиках (значительно ниже 70W).

Объем

Ёмкость упаковки, в которой поставляется масло, фактически — количество масла в комплекте поставки.

Для полной заправки трансмиссии легкового авто требуется обычно порядка 3 – 4 л, в грузовиках это значение заметно больше (вплоть до нескольких десятков литров). Соответственно, выбор по объёму зависит от того, для какого авто покупается масло и с какой целью (долив или полная замена). А для СТО, ремонтных мастерских, автопредприятий и т.п. масла выпускаются в бочках на 60 или 200 (210) л.

Сейчас на рынке представлены упаковки различной ёмкости, среди них наиболее популярные: 1 л, 2 л, 4 л, 5 л, 10 л, 20 л, 60 л.

Соответствие стандартам

Общие стандарты, которым соответствует данная марка масла.

Наиболее популярным стандартом, используемым для трансмиссионных масел под механические КПП, является API. Он предусматривает такие классы:

— API GL-1. Масла с относительно простым составом и минимумом присадок. Рассчитаны на относительно несложные условия работы, предназначаются для конусных и червячных передач, а также КПП грузовиков и сельхозтехники, не имеющих синхронизаторов.

— API GL-2. Масла для червячных передач, рассчитанные на условия средней тяжести. Имеют увеличенное, по сравнению с GL-1, количество присадок, применяются в основном в сельхозтехнике.

— API GL-3. Масла, предназначенные в основном для грузовых автомобилей (кроме моделей с гипоидной передачей). Рассчитаны на условия средней тяжести, содержат различные присадки (до 2,7%).

— API GL-4. Наиболее популярная разновидность «механических» масел. Пригодна для работы в любых условиях, может использоваться в передачах конусного и гипоидного типа, синхронизированных и несинхронизированных КПП, во всех классах транспортных средств (хотя конкретное назначение у разных марок является разным). Содержит до 4% присадок.

— API GL-5. Масла для тяжёлых условий и передач, работающих под большой нагрузкой — прежде всего гипоидных, с большим смещением осей. Содержат до 6,5% присадок. Многие марки пригодны для механических КПП с синхронизаторами и/или дифференциалов повышенного тр . ения (это должно быть прямо указано в характеристиках масла).

— API GL-6. Масла, специально созданные для гипоидных передач, работающих на высоких скоростях, больших нагрузках и/или при ударных воздействиях. Отличаются от GL-5 ещё большим содержанием противозадирных присадок.

— API MT-1. Специализированные масла для тяжёлой техники с несинхронизированными механическими КПП — прежде всего «фур» и автобусов. В целом аналогичны GL-5, однако более устойчивы к высоким температурам.

Помимо этого, масла для МКПП могут иметь маркировку по стандарту SAE, разработанному одноименной ассоциацией. Отметим, что в данном случае речь идет не об общей вязкости по SAE (см. соответствующий пункт), а именно о специальных стандартах. Чаще всего встречается соответствие стандарту SAE J2360. Он предусматривает, что масло «превосходит требования API GL-5» (см. выше) и предназначено для применения в гипоидных передачах, работающих на повышенных нагрузках (в том числе на высокой скорости либо высокой тяге при низкой скорости) и имеющих большое количество поверхностей, контактирующих со скольжением.

В свою очередь, трансмиссионные масла для АКПП используют собственные стандарты. Наиболее популярным является Dexron, разработанный компанией General Motors; исторически это первый стандарт, на него долгое время ориентировалось большинство автопроизводителей в США и Европе. Вот варианты, встречающиеся в современных марках «автоматических» масел:

— Dexron II / IID / IIE. Наиболее ранний из применяемых в наше время стандартов Dexron. Оригинальный Dexron II (образца 1972 года) в чистом виде в наши дни практически не встречается, т. к. некоторые компоненты таких масел ускоряют коррозию деталей КПП. В составах стандарта Dexron IID содержится антикоррозийная присадка, однако такие масла отличаются гигроскопичностью. В Dexron IIE, в свою очередь, этот недостаток устранен, также заметно повышена эффективность при низких температурах.

— Dexron III / IIIF / IIIG / IIIH. Оригинальный Dexron III (также известный как Dexron IIIF) был представлен в 1993 году как более продвинутая альтернатива Dexron II, которая в то же время является с ним обратно совместимой (за редкими исключениями). В то же время масла этого стандарта показали недостаточно высокую долговечность и износостойкость, что и привело к появлению дополнительных модификаций. Так, Dexron IIIG (1997 год) отличается высокой эффективностью при низких температурах, а сменивший его в 2003 г. Dexron IIIH — повышенной стойкостью к окислению, улучшенными противозадирными свойствами и более длительным сроком службы. Срок действия лицензий на все виды Dexron III истек в 2006 году; масла этих стандартов продолжают выпускаться, но уже без контроля со стороны General Motors.

— Dexron VI. Стандарт, появившийся в 2005 году как наследник Dexron III; с 2006 года только этот стандарт официально поддерживается General Motors. Предусматривает меньшую изначальную вязкость масла, чем в предшествующих стандартах, что положительно сказывается на общем качестве работы трансмиссии, а также имеет более строгие допуски по снижению вязкости при износе и, соответственно, лучшие противозадирные характеристики.

Другой популярный «автоматический» стандарт, разработанный и поддерживаемый компанией Ford, носит название Mercon. Он менее разнообразен по числу спецификаций: наиболее распространенные варианты включают оригинальный Mercon, разработанный еще в 1987 году, Mercon IV (1997 год), Mercon V (2001 год) и Mercon LV (2009 год). Каждый последующий стандарт при этом является более совершенным и обратно совместим с предыдущими. Несколько особняком в этом ряду стоит Mercon SP, разработанный для КПП Ford 6R, применяемой в двигателях с продольным расположением. Также стоит отметить, что требования этого стандарта схожи с требованиями Dexron, и соответствующие Mercon масла обычно имеют и сертификацию по Dexron.

Несколько реже встречается маркировка «автоматических» масел по стандарту JASO, используемому японскими автопроизводителями. Автоматические КПП японского производства имеют свои особенности и специфические требования к маслам, поэтому для них и применяется отдельный стандарт. При выборе такого масла стоит ориентироваться прежде всего на требования, указанные в документации на авто.

Допуски производителей

Допуски производителей, которым соответствует трансмиссионное масло.

Допуски — это собственные стандарты крупных автопроизводителей, разработанные с учётом технических особенностей отдельных моделей авто. Если масло соответствует допуску, указанному в документации на машину — значит, оно учитывает эти технические особенности и оптимально подходит для данной модели.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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