Трансмісія автомобіля ( силова передача) забезпечує передачу зусиль (крутного моменту) від двигуна на провідні колеса, а також перетворення (трансформацію) цих зусиль залежно від умов руху. До трансмісії відносяться всі вузли та механізми автомобіля, що зв'язують двигун із провідними колесами.

Слід розрізняти трансмісії автомобілів із приводом на задню вісь (а/м класичного компонування), із приводом на передні колеса та повнопривідних автомобілів. Також буде відрізнятися трансмісія повнопривідного автомобіля, сконструйованого для експлуатації в умовах бездоріжжя (позашляховик), від трансмісії повнопривідного автомобіля, створеного для доріг з твердим покриттям.

Колісні формули автомобілів з приводом на задні або передні колеса, пишуться – 4х2 (тобто чотири колеса, два з яких – ведучі). Колісна формула автомобіля з приводом на передню і задню вісь, пишеться - 4х4 (тобто чотири колеса - всі ведучі).

До механізмів трансмісії належать: зчеплення, коробка передач(у тому числі , роздавальна коробкаі коробка відбору потужностіна допоміжні механізми) , карданна передача, головна передача, диференціал, приводи провідних коліста деякі інші механізми .

Головна передача, коробка передач та роздавальна коробка (за її наявності) забезпечують сумарне передавальне число трансмісії автомобіля.

1). Зчепленняслужить для з'єднання двигуна з трансмісією, а також для тимчасового їхнього роз'єднання (наприклад, в момент перемикання передач).

На автомобілях знаходять застосування «сухі», одно-, або дводискові фрикційні зчеплення з механічним (частіше, тросовим), або гідромеханічним приводом, а також гідромуфти та гідротрансформатори.

Робота фрикційних зчеплень заснована на використанні сил тертя між твердими поверхнями, зокрема між натискним диском зчеплення, фрикційними накладками веденого диска зчеплення і маховиком двигуна. Пристрій однодискового сухого фрикційного зчеплення легкового автомобіляпоказано на малюнку. Схему гідравлічного та тросового приводу

Гідромеханічні муфти та гідротрансформатори передають крутний момент від двигуна на трансмісію за допомогою впливу на робочі деталі механізму рідини (як правило, спеціальної олії), що циркулює всередині корпусу гідротрансформатора. Пристрій гідротрансформатора показано на малюнку. Про роботу найпростішого гідротрансформатора можна почитати тут.

2). Коробка передачслужить для зміни тягових зусиль (крутних моментів), що передаються від двигуна на провідні колеса, а також для від'єднання двигуна від трансмісії (у тому числі довготривалого) і забезпечення руху автомобіля заднім ходом.

Необхідність зміни тягових зусиль на колесах виникає за зміни умов руху автомобіля (дорожніх умов). Найбільші зусилля на провідних колесах потрібні при торканні автомобіля з місця. Під час руху в складних дорожніх умовах (наприклад, крутий підйом або бездоріжжя), потужність двигуна витрачається на подолання опору руху автомобіля. При русі в сприятливих дорожніх умовах (наприклад, рівне шосе) потужність двигуна можна «витрачати» на розгін автомобіля.

Залежно від умов руху водій вибирає (включає) ту чи іншу передачу в коробці передач, вводячи в зачеплення шестірні з різним передатним ставленням і тим самим змінює крутний момент на провідних колесах. У автоматичних трансмісіяхкерування передачами здійснюється за допомогою систем керування включенням, без безпосередньої участі водія.

При зміні (збільшенні/зменшенні) моменту, що крутить, на провідних колесах, швидкість їх обертання змінюється в зворотній пропорції, на ту ж величину.

На сучасній автомобільної технікизастосовуються двох, - тривальні коробки передач з простий зубчастою передачеюі циліндричними шестернями зовнішнього зачеплення, а також із зубчастими передачами та редукторами планетарного типуі варіатори. Число передач прямого ходу може бути в межах 3 – 7, заднього ходу – 1 – 2. Передавальні числа передач наводяться в технічною характеристикоютрансмісії конкретного автомобіля.

Загальний пристрій механічної коробки передач можна подивитися на рис.

Основними деталями вальної коробки є вали (первинний, вторинний, проміжний), шестерні передач, синхронізатори, підшипники, деталі механізму перемикання передач (для «ручних» коробок – вилки, штоки та ін.). Планетарні коробки мають у своєму складі вали (провідний, ведений, центральний), комплект планетарних передач, що складається з набору шестерень (сателітових, сонячної та коронної) і водила, фрикційно-гальмівні пристрої, механізм гідравлічного або електрогідравлічного управління перемиканням передач.

Робота простої зубчастої та планетарної передачі розглядається тут.

Роздавальна коробкамає пристрій подібний до коробки передач, встановлюється за основною коробкою передач (іноді, коробка передач і роздавальна коробка, конструктивно об'єднується в одному корпусі) і служить для розподілу (роздачі) зусилля на всі наявні провідні мости автомобіля. Роздавальна коробка, як правило, має дві передачі - вищу (пряму) і знижувальну, що подвоює загальну кількість передач і дозволяє підбирати передавальні числа трансмісії для руху в умовах важкого бездоріжжя. У коробці поміщають механізм для включення/вимкнення одного з мостів і головну передачу з міжосьовим диференціалом, якщо передбачається постійний привід на всі колеса. Також, може бути механізм блокування міжосьового диференціала

3). Карданна передачаслужить передачі обертання від коробки передач ( роздавальної коробки) на головну передачу ведучого моста при кутах нахилу, що постійно змінюються, і відстані між осями автомобіля (бази).

Кут нахилу карданного валу повинен змінюватися у зв'язку з тим, що провідний міст автомобіля прикріплений до кузова (рами) через елементи підвіски (тобто не жорстко) і має певний ступінь свободи. З цієї причини змінюється і відстань між осями автомобіля. Так, при прискоренні автомобіля, задній провідний міст прагне "наздогнати" передню частину кузова, а при гальмуванні, навпаки, "відстати" від неї.

Карданна передача може мати у своєму складі один або кілька валів, карданні шарніри, еластичні сполучні та підвісні муфти.

Пристрій карданної передачі легкового автомобіля можна переглянути .

4). Головна передачаздійснює передачу крутного моменту під кутом 90º з карданного валу на приводи провідних коліс, змінює крутний момент відповідно до свого передатного числа.

Мають місце одинарні та подвійні основні передачі. Шестерні передач можуть бути конічними та/або циліндричними. Одинарні прості передачі, мають у своєму складі провідну та ведену шестірню. Провідна мала шестерня - конічна, зі спіральними зубами встановлюється в підшипниках кочення і рухається від карданного валу, або, безпосередньо від валу коробки передач. Відома велика шестерня, зі спіральними зубами, кріпиться болтами на коробку диференціала. У гіпоїдних передачах, вісь малої конічної шестерні зміщена донизу, щодо осі великої веденої шестерні на 30 - 40 мм.

Шестерні гіпоїдних передач виготовляються парами і маркуються. Заміна шестерень повинна проводитися лише у комплекті.

Пристрій головної передачі показано на малюнку.

е). Диференціалрозподіляє момент, що крутить, між провідними колесами (осями) і дозволяє провідним колесам автомобіля обертатися з різною швидкістю, що необхідно при проходженні автомобілем поворотів і при попаданні коліс в різні дорожні умови (наприклад, одне колесо знаходиться на рівному покритті, а друге рухається по нерівностях).

Найбільшого застосування отримали диференціали з конічними шестернями. Диференціал має корпус (коробку диференціала) у якому розміщуються конічні півосьові шестерні та сателітові шестерні, встановлені на осі.

Вказана вище властивість диференціала, у разі наявних відмінностей у зчепленні провідних коліс з дорожнім покриттям, часто призводить до пробуксування одного з коліс (колеса з меншим коефіцієнтом зчеплення з дорогою). Для усунення цього небажаного ефекту на машинах підвищеної прохідностізастосовують диференціали підвищеного тертя(Деференціали, що самоблокуються) або використовують механізми блокування диференціала.

Пристрій диференціалу показано на малюнку.

5). Приводи коліс.

Провідні півосі встановлюються в півосьових рукавах балки провідного моста і служать передачі обертання від диференціала на колеса. За умовами роботи півосі поділяються на два основні типи: напіврозвантаженіі повністю розвантажені.

Напіврозвантажена піввісь одним кінцем лежить у коробці диференціала, а іншим у підшипнику півосі.

Повністю розвантажена піввісь одним кінцем лежить у коробці диференціала, а іншим через фланець з'єднана зі маточицею колеса. У свою чергу, маточина колеса на підшипниках встановлена ​​на кінці півосьового рукава. При такій установці піввісь передає лише момент, що крутить. Усі інші сили сприймаються балкою ведучого мосту через підшипники.

Провідний міст є загальним кожухом (балкою) з центральним картером і напівосьовими рукавами. У картері розміщуються головна передача та диференціал. У півосьових рукавах встановлюються півосі.

У приводах передніх коліс присутній такий елемент як шарнір рівних кутових швидкостейщо забезпечує рівномірне обертання коліс при їх різних просторових положеннях під час повороту автомобіля.

Привід задніх коліс автомобіля класичного компонування показаний , привод передніх коліс показаний на малюнку. Про шарнір рівних кутових швидкостей можна почитати тут.

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 ..

Колісна передача провідних мостів автомобілів МАЗ-64227, MA3-54322

(Рис. 57). Є планетарним редуктором, що складається з прямозубих циліндричних шестерень із зовнішнім і внутрішнім зачепленням. Від провідної шестерні колісної передачі обертання передається на чотири сателіти 14, рівномірно розташованих по колу навколо ведучої шестерні.

Сателіти обертаються на осях 10, закріплених в отворах рухомого водила 12, з'єднаного за допомогою болтів зі маточкою провідних коліс, у бік, протилежний напряму обертання провідної шестерні. Повертаючись на своїх осях, сателіти обкатуються по зубах
внутрішнього зачеплення веденої шестерні 15, нерухомо закріпленої за допомогою маточини 16 на шліцевому кінці цапфи балки моста.

У провідній шестерні є отвір з евольвентними шліцями, які сполучаються зі шліцями зовнішнього кон па півосі. Осьове переміщення ведучої шестерні на півосі обмежено пружинним стопорним кільцем Осьове переміщення півосі обмежено сухарем 7 і упором півосі 8. Сателіти з голчастими підшипниками посаджені на осі, розміщені в співвісних отворах отворами осі. надіті шайби, що виключають торкання шестерень та підшипників осей сателітів з водилом.

Ведена шестерня 15 колісної передачі спирається своїм зубчастим вінцем внутрішнього зачеплення на зубчастий вінець зовнішнього зачеплення маточини 16 веденої шестерні, а шліцевим кінцем ця маточина насаджена на шліцеву частину цапфи балки моста. Таке з'єднання не допускає обертання веденої шестерні, осьове переміщення її обмежено пружинним кільцем, що входить в проточку зубчастого вінця веденої шестерні і упирається у внутрішній торець зубчастого вінця маточини 16.

На осі сателіту надіті шайби, що виключають торкання шестерень та підшипників осей сателітів з водилом. Водило із зовнішнього боку закрито кришкою 9 і у сполученні зі маточкою колеса ущільнене гумовим кільцем 13.

Мастило шестерень і підшипників колісної передачі здійснюється маслом, що розбризкується, яке заливають через отвір в кришці 9, що закривається пробкою 5. Нижній край цього отвору визначає необхідний рівень масла в колісній передачі. Зливний отвір, що закривається пробкою 3, виконано в маточині колеса, так як порожнини колісної передачі і маточини колеса повідомляються.

При русі автомобіля масло в порожнині колісної передачі та маточини коліс перемішується і надходить до підшипників шестерень до маточин коліс і зубчастим зачеплень. Для покращення підведення мастила до підшипників осей сателітів осі виконані порожнистими і в них зроблені радіальні отвори для підведення олії до підшипників.

Головна передача середнього ведучого мосту МАЗ-64227 складається з центрального редуктора та планетарних колісних передач, розміщених у маточях коліс.

Мал. 57. Колісна передача

Трансмісія в конструкції авто забезпечує зміну та передачу обертання від силової установкина провідні колеса. Ця складова частина включає ряд вузлів, серед яких і головна передача автомобіля.

Призначення, конструктивні особливості

Основне завдання цього елемента зводиться до зміни моменту, що крутить, перед подачею його на привід коліс. Те саме робить і коробка передач, але у неї існує можливість зміни передавальних чисел за рахунок введення в зачеплення тих чи інших шестерень. Незважаючи на наявність у конструкції автомобіля КПП, на виході з неї момент, що крутить, невеликий, а швидкість обертання вихідного валу - висока. Якщо передати обертання безпосередньо на провідні колеса, то навантаження, що виникло, «задавить» двигун. Загалом, авто просто не зможе зрушити з місця.

Головна передача автомобіля забезпечує підвищення крутного моменту та зниження швидкості обертання. Але, на відміну від КПП, передавальне число у неї фіксоване.

Розташування головної передачі з прикладу звичайної МКПП

Являє собою ця передача на легковому авто звичайний одноступінчастий шестерний редуктор постійного зачеплення, що складається з двох шестерень різного діаметру. Провідна шестерня невелика за розмірами і пов'язана з вихідним валом КПП, тобто обертання подається на неї. Ведена ж шестерня значно більше за розмірами і обертання, що отримується, вона подає на приводні вали коліс.

Передатне число є співвідношенням кількості зубів редакторних шестерень. Для легкових автоцей параметр знаходиться в діапазоні 3,5-4,5, а для вантажівок досягає 5-7.

Чим більше передатне число (більша кількість зубів веденої шестерні щодо ведучої), тим вище момент, що крутить, що подається на колеса. При цьому тягове зусилля буде більшим, але максимальна швидкість нижча.

Передатне число головне передачі підбирається виходячи з експлуатаційних показниківсилової установки, а також інших вузлів трансмісії.

Пристрій головної передачі залежить від конструктивних особливостей самого автомобіля. Цей редуктор може бути, як окремим вузлом, встановленим у своєму картері (задні приводні моделі), так і входити в конструкцію КПП (авто з переднім приводом).

Головна передача в задньопривідному автомобілі

Що стосується деяких повнопривідних авто, то вони можуть використовувати різне компонування. Якщо у такому автомобілі розташування силової установки – поперечне, то головна передача передньої осі входить у конструкцію КПП, а задньої розміщується в окремому картері. У автомобіля з поздовжнім компонуванням головні передачі на обох осях відокремлені від КПП та роздавальної коробки.

У моделях з відокремленою головною передачею цей редуктор виконує ще одне завдання – змінює кут напрямку обертання на 90 град. Тобто вихідний вал КПП та приводні вали коліс мають перпендикулярне розташування.

Розташування головної передачі передньої осі Audi

У передньопривідних моделях, де головна передача входить у конструкцію КПП, зазначені вали мають паралельне розташування, оскільки змінювати кут напряму не потрібно.

У ряді вантажних автозастосовуються двоступінчасті редуктори. Примітно, що їх конструкція може бути різною, але найбільшого поширення набула так звана рознесена компонування, в якій використовується один центральний редуктор і два колісні (бортові). Така конструкція дозволяє істотно підвищити момент, що крутить, а відповідно і тягове зусилля на колесах.

Особливість роботи редуктора зводиться до того, що він рівномірно поділяє обертання на обидва приводні вали. За прямолінійного руху така умова є нормальною. Але при проходженні поворотів колеса однієї осі проходять різну відстань, тому потрібна зміна швидкості обертання кожного з них. Це входить у завдання диференціала, що використовується в конструкції трансмісії (він встановлюється на веденій шестірні). В результаті головна передача подає обертання на приводні вали не безпосередньо, а через диференціал.

Види та їх застосування

Основною характеристикою головних передач є тип шестерень та вид зачеплення зубів між ними. На авто використовуються такі типи редукторів:

1. Циліндричний
2. Конічний
3. Гіпоїдний
4. Черв'яковий

Віпи головних передач

Циліндричні шестерні використовуються в основних передачах передньопривідних автомобілів. Відсутність потреби у зміні напрямку обертання і дозволяє використовувати такий редуктор. Зуби на шестернях – косі чи шевронні.

Передатне число таких редукторів перебуває у діапазоні 3,5-4,2. Більше передатне число не використовується, оскільки для цього необхідно підвищувати розміри шестерні, що супроводжується збільшенням шумності роботи передачі.

Конічна, гіпоїдна та черв'ячна передачівикористовуються там, де необхідно як зміна передавального числа, а й зміна напрями обертання.

Конічні редуктори застосовуються зазвичай на вантажних автомобілях. Їхня особливість зводиться до того, що осі шестерень перехрещуються, тобто знаходяться на одному рівні. У таких передачах використовуються зубці косої або криволінійної форми. На легкових авто цей тип редуктора не використовується через значні габаритних розмірівта підвищеної шумності.

На задньопривідних легковиках найчастіше застосовується інший тип – гіпоїдний. Його особливість зводиться до того, що осі шестерень зміщені. За рахунок розташування ведучої шестерні нижче щодо осі веденої, вдається зменшити габарити редуктора. При цьому цей тип передачі характеризується підвищеною стійкістю до навантажень, а також плавністю та безшумністю роботи.

Черв'якові передачі – найменш поширені і на автомобілі практично не використовуються. Основна причина цього – складність та дорожнеча виготовлення складових елементів.

Основні вимоги Сучасні тенденції

Головним передачам висувається чимало вимог, основними з яких є:

• Надійність;
• Мінімальна потреба в обслуговуванні;
• Високі показники ККД;
• Плавність та безшумність;
• Мінімально можливі габаритні розміри.

Звичайно, ідеального варіантанемає, тому конструкторам під час виборів типу головної передачі доводиться шукати компроміси.

Відмовитися від використання головної передачі у конструкції трансмісії поки що не виходить, тому всі напрацювання спрямовані на підвищення експлуатаційних показників.

Примітно, що зміна робочих параметрів редуктора одна із основних видів тюнінгу трансмісії. За рахунок установки шестерень зі зміненим передатним числом можна суттєво вплинути на динаміку авто, максимальну швидкість, витрата палива, навантаження на КПП та силовий агрегат.

Насамкінець варто згадати особливості конструкції роботизованих КППз подвійним зчепленням, що позначається на пристрої головної передачі. У таких КПП парні та непарні передачі розділені, тому на виході є два вторинні вали. І кожен із них передає обертання на свою провідну шестерню головної передачі. Тобто, у таких редукторах провідних шестерень – дві, а ведена лише одна.

Схема коробки DSG

Ця конструктивна особливість дозволяє зробити передатне число на змінному редукторі. Для цього лише використовуються провідні шестерні з різною кількістю зубів. Наприклад, при задіянні ряду непарних передач підвищення тягового зусилля використовується шестерня, що забезпечує більше передатне число, а шестерня парного ряду має менше значення цього параметра.

Загальний пристрій та принцип роботи легкового автомобіля за структурною схемою

Склад та принцип роботи сучасних легкових автомобілів, передньо-привідних, задньопривідних та повнопривідних загалом однакові.

Структурна схема задньопривідного автомобіля показана на рис. 6.1.1.

До складу автомобіля входять:

• двигун 1;
• силова передача або, До складу якої входять: зчеплення 5, коробка передач 7, карданна передача 8, головна передача і диференціал 11, півосі 10;

Мал. 6.1.1.Структурна схема задньопривідного автомобіля: 1 – двигун; 2 – педаль подачі палива; 3 – генератор; 4 – педаль зчеплення; 5 – зчеплення; 6 – важіль перемикання передач; 7 – коробка перемикання передач; 8 – карданна передача; 9 – колесо; 10 – півосі; 11 - головна передача та диференціал; 12 - стоянкове (ручне) гальмо; 13 – основна гальмівна система; 14 – стартер; 15 – електроживлення від акумулятора; 16 – підвіска; 17 - рульове керування; 18 - гідромагістраль

• ходова частина, До якої входять: передня і задня підвіски 16, колеса і шини 9;
• механізми управління, Що складаються з рульового управління 17, основний 13 і стоянкової 12 гальмівної системи;
• електроустаткування, До складу якого входять джерела електричного струму (акумулятор і генератор), електричні споживачі (система запалювання, система пуску, прилади освітлення та сигналізації, контрольно-вимірювальні прилади, системи обігріву та вентиляції, склоочисник, склоомивач та ін);
• несучий кузов.

У передньопривідних автомобілівнемає карданної передачі і надкарданного короба в кузові, тому салон стає просторішим і комфортнішим, а маса автомобіля менше.

Двигун 1 (рис. 6.1.1) - машина, що перетворює будь-який вид енергії (бензин, газ, дизельне паливо, заряд електрики) в енергію обертання колінчастого двигуна.

На більшості сучасних автомобілів встановлено поршневі двигунивнутрішнього згоряння (ДВС), в яких частина енергії, що виділяється при згорянні палива в циліндрі, перетворюється на механічну роботуобертання колінчастого валу(Рис. 6.1.2).

Літраж - одиниця виміру об'єму двигуна дорівнює добутку площі поршня на довжину його ходу та число циліндрів. Літраж характеризує потужність та розміри двигуна, що виражається в літрах або кубічних сантиметрах.

Для зміни кількості паливної суміші, Подається в циліндр (для зміни потужності двигуна), служить педаль подачі палива (педаль газу) 2.

Мал. 6.1.2. Зовнішній вигляд сучасного двигуна: 1 - кришка клапанної коробки; 2 - пробка горловини для заливання олії у двигун; 3 – головка блоку циліндрів; 4 – шківи; 5 -привідний ремінь; 6 – генератор; 7 – картер; 8 - піддон; 9 - випускний колектор

На колінчастому валу встановлений маховик із зубчастим вінцем, який є провідним 5.

Зчеплення 5здійснює постійний механічний зв'язок між двигуном і коробкою передач і призначений для короткочасного відключення на час, необхідний для включення або перемикання передачі.

Зчеплення (рис. 6.1.3) є дві фрикційні муфти 1 і 3, притиснуті один до одного пружиною 4. Ведучий диск 1 механічно пов'язаний з колінчастим валомдвигуна, ведений диск 3 – з провідним валом коробки передач 14.

Увімкнення та вимкнення зчеплення здійснюється водієм за допомогою педалі 8 (коли педаль натиснута, зчеплення вимкнено). При натисканні на педаль диски зчеплення 1 і розходяться 3, провідний диск 1, пов'язаний з двигуном 13, обертається, але це обертання на ведений диск 3 не передається (зчеплення вимкнено). Вимикати зчеплення потрібно на період увімкнення або перемикання передач для ненаголошеного з'єднання шестерень у коробці передач.

При плавному відпусканні педалі відбувається плавне зчеплення ведучого та веденого дисків. При цьому за рахунок ковзання провідний диск плавно нав'язує обертання веденому диску. Той починає обертатися, передаючи момент, що крутить, на первинний вал коробки передач 14. Таким чином автомобіль може почати плавний рух з місця або ж продовжить рух на новій передачі.

Коробка перемикання передач служить для зміни за величиною і напрямом крутного моменту і передачі його від двигуна до провідних колес, а також для тривалого роз'єднання двигуна від провідних коліс під час стоянки автомобіля.

Коробка передач може бути механічною (з ручним перемиканням передач) або автоматичною (гідротрансформатор, роботизована або варіаторна коробка).

Мал. 6.1.3. Схема зчеплення: 1 – маховик; 2 – ведений диск зчеплення; 3 – натискний диск; 4 – пружина; 5 – віджимні важелі; 6 - вичавний підшипник; 7 - вилка вимикання зчеплення; 8 – педаль зчеплення; 9 – головний циліндр зчеплення; 10 - гідравлічна рідина; 11 - трубопровід; 12 - робочий циліндр зчеплення; 13-двигун; 14 - провідний вал коробки; 15 – коробка передач

Механічна коробка перемикання передач (рис. 6.1.4)являє собою редуктор зі ступінчасто змінним коефіцієнтом передач.

У його складі:

• картер 12, в якому розміщено масло 13 для змащування деталей, що труться;
• первинний вал 2, пов'язаний з веденим диском зчеплення 1
• шестерня первинного валу 3, яка пов'язана постійно з шестернею проміжного валу;
• проміжний вал 4 з набором шестерень різного діаметра;
• вторинний вал 9 з набором шестерень, які можуть переміщатися за допомогою вилки перемикання передач 6;
• механізм перемикання передач 8 з важелем перемикання 7;
• синхронізатори - пристрої, що забезпечують вирівнювання швидкостей обертання шестерень під час перемикання передач.

Водій перемикає передачі за допомогою важеля перемикання 7. Оскільки в коробці передач сучасного автомобіля є великий набір шестерень, то вводячи в зачеплення різні пари (при включенні будь-якої передачі), водій змінює і загальне передатне число (коефіцієнт передачі). Чим нижча передача, тим нижча швидкість руху автомобіля, але більший момент, що крутить, і навпаки.

При працюючому двигуні перед включенням або перемиканням передач в механічній коробці для ненаголошеного перемикання шестерень потрібно вичавлювати педаль зчеплення (вимикати зчеплення).

Мал. 6.1.4. Механічна коробка перемикання передач: 1 – зчеплення; 2 – первинний вал; 3 – провідна шестерня; 4 – проміжний вал; 5 – шестерня вторинного валу; 6 - вилка перемикання передач; 7 – важіль перемикання передач; 8 - перемикаючий пристрій; 9 – вторинний вал; 10 - хрестовина; 11 – карданна передача; 12 – картер; 13 - олія для коробки передач

Найбільш поширені схеми перемикання передач у легкових автомобілях наведено на рис. 6.1.5.

Мал. 6.1.5. Найбільш поширені схеми перемикання передач у легкових автомобілях - 1 та 2, 3 та 4 - користування важелем перемикання передач

В автоматичну коробку перемикання передач(рис. 6.1.6) входять:

• гідротрансформатор (2, 5, 4, 5, 9), який безпосередньо приєднаний до двигуна, заповнений гідравлічною рідиною 10. Рідина є середовищем для передачі моменту, що крутить, від двигуна до механічної коробки передач. Принцип роботи такий: зі збільшенням оборотів двигуна збільшуються оберти валу 2 з лопатями 3, які викликають обертання гідравлічної рідини 10. Рідина, що обертається, починає тиснути на лопаті вторинного валу 4 і викликає обертання вторинного валу. Гідротрансформатор за своєю роботою виконує роль зчеплення;
• механічна коробка 7 передач отримує обертання від гідротрансформатора, перемикання передач в ній здійснюється сервоприводами по командах блоку управління 6.

Мал. 6.1.6. Автоматична коробка перемикання передач: 1-двигун; 2 – первинний вал; 3 - лопаті первинного валу; 4 - лопаті вторинного валу: 5 - вторинний вал; 6 - блок керування коробкою-автомат; 7 – механічна коробка перемикання передач; 8 - вихідний вал

Для керування автоматичною, роботизованою або варіаторною коробкою передач служить селектор перемикання передач (рис. 6.1.7).

Мал. 6.1.7. Типові схемиселекторів автоматичних коробокперемикання передач:

Р – паркування, механічно блокує коробку передач; R - задній хід, включати слід лише після повної зупинки автомобіля; N - нейтраль, у цьому положенні можна запускати двигун; D – драйв, рух вперед; S (D3) – діапазон знижених передачвключається на дорогах з невеликими підйомами. Гальмування двигуном ефективніше, ніж у положенні D; L (D2) – другий діапазон знижених передач. Включається на тяжких ділянках доріг. Гальмування двигуном ще ефективніше

Карданна передача(у задньо- та повнопривідний автомобіль) дозволяє передавати крутний момент від коробки передач на задній міст(Головну передачу) в умовах руху автомобіля по нерівній дорозі (рис. 6.1.8).

Мал. 6.1.8. Карданна передача: 1 – передній вал; 2 – хрестовина; 3 – опора; 4 - карданний вал; 5 - задній вал

Головна передача 5 служить для збільшення моменту, що крутить, і передачі його під прямим кутом на півосі 6 автомобіля (рис. 6.1.9).

Диференціалзабезпечує обертання провідних коліс з різними швидкостями при повороті автомобіля та русі коліс по нерівній дорозі.

Півосі 6 передають крутний момент провідним колесам 7.

Ходова частина забезпечує рух та плавність ходу. Вона включає в себе підрамник, як правило, суміщений , до якого за допомогою передньої та задній підвісоккріпляться елементи передньої та задньої осізі ступицами та колесами 7.

Механізми та деталі ходової частини пов'язують колеса з кузовом, гасять його коливання, сприймають та передають сили, що діють на автомобіль.

Перебуваючи в салоні легкового автомобіля, водій та пасажири відчувають повільні коливання з великими амплітудами та швидкі коливання з малими амплітудами. Від швидких коливань захищає м'яка оббивка сидінь, гумові опори двигуна, коробки передач та ін. Захистом від повільних коливань служать пружні елементи підвіски, колеса та шини.

Мал. 6.1.9. Задньопривідний автомобіль: 1 – двигун; 2 – зчеплення; 3 – коробка передач; 4 – карданна передача; 5 – головна передача; 6 - піввісь; 7 – колесо; 8 - ресора підвіска; 9 - пружинна підвіска; 10 - рульове керування

Підвіска (рис. 6.1.10) призначена для пом'якшення та гасіння коливань, що передаються від нерівностей дороги на кузов автомобіля. Завдяки підвісці коліс кузов робить вертикальні, поздовжні, кутові та поперечно-кутові коливання. Усі ці коливання визначають плавність ходу автомобіля. Підвіска може бути залежною та незалежною.

Залежна підвіска (рис. 6.1.10), коли обидва колеса однієї осі автомобіля пов'язані між собою жорсткою балкою (задні колеса). При наїзді на нерівність дороги одного з коліс друге нахиляється на той самий кут. Незалежна підвіскаколи колеса однієї осі автомобіля не пов'язані жорстко один з одним. При наїзді на нерівність дороги одне з коліс може змінювати своє положення, положення другого колеса не змінюється.

Мал. 6.1.10. Схема роботи залежної (а) та незалежної (б) підвіски коліс автомобіля

Пружний елемент підвіски (пружина або ресора) служить для пом'якшення ударів та коливань, що передаються від дороги до кузова.

Мал. 6.1.11. Схема амортизатора:

1 – кузов автомобіля; 2 – шток; 3 – циліндр; 4 - поршень із клапанами; 5 – важіль; 6 - нижня вуха; 7-гідравлічна рідина; 8 - верхній вуш

Гасний елемент підвіски - амортизатор (рис. 6.1.11) - необхідний для гасіння коливань кузова за рахунок опору, що виникає при перетіканні рідини 7 через отвори калібровані з порожнини «А» в порожнину «В» і назад (гідравлічний амортизатор). Також можуть застосовуватись газові амортизатори, в яких опір виникає при стисканні газу. Стабілізатор поперечної стійкостіавтомобіля призначений для підвищення керованості та зменшення крену автомобіля на поворотах. На повороті кузов автомобіля одним своїм боком притискається до землі, тоді як другий бік хоче піти "у відрив" від землі. Ось у відрив йому і не дає можливості піти стабілізатор поперечної стійкості, який, притиснувшись до землі одним кінцем, другим притискає інший бік автомобіля. А при наїзді якогось колеса на перешкоду стрижень стабілізатора закручується і прагне повернути це колесо на своє місце.

Мал. 6.1.12. Схема кермового управління типу «шестірня – рейка»: 1 – колеса; 2 – поворотні важелі; 3 - кермові тяги; 4 - рейка кермового механізму; 5- шестерня; 6-рульове колесо

Рульове керування(Рис. 6.1.12) служить для зміни напрямку руху автомобіля за допомогою кермового колеса. При обертанні керма 6 шестерня обертається 5 і переміщає рейку 4 в ту або іншу сторону. Рейка при переміщенні змінює положення тяг 3 пов'язаних з ними поворотних важелів 2. Колеса повертаються.

Мал. 6.1.13. Гальмівна система: основна - 1-6 та стоянкова (ручна) -7-10. Виконавчі гальмівні пристрої: А-дискові; Б – барабанного типу; 1 - головний гальмівний циліндр; 2 – поршень; 3 – трубопроводи; 4 - гідравлічна гальмівна рідина; 5 – шток; 6 – педаль гальма; 7 - важіль ручного гальма; 8 – трос; 9 - зрівнювач; 10 - трос

Гальмівна система(рис. 6.1.13) служить для зниження швидкості обертання коліс за рахунок сил тертя, що виникають між гальмівними колодками 11 і гальмівними барабанамиА або дисками Б, а також для утримання автомобіля у нерухомому стані на стоянках, на спусках та підйомах за допомогою ручної гальмівної системи (7-10). Водій керує гальмівною системою за допомогою педалі гальма 6 основної гальмівної системи та важеля стоя-ночного (ручного) гальма 7.

Основна гальмівна система (1-6), як правило, багатоконтурна, тобто при натисканні на педаль гальма 6 переміщуються поршні 2 тиск гідравлічної гальмівної рідини 4 трубопроводами 3 передається до виконавчих гальмівним пристроямА - для гальмування передніх коліс та гальмівним виконавчим пристроям Б - для гальмування задніх коліс. Системи А та Б - незалежні один від одного. Якщо один контур гальмівної системи вийде з ладу, то інший продовжуватиме виконувати функцію гальмування, хоча й менш ефективно. Багатоконтурність гальмівної системи підвищує безпеку руху.

А ось зараз не погано б замислитись! Як же він рухається землею, наш улюбленець, автомобіль? Двигун вже знаємо, як працює, а колеса крутяться в інший бік, та ще вперед і назад. І сьогодні поговоримо про трансмісію та її пристрій. Що входить у трансмісію і про конструктивних особливостяхцієї системи.

Якщо коротко, то всі механізми, що знаходяться між двигуном та провідними колесами, є трансмісія автомобіля. Вона виконує такі функції:

• транслює крутний момент з двигуна на провідну вісь;
• змінює значення та напрямок кр. моменту;
• розподіляє кр. момент по провідних колесах.

Що входить у трансмісію автомобіля та які бувають її види

Залежно від того, який вид енергії перетворюється, такого виду трансмісія може бути:

• механічна (перетворює та передає механічну енергію);
• електрична (перетворює хутро. Енергію в електроенергію, а після подачі її на провідні колеса, назад - електричну в механічну);
• гідрооб'ємна (перетворює мех. енергію на енергію руху рідини, а після подачі на провідні колеса, назад – енергію руху рідини на механічну);
• комбінованої або гібридної (поєднання електромеханічної та гідромеханічної).

Найчастіше в сучасних автомобіляхзастосовують перший варіант. Якщо зміна кр.момента йде у автоматичному режимі, тоді її називають автоматичною.

Конструкція

Конструкція пристрою може передбачати використання як провідних передньої та задньої пари коліс.

Якщо як ведучі використовуються задня параколіс, то автомобіль виходить задньопривідним, а якщо передня - передньопривідним. Якщо авто має привід одночасно на задні та передні колеса 4х4, то повнопривідні.

Авто з різним типомприводи мають свою конструкцію трансмісії, яка часто суттєво відрізняється за складом елементів та їх виконання.

Так у задньопривідній машині це послідовно розташовані елементи: зчеплення, КП, карданна та головна передачі, диференціал, півосі.

Зчеплення

Служить для нетривалого від'єднання двигуна від трансмісії та подальшого плавного з'єднання цих елементів після перемикання передачі, а також захисту деталей від надлишкових навантажень.

Змінює крутний момент, швидкість та напрямок руху, а також роз'єднує на тривалий час двигун та трансмісію. Коробки бувають механічні, і (гідротрансформатор - планетарні передачі)

Карданна передача

Потрібна для трансляції кр.момента з вторинного валу коробки на вал гол.передачі, що знаходяться під кутом один щодо одного.

Головна передача

ДП необхідна, щоб збільшити кр. момент, змінити напрямок і передати його на півосі. Зазвичай в автомобілі застосовують гіпоїдну головну передачу (зуби передачі не прямі як завжди, а радіальні).

Диференціал

Диференціал роздає кр.момент по провідних колесах, і дозволяє півосях обертатися з відмінними один від одного кутовими швидкостями, в процесі повороту транспортного засобу.

ШРУС

Трансмісія передньопривідного авто оснащена шарнірами рівних кутових швидкостей (скорочено ШРУС) та приводними валами (напівосями).

Перші необхідні зі зняття кр.момента з диференціала і подачі його у провідну вісь. Як правило, це 2 шарніри для зв'язку з диференціалом (так звані внутрішні шарніри) та ще 2 шарніри для зв'язку з колесами (так звані зовнішні шарніри).

Між цими шарнірами є приводні вали.

Трансмісія авто з повним приводомпередбачає різні варіанти конструкцій, розглянутих раніше, які разом утворюють повнопривідну систему.

Отак усе просто. Тепер ви знаєте, що входить в трансмісію автомобіля і нам залишається докладно розібратися як працюють кожен з вузлів механізму трансмісії. Слідкуйте за публікаціями та не скупіться знаннями, діліться з усіма.

І до нових зустрічей на сторінках блоґу.