Назначение кпп: Коробка передач — Википедия – 403 — Доступ запрещён

Содержание

Коробка переключения передач: назначение и принцип работы

Говоря сухим техническим языком, коробка передач служит для изменения крутящего момента, передаваемого от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам, для движения автомобиля задним ходом и длительного разобщения двигателя от трансмиссии во время стоянки автомобиля и при движении его по инерции (накатом).

А теперь с точки зрения новичка давайте разберемся – зачем вообще нужна коробка передач на автомобиле, и для чего нужно переключать передачи? Переключение передач – необходимость, возникшая в связи с неравномерной характеристикой крутящего момента ДВС. Сравним для примера ДВС и электродвигатель.

Тяговые характеристики ДВС и электродвигателяТяговые характеристики ДВС и электродвигателя

Основное различие между автомобильным и электрическим тяговым двигателем с интересующей нас точки зрения заключается в тяговых характеристиках, то есть в том, как меняется в зависимости от числа оборотов мощность и крутящий момент.
У электродвигателя крутящий момент при небольших оборотах довольно велик. По мере раскручивания момент падает.

Для транспортной машины такая характеристика наиболее благоприятна: при трогании с места и разгоне, когда приходится преодолевать значительные силы инерции, желательно иметь как можно больший крутящий момент. А для поддержания равномерного движения момент нужен уже намного меньше. Заметим, что мощность электродвигателя на любых оборотах может оставаться близкой к максимальной и на всех режимах используется почти полностью, то есть он отлично приспособлен к дорожным условиям работы. У двигателя внутреннего сгорания все обстоит иначе: мощность при низких оборотах у него значительно понижена, а величина крутящего момента в пределах эксплуатационных чисел оборотов вообще мало изменяется.

График показывает (рис.А), что если сопротивление движению увеличилось, и обороты двигателя начинают падать, то у электродвигателя это сопровождается значительным (в несколько раз) увеличением крутящего момента; у автомобильного же двигателя момент сначала немного растет, а потом уменьшается – двигатель глохнет.

Как видим, тяговая характеристика двигателя внутреннего сгорания совершенно неудовлетворительна. Но силовая установка с таким мотором по своей легкости,

экономичности и другим качествам пока превосходит электромотор. Поэтому конструкторам пришлось примириться с недостатками ДВС и для их преодоления поставить на автомобиль коробку передач, которая изменяет передаточное отношение
между двигателем и ведущими колесами и соответственно крутящий момент на них. На рисунке Б показано, как с помощью ступенчатой коробки передач тяговая характеристика ДВС пытается приблизиться к идеальной гиперболе.

Шестеренчатые передачиШестеренчатые передачи

А что такое передаточное отношение? Немного углубимся в механику. В шестеренчатой передаче, состоящей из двух шестерен, одна из которых является ведущей, а другая ведомой, их относительные размеры определяют скорость вращения и крутящий момент. Отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей и называется передаточным числом.

Если ведущая шестерня меньше ведомой, то скорость вращения ведомой будет меньше, а крутящий момент – больше, и наоборот. То есть, выигрывая в силе, теряем в скорости, и, напротив – выигрывая в скорости, теряем в силе. Если в передаче

участвует несколько пар шестерен, то общее передаточное число получается умножением передаточных чисел всех пар шестерен, участвующих в передаче.

Для получения различного по величине крутящего момента, необходимого для работы автомобиля в разных условиях, в коробке передач имеется несколько пар шестерен с различным передаточным числом. Если между ведущей и ведомой шестернями поместить промежуточную, то ведомая шестерня изменит направление вращения на обратное (получим передачу заднего хода).

Таким образом, любая коробка передач, будь то «механика», «автомат» или вариатор, служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя в различных условиях движения путем изменения передаточного отношения.

В любой коробке передач выделяют высшие и низшие ступени (передачи).

При трогании с места, разгоне, движении на небольшой скорости и по бездорожью – необходим высокий крутящий момент, который достигается при средне – высоких оборотах, но отсутствует необходимость развивать высокую скорость. Для движения в этом режиме служат низшие ступени коробки передач (обычно с первой по третью), имеющие наибольшее передаточное отношение; при этом даже при больших оборотах двигателя автомобиль будет ехать медленно.

Для равномерного движения на высокой скорости необходимо обеспечить большую частоту вращения колёс, поддерживая обороты двигателя в оптимальном диапазоне. Для этого служат высшие передачи (от четвертой и выше), имеющие значительно меньшие передаточные числа по сравнению с низшими. При этом автомобиль будет при тех же оборотах двигателя ехать достаточно быстро, пока не будут достигнуты максимальные рабочие обороты двигателя. Однако на высших передачах автомобиль не может двигаться с небольшой скоростью и, тем более, трогаться с места, так как двигатель не сможет развить крутящего момента, необходимого для того, чтобы сдвинуть автомобиль с места, и заглохнет.

Передача с передаточным отношением, равным 1, называется прямой (как правило, четвертая). Если передаточное число меньше единицы, такая передача называется ускоряющей (от пятой и выше). Ускоряющая передача включается при движении автомобиля в хороших дорожных условиях, когда не требуется большой силы тяги на ведущих колесах. Давая возможность двигателю работать с пониженными оборотами, ускоряющая передача способствует уменьшению износа двигателя и экономии топлива

С понятием передаточного числа связано выражение «длинная коробка» и «короткая коробка». Речь идёт о разнице в передаточных числах разных передач – в «длинной» коробке она больше. Рассмотрим два автомобиля, одинаковых во всём, кроме коробок передач. Водитель авто с «короткой» коробкой, поддерживая высокие обороты мотора, разгонится быстрее и быстро наберёт максимальную скорость. Водитель на машине с «длинной» коробкой разгоняться будет дольше, но до более высокой скорости. Таким образом, выбор коробки зависит от темперамента водителя. С «короткой» коробкой автомобиль более динамичен, но чаще приходится переключаться. С «длинной» – не такой резвый, но диапазон скоростей на одной передаче больше, то есть, можно добраться до высшей передачи и кататься на ней со скоростью от пятидесяти до ста с лишним, изменяя её только газом и тормозом. Любители агрессивного «спортивного» стиля предпочтут «короткую» коробку, люди спокойные – длинную.

Содержание статьи

Типы КПП

Современные автомобили могут оснащаться одним из четырех видов КПП – механической, автоматической, роботизированной или вариаторной.

Механическая коробка передач с ручным переключением состоит из набора шестерен. Изменение передаточного числа осуществляется путем введения их в зацепление в различных сочетаниях. К плюсам данной коробки следует отнести высокий КПД, простоту, низкую цену, высокую динамику и наименьший расход топлива по сравнению с остальными коробками. Из недостатков следует отметить неудобство управления, особенно при движении в городе. Подробнее про механическую коробку передач.

Планетарная передачаПланетарная передача

Автоматическая КПП – планетарная коробка передач с автоматическим переключением. Планетарная передача состоит из нескольких шестерен, называемых планетарными или сателлитами, вращающихся вокруг центральной (или солнечной) шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила.

Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни (как планеты вокруг Солнца), внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Различные передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. В современных коробках используются несколько планетарных передач для получения большого диапазона передаточных чисел.

К преимуществам автоматической коробки следует отнести, прежде всего, удобство управления и комфорт. АКПП способны менять передачи на полной мощности двигателя, что практически неосуществимо в МКПП. В плюсы «автомата» можно добавить плавность хода во время переключения, отсутствие откатывания при трогании с места, защищенность двигателя и деталей трансмиссии от перегрузок и поломок из-за неправильного включения передач, увеличенный ресурс.

К недостаткам АКПП обычно относят более низкий КПД, более высокую цену, а также стоимость ремонта и обслуживания, повышенный расход топлива, ухудшение динамических качеств автомобиля, задержки в переключении передач. Однако с каждым годом эксплуатационные свойства автоматических коробок улучшаются, а число поклонников АКПП уверенно растет. Подробнее про автоматическую коробку передач.

Клиноременной вариатор
Клиноременной вариатор

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Его главные детали – два раздвижных шкива и соединяющий их ремень, в сечении имеющий трапециедальную форму. Если половинки ведущего шкива сдвинуть, они вытолкнут ремень наружу – радиус шкива, по которому работает ремень увеличится, следовательно, увеличится и передаточное отношение.

А если половинки ведомого шкива, наоборот, раздвинуть, то ремень провалится внутрь и будет работать по меньшему радиусу – передаточное отношение уменьшится. Если оба шкива будут в промежуточном положении, то передача станет прямой. Вместо ремня может применяться цепь, набранный из металлических пластин ремень, но принцип от этого не меняется. Для трогания автомобиля с места используется обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который вскоре после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Главным преимуществом вариатора является то, что двигатель постоянно работает в оптимальном режиме. Как бесспорные плюсы вариатора (по сравнению с АКПП) выступают: экономичность, более плавный ход и динамичный разгон. Вариатор проще по конструкции, чем обычный «автомат». Однако по сравнению с МКПП вариаторы имеют меньшую экономичность и динамику.

Основным минусом вариатора является его несовместимость с мощными моторами из-за слабости и недолговечности ремней. Также ограничивают применение бесступенчатой трансмиссии потребность в дополнительных механизмах для режимов трогания и заднего хода,высокая стоимость, дорогое обслуживание и ремонт. Подробнее про вариатор CVT.

Роботизированная коробка – это обычная механическая коробка передач. Для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии также используется стандартное «сухое» однодисковое сцепление. Отличие состоит в том, что процессы включения-выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Такая коробка облегчает процесс управления автомобилем, освобождая от необходимости переключать передачи вручную и задумываться о том, какую именно передачу включить в данный момент. К преимуществам коробки-робота можно отнести небольшой вес, невысокую стоимость и экономичность.

Этот тип коробки имеет и несколько существенных недостатков. В первую очередь это касается плавности его работы, которая оставляет желать лучшего. Передачи переключаются с заметной задержкой, а в режиме «газ в пол» появляются толчки и рывки при переключениях. Не спасает и ручной режим, сцеплением ведь все равно управляет электроника. В четкости переключений «робот» уступает даже простому «автомату». К тому же, «роботу» свойственен небольшой откат при начале движения. Такой тип коробки обычно ставят на недорогие модели.

Более совершенной является роботизированная коробка с двойным сцеплением. В такой коробке одно сцепление включает нечетные передачи, а другое – четные. Во время езды крутящий момент передается по одному сцеплению, то есть диск сомкнут. В то же время диск второго сцепления разомкнут, но в самой коробке следующая передача уже включена.

Когда электроника «чувствует», что надо переключаться на другую передачу, то первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Это позволяет избавиться от рывков при переключениях и обеспечивает непрерывный поток мощности от двигателя к колёсам, что недостижимо для обычной механической коробки с одним сцеплением. Режим переключения – как ручной, так и автоматический. Технически это довольно сложный вид коробки (а значит, и недешевый), но по динамике и экономии топлива он превосходит даже простую механику. Подробнее про роботизированную коробку передач.

Какая коробка лучше?

Как и на любой риторический вопрос, на него нет однозначного ответа. Какой вид КПП выбрать – дело личное, зависящее от приоритетов конкретного человека. Определитесь, что для вас важнее (цена, динамика, комфорт)- и тогда выбор КПП не составит для вас никакого труда!

виды, из чего состоит, общее устройство, для чего нужна

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления.

Трансмиссия автомобиля это комплекс механизмов, назначение которых — передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам. Это заставляет колёса вращаться, благодаря чему авто начинает своё движение.

что такое трансмиссия автомобиля

Кроме этого, этот важный механизм может распределять крутящий момент между всеми колёсами, а также менять направление вращения и величину. В этом помогают различные детали и механизмы, без которых бы никак не получилось нормально эксплуатировать автомобиль. Например, это такие агрегаты трансмиссии, как главная передача, автоматическая и механическая коробка передач (КПП), сцепление, дифференциал.

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Устройство трансмиссии эволюционировало постепенно. Поначалу упор делался на комфорт и управляемость транспортного средства, а потом стали увеличивать срок работы самой машины за счёт улучшения эффективности трансмиссии.

В статье простым языком расскажу, что такое трансмиссия, за что отвечает, какие основные составные части, как работает, классификация по типу привода и принципу действия, какие бывают поломки и как их выявить. Обещаю, будет интересно!

Что это такое в машине?

Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами? Скажу кратко — это определённые сборочные механизмы, которые соединены в единое целое для того, чтобы осуществить передачу «потока» энергии от его источника к колёсам автомобиля. Если бы не было этой конструкции, то было бы невозможна мгновенное срабатывание тормозной системы, езда задним ходом и управление в потоке машин.

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Этот термин в переводе с латинского звучит так: «transmissio». Это слово дословно переводится как передача или пересылка. Проектированием деталей в трансмиссии занимаются только лучшие автоинженеры.

Где находится эта конструкция? Под днищем автомобиля, он берёт начало от коробки передач, а заканчивается в области задних колёс.

тип трансмиссии Фото ттрансмиссии

Каким требованиям должна соответствовать трансмиссия?

  • Надёжность и безопасность.
  • Лёгкость рулевого управления, особенно при прохождении поворотов.
  • Максимально возможный показатель передачи мощности.
  • Минимальный вес всех составных деталей.
  • Низкий уровень шума во время работы.
  • Высокий КПД.

Чем правильней и эффективней будут работать составные части трансмиссии, тем выше безопасность водителя, меньше расход топлива и износ трущихся деталей. Разумеется, это непосредственно влияет на те характеристики, которые указаны в техническом паспорте и гарантированы производителем.

Ещё существует такое понятие, как коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД). Он рассчитывается как произведение КПД механизмов, включённых в её состав. Это эффективная характеристика, обозначающая отношение полезной энергии к затраченной. Проще говоря, если КПД будет низким, то это значит, что сил затрачено много, а результата нет. КПД трансмиссии современных автомобилей варьируется от 0,82 до 0,94.

механическая трансмиссия

Этот параметр трансмиссии непостоянен в течение всего срока работы машины. При эксплуатации нового автомобиля механизмы притираются друг к другу и КПД повышается. Затем это значение держится на протяжении долгого периода времени, а когда движущиеся детали изнашиваются, то показатель падает. После капитального ремонта КПД возрастает, но уже никогда не достигает максимального значения.

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Также многие задают следующий вопрос: «КПП и трансмиссия это одно и тоже, в чём разница?» Отвечаю. Коробка передач – это одна из многочисленных деталей трансмиссии.

Назначение

Все детали, которые влияют на передачу крутящего момента от маховика мотора к ведущим колёсам, входят в состав трансмиссии. Автомобиль без особых усилий трогается с места и движется с нужной скоростью.

Для чего необходима эта система механизмов?

Главной функцией трансмиссии является передача, распределение и изменение крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам автомобиля. Для чего служит трансмиссия? Это посредник между двигателем и ведущими колёсами, без которого было бы невозможно начать движение автомобиля.

На что ещё влияет трансмиссия?

  • Обеспечение нужного показателя тяги и скорости автомобиля при движении и поворотах.
  • Простота управления автомобилем. Благодаря этому снижается усталость и напряжение шофёра при длительных поездках.
  • Увеличение безопасности и надёжности транспортного средства.
  • Продление «жизни» двигателя, снятие с него лишней нагрузки.

из чего состоит трансмиссия Без трансмиссии бы не получилось бы входить в повороты

Также некоторых интересует вопрос, какую функцию не выполняет трансмиссия? Вот верный ответ: она не обеспечивает движение транспортного средства в заданном направлении.

Устройство

Как правило, автопроизводители применяют в своих автомобилях автоматическую и механическую трансмиссию. Дополнительно машины могут быть передне- , задне- , а также полноприводными. Это зависит от того, на какие колёса подаётся крутящий момент. Поэтому тип привода непосредственно влияет на то, какие элементы входят в трансмиссию.

Что относится к трансмиссии? В стандартный набор трансмиссии входят следующие составные части:

  1. Сцепление.
  2. КПП – коробка передач.
  3. Дифференциал.
  4. Полуоси – валы привода колёс.
  5. Главная передача.
  6. Шарниры равных угловых скоростей.

виды трансмиссии Как выглядит трансмиссия

В зависимости от типа привода в сборку трансмиссии могут входить такие механизмы, как раздаточная коробка, карданная передача и муфты. Именно эти основные части автомобиля соединяет трансмиссия для обеспечения эффективности транспортного средства. Иные узлы и механизмы не относятся к трансмиссии автомобиля.

А что входит в трансмиссию гусеничных транспортных средств?

  • Бортовой редуктор.
  • Входной редуктор.
  • Механизм поворота.
  • Сцепление или главный фрикцион.
  • КПП.

Также некоторые задаются вопросом: «Что входит в трансмиссию грузового автомобиля?» Кроме основных механизмов здесь дополнительно включают промежуточный средний ведущий мост, раздаточная коробка, коробка отбора мощности. В больших автопоездах по езде на твёрдом дорожном полотне трансмиссия есть только в тягаче. А при езде по бездорожью трансмиссия ставится ещё в ведущих мостах прицепов.

тип трансмиссии что это Общая схема трансмиссии грузового автотранспорта

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Такой сложный механизм необходим для того, чтобы увеличить срок действия мотора. Вместо постоянной смены режима работы ДВС коробка передач изменяет передаточное число крутящего момента. А сцепление служит защитой мотора и КПП от рывковой нагрузки.

А что в трансмиссии вращается быстрее всего? При движении авто коленчатый вал ДВС вращается со скоростью до 7000 оборотов в минуту, а колёса при этом в 4 раза меньше, а при плохих условиях ещё медленнее.

Перейдём к подробному описанию всех деталей, включённых в трансмиссию.

Сцепление

Это комплекс деталей (диски, маховик, вилки выключения, первичный вал коробки), назначение которых – кратковременное разъединение мотора с коробкой передач. Сцепление расположено между ДВС и коробкой передач. Это нужно для того, чтобы автомобиль пришёл движение, а также для плавного переключения скорости передач. Сцепление находится в авто с механической либо роботизированной коробкой передач. Поэтому им управлять может как водитель, так и электроника, автоматически переключающая скорости.

что входит в трансмиссию автомобиля

Дополнительное предназначение сцепления в том, что оно помогает защитить детали двигателя и трансмиссии от поломок при резкой нагрузке.

Когда левая педаль нажата – ведомый и ведущий диски разъединяются, можно переключать нужную передачу. А если педаль не нажата, то эти самые диски плотно соединены друг с другом. Важно понимать, что этот достаточно хрупкий механизм чувствителен к неверным действиям водителя. Если резко включать сцепление, то оно сломается по причине «сгорания» трущихся деталей.

агрегаты трансмиссии

Как правило, чаще применяется фрикционное сцепление, действие которого основано на силе сухого трения. В автомобилях с механической КПП применяется сухой тип трения без смазывающей жидкости. В обычном состоянии диски прижаты друг к другу при помощи пружин. Это помогает передавать энергию от сгорания топлива в трансмиссию. Если водитель нажмёт на левую педаль, то диски разъединятся, и передача потока энергии останавливается без остановки работы двигателя. Когда снова потребуется начать движение, то надо плавно отпустить педаль, чтобы диски вновь соединились. Сухое сцепление часто применяют на автомобилях с полным приводом.

А в автомобилях с автоматической КПП сцепление выглядит в форме двух турбин, которые напрямую связаны с трансмиссией и мотором. Детали вращаются в моторной жидкости. Ведущий гидротрансформатор передают энергию в моторное масло, от движения которого начинает двигаться ведомая турбина. Мокрое сцепление более надёжное, но и цена его выше. Также существуют гидравлическое и электромагнитное сцепление, но они получили не такое большое распространение.

Коробка передач (КПП)

Это самый сложный механизм в трансмиссии. Коробка передач помогает изменить передаточное число для эффективного режима мотора в любых дорожных условиях. Благодаря этому двигатель работает в стабильном режиме, без резких скачков оборотов, а машина двигается с той скоростью, которая необходима в данный момент времени. Дополнительно КПП переключает движение на задний ход.

принцип работы трансмиссии

Таким образом, коробка передач изменяет крутящий момент, подаваемый на колёса, направление движения транспортного средства, а также его скорость. Кроме этого, КПП может на долгое время разъединять мотор от трансмиссии.

КПП могут быть следующих типов:

  • Автоматическая («автомат»). Здесь переключение скоростей происходит автоматически. Из минусов – медленный разгон и повышенное потребление топлива.
  • Механическая («механика»). Здесь переключение позиций передач происходит в ручном режиме при помощи рычага. Этот тип КПП надёжен и прост в управлении.
  • Вариатор. Здесь происходит плавное изменение крутящего момента. Это так называемые бесступенчатая коробка передач.
  • Робот. Это механическая КПП, где сцепление и переключение передач происходят автоматически.

Отличная статья в тему: Что лучше: вариатор, обычный автомат или робот, отличие, отзывы владельцев, видео

Коробка передач помогает двигателю «приспосабливаться» к нужным условиям. Например, при езде по бездорожью на низкой передаче мотор работает сильнее, а колёса вращаются медленно, что помогает преодолеть даже сложные участки пути. А при езде на трассе при включении высокой передаче двигатель работает в экономичном режиме, а колёса вращаются быстрее.

Ведущий мост

виды трансмиссии автомобиля

Мосты в трансмиссии — это опоры, к которым крепится рама автомобиля. Ведущий мост получает крутящий момент от трансмиссии, что приводит колёса в движение. Ведомый мост – это просто опора. Мосты могут быть задними, передними, а также средними (их ставят в грузовые автомобили).

Дифференциал

предназначение трансмиссии

Дифференциал – это комплекс шестерён, которые вращаются с 2-мя степенями свободы. Для чего это нужно? Для того, чтобы делить крутящий момент на 2 потока, который заставляет крутиться колёса. Простыми словами, он распределяет скорость вращения по полуосям ведущего моста в зависимости от внешних условий. А работает он вместе с главной передачей.

Например, при повороте налево левые колёса движутся по меньшей траектории, чем правые. Таким образом, левые колёса движутся несколько медленнее. Наличие в автомобилях блокировки дифференциала позволяет двигаться двум колёсам на одной оси с равной скоростью. Устройство держит вращение колёс под своим контролем, меняя их скорость, чтобы не допустить их проскальзывание на неровном дорожном покрытии (особенно это важно при езде на скользкой дороге).

Самая важная характеристика дифференциала – это коэффициент блокировки, который обозначает соотношение крутящего момента одного колеса к такому же показателю другого. Грубо говоря, от коэффициента блокировки зависит проходимость. Чем выше этот показатель, тем лучше проходимость. У стандартных дифференциалов он равен 1, а у более усложнённых механизмов он может быть со значением 5.

Расположение дифференциала напрямую зависит от типа привода:

  • Полный – в раздаточной коробке;
  • Передний – в коробке передач;
  • Задний – в картере.

Раздаточная коробка

трансмиссия авто

В простонародье эту деталь называют «раздатка». Эта деталь устанавливается только в полноприводных автомобилях для распределения вращения между всеми колёсами. В раздаточной коробке может содержаться демультипликатор, который во много раз увеличивает крутящий момент при прохождении тяжёлых участках пути.

Карданный вал (передача)

что относится к трансмиссии автомобиля

Карданный вал – это механизм, который обеспечивает передачу крутящего момента от КПП к задним колёсам. Как правило, эту деталь устанавливают в полноприводных или заднеприводных транспортных средствах, чтобы передавать вращение между разными мостами. Например, в переднеприводных автомобилях вращение двигателя передаётся к ведущей оси валами из кардана КПП.

Вал содержит 2 части, который соединены друг с другом под углом. В состав кардана входят муфты, валы, шарниры, шлицы, промежуточная опора. Выглядит карданная передача в виде трубы, а благодаря дополнительным деталям она может менять свою длину, а также изгибаться. А это очень важно при езде по ухабам, когда колёса движутся вверх и вниз, а расстояние от КПП до главной передаче постоянно изменяется.

Кардан считается важным механизмом, который помогает плавно передать крутящий момент от КПП к главной передаче при движении по неровной дороге, даже под определённым углом. Дополнительно кардан снижает колебания кузова при движении автомобиля.

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Карданный вал помогает передать крутящий момент от вторичного вала КПП на вал главной передачи, который находятся под углом друг к другу.

Главная передача

виды трансмиссий принцип работы

Это узел, который передаёт крутящий момент напрямую к ведущему мосту. В состав устройства входит полуось, шестерни, сателлиты. Одна из важных функций главной передачи – это повышение крутящего момента и уменьшение вращения ведущих колёс.

Существует одинарная передача, а также двойная, которая имеется у грузового автотранспорта с большим передаточным значением. А на заднеприводных авто используется так называемая гипоидная главная передача, которая располагается в картере моста. В переднеприводных автомобилях главная передача находится в КПП недалеко от дифференциала.

ШРУС

что относится к трансмиссии

ШРУС – это шарнир равных угловых скоростей, который располагается на ведущих полуосях. Он является самым последним узлом трансмиссии, который непосредственно связан с крутящим моментом. Этот механизм необходим, чтобы точно «передать» вращение от дифференциала на колёса, причём неважно под каким углом они находятся. Внутренние и внешние ШРУСы обеспечивает постоянную связь дифференциала с колёсами при движении в любых дорожных условиях.

Принцип работы

Давайте подробнее рассмотрим, как устроена трансмиссия и какой у неё принцип действия. Каким образом энергия, появившаяся в двигателе, передаётся на колёса и благодаря этому автомобиль может двигаться?

элементы трансмиссии Строение трансмиссии

Пошаговый принцип работы:

  1. В результате срабатывания системы зажигания создаётся высокое напряжения для формирования искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. После сгорания топлива коленвал двигателя начинает своё вращение. Эта деталь соединена с маховиком, а он – со сцеплением. При обычном режиме работы сцепление всегда соединено с маховиком, и в результате этого коробка передач тоже всегда находится во «включённом» состоянии. Перед тем как переключить передачу, сцепление разъединяет постоянную связь между валом КПП и маховиком. А когда переключение выполнено – сцепление восстанавливает эту связь обратно.
  2. Коробка передач может выбирать оптимальное передаточное число при помощи разного набора шестерён. Каждая пара шестерён имеет разное передаточное число, что позволяет менять значение крутящего момента и скорости вала. Отмечу, что одновременно может происходить сцепка только одной пары шестерён при выборе определённой передачи. Другие шестерни будут просто работать вхолостую. Двигатель, сцепление и коробка передач находятся в одном корпусе и называется это трио — силовой агрегат.
  3. Затем крутящий момент передаётся на главную передачу (напрямую или через карданный вал). Главная передача уменьшает высокую скорость вращения (она слишком большая для колёс) и передаёт вращение на дифференциал.
  4. Дифференциал распределяет крутящий момент на полуоси ведущих колёс. Полуоси получают ту долгожданную энергию, которая будет передана ведущим колёсам. ШРУСы помогают сохранять нужную скорость при езде по неровной дороге. Автомобиль начинает своё движение.
  5. В заднеприводную трансмиссию добавлен карданный вал, который передаёт вращение от заднего моста к переднему. А в полноприводный автомобиль добавлена раздаточная коробка, которая обеспечивает «превращение» всех колёс в ведущие.

Видео: Трансмиссия автомобиля. Общее устройство, принцип работы и строение трансмиссии в 3D

Типы

Рассмотрим подробнее, как классифицируют трансмиссии по методам передачи энергии.

  1. Механическая. Передаёт механическую энергию от двигателя.
  2. Электрическая. Она преобразует механическое движение в электрическую энергию. Затем она «превращает» её обратно в механическую и передаёт на ведущие колёса. Чаще всего такую трансмиссию применяют на мощных грузовых машинах.
  3. Гидравлическая. Преобразует механическую энергию в давление потока жидкости, а затем обратно превращает в механическую и подаёт её на колёса. Нечасто применяется в машиностроении. Этот тип применяют на подвижных транспортных средствах (экскаваторах и т.п.).
  4. Комбинированные (гибридные) трансмиссии. Например, это гидромеханическая и электромеханическая. Это комбинации 2 разных типов трансмиссий.

Рассмотрим каждый вид в этой классификации трансмиссий более подробно.

Механическая

Это самый популярный вид трансмиссии, который применяется на большинстве легковых автомобилей. Устройство работает только при помощи механических деталей (фрикционы и шестерни).

трансмиссия что такое в машине

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Механическая трансмиссия — надёжная и долговечная, которая легко поддаётся ремонту. Также этот тип механизмов имеет высокий КПД, обладает небольшим размером и весом.

Минусы – это не совсем плавное переключение передач, что в свою очередь приводит к нерациональному использованию мощности мотора. А также начинающим водителям будет сложновато привыкнуть к управлению автомобилей с механической коробкой передач при помощи рычага (это не касается спортивных авто, где переключение происходит автоматически).

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Интересно! Механическая трансмиссия применялась во времена СССР при проектировании танков Т-55, Т-62, Т-64, Т-72, Т-80.

Какая трансмиссия называется бортовой и где она применяется? На тракторах, комбайнах, дорожной технике и некотором скоростном гусеничном автотранспорте устанавливается бортовая трансмиссия (с бортовой или колёсной передачей). Эти агрегаты ставятся перед ведущими колёсами или в них самих. Это сделано для того, чтобы передавать максимальный крутящий момент на ведущие колёса.

Гидромеханическая

Это набирающая популярность трансмиссию, которая применяется в автомобилях с автоматической коробкой передач. Здесь применяется как гидравлические, так и механические детали. Механическая энергия «превращается» в движение масла в гидротрансформаторе (аналог сцепления). Крутящий момент передаётся без рывков и искажений, ступенчато, без участия в этом процессе водителя.

для чего предназначена трансмиссия автомобиля

Автомобиль движется плавно, увеличивается срок службы мотора и других элементов трансмиссии. Применение гидромеханической трансмиссии помогает эффективнее проходить тяжёлые участки пути (снег, песок) благодаря постоянной тяге и малой скорости вращения ведущих колёс.

Из минусов можно отметить – повышенный вес конструкции, сложный ремонт, высокая цена автомобиля. Также снижается коэффициент полезного действия двигателя.

Также такой вид трансмиссии применяется в ж/д технике, тракторах, танках (Леопард-2, М1 Абрамс).

Гидравлическая

Синонимы этого типа трансмиссии – гидростатическая, гидрообъёмная, а также маслогидравлическая силовая. В этом типе трансмиссии энергия двигателя передаётся при помощи аксиально-плунжерных механизмов – гидравлических машин. При передаче крутящего момента происходит сжатие жидкости. При этом есть возможность располагать детали трансмиссии на большом расстоянии друг от друга с высоким количеством степеней свободы и крутящим моментом. Здесь необходим строгий контроль за качеством используемой жидкости и установка гидромуфты для каждой передачи.

что входит в состав трансмиссии

Как правило, «гибкая» трансмиссия применяется в теплоходах, строительных катках, станках, железнодорожной и авиационной технике.

Электромеханическая

Это самый современный тип трансмиссии, который стал популярен после массового производства электрокаров. Самый главный элемент здесь это тяговый электромотор (один или несколько), а также дополнительные детали — генератор электрического тока, электрическая система контроля, а также провода, которые соединяют части трансмиссии. Питает эту систему тяговый аккумулятор.

работа трансмиссии

Преимущество электромеханической трансмиссии в мгновенной реакции на изменение параметра крутящего момента, расположение элементов на большом расстоянии друг от друга, что позволяет создавать удобные конструкции. Минусы – высокая цена, невысокий КПД двигателя, большой вес и размер.

Некоторые спрашивают, «Какие виды трансмиссий применяются в карьерном автотранспорте»? Чаще всего в карьерных самосвалах применяют именно электромеханическую трансмиссию.

Электромеханическую трансмиссию дополнительно применяют в тракторах, военной технике, тепловозах, автобусах и морских судах. Некоторые виды транспорта «включают» двигатель только после достижения определённой скорости, а до этого времени колёса движутся при помощи электрического тока.

Теперь перейдём к описанию типов приводов и особенностей используемых в них трансмиссий.

Зависимость трансмиссии от привода

Для разных типов трансмиссий конструктивные особенности различаются. Всего существуют следующие типы привода:

  • Переднеприводный.
  • Заднеприводный.
  • Полноприводный.

как устроена трансмиссия

Существует такое понятие, как колёсная формула автомобилей, которая включает 2 цифры. Расшифровка: первая – это общее количество колёс, а вторая – количество ведущих. Так передне- и заднеприводные обозначаются 4×2, а полноприводные – 4×4.

Рассмотрим их более подробно.

Переднеприводный

В них применяется классическая трансмиссия, принцип работы который был указан выше. Вращение от мотора передаётся только на передний мост через КПП, главную передачу и полуоси.

Дифференциал и главная передача размещаются в коробке передач в едином корпусе.

Заднеприводный

Здесь присутствуют все элементы переднеприводной трансмиссии. Здесь ведущая ось – задняя, а крутящий момент передаются при помощи дополнительного элемента — карданного вала. Он расположен между КПП и главной передачей и является посредником в передаче энергии.

Полноприводный

Крутящий момент передаётся одновременно на передний и задний мост. В трансмиссию дополнительно включают раздаточную коробку, которая передаёт вращение на все полуоси. А за распределение крутящего момента между колёсами отвечает межосевой дифференциал.

В трансмиссию грузового автомобиля входит дополнительная ось, чтобы уменьшить давление на асфальт и его износ.

Виды полных приводов:

  1. Постоянный полный привод. Все колёса являются ведущими постоянно. Благодаря этому улучшается разгон и управляемость, уменьшается пробуксовка колёс за счёт равномерного распределения тяги.
  2. Подключаемый. Ведомая ось становится ведущей, когда водитель принудительно включит полный привод.
  3. Автоматически подключаемый. Активируется при пробуксовке ведущих колёс.

что в трансмиссии вращается быстрее всего

Наиболее частые признаки поломки трансмиссии

Многие детали трансмиссии со временем изнашиваются или ломаются. Какие частые поломки могут произойти?

  1. Сцепление является так называемым расходным материалом. Здесь ведомый диск ломается чаще всего. При этом появляется скрежет, проскальзывание и нестабильная работа сцепления. В этом случае ведомый диск заменяют, а другие детали осматривают на предмет износа. Обратите внимание: пробуксовывание сцепления может спровоцировать износ фрикционов ведомого диска. Это ведёт к ограничению свободного хода педали, ухудшению разгона, снижение передачи крутящего момента, или авто может вообще не двинуться с места. Срок работы сцепления напрямую зависит от манеры вождения автомобиля.
  2. КПП – коробка передач является самым сложным механизмом в трансмиссии. Распространённая причина поломок – это редкая замена трансмиссионного масла. Ведь именно оно защищает все узлы коробки передач от износа. Если жидкость вовремя не заменить, то оно будет усиливать износ КПП. При поломке коробки передач появляются сторонние стуки, шум, шелест, даже при переводе рычага в нейтральное положение, происходит плохое срабатывание при переключении передач, а также подтекает масла из КПП, запах которого появляется в салоне. В этих случаях надо незамедлительно обратиться в автосервис. Рекомендуется строго следить за состоянием КПП (вовремя менять жидкость в системе охлаждения, проводить диагностику электронного блока управления и т.п.)
  3. В карданном вале может выйти из строя шарнир по причине естественного износа. Если появляются неисправности в работе карданной передачи, то во время движения слышен скрип и ощущается вибрация.
  4. Дифференциал и главная передача часто выходят из строя при экстремальных нагрузках и утечке масла через сальники. Если не хватает смазки, то шестерни быстро изнашиваются. При движении присутствует шум, вибрация или постукивания во время трогания автомобиля с места.
  5. ШРУСы ломаются редко, несмотря что на них приходится высокая нагрузка. Если вода попадёт через изношенные пыльники в шарниры угловых скоростей, во время движения будет слышен хруст. Поэтому надо вовремя менять расходники ходовой части и проверять состояние подвески.

Видео: Общее устройство трансмиссии

Трансмиссия – это ключевой механизм в современном автомобиле, который передаёт крутящий момент от двигателя к ведущим колёсам. Именно в этом её прямое назначение. Тип устройства зависит от вида привода в авто и способа передачи энергии.

Самая надёжная трансмиссия – механическая, работа которой зависит только от регулярного прохождения техобслуживания. Чаще всего выходит из строя диск сцепления, а самая дорогостоящая деталь – это коробка передач (КПП), особенно если идёт речь об автоматической (АКПП).

В автомобили всё больше внедряют новые разработки, где электронные компоненты, шестерни заменяются электрокабелями и электромоторами, которыми управляет бортовой компьютер. А вершиной технического прогресса является экологический чистый авто (например, на водородном топливе), где такой механизм как трансмиссия вообще отсутствует.

Коробка передач.


Коробка передач




Назначение и основные функции коробок передач

Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя на ведущие колеса по величине и направлению. Это позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а также движение задним ходом.

Кроме того, коробка передач позволяет разобщать коленчатый вал двигателя от ведущих колес во время остановки или стоянки автомобиля или при движении накатом с работающим двигателем.
От коробки передач может производиться отбор мощности на привод дополнительного оборудования.

Преобразующие свойства коробки передач характеризуются величиной передаточных чисел.

Передаточным числом называют отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущего зубчатого колеса или отношение частоты вращения ведущего зубчатого колеса к частоте вращения ведомого колеса. Общее передаточное число какой-либо передачи определяется как произведение передаточных чисел всех пар зубчатых колес, участвующих в передаче крутящего момента на данной передаче, или как отношение частоты вращения входного вала (ωвх) к частоте вращения выходного вала (ωвых):

Uкп i = ωвх/ ωвых i.

Изменение передаточного отношения позволяет:

  • при постоянной мощности двигателя увеличивать силу тяги на ведущих колесах пропорционально увеличению сил сопротивления движению и тем самым обеспечивать проходимость и улучшать топливную экономичность автомобиля;
  • двигаться с малыми скоростями, которые не могут быть обеспечены двигателем внутреннего сгорания, с максимальными или заданными скоростями движения;
  • обеспечивать интенсивный разгон автомобиля.

Высокие тяговые качества и экономичность автомобиля обеспечиваются заданным диапазоном и плотностью ряда передаточных чисел коробки передач.

Диапазоном передаточных чисел называется отношение общего передаточного числа низшей передачи к общему передаточному числу высшей передачи, который на современных автомобилях высокой проходимости может быть от 10 до 13.

Отношение передаточных чисел соседних передач называется плотностью ряда передаточных чисел. Чем больше число передач, тем выше плотность ряда.
Увеличение числа передач, с одной стороны, сопровождается лучшим использованием мощности двигателя, повышением топливной экономичности, с другой стороны, увеличением массы, усложнением конструкции и снижением надежности, а также затруднением выбора оптимальной для данного режима движения передачи.

***



Классификация коробок передач

По характеру изменения передаточных чисел коробки передач подразделяются на бесступенчатые, ступенчатые и комбинированные.
Бесступенчатые коробки передач применяются в бесступенчатых трансмиссиях. В качестве бесступенчатых коробок передач на автомобилях применяют гидравлические трансформаторы, вариаторы, гидрообъемные и электрические передачи. Они способны плавно изменять величину крутящего момента в автоматическом режиме.
Однако диапазон изменения передаточного числа у таких коробок передач невелик, поэтому чаще их применяют в сочетании с механическими ступенчатыми коробками передач для расширения диапазона передаточных чисел. Такие коробки передач называются комбинированными.

Механические ступенчатые коробки передач отличаются простотой, надежностью и удобством в техническом уходе, но с их помощью можно изменять крутящий момент лишь ступенчато (скачкообразно). Это сопряжено с определенными динамическими нагрузками на двигатель и трансмиссию, особенно, если управляет автомобилем водитель недостаточной квалификации.

В механических ступенчатых коробках передач выбор оптимального передаточного числа (оптимальной передачи) осуществляется водителем вручную. Каждая передача способна обеспечивать движение автомобиля в узком интервале тяговых усилий, передаваемых ведущим колесам, определяемых частотами вращения коленчатого вала, близкими к номинальной частоте.

Тем не менее, в настоящее время ступенчатые коробки передач широко применяются на многих автомобилях.

К отдельному типу механических КПП относятся роботизированные коробки передач, или коробки-роботы. От обычных ступенчатых механических коробок передач классического типа их отличает то, что управление сцеплением и переключением передач осуществляется автоматически при помощи специальных сервоустройств и приводов, которые, чаще всего, управляются электроникой.
Такие коробки сочетают в себе достоинства автоматических КПП, освобождая водителя от обязанностей по управлению, и механических КПП, отличающихся простотой конструкции, низкой стоимостью, надежностью и способствующих топливной экономичности и динамичности автомобиля.

***

Ступенчатые коробки передач



Назначение и типы коробок передач

Коробка передач (КП) — обязательный агрегат в трансмиссии, так как поршневые двигатели внутреннего сгорания, устанавливаемые на большинстве современных ТС, имеют малый (недостаточный) диапазон значений вращающего момента и частоты вращения при изменении от минимальных значений, обеспечивающих движение ТС, до максимальных. Так, у карбюраторных двигателей диапазон вращающего момента (силовой диапазон) составляет не более 1,4, а диапазон частоты вращения (кинематический диапазон) — не более 3. У дизелей указанные диапазоны еще меньше.

В то же время сопротивление движению ТС в зависимости от условий движения может изменяться в широких пределах. Соответственно этому должна изменяться и тяговая сила, подводимая от двигателя к ведущим колесам, а также скорость движения ТС. Диапазон изменения сопротивления движению и требуемых скоростей движения для изучаемых ТС составляет 10 —12 и более.

Таким образом, назначением КП является изменение в широких пределах тягового усилия на ведущих колесах и скорости движения ТС за счет изменения передаточного числа. Кроме того, КП обеспечивает возможность движения задним ходом, а при выключении передач — отъединение ведущих колес от двигателя (нейтральное положение). В некоторых конструкциях от КП осуществляется привод дополнительных агрегатов.

По характеру изменения передаточных чисел механические КП могут быть двух типов:

  • ступенчатые, которые до настоящего времени находят широкое применение
  • бесступенчатые, не получившие пока распространения из-за низкой надежности

Ступенчатые КП подразделяются на простые (с неподвижными осями валов) и планетарные (с подвижными осями шестерен).

Ступенчатая коробка передач представляет собой механизм, состоящий из набора шестерен, которые в различных сочетаниях обеспечивают получение разных передаточных чисел. Поэтому при одном и том же вращающем моменте двигателя можно получить различные ступенчато меняющиеся моменты на ведущих колесах. Число ступеней (передач) обычно не превышает восьми, но в настоящее время наблюдается тенденция к увеличению в коробках передач ТС большой грузоподъемности числа ступеней до 12, 16 и 20.

В простых ступенчатых КП переключение передач осуществляется передвижением шестерен, а если последние находятся в постоянном зацеплении, — при помощи зубчатых муфт или синхронизаторов. В планетарных коробках передач переключение передач осуществляется затормаживанием и растормаживанием одного или нескольких звеньев планетарных рядов.

Коробки передач могут иметь принудительное (неавтоматическое), автоматическое или полуавтоматическое управление. При принудительном управлении переключение передач производится водителем при помощи рычага управления. В КП с автоматическим управлением переключение передач осуществляется автоматически (без участия водителя) специальным механизмом в зависимости от скорости ТС или сопротивления его движению и от частоты вращения коленчатого вала двигателя. При полуавтоматическом управлении необходимую передачу выбирает водитель, а процесс включения выбранной передачи происходит автоматически.

Коробка передач автомобиля является важным техническим узлом

На техническом языке коробку передач автомобиля можно охарактеризовать, как один из элементов трансмиссии авто. С ее помощью можно изменять крутящий момент в широком диапазоне. Коробка передач необходима для изменения скорости автомобиля и его курса движения. Она позволяет авто не только сдвинуться с места, но и двигаться задним ходом.

Коробка передач автомобиляКоробка передач автомобиля

Назначение коробки переключения передач

В связи с тем, что мощностные характеристики двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя разные (у последнего они лучше), пришлось конструкторам изобрести устройство, способное менять крутящий момент у ДВС. Этим устройством стала коробка переключения передач.

Для изменения величины крутящего момента в ней имеются несколько шестерней. Каждая из пар имеет свое передаточное число, что обеспечивает работу транспортного средства в различных ситуациях. Если между парой шестерней поместить дополнительную (промежуточную) шестерню, то можно изменить направление и получится задний ход авто.

Основная задача коробки передач – это сохранять работу двигателя в оптимальном режиме при любых условиях движения, что достигается благодаря изменению передаточного числа. У каждой КПП есть низшие и высшие передачи.

Высокий крутящий момент используется при трогании машины с места, при невысоких скоростях, при набирании скорости и при езде по бездорожью. В этих режимах движения используются низшие передачи, у них большое передаточное число. Но даже при быстрых оборотах двигателя, транспорт будет двигаться медленно.

КПП

КПП

Чтобы движения на высоких скоростях было равномерным, необходимо увеличить количество оборотов колес. Двигатель же должен продолжать работать в оптимальном режиме. В этом помогут высшие передачи, обладающие меньшим передаточным числом. Такая трансмиссия позволит при нормальных оборотах ДВС ехать авто на высокой скорости. В этом режиме машина не может ехать медленно или двигаться с места из-за невозможности развить достаточный крутящий момент.

Прямая передача имеет передаточное число равное единице. Обычно, это 4 передача. Значение числа меньше единицы характерно для ускоряющих передач (от 5 и выше). Такая передача отлично подходит при хороших условиях на дороге и позволяет сэкономить расход топлива и износ двигателя. Она реализуется, когда ведущие колеса не требуют большой тягловой силы.

Виды КПП

От того, как в КПП реализована работа и по количеству ступеней, они бывают:

  • ступенчатые. Имеют механический привод;
  • бесступенчатые. Трансмиссия реализуется с помощью механических и гидравлических ступеней. Изменение крутящего момента в данном случае осуществляется без изменения положения педали газа;
  • комбинированные.

Трансмиссия в целом напрямую зависит от принципа действия коробки передач. По тому, как передается крутящий момент к двигателю, коробки бывают механические и гидромеханические. В первых обороты достигаются с помощью шестеренок. Механические коробки передач могут быть простыми и планетарными.

Коробка переключения передач

Коробка переключения передач

Также они делятся по переключению скоростей:

  • механические;
  • автоматические.

Механические КПП управляются при участии водителя и в свою очередь подразделяются на следующие типы: непосредственного действия, сервоприводы. Первые работают только при воздействии на них водителя. А вторые управляются с помощью водителя и специального сервоустройства. В данном случае большую часть нагрузки берет на себя данной устройство, водителю остается только управлять им.

Ступенчатые коробки передач довольно часто устанавливаются на автомобилях. Количество ступеней зависит от количества валов. Например, часто применяются трехступенчатые коробки. Таким образом, КПП классифицируются и по количеству ступеней (передач).

Также можно различать коробки передач по количеству ходов (шестерен). Название таких КПП соответствует количеству ходов.

Типы КПП

На автомобилях в настоящее время устанавливаются четыре вида коробки передач. Это роботизированная, механическая, вариаторная, автоматическая коробки переключения передач.

У механической коробки реализуется ручное переключение. Преимущества ее использования – это надежная работа, простая конструкция и возможность ручного управления при всех режимах движения транспортного средства. Механика стоит на ВАЗ 2109, например.

Коробка передач

Коробка передач

Роботизированная коробка является автоматической механической КПП, в которой автоматизирована работа сцепления переключение передач. Есть свои плюсы: экономный расход топлива, хорошие динамические свойства при разгоне. В вариаторных коробках трансмиссия реализована плавно. Это бесступенчатая коробка.

Автоматическая коробка передач сочетает в себе механику и автомат. У нее может быть от семи и выше ступеней. Плюсы такой КПП – это плавное переключение, надежная работа. И несмотря на более высокий расход топлива и меньшие динамические характеристики при разгоне, такие коробки переключения передач не теряют своей актуальности.

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S 21 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

Дополнительные коробки передач | Трансмиссия

Дополнительные коробки передач (делитель, демультипликатор), обычно двухступенчатые, часто применяют на автомобилях-тягачах, присоединяя их к основной коробке передач. На автомобилях повышенной и высокой проходимости (со всеми ведущими колесами) применяют демультипликаторы, совмещенные с раздаточной коробкой. К коробкам передач относят все механизмы трансмиссии, в которых изменяется передаточное число, поэтому к дополнительным коробкам передач следует отнести и двухступенчатую главную передачу.

Схемы дополнительных коробок передач

Рис. Схемы дополнительных коробок передач:
а — делитель; б — демультипликатор автомобиля-тягача: Н — включение низшей передачи; В — включение высшей передачи

Делитель (рис. а) обычно имеет прямую и повышающую передачи с диапазоном 1,2… 1,3 (передаточные числа 1,0 и 0,8…0,85), поэтому его устанавливают перед основной коробкой передач. Обычно делитель имеет одну пару шестерен с механизмом переключения, причем ею ведомый и промежуточный валы соединены соответственно с ведущим и промежуточным валами основной коробки передач. Облегченное переключение позволяет использовать делитель на каждой передаче основной коробки передач, обеспечивая наилучшее соответствие режима работы двигателя условиям движения.

Демультипликатор автомобиля-тягача (рис. б) обычно имеет прямую и понижающую передачи с диапазоном, близким к диапазону основной коробки передач (передаточные числа 1,0 и 3,5…4,5), поэтому его устанавливают за основной коробкой передач. Обычно такой демультипликатор имеет планетарный механизм. Движение автомобиля начинается при включенной низшей передаче в демультипликаторе. Разгон происходит с переключением передач только в основной коробке передач. При определенной скорости движения производят двойное переключение, включая высшую передачу в демультипликаторе и низшую в основной коробке передач. Затем разгон продолжается с переключением передач только в основной коробке передач.

Демультипликатор автомобиля высокой проходимости обычно совмещен с раздаточной коробкой и имеет низшую и высшую передачи с диапазоном 1,8…2,0. Высшую передачу используют для движения по дорогам с твердым покрытием, низшую — по бездорожью. Переключение передач в таком демультипликаторе производят обычно отдельным рычагом мри остановке перед выездом на бездорожье или перед выездом с бездорожья на дорогу с твердым покрытием. Движение происходит без переключений передач демультипликатора.

Двухступенчатая главная передача иногда применяется на больших грузовых автомобилях и автобусах. Высшая передача используется при движении по хорошим дорогам с малой нагрузкой, низшая — в тяжелых условиях и при полной нагрузке. Изменение передаточного числа (обычно в 1,3 — 1,4 раза) производят во второй паре двойной главной передачи с помощью зубчатой муфты без синхронизатора через пневмопривод при остановленном автомобиле. Однако применение делителя или демультипликатора, даже при одном ведущем мосте, представляется более целесообразным решением.

Особенности устройства коробок передач отечественных автомобилей

На автомобилях ГАЗ-63 и ГАЗ-51А устанавливаются трехходовые четырехступенчатые коробки передач. Они имеют четыре передачи для движения вперед и одну для движения задним ходом. Устроены коробки передач на автомобилях этих марок одинаково и отличаются между собой лишь тем, что на вторичном валу коробки передач автомобиля ГАЗ-51А имеется шестерня привода спидометра. У автомобиля ГАЗ-63 привод спидометра перенесен в раздаточную коробку.

Картер коробки передач литой, чугунный, крепится болтами к картеру сцепления. С правой стороны в картере имеется окно, к фланцу которого крепится механический насос накачки шин.

В коробке передач на вторичном (ведомом) валу на шлицах: сидят две каретки 2 и 3. Каретка 3 с двумя шестернями: большая 22 служит для включения первой передачи и малая 21 для включения второй передачи.

Рис. Коробка передач автомобилей ГАЗ-63 и ГАЗ-51А: 1 — шестерня первичного вала; 2 — каретка третьей и четвертой (прямой) передач; 3 — каретка первой и второй передач; 4 — шарик фиксатора; 5 — вилка включения первой и второй передач; 6 — рычаг переключения передач; 7 — верхняя крышка картера коробки передач; 8 — шаровая опора рычага переключения передач; 9 — пружина шаровой опоры; 10 — рычажок защелки предохранителя включения заднего хода; 11 — скоба предохранителя включения заднего хода; 12 — ползун вилки включения первой и второй передач; 13 — ползун вилки включения третьей и четвертой передач; 14 — ползун вилки включения заднего хода; 15 — вторичный вал; 16 — сальник; 17 — ось вилки включения заднего хода; 18 — вилка включения заднего хода; 19 — ось каретки заднего хода; 20 — каретка заднего хода; 21 — малая шестерня каретки первой и второй передач; 22 — большая шестерня каретки первой и второй передач; 23 — пробка сливного отверстия картера; 24 — картер коробки передач; 25 — подшипники промежуточного вала; 26 — ось промежуточного вала; 27 — блок шестерен промежуточного вала; 28 — подшипник первичного вала; 29 — подшипник переднего конца вторичного вала; 30 — первичный вал

Каретка 2 представляет собой шестерню, имеющую наружные зубья для включения третьей передачи и внутренний зубчатый венец, которым она может входить в зацепление с зубчатым венцом шестерни 1 первичного вала, для включения четвертой (прямой) передачи.

Задний ход включается при помощи каретки 20, представляющей собой двойную шестерню, свободно вращающуюся и передвигающуюся вдоль неподвижной оси 19. Для включения заднего хода эта каретка перемещается вперед, при этом большая шестерня каретки входит в зацепление с шестерней промежуточного вала, а малая — с большой шестерней 22 каретки 3. Схема включения шестерен и передачи крутящего момента показана на рисунке.

Рис. Схема включения шестерен и передач крутящего момента в четырехступенчатой коробке передач автомобилей ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А: а — первая передача; б —вторая передача; в — третья передача; г — четвертая передача; б — задний ход (наименование деталей то же, что на предыдущем рисунке)

Произвольное выключение передачи предотвращается посредством фиксаторов, размещенных над каждым ползуном в приливах крышки коробки передач.

Фиксатор состоит из шарика 4 и пружины 3, которая прижимает его к ползуну. Сверху в ползунах имеется по три выемки: средняя выемка служит для фиксации нейтрального положения, а крайние — для фиксации соответствующих передач. Ползун заднего хода имеет только две выемки: одну — для фиксации нейтрального положения, другую — для фиксации заднего хода.

Рис. Схема устройства фиксаторов и замка коробки передач автомобилей ГАЗ-63 и ГАЗ-51А: 1 — штифт; 2 — стопор; 3 — пружина; 4 — шарик; 5 — прилив крышки картера коробки передач; 6 — крайний ползун; 7 и 9 — сухари замка; 8 — средний ползун

Для предотвращения одновременного включения двух передач в переключающем механизме коробки имеется замок. Этот замок состоит из двух сухарей 7 и 9, помещенных между ползунами, и штифта 1, установленного в горизонтальном сверлении среднего ползуна 8. От выпадания штифт 1 удерживается стопором 2.

В крайних ползунах соответственно их нейтральному положению против канала замка сделано по одной выемке, в среднем ползуне — две.

Длина сухарей, штифта и глубина выемок подобраны так, что при перемещении одного из ползунов два других надежно запираются. При перемещении среднего ползуна раздвигающиеся сухари входят в канавки крайних ползунов и запирают их.

При перемещении крайнего ползуна 6 сухарь 9, выходящий из его канавки, перемещается, запирает средний ползун 8 и, надавливая через штифт 1 на второй сухарь 7, запирает другой крайний ползун.

Для предотвращения случайного включения заднего хода при движении автомобиля вперед в переключающем механизме имеется дополнительный замок — предохранитель включения заднего хода.

Он изготовлен в виде тяги с рычажком 10. На нижнем конце тяги имеется скоба 11. Эта скоба, если рычажок 10 не поднят, мешает нижнему концу рычага переключения передач войти в паз ползуна 14 вилки включения заднего хода.

На автомобилях ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А одинаковые по своему устройству трехходовые пятиступенчатые коробки передач. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-164А отличается от коробки передач автомобиля ЗИЛ-157К тем, что имеет на вторичном валу привод спидометра, у автомобиля ЗИЛ-157К привод спидометра размещен в раздаточной коробке.

Коробка передач имеет пять передач вперед и одну для движения назад. Пятая Передача коробки — прямая.

Коробка передач крепится к картеру сцепления четырьмя шпильками, ввернутыми в картер сцепления. Соосная установка коробки и картера сцепления осуществляется по точно обработанному фланцу крышки 4 заднего подшипника первичного вала коробки.

Первичный вал 1 установлен на двух шарикоподшипниках. Передний подшипник 53 установлен в расточке фланца коленчатого вала, задний 2 — в передней стенке картера коробки передач. Задний подшипник от осевых перемещений удерживается стопорным кольцом 3.

Передний конец вторичного вала 34 опирается на подшипник, который состоит из свободных роликов 51, удерживаемых в гнезде первичного вала кольцом 50. Задний конец вторичного вала опирается на шарикоподшипник 22, закрепленный в стенке картера стопорным кольцом 29.

Промежуточный вал 44 установлен па двух подшипниках. Передний подшипник 46 роликовый, без внутреннего кольца; ролики перемещаются непосредственно по шейке вала. Стопорное кольцо 48 ограничивает возможность осевого перемещения кольца подшипника. Отверстие под подшипник в картере закрывается заглушкой 47, которую устанавливают на краске; это место дополнительно уплотняется резиновым кольцом 49. Задний подшипник 31 закреплен стопорным кольцом 32; подшипник шариковый с защитной шайбой и с полным заполнением шариков для увеличения срока его службы.

Блок шестерен заднего хода 57 вращается на двух роликоподшипниках, установленных на неподвижной оси 56.

Шестерня первичного вала 1 и шестерня 45 промежуточного вала, шестерни второй 18 и 35, третьей 8 и 39 и четвертой 7 и 41 передач имеют косые зубья, остальные шестерни имеют прямые зубья. Шестерни четвертой 7, третьей 8 и второй 18. передач вторичного вала находятся в постоянном зацеплении с шестернями промежуточного вала и свободно вращаются на своем валу. Шестерни на шейках вала удерживаются от осевых перемещений замочными кольцами 37 и 43. Опорные шайбы 36 и 42 шестерен четвертой и второй передач установлены на шлицах вала.

Рычаг 68 переключения передач вместе с промежуточным рычагом 69 включения первой передачи и заднего хода размещены в съемной крышке 41 коробки. Промежуточный рычаг 69 уменьшает ход рычага 68 переключения передач при включении первой передачи и заднего хода, сделано это для того, чтобы иметь ход рычага 68 одинаковым при включении любой передачи коробки.

Ползуны переключения передач 71, 72, 73 удерживаются в нужном положении фиксаторами, состоящими из шарика 13 и пружины 14 на ползунах имеются канавки под шарик. Для предохранения от случайного включения одновременно двух передач имеется замочное устройство, состоящее из штифта 15 и двух пар шариков 16 при движении какого-либо ползуна два других запираются шариками, которые входят в соответствующие канавки на стержнях.

Для предохранения от ошибочного включения заднего хода или первой передачи служит пружинный упор 70, размещенный в промежуточном рычаге: чтобы включить одну из этих передач, водителю нужно приложить к рычагу переключения передач дополнительное усилие, необходимое для преодоления сопротивления пружинного упора.

Для безударного включения второй, третьей, четвертой и пятой передач коробка передач имеет два синхронизатора, которые облегчают труд водителя при переключении передач, обеспечивают бесшумность включения передач и повышают долговечность зубчатых муфт и шестерен.

Рис. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-157К; 1 — первичный вал; 2, 22, 31, 46, 53 и 54 — подшипники; 3, 29, 32, 48 — стопорные кольца; 4 — крышка подшипника первичного вала; 5 — синхронизатор четвертой и пятой передач; 6 — втулка шестерни четвертой передачи; 7 и 41 — шестерни четвертой передачи; 8 и 39 — шестерни третьей передачи; 9 — вилка переключения четвертой и пятой передач; 10 — вилка переключения второй и третьей передач; 11 крышка коробки передач; 12 — установочная втулка; 13 — шарик фиксатора; 14 — пружина фиксатора; 15 — штифт замка; 16 — шарик замка; 17 — синхронизатор второй и третьей передач; 18 и 35 — шестерни второй передачи; 19 — вилка переключения первой передачи и заднего хода; 20 — шестерня первой передачи и заднего хода; 21 — сапун; 23 — крышка подшипника вторичного вала; 24 — распорная втулка; 25 — фланец с отражателем; 26 — шайба; 27 — гайка фланца вторичного вала; 28 — сальник; 30 — гайка промежуточного вала; 33 — картер коробки передач; 34 — вторичный вал; 36, 40 и 42 — опорные шайбы; 37 и 43 — замочные кольца; 38 — шестерня заднего хода промежуточного вала; 44 — промежуточный вал; 45 — шестерня постоянного зацепления; 47 — заглушка; 49 — резиновое кольцо; 50 — пружинное кольцо; 51 — ролики подшипника; 52 — гайка первичного вала; 55 — распорная втулка; 56 — ось блока шестерен; 57 — блок шестерен заднего хода; 58 — крышка люка отбора мощности; 59 — пробка контрольно-наливного отверстия; 60 — пробка с магнитом сливного отверстия; 61 — прокладка; 62 — головка стержня переключения первой передачи и заднего хода; 63 — ось промежуточного рычага; 64 — картер рычага переключения передач; 65 — фиксатор рычага; 66 — опора рычага; 67 — пружина; 68 — рычаг переключении передач; 69 — промежуточный рычаг; 70 — пружинный упор; 71 — ползун переключения первой передачи и заднего хода; 72 — ползун переключения четвертой и пятой передач; 73 — ползун переключения второй и третьей передач

Конусные кольца 8 синхронизатора связаны между собой жестко с помощью трех пальцев 6, концы которых развальцованы. Пальцы в средней части имеют конические поверхности, являющиеся блокирующими. Отверстия в диске каретки 7, через которые проходят блокирующие пальцы, также имеют блокирующие поверхности в виде фасок с двух сторон отверстия.

Конусные кольца 8 не имеют жесткой связи с кареткой 7 и могут быть смещены относительно нее; они связаны с кареткой через три фиксирующих пальца 4, внутри которых размещены пружины 3 и по два шарика 2. В кольца 8 запрессованы опоры 1 для шариков фиксатора.

При передвижении каретки вилкой конусное кольцо 8, двигаясь вместе с кареткой, подводится к конусу 5 шестерни. Вследствие разности оборотов каретки, связанной со вторичным валом и шестерней, связанной через промежуточный вал с первичным валом, происходит сдвиг конусного кольца 8 относительно каретки 7 до соприкосновения блокирующих поверхностей пальцев 6 с блокирующими поверхностями каретки 7, препятствующий дальнейшему продвижению каретки.

Как только числа оборотов каретки и шестерни уравняются (синхронизация), блокирующие поверхности не будут препятствовать продвижению каретки, и передача включится без шума и удара.

Схема включения шестерен и передачи крутящего момента показана на рисунке.

Конструкцией коробки передач предусмотрена возможность отбора мощности для привода лебедки или других специальных дополнительных агрегатов. Для этого картер коробки передач имеет люк с правой стороны, закрытый крышкой 58, взамен которой при необходимости ставится та или иная специальная коробка отбора мощности; приводом отбора мощности служит большая шестерня блока 57 шестерен заднего хода.

На автомобилях ЗИЛ-157 и ЗИЛ-164 устанавливаются одинаковые по своему устройству трехходовые пятиступенчатые коробки передач.

Коробка передач автомобиля ЗИЛ-164 отличается от коробки передач автомобиля ЗИЛ-157 лишь тем, что имеет на вторичном валу привод спидометра; у автомобиля ЗИЛ-157 привод спидометра размещен в раздаточной коробке.

Рис. Синхронизатор коробки передач автомобилей ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А: 1 — опора фиксатора; 2 — шарик; 3 — пружина; 4 — фиксирующий палец; 5 — конус шестерни; 6 — блокирующий палец; 7 — каретка; 8 — конусное кольцо

Рис. Схема включения шестерен и передачи крутящего момента в пятиступенчатой коробке передач автомобилей ЗИЛ-157К и ЗИЛ-164А: а — первая передача; б — вторая передача; в — третья передача; г — четвертая передача; д — пятая передача; е — задний ход

Коробка имеет пять передач для движения вперед и одну для движения задним ходом. Пятая передача коробки — ускоряющая. Она используется при движении автомобилей по хорошей дороге без нагрузки.

Рис. Коробка передач автомобиля ЗИЛ-157: 1 — первичный вал; 2 — роликоподшипник переднего конца вторичного вала; 3 — подшипник первичного вала; 4 — шестерня первичного вала; 5 — зубчатая ступица; 6 — муфта включения четвертой и пятой передач; 7 — зубчатый венец шестерни пятой передачи вторичного вала; 8 — бронзовая втулка; 9 — крышка картера коробки; 10 — шпилька замка переключения; 11 — шарик фиксатора; 12 — пружина фиксатора; 13 — вилка включения четвертой и пятой передач; 14 — пружина шаровой опоры рычага; 15 — шаровая опора рычага; 16 — рычаг переключения передач; 17 — каретка второй и третьей передач; 18 — каретка первой передачи и заднего хода; 19 — шарикоподшипник заднего конца вторичного вала; 20— картер коробки передач; 21 — корпус привода спидометра; 22 — резиновый сальник; 23 — фланец крепления вилки кардана; 24 — вторичный вал; 25 — крышка подшипника промежуточного вала; 26 — шарикоподшипник промежуточного вала; 27 — промежуточный вал; 28 — шестерня первой передачи промежуточного вала; 29 — ось блока шестерен заднего хода; 30 — блок шестерен заднего хода; 31 — шестерня второй передачи промежуточного вала; 32 — шестерня заднего хода промежуточного вала; 33 — роликоподшипник; 34 — шестерня третьей передачи промежуточного вала; 35 — шестерня пятой передачи промежуточного вала; 36 — шестерня отбора мощности; 37 — приводная шестерня промежуточного вала; 38 — роликоподшипник промежуточного вала; 39 — шестерня третьей передачи вторичного вала; 40 — шестерня пятой передачи вторичного вала; 41 — игольчатый подшипник; 42 — зубчатый венец шестерни третьей передачи; 43 — зубчатый венец шестерни первичного вала

С правой стороны картера 20 имеется окно, к которому при необходимости крепится коробка отбора мощности. Первичный вал 1, выполненный заодно с шестерней 4 и зубчатым венцом 43, вращается в двух подшипниках, установленных в гнезде маховика и в стенке картера. Вторичный вал установлен в двух подшипниках: передний конец в роликоподшипнике 2 и задний в шарикоподшипнике 19. Вытекание масла через подшипник 19 предотвращается резиновым сальником 22; установленный на фланце вторичного вала отражатель защищает сальник от пыли и грязи.

На шлицах вторичного вала 24 установлены каретки: 18 — первой передачи и заднего хода и 17 — второй и третьей передач. На вторичном валу свободно установлены шестерня 39 третьей передачи на игольчатом подшипнике 41, шестерня 40 пятой передачи на бронзовой втулке 8. В передней части вторичного вала на шлицах сидит зубчатая ступица 5. По зубьям ступицы передвигается муфта 6 включения четвертой и пятой передач. Шестерни 4 и 40 имеют зубчатые венцы, в зацепление с которыми входит муфта 6 при включении четвертой или пятой передачи. Третья передача включается кареткой 17 посредством ввода ее внутренних зубьев в зацепление с зубчатым венцом шестерни 39. Этой же кареткой включается и вторая передача (с шестерней 31). Первая передача и задний ход включаются кареткой 18. Для включения заднего хода в коробке передач имеется блок 30 шестерен заднего хода, который размещен на оси 29. Одна из шестерен блока находится в постоянном зацеплении с шестерней 32 заднего хода промежуточного вала. Передний конец промежуточного вала установлен на роликоподшипнике 38, задний на шарикоподшипнике 26. Шестерни 28, 31 и 32 выполнены заодно с промежуточным валом. Шестерни 34, 35, 36 и 37 установлены на промежуточном валу на шпонках. Все шестерни постоянного зацепления, за исключением шестерни заднего хода и отбора мощности, имеют спиральные зубья.

Произвольное выключение передач предотвращается установленными в приливах крышки 9 картера фиксаторами, действующими так же, как и в коробке передач автомобилей ГАЗ-63 и ЗИЛ-157К.

Чтобы предотвратить случайное передвижение одновременно двух ползунов, имеется специальное замочное устройство, которое позволяет перемещаться только одному ползуну. От ошибочного включения на ходу автомобиля заднего хода предохраняет пружинный упор, увеличивающий усилие на рычаге при переводе его в положение включения передачи заднего хода.

Схема включения шестерен и передачи крутящего момента показана на рисунке.

Рис. Схема включения шестерен и передачи крутящего момента в пятиступенчатой коробке передач автомобилей ЗИЛ-157 и ЗИЛ-164: а — первая передача; б — вторая передача; в — третья передача; г — четвертая передача; д — пятая передача; е — задний ход

На автомобилях ЗИЛ-151 и ЗИЛ-150 устанавливались коробки передач, в основном одинаковые по устройству с коробками передач автомобилей ЗИЛ-157 и ЗИЛ-164. Отличаются они тем, что на крышке картера коробки передач нет сапуна для вентиляции картера, коробка передач имеет несколько укороченный рычаг переключения передач, задний подшипник первичного вала и шарикоподшипник вторичного вала не имеют уплотнений, предотвращающих вытекание смазки.

На автомобилях Урал-375, КрАЗ-214 и КрАЗ-219 устанавливаются одинаковые по устройству трехходовые пятиступенчатые коробки передач. Коробка передач имеет пять передач для движения вперед и одну для движения задним ходом. Шестерня 13 первичного вала выполнена заодно с валом 1 и имеет венец с внутренним зубом.

Рис. Устройство коробки передач автомобилей Урал-375, КрАЗ-214 и КрАЗ-219: 1 — первичный вал; 2 — вилка переключения четвертой и пятой передач; 3 — предохранитель рычага переключения; 4 — головка ползуна вилки переключения пятой передачи и заднего хода; 5 — поводок переключения первой передачи и заднего хода; 6 — рукоятка рычага переключения передач; 7 — рукоятка предохранителя рычага переключения; 8 — рычаг переключения передач; 9 — горловина; 10 — головка ползуна переключения второй и третьей передач; 11 — ползун вилки переключения четвертой и пятой передач; 12 — шарик фиксатора ползуна; 13 — шестерня первичного вала; 14 — каретка синхронизатора включения четвертой и пятой передач; 15 — шестерня пятой передачи вторичного вала; 16 — шестерня третьей передачи вторичного вала; 17 — вилка переключения второй и третьей передач; 16 — ползун вилки переключения второй и третьей передач; 19 — каретка синхронизатора включения второй и третьей передач; 20 — шестерня второй передачи вторичного вала; 21 — ползун вилки переключения первой передачи и заднего хода; 22 — вилка переключения первой передачи и заднего хода; 23 — шестерня первой передачи и заднего хода вторичного вала; 24 — верхняя крышка коробки передач; 25 — канал для подачи масла; 26 — вторичный вал; 27 — фланец вторичного вала; 26 — пробка сливного отверстия в задней части картера; 29 — промежуточный вал; 30 — ось блока шестерен заднего хода; 31 — блок шестерен заднего хода; 32 — шестерня первой передачи и заднего хода промежуточного вала; 33 — пробка сливного отверстия в передней части картера; 34 — сетчатый фильтр; 35 — магистраль системы смазки; 36 — шестерня второй передачи промежутрчного вала; 37 — шестерня третьей передачи промежуточного вала; 38 — шестерня пятой передачи промежуточного вала; 39 — шестерня привода отбора мощности; 40 — шестерня постоянного зацепления промежуточного вала; 41 — масляный насос; 42 — переменной клапан; 43 — конусное кольцо обоймы синхронизатора; 44 — муфта синхронизатора; 45 — обойма синхронизатора

Вторичный вал 26 передним концом опирается на роликоподшипник, установленный в гнезде первичного вала, а задним — на шарикоподшипник в задней стенке картера коробки передач. Все шестерни вторичного вала, кроме скользящей шестерни 23, свободно вращаются на валу на игольчатых подшипниках.

Промежуточный вал 29 установлен в двух подшипниках: в переднем роликовом и в заднем шариковом. На промежуточном валу последовательно расположены шестерня 39 привода отбора мощности через боковой люк, шестерня 38 пятой передачи, шестерня 37 третьей передачи и шестерня 36 второй передачи. Шестерня 32 первой передачи и Заднего хода промежуточного вала нарезана непосредственно на валу.

Для включения заднего хода в коробке передач имеется ось 30, на которой на двух роликоподшипниках установлен блок 31 шестерен заднего хода. Одна шестерня блока находится в постоянном зацеплении с шестерней 32 промежуточного вала.

Все шестерни постоянного зацепления, кроме шестерен первой передачи и заднего хода и шестерни отбора мощности, имеют спиральные зубья.

Чтобы облегчить включение второй, третьей, четвертой и пятой передач, на вторичном валу установлены два синхронизатора.

Включаются эти передачи блокированием их со вторичным валом при помощи кареток синхронизаторов. Синхронизатор состоит из каретки 44, обоймы 45 и муфты 44. Обойма синхронизатора имеет четыре продольные прорези, в середине боковых поверхностей которых имеются углубления со скошенными выходами. Каретка имеет четыре прямоугольных отростка, которые проходят в прорези обоймы.

На отростках закреплена муфта синхронизатора. В среднем нейтральном положении обойма дополнительно связана с кареткой четырьмя шариками, входящими в канавку обоймы под действием пружин. На торцах обоймы имеются конусные бронзовые кольца 43.

При включении передач каретка и обойма синхронизатора перемещаются вдоль вала. При этом конусные кольца обоймы находят на конус шестерни, изменяя скорость ее вращения, вследствие чего прямоугольные отростки каретки войдут в углубления прорезей обоймы. Когда скорости вращения обоймы и шестерни выравняются, отростки каретки перестанут прижиматься к углублениям прорезей обоймы и муфта может переместиться вдоль оси вала, шарики, соединяющие обойму с кареткой, под действием вилки переключения выйдут из своих углублений в обойме, и каретка, имея одинаковую скорость вращения с шестерней, войдет своим зубчатым венцом во внутренний зубчатый венец шестерни.

Для переключения передач в крышке картера коробки установлены три ползуна с вилками. Ползуны передвигаются рычагом 8, имеющим опору в горловине 9 крышки коробки передач. Положение ползунов фиксируется шариковыми фиксаторами.

Случайное включение одновременно двух передач предотвращается замком обычного типа.

Так как механизм рассматриваемой коробки работает под большими нагрузками, смазка его деталей осуществляется комбинированно — под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются, игольчатые подшипники шестерен постоянного зацепления вторичного вала, разбрызгиванием — зубья шестерен.

Подача смазки под давлением осуществляется при помощи шестеренчатого масляного насоса 41, устроенного и работающего так же, как насосы, устанавливаемые в системе смазки двигателя.

Масляный насос приводится в действие от конца промежуточного вала коробки передач. Для предохранения насоса от перегрузки в нем имеется предохранительный перепускной клапан 42, соединяющий между собой канал насоса и всасывающий канал при чрезмерном повышении давления масла. Масло всасывается насосом через сверление в стенках картера из кармана поддона картера, отгороженного сетчатым фильтром 34. Картер коробки передач поэтому имеет две сливные пробки.

Для предотвращения случайного включения на ходу автомобиля первой передачи или заднего хода на рычаге 5 установлен предохранитель 3.

Схема включения шестерен и передачи крутящего момента приведена на рисунке.

Рис. Схема включения шестерен и передачи крутящего момента в пятиступенчатой коробке передач автомобилей Урал-375, КрАЗ-214 и КрАЗ-219: а — первая передача; б — вторая передача; в — третья передача; г — четвертая передача; д — пятая передача; е — задний ход

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *