ТЕХНІЧНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ ТРАНСМІСІЇ АВТОМОБІЛІВ

• Зміст
• 1. Види й схеми трансмісій
• 2. Зчеплення й приводи керування зчепленням
• 3. Коробка передач
• 4. Роздавальна коробка
• 5. Карданна передача
• 6. Механізми ведучих мостів
• 7. Технічне обслуговування трансмісії
• Перелік використаної літератури

1. Види й схеми трансмісій

Трансмісія автомобіля слугує для передавання крутного моменту від двигуна до ведучих коліс. При цьому передаваний крутний момент змінюється за значенням і розподіляється в певному співвідношенні між ведучими колесами.

Крутний момент на ведучих колесах автомобіля залежить від передаточного числа трансмісії, яке дорівнює відношенню кутової швидкості колінчастого вала двигуна до кутової швидкості ведучих коліс. Передаточне число трансмісії добирається залежно від призначення автомобіля, параметрів його двигуна й потрібних динамічних властивостей.

Трансмісії за способом передавання крутного моменту поділяють на: механічні; гідравлічні; електричні; комбіновані (гідромеханічні, електромеханічні).

На вітчизняних автомобілях здебільшого застосовуються механічні трансмісії, в яких передавальні механізми складаються із жорстких, що не деформуються, елементів (металевих валів і шестерень). На автобусах Лікинського й Львівського заводів, а також на великовантажних автомобілях БелАЗ застосовуються гідромеханічні трансмісії з автоматизованим перемиканням передач. Частина великовантажних автомобілів БелАЗ мають електромеханічну трансмісію з мотор-колесами.

Схема трансмісії автомобіля визначається його загальним компонуванням: розміщенням двигуна; кількістю й розташуванням ведучих мостів; видом трансмісії.

Автомобілі з механічною трансмісією й колісною формулою 4x2 (ЗИЛ-130, МАЗ-5335, ГАЗ-24 та ін.) найчастіше мають переднє розташування двигуна, задні ведучі колеса й центральне розміщення агрегатів трансмісії (рис. 1.1, а). Тут двигун 7, зчеплення 2 й коробка передач 3 об'єднані в один блок і утворюють силовий агрегат. Крутний момент від коробки передач 3 передається карданною передачею 4 на ведучий задній міст 5.

Істотні відмінності має трансмісія передньоприводного автомобіля ВАЗ-2108 з колісною формулою 4x2 (рис. 1.1, б), де ведучим виконано передній міст із керованими колесами. В єдиний силовий агрегат об'єднано двигун 1, зчеплення 2, коробку передач 3, механізми ведучого заднього моста 5 (головна передача й диференціал), карданні шарніри однакових кутових швидкостей 6, з'єднані з передніми керованими колесами.

Схему механічної трансмісії тривісних вантажних автомобілів КамАЗ показано на рис. 1.1, г. Тут середній 10 і задній 5 мости ведучі. Крутний момент до них передається одним карданним валом 4, а в головній передачі середнього моста передбачено міжосьовий диференціал і прохідний вал, який передає крутний момент на карданний вал 11 привода заднього моста. В інших схемах трансмісій тривісних автомобілів (Урал-375) крутний момент до ведучих мостів може передаватись окремо карданними валами від роздавальної коробки.

Схеми гідромеханічних трансмісій передбачають об'єднання в єдиному блоці двигуна й гідромеханічної коробки передач, крутний момент від якої передається ведучим колесам через карданний вал і механізми заднього моста, як у звичайній механічній трансмісії.

На автомобілях з електромеханічною трансмісією (БелАЗ) дизель приводить в обертання генератор постійного струму, енергія від якого проводами передається в електродвигуни коліс. Колісний електродвигун монтують в ободі колеса разом зі знижувальним механічним редуктором. Така конструкція називається електромотор-колесом. Характерна особливість трансмісії автомобіля з переднім і заднім ведучими мостами (УАЗ-469) полягає в застосуванні роздавальної коробки 7 (рис. 1.1, в), яка через проміжні карданні вали 9 передає крутний момент передньому 8 і задньому 5 ведучим мостам. У роздавальній коробці є пристрій для вмикання й вимикання переднього моста й додаткова знижувальна передача, що дає змогу в разі потреби істотно збільшити крутний момент на колесах автомобіля.



Рис. 1.1. Схеми трансмісій автомобілів:

а - задньоприводного з колісною формулою 4x2;

б - передньоприводного з такою ж колісною формулою;

в - передньоприводного з колісною формулою 4x4;

г - те саме, але з колісною формулою 6x4;

1 - двигун; 2 - зчеплення; 3 - коробка передач; 4 - карданна передача; 5 - ведучий задній міст; 6 - шарніри однакових кутових швидкостей; 7- роздавальна коробка; 8- ведучий передній міст; 9- проміжний карданний вал; 10 - ведучий середній міст; 11 - карданний вал привода заднього моста

2. Зчеплення й приводи керування зчепленням

Зчеплення автомобіля слугує для короткочасного роз'єднання колінчастого вала двигуна з коробкою передач та плавного з'єднання їх, що потрібно в разі перемикання передач і рушання автомобіля з місця.

На легкових і вантажних автомобілях найчастіше застосовується однодискове зчеплення фрикційного типу (рис. 2.1), яке складається з механізму й привода вимикання. Механізм зчеплення розмішений на маховику 1 двигуна, а привод - на необертових деталях, установлених на рамі або кузові автомобіля.

Основні деталі механізму зчеплення: ведений диск 2, встановлений на шліци ведучого вала 8 коробки передач; натискний диск 3 з пружинами 4, розміщеними на кожусі 12 зчеплення, який жорстко прикріплений на маховику; відтискні важелі 11, установлені на кульових опорах на кожусі 12 і шарнірно з'єднані з натискним диском 3.

Привод вимикання зчеплення складається з муфти 10 із витискним підшипником, поворотної пружини 9, вилки 5, тяги 6 і педалі 7.

Коли педаль 7 зчеплення відпущена, ведений диск 2 затиснутий пружинами 4 між маховиком і натискним диском. Такий стан зчеплення називається ввімкненим, оскільки під час роботи двигуна крутний момент від маховика й натискного диска передається за допомогою сил тертя на ведений диск і далі на ведучий вал 8 коробки передач. Якщо натиснути на педаль 7 зчеплення, тяга 6 почне переміщуватися й повертати вилку 5 відносно місця її кріплення. Вільний кінець вилки тисне на муфту 10, унаслідок чого вона переміщується до маховика й натискає на важелі 11, які відсувають натискний диск 3. При цьому ведений диск вивільняється від стискального зусилля, відходить від маховика, й зчеплення вимикається.

Рис. 2.1. Схема фрикційного зчеплення:

1 - маховик; 2 - ведений диск; 3 - натискний диск; 4 - пружини;

5 - вилка; 6 - тяга; 7 - педаль; 8 - ведучий вал;

9 - поворотна пружина; 10 - муфта; 11 - важелі; 12 - кожух.

Для ввімкнення зчеплення треба плавно відпускати педаль 7. При цьому зусилля на веденому диску збільшуватиметься поступово, внаслідок чого диск проковзуватиме відносно маховика й вони плавно з'єднаються до моменту повного ввімкнення. Для відведення теплоти, що виділяється під час умикання зчеплення, на кожусі є отвори, крізь які циркулює повітря.

Розглянутий привод вимикання зчеплення простий за конструкцією, має жорсткі важелі й тяги і називається механічним. На багатьох легкових автомобілях тепер застосовують гідравлічний приводвимикання зчеплення, в якому зусилля від педалі до механізму зчеплення передається рідиною, що міститься в гідроциліндрах і трубопроводах. На вантажних автомобілях (МАЗ, КамАЗ) для полегшення керування зчепленням у приводі вимикання його іноді застосовують пневматичний підсилювач.

3. Коробка передач

Коробка передач призначається для зміни в широкому діапазоні крутного моменту, що передається від двигуна на ведучі колеса автомобіля при рушанні з місця та розганянні. Крім цього, коробка передач забезпечує рух автомобіля заднім ходом і дає змогу на тривалий час роз'єднувати двигун і ведучі колеса, що потрібно, коли двигун працює на холостому ходу під час руху автомобіля або на стоянці.

На сучасних вітчизняних автомобілях застосовують переважно механічні ступінчасті коробки передач із зубчастими шестернями. Кількість передач переднього ходу звичайно дорівнює чотирьом або п'яти (без урахування передач заднього ходу).

Передачі перемикаються пересуванням шестерень, які по черзі входять у зачеплення з іншими шестернями, або блокуванням шестерень на валу за допомогою синхронізаторів. Синхронізатори вирівнюють частоту обертання шестерень, що вмикаються, і блокують одну з них із веденим валом. Пересуванням шестерень або синхронізаторів керує водій при вимкненому зчепленні.

Залежно від кількості передач переднього ходу коробки передач бувають триступінчастими, чотириступінчастими і т. д.

Основні деталі триступінчастої коробки передач (рис. 3.1): ведучий вал 1, ведений вал 5, проміжний вал 6, установлений у корпусі коробки. На первинному валу жорстко закріплено шестірню z₃ , що перебуває в постійному зачепленні з шестірнею z'₃, жорстко закріпленою на проміжному валу. Інші шестерні проміжного вала z'₂, z'₁ і z_3x також жорстко закріплено. На веденому валу 5 установлено шестірню z₂, що вільно обертається й перебуває в постійному зачепленні з шестірнею z'₂. Шестірня z₁, і синхронізатор 2 з'єднані з валом 5 за допомогою шліців і можуть переміщуватися по них у напрямах, показаних стрілками. Шестірня z₀ забезпечує зміну напряму обертання веденого вала в разі вмикання передачі заднього ходу.

Кожна передача характеризується передаточним числом, під яким розуміють відношення кількості зуб'ів веденої шестірні до кількості зуб'ів ведучої. Якщо в передачі бере участь кілька пар зубчастих шестерень, то для визначення передаточного числа треба перемножити значення передаточних відношень усіх пар.

У розглядуваній схемі коробки передач для вмикання першої передачі шестірню z₁, пересувають вилкою 4 вліво до зачеплення її з шестірнею z'₁. Тоді крутний момент передаватиметься з первинного вала 1 через шестерні постійного зачеплення z₃ і z'₃ на шестерні z'₁ і z₁ які утворюють першу передачу.

Передаточне число для першої передачі можна визначити за формулою

i_I, = (z'₃/ z₃)( z₁/ z'₁),

де z₁, z'₁, z₃, z'₃ - кількість зуб'ів відповідних шестерень.

Друга передача вмикається переміщенням синхронізатора 2 за допомогою вилки 3 вправо. При цьому шестірня z₂ блокується на веденому валу, а крутний момент на ньому визначатиметься передаточним числом

i_II = (z'₃/ z₃)( z₂/ z'₂).

Рис. 3.1 Схема триступінчастої коробки передач:

1 - ведучий вал; 2 - синхронізатор; 3, 4 - вилки; 5 - ведений вал; 6 - проміжний вал

Третя передача вмикається пересуванням синхронізатора 2 вліво. В цьому разі ведений і ведучий вали жорстко з'єднуються, а передаточне число в коробці не змінюється й дорівнює одиниці. Таку передачу називають прямою й використовують для руху автомобіля з великою швидкістю.

Чотириступінчаста коробка передач автомобіля ГАЗ-53А має чотири передачі для руху вперед і одну - для руху назад. Вона діє аналогічно триступінчастій коробці передач (див. рис. 3.1), але має конструктивні особливості: постійне зачеплення шестерень ведучого й проміжного валів, шестерень другої та третьої передач. Передачі переднього ходу вмикаються пересуванням шестірні першої передачі й синхронізатора по шліцах веденого вала, а задній хід умикається переміщенням блока шестерень заднього ходу.

4. Роздавальна коробка

Роздавальна коробка застосовується на автомобілях підвищеної прохідності й призначена для передавання крутного моменту на ведучі мости автомобіля. Залежно від призначення автомобіля роздавальна коробка може виконуватися з додатковою знижувальною передачею або без неї.

Найпростіша роздавальна коробка без знижувальної передачі складається з ведучого, проміжного 4й веденого валів, вала привода переднього моста, шестерень, жорстко закріплених на валах, і зубчастої муфти вмикання переднього моста. Вал постійно з'єднаний із механізмами привода заднього моста, а для вмикання переднього моста призначається зубчаста муфта, яка переміщується вперед і жорстко з'єднує вали. При такому з'єднанні крутний момент на ведучих колесах переднього й заднього мостів розподіляється відповідно до сил опору на колесах автомобіля.

Однак під час руху на повороті передні керовані колеса проходять шлях по дузі більшого радіуса, ніж задні, й мають обертатися швидше. Якщо ця умова не виконуватиметься, то передні колеса проковзуватимуть відносно дороги, збільшаться втрати потужності внаслідок її циркуляції в трансмісії, зросте витрата палива. Щоб запобігти цьому, передній міст під час руху по вдосконалених дорогах вимикають і вмикають тільки у важких дорожніх умовах. У найпростішій роздавальній коробці для цього слугує зубчаста муфта, а в складніших роздавальних коробках застосовують спеціальний механізм - міжосьовий диференціал, який забезпечує обертання валів привода переднього й заднього мостів із різними кутовими швидкостями.

Роздавальні коробки з додатковою знижувальною передачею застосовуються на автомобілях, призначених для роботи у важких дорожніх умовах або з причепами. Знижувальна передача дає змогу збільшити силу тяги на ведучих колесах автомобіля. Така роздавальна коробка відрізняється від роздавальної коробки без знижувальної передачі парою шестерень, які підвищують передачі. Ведений вал виконано як одне ціле з шестірнею. На проміжному валу жорстко закріплено шестірню знижувальної передачі й на шліцах може переміщуватися шестірня умикання переднього моста. На валу привода переднього моста жорстко закріплено шестірню.

Щоб увімкнути передній міст, шестірню переміщують управо до зачеплення з шестернями. Для вмикання прямої передачі шестірня перемішується вправо і її зуб'я входять у зачеплення із внутрішнім зубчастим вінцем шестірні. Знижувальна передачадаточне число. Ведена шестірня може переміщуватися по шліцах вала заднього моста і входити в зачеплення з шестірнею. При переміщенні її вправо вмикається знижувальна передача, а вліво - пряма передача. Зубчаста муфта дає змогу вмикати й вимикати передній міст.

На автомобілі роздавальну коробку встановлюють поряд із коробкою передач і з'єднують коротким карданним валом.

Рис. 4.1. Роздавальна коробка з прямою та знижувальною передачами:

а - загальний вигляд; б - кінематична схема; 1 - ведучий вал; 2, 3, 6, 7, 10 - шестерні; 4 - ведений вал; 5 - проміжний вал; 8 - корпус; 9 - вал привода переднього моста

Роздавальна коробка (рис. 4.1, а) має пряму й знижувальну передачі та шестірню вмикання переднього моста. Основними деталями коробки є корпус 8, ведучий 1, ведений 4, проміжний 5 вали, вал 9 привода переднього моста. На ведучому валу на шліцах установлено рухому шестірню 2 вмикання прямої або знижувальної передачі. Ведений вал виконано як одне ціле з шестірнею 3. На проміжному валу жорстко закріплено шестірню 10 знижувальної передачі й на шліцах може переміщуватися шестірня 6 умикання переднього моста. На валу привода переднього моста жорстко за кріплено шестірню 7.

Щоб увімкнути передній міст, шестірню 6 переміщують управо до зачеплення з шестернями 3 і 7. Для вмикання прямої передачі шестірня 2 перемішується вправо і її зуб'я входять у зачеплення із внутрішнім зубчастим вінцем шестірні 3. Знижувальна передача вмикається переміщенням шестірні 2 вліво до зачеплення її з шестірнею 10 проміжного вала. З кінематичної схеми коробки (рис. 4.15, б) видно, що знижувальна передача може бути ввімкнена в разі ввімкнення переднього моста. Для цього в механізмі перемикання роздавальної коробки є спеціальний блокувальний пристрій, який не дає змоги ввімкнути знижувальну передачу без вмикання привода переднього моста. Сам механізм перемикання розміщується в боковій кришці й складається з повзунів і вилок, які мають привод від двох важелів, виведених у кабіну водія.

Принцип дії механізму перемикання роздавальної коробки такий самий, як і механізму перемикання коробки передач.

5. Карданна передача

Ведучі мости автомобіля встановлюються на рамі або на кузові автомобіля за допомогою пружних елементів підвіски й під час руху змінюють своє положення відносно місць кріплення. Для передавання крутного моменту від коробки передач до ведучого моста застосовують карданні передачі. їх використовують також у приводі до передніх керованих і ведучих коліс.

Карданна передача до ведучого моста складається з карданного вала, шарнірів і проміжної опори. Карданні шарніри забезпечують передавання крутного моменту між валами, осі яких перетинаються під змінними кутами. В трансмісії автомобілів застосовують жорсткі карданні шарніри неоднакових і однакових кутових швидкостей.

Карданний шарнір неоднакових кутових швидкостей складається з жорстких деталей: ведучої і веденої вилок, хрестовини, на шипи якої насаджено голчасті підшипники. Крутний момент передається від вилки до вилки через хрестовину. За такої конструкції й рівномірного обертання вилки ведучого вала кутова швидкість веденої вилки змінюватиметься дві .і за кожен оберт: збільшуючись і зменшуючись. Тому такий шарнір називають шарніром неоднакових кутових швидкостей.

Щоб усунути нерівномірність обертання веденого вала в карданній передачі, як правило, застосовують два шарніри неоднакових кутових швидкостей, розташованих на кінцях карданного вала. Тоді нерівномірність обертання, що виникає в першому ведучому шарнірі, компенсується нерівномірністю обертання другого шарніра, й ведений вал передачі обертається рівномірно, з кутовою швидкістю ведучого вала. Така карданна передача називається подвійною. Одинарні передачі з одним жорстким карданним шарніром практично не застосовуються.

У приводі передніх керованих і ведучих коліс автомобілів підвищеної прохідності застосовують шарніри однакових кутових швидкостей двох типів: кулькові й кулачкові.

Кульковий карданний шарнір складається з двох фасонних кулаків з овальними канавками, куди закладаються ведучі кульки. Для центрування вилок використовують сферичні западини на їхніх внутрішніх торцях, в яких установлюється центрувальна кулька.

Під час передавання крутного моменту ведучі кульки розташовуються незалежно від кутових переміщень вилок у їхніх овальних канавках у площині, яка поділяє кут між осями навпіл. У результаті обидві вилки обертаються з однаковими кутовими швидкостями.

Рис. 5.1. Карданна передача:

1, 6 - відповідно проміжний і основний карданні вали; 2 - шліцьова втулка; 3 - проміжна опора; 4 - кронштейн; 5 - голчасті підшипники; 7- прес-оливниця; 8 - хрестовина; 9 - вилка; 10 - гумове кільце; 11 - шарикопідшипник

Кулачковий карданний шарнір однакових кутових швидкостей застосовують у приводі переднього колеса автомобіля «Урал-375». До конструкції шарніра включено зовнішню піввісь колеса, яка входить шліцьовим кінцем у вилку шарніра. Внутрішню піввісь виконано як одне ціле з вилкою шарніра, а її зовнішній кінець стикується з шестірнею диференціала шліцьовим з'єднанням. У вилки установлено кулаки, у пази яких закладено сталевий диск. Під час роботи шарніра півосі обертаються разом із вилками навколо кулаків у горизонтальній площині, а разом із кулаками - навколо диска у вертикальній площині. Таким чином забезпечується передавання крутного моменту на ведучі й керовані передні колеса.

Недолік розглянутого шарніра - підвищене тертя в місцях з'єднання диска й кулаків із вилками, внаслідок чого знижується коефіцієнт корисної дії й підвищуються нагрівання та спрацьовування шарніра під час роботи.

Карданна передача автомобіля ЗИЛ-130 (рис. 5.1) складається з проміжного 1 та основного 6 карданних валів, з'єднаних один з одним. Проміжний вал спирається на проміжну опору З, що складається з шарикопідшипника 11, уставленого в гумове кільце 10 із металевим кронштейном 4. На передньому кінці проміжного вала приварено вилку карданного шарніра, а другий кінець його виконано у вигляді шліцьової втулки 2, в яку вставлено шліцьовий кінець вилки 9 карданного шарніра основного вала. Завдяки ковзному шліцьовому з'єднанню проміжного й основного карданних валів їхня загальна довжина може змінюватися в разі вертикальних переміщень ведучого моста на нерівностях дороги.

Карданні шарніри складаються з двох вилок 9, у вушка яких установлено хрестовину 8 із шипами й голчастими підшипниками 5-

Кожен підшипник складається зі сталевого стакана з голками, закріпленого у вушку вилки кришкою, стопорною пластиною та двома болтами. Змащуються голчасті підшипники від прес-оливниці 7 каналами у хрестовині. Витіканню мастила з підшипників запобігають торцеві ущільнювачі й гумові самопідтискні сальники у вилках.

Карданні вали виготовляються з тонкостінних сталевих труб, на кінцях яких запресовано й приварено хвостовики вилок. Після складання карданні вали балансують для зменшення вібрацій, які виникають під час роботи карданної передачі.

6. Механізми ведучих мостів

Мости автомобіля виконують функції осей, на які встановлюються колеса. Залежно від схеми трансмісії мости можуть бути: ведучими; веденими; керованими; підтримувальними. На автомобілях найчастіше встановлюють два або три мости. Якщо автомобіль має два мости, то за ведучий, як звичайно, править задній міст, рідше передній. У двовісних автомобілів підвищеної прохідності ведучі обидва мости. Якщо на автомобілі три мости, ведучими є два задніх мости або всі три. Найпростішу конструкцію має задній ведучий міст автомобілів із колісною формулою 4x2.

Ведучий міст, як правило, об'єднує в одному агрегаті такі механізми: головну передачу; диференціал; півосі. Зазначені механізми конструктивно розміщуються в спільному картері ведучого моста й призначені для передавання крутного моменту на колеса. Механізми моста збільшують передаваний момент і розподіляють його на колеса відповідно до умов контакту кожного колеса з дорогою. Під час передавання крутного моменту картер моста навантажується реактивним моментом, який намагається повернути його проти напряму обертання коліс. Від такого повороту міст утримується підвіскою або її напрямними елементами. Підвіска передає на картер моста також вертикальні, горизонтальні й бокові зусилля, що виникають під час руху автомобіля.

Механізми переднього ведучого моста відрізняються від механізмів заднього ведучого моста складнішим приводом до коліс. На вантажних автомобілях півосі до кожного колеса роблять розрізними й з'єднують одним карданним шарніром однакових кутових швидкостей. На передньоприводних легкових автомобілях піввісь з'єднується з колесом і диференціалом двома кульковими шарнірами однакових кутових швидкостей. На автомобілях підвищеної прохідності для збільшення тягового зусилля в приводі до ведучого й керованого коліс іноді роблять колісну передачу планетарного типу. Головну передачу й диференціал у передньому й задньому ведучих Мостах виконують однаковими.

Головна передача слугує для збільшення крутного моменту та зміни його напряму під прямим кутом до поздовжньої осі автомобіля й виконується з конічних шестерень. Залежно від кількості шестерень головні передачі поділяють на: одинарні конічні, що складаються з однієї пари шестерень і, в свою чергу, поділяються на прості й гіпоїдні; подвійні, які складаються з пари конічних і пари циліндричних шестерень.

Одинарні конічні прості передачі застосовують переважно на легкових автомобілях і вантажних автомобілях малої й середньої вантажопідйомності. В цих передачах ведучу конічну шестірню з'єднано з карданною передачею, а ведену з коробкою диференціала й через механізм диференціала з півосями.

У більшості автомобілів одинарні конічні передачі мають зубчасті колеса з гепоїдним зачепленням. Гепоїдні передачі порівняно з простими мають низку переваг: у них є вісь ведучого колеса, розташована нижче від осі веденого, що дає змогу опустити нижче карданну передачу, а отже, знизити підлогу кузова легкового автомобіля. Внаслідок цього опускається центр ваги й підвищується стійкість автомобіля. Крім того, гепоїдна передача має потовщену форму основи зуб'ів шестерень, що істотно підвищує їхню навантажувальну здатність і стійкість проти спрацювання. Проте для мащення шестерень необхідно застосовувати спеціальну оливу (гепоїдну), розраховану для роботи в умовах передавання великих зусиль, що виникають у місці контакту зуб'ів шестерень.

Подвійні головні передачі установлюють на автомобілях великої вантажопідйомності для збільшення загального передаточного числа трансмісії й підвищення передаваного крутного моменту. В цьому разі передаточне число головної передачі обчислюють як добуток передаточних чисел конічної і циліндричної пар.

Подвійна головна передача автомобіля ЗИЛ-130 є частиною механізмів ведучого заднього моста. Ведучий вал головної передачі виконано як одне ціле з ведучою конічною шестірнею. Його встановлено на конічних роликових підшипниках у стакані, закріпленому на картері головної передачі. Тут же в картері на роликових конічних підшипниках установлено проміжний вал із ведучою циліндричною шестірнею. На фланці вала жорстко закріплено ведену конічну шестірню, що перебуває в зачепленні з шестірнею. Ведену циліндричну шестірню з'єднано з лівою та правою чашками диференціала, які утворюють його коробку. В коробці встановлено деталі диференціала: хрестовину з сателітами і півосьовими шестернями.

Під час роботи головної передачі крутний момент передається від карданної передачі на фланець ведучого вала та його шестірню, далі на ведену конічну шестірню, проміжний вал і його шестірню, ведену циліндричну шестірню і через деталі диференціала на півосі, зв'язані з маточинами коліс автомобіля.

Диференціал призначається для передавання крутного моменту від головної передачі до півосей і дає їм змогу обертатися з різною швидкістю під час повороту автомобіля й на нерівностях дороги.

На автомобілях застосовують шестеренчасті конічні диференціали (рис. 6.1, а), які складаються з півосьових шестерень 3, сателітів 4 та корпусу, що об'єднує їх і кріпиться до веденої шестірні головної передачі.

Диференціали такого типу використовують як міжколісні (між колесами ведучих мостів). Вони різняться конструкцією корпусу й кількістю сателітів. Конічні диференціали використовують також і як міжосьові. В цьому разі вони розподіляють крутний момент між головними передачами ведучих мостів.

На рис. 6.1 для спрощення не показано корпус диференціала, тому для розгляду принципу дії вважатимемо, що вісь 1 сателітів установлено в корпусі. Під час обертання ведучої шестірні 5 і веденої шестірні 2 головної передачі крутний момент передається на вісь 1 сателітів, далі через сателіти 4 на півосьові шестерні 3 й на півосі 6.

Під час руху автомобіля по прямій і рівній дорозі (рис. 6.1, а) задні колеса зустрічають однаковий опір і обертаються з однаковою частотою. Сателіти навколо своєї осі не обертаються, й на обидва колеса передаються однакові крутні моменти. Як тільки умови руху змінюються, наприклад на повороті (рис. 6.1, б), ліва піввісь починає обертатися повільніше, оскільки колесо, з яким вона зв'язана, зустрічає великий опір. Сателіти починають обертатися навколо своєї осі, обкочуючись по півосьовій шестірні (лівій), що сповільнюється, й збільшуючи частоту обертання правої півосі. В результаті праве колесо прискорює своє обертання й проходить більший шлях по дузі зовнішнього радіуса.



Рис. 6.1. Будова та принцип дії диференціала:

а - рух автомобіля по прямій; 6- поворот автомобіля; 1 - вісь сателітів; 2, 5- відповідно ведена й ведуча шестерні; 3 - півосьові шестерні; 4 - сателіти; 6 - півосі

Водночас зі зміною швидкостей півосьових шестерень змінюється крутний момент на колесах - на колесі, яке прискорюється, момент зменшується. Оскільки диференціал розподіляє моменти на колеса порівну, то в цьому разі на колесі, що сповільнюється, також зменшується момент. У результаті сумарний момент на колесах зменшується й тягові властивості автомобіля погіршуються. Це негативно впливає на прохідність автомобіля під час руху по бездоріжжю й на слизьких дорогах. Проте на дорогах із добрим зчепленням шестеренчастий конічний диференціал забезпечує кращі стійкість і керованість.

Для підвищення прохідності автомобіля під час руху по бездоріжжю застосовують диференціали з примусовим блокуванням або самоблоківні.

Примусове блокування полягає в тому, що ведучий елемент (корпус) диференціала в момент вмикання блокування жорстко з'єднується з півосьовою шестірнею. Для цього передбачено спеціальний дистанційний пристрій із зубчастою муфтою.

7. Технічне обслуговування трансмісії

Технічне обслуговування зчеплення. Основні ознаки несправності: пробуксовування; неповне вимикання (веде), ривки під час зрушування з місця; шум у зчепленні під час руху; заїдання педалі; підтікання рідини в з'єднаннях привода зчеплення.

Пробуксовування зчеплення може відбуватися через:

­ обмеження вільного ходу педалі внаслідок неправильного регулювання або спрацювання фрикційних накладок;

­ замаслення фрикційних накладок веденого диска.

При цьому крутний момент від двигуна передається не повністю, погіршується розгін автомобіля, сповільнюється зрушення з місця, а в разі великого пробуксовування автомобіль залишається нерухомим, навіть якщо передачу ввімкнено й педаль зчеплення відпущено.

Щоб усунути несправність, треба перевірити вільний хід по центру площадки педалі: він має становити 26...35 мм на автомобілях ВАЗ, 35...45 мм на автомобілях «Москвич», 26...38 мм на автомобілях ЗАЗ і 12...28 мм на автомобілі ГАЗ-24. Вільний хід створюється завдяки зазорам у деталях підвіски педалі, між штовхачем і поршнем головного циліндра, між підп'ятником та витискною п'ятою, тобто відповідає переміщенню педалі до початку прогину діафрагмової пружини (ВАЗ, «Москвич») або до початку стискання витих натискних пружин (ЗАЗ). Вільний хід педалі на автомобілі ГАЗ-24 витрачається на вибирання зазору між штовхачем і поршнем головного циліндра та на переміщення поршня від крайнього положення до перекриття манжетою компенсаційного отвору циліндра.

На автомобілях ВАЗ вільний хід змінюється регулювальною гайкою. Для цього слід послабити контргайку і, закручуючи або відкручуючи гайку, змінити положення вилки відносно штовхача. Після регулювання треба затягнути контргайку.

Вільний хід педалі привода зчеплення на автомобілях «Москвич» регулюється зміною довжини штовхача поршня робочого циліндра при послабленій контргайці викручуванням або закручуванням штовхача з вилкуватого наконечника. Для збільшення вільного ходу штовхач угвинчується (вкорочується), а для зменшення - вигвинчується (подовжується). Якщо після регулювання вільного ходу педалі зчеплення пробуксовує, то його треба зняти, промити або замінити накладки веденого диска.

Порядок регулювання вільного ходу педалі зчеплення на автомобілі ЗАЗ такий: зняти відтяжну пружину 6 важеля 9 (рис. 7.1) і відтиснути останній до упора підп'ятника 10 вилки в п'яту 11 відтискних важелів; хід важеля 9 має становити 4...5 мм, що відповідає зазору між п'ятою та підшипником 2,4..3,4 мм; утримуючи шток 5 поршня ключем, відпустити його контргайку 7 і, повернувши регулювальну гайку 8, установити нормальний хід важеля; після регулювання, утримуючи нерухомо штовхач, закрутити контргайку, перевірити вільний хід педалі й надіти відтяжну пружину.

Неповне вимикання зчеплення супроводжується шумом і скреготом зуб'ів муфт синхронізаторів об зубчасті вінці шестерень при вмиканні передач і є наслідком:

­ збільшеного вільного ходу педалі зчеплення;

­ потрапляння повітря в гідропривод.

Для усунення несправності треба перевірити вільний хід педалі зчеплення й у разі потреби відрегулювати його. Якщо педаль переміщується з малим опором («провалюється»), то це свідчить про потрапляння в гідропривод повітря, яке необхідно видалити таким чином:

­ заповнити бачок гідропривода рідиною до нормального рівня;

­ очистити клапан випускання повітря від бруду;

­ зняти захисний ковпачок;

­ надіти на клапан шланг і занурити його у склянку з рідиною, що заливається в привод;

­ відкрутити на півоберта клапан і кілька разів швидко натиснути на педаль зчеплення й повільно відпускати ії, поки зі шланга не припиниться вихід бульбашок повітря;

­ затримати педаль в натиснутому положенні й закрутити клапан;

­ зняти шланг і долити в бачок рідину до нормального рівня.

Рис. 7.1 Регулювання вільного ходу педалі зчеплення автомобілів ЗАЗ:

1 - трубка; 2 - ковпачок; 3 - клапан для прокачування повітря; 4 - робочий Циліндр; 5 - шток; 6 - відтяжна пружина; 7 - контргайка; 8 - регулювальна гайка; 9 - важіль вилки вимикання зчеплення 10 - підп'ятник; 11 - п'ята відтискних важелів

Ривки під час зрушування з місця можуть бути наслідком:

­ спрацювання веденого диска;

­ задирок на поверхні дисків.

Зчеплення в цьому разі ремонтують.

Шум у зчепленні з'являється внаслідок:

­ перекосу (биття) натискної п'яти;

­ спрацювання витискного підп'ятника.

В цьому разі зчеплення підлягає ремонту.

Заїдання педалі в натиснутому положенні можливе через поломку або від'єднання відтяжної пружини педалі, яку слід замінити новою.

Привод зчеплення автомобіля ГАЗ-24 в експлуатації регулювання не потребує. Робочий циліндр цього привода має автоматичне регулювання. Компенсація спрацювання фрикційних накладок веденого диска зчеплення здійснюється автоматично завдяки зміщенню робочої зони поршня по довжині робочого циліндра. Зазору між муфтою та важелями вимикання зчеплення немає, тому, коли двигун працює, зовнішня обойма шарикового підшипника муфти весь час обертається.

Технічне обслуговування коробки передач. Несправності: шум під і час руху автомобіля; утруднене перемикання передач; самочинне вимикання передачі; підтікання оливи.

Шум у коробці передач з'являється через:

­ відсутність оливи в картері;

­ велике спрацювання зуб'ів шестерень і підшипників валів.

Для усунення несправності слід перевірити рівень оливи в картері, який має бути поблизу нижньої кромки бічного заливного отвору (автомобілі ВАЗ, ЗАЗ та ГАЗ-24) або біля мітки на оливовимірювальному стержні (автомобілі «Москвич»); якщо треба, то слід долити оливу, перевірити й відрегулювати вільний хід педалі зчеплення. Якщо шум не припиниться, то коробку слід розібрати й замінити спрацьовані деталі.

Утруднене перемикання передач спостерігається внаслідок:

­ застосування оливи з підвищеною в'язкістю;

­ поломки пружин кілець синхронізаторів;

­ неповного вимикання зчеплення (веде);

­ деформування або заїдання сферичного шарніра важеля перемикання передач;

­ заїдання штоків вилок і деформування вилок перемикання передач.

Самочинне вимикання передачі спричиняється:

­ спрацюванням фіксаторів або поломкою їхніх пружин;

­ спрацюванням блокувальних кілець синхронізаторів.

Для усунення зазначених несправностей треба зняти й розібрати коробку передач, спрацьовані деталі замінити.

Технічне обслуговування карданної передачі. Основні несправності:

­ послаблення кріплення фланців карданних шарнірів і проміжної опори; спрацювання шліцьової муфти, хрестовини й підшипників;

­ прогин вала. Ці несправності проявляються у ривках під час зрушування автомобіля з місця й перемикання передач, а також у шумах під час руху.

Послаблення кріплень виявляються перевіркою затягування болтів і гайок за допомогою ключа. Спрацьовані деталі треба замінити.

Технічне обслуговування заднього моста. Несправності: постійний шум і сильне нагрівання під час руху; шум на поворотах; підтікання оливи.

Шум і нагрівання під час руху можуть виникати внаслідок:

­ нестачі оливи в картері (або застосування оливи невідповідного сорту);

­ спрацювання або неправильного зачеплення зуб'ів шестерень головної передачі;

­ спрацювання чи неправильного регулювання підшипників.

Для усунення несправності слід перевірити, чи є олива, рівень якої має бути поблизу нижньої кромки заливного отвору; в разі потреби оливу долити. Якщо це не допоможе, то задній міст підлягає ремонту.

Шум на поворотах найчастіше виникає в разі:

­ заклинювання сателітів на осі;

­ заїдання шийок півосьових шестерень в коробці диференціала.

Усувається шум заміною непридатних деталей.

Підтікання оливи визначається оглядом місця стоянки автомобіля й усувається підтягуванням з'єднань, заміною прокладок і сальників.

Перед виїздом пересвідчитися, що не підтікає олива з картерів коробки передач і головної передачі, перевірити дію зчеплення, коробки передач, карданної та головної передач на ходу автомобіля.

Через 10 тис. км пробігу автомобіля:

­ проконтролювати рівень рідини в бачку привода зчеплення (доливати тільки гальмову рідину «Нева») та рівень оливи в картерах коробки передач і головної передачі;

­ підтягнути болти й гайки кріплення фланців карданних шарнірів і проміжної опори карданного вала.

Через 20 тис. км пробігу автомобіля перевірити й, якщо треба, відрегулювати вільний хід педалі зчеплення.

Після перших 2...3 тис. км пробігу автомобіля, а надалі через 70 тис. км або через три роки замінити оливу в картерах коробки передач і головної передачі. Заміну провадити відразу після поїздки, коли олива ще тепла. Крізь спускні отвори, викрутивши пробки, злити оливу з картерів, підняти задні колеса домкратом, закрутити спускні пробки, залити в картери оливу для двигуна до половини рівня, завести двигун і ввімкнути четверту передачу на 1..2 хв. Зупинити двигун, злити промивальну оливу й заправити картери оливою до норми.

На автомобілях ВАЗ треба викрутити пробки й змастити консистентним мастилом ФИОЛ-1 шліцьове з'єднання переднього карданного вала з боку пружної муфти. На автомобілі «Москвич» заповнити штауферні оливниці підшипників півосей консистентним мастилом 1-13 або ЯНЗ-2 й закрутити ковпачки.

На автомобілях ЗАЗ та ГАЗ-24 через 12 тис. км пробігу змастити карданні шарніри півосей трансмісійною оливою, яку нагнітають шприцом до виходу через усі ущільнювачі підшипників хрестовини.

Картери можна поповнювати тільки тією оливою, яку було залито раніше; в разі переходу на оливу іншого сорту картер необхідно промити тією оливою, що заправлятиметься. Консистентні мастила нагнітаються за допомогою солідолонагнітача до повного виходу відпрацьованого мастила й появи свіжого із зазорів спряжених деталей. Якщо мастило через оливницю не проходить, то треба викрутити оливницю й перевірити її справність, нагнітаючи через неї мастило. Якщо автомобіль експлуатується на брудних і запилених дорогах, терміни мащення вузлів скорочуються в два-три рази.

Перелік використаної літератури

1. Кисликов В.Ф., Лущик В.В. Будова і експлуатація автомобілів: Підручник. - К.: Либідь, 2002. - 400с.

2. Лауш П.В. Техническое обслуживание и ремонт машин. - К.: Высшая школа, 1989. - 350с.

3. Родичев В.А., Родичева Г.И. Тракторы и автомобили - М.: Высш. школа, 1982. - 320с.