Трансмиссия автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Трансмиссия автомобиля - совокупность механизмов и агрегатов для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. Она предназначена для изменения величины крутящего момента, а также для изменения направления движения. Если мы имеем переднеприводный автомобиль, то крутящий момент от мотора к колесам передается на передние колеса, если заднеприводный - то на задние колеса. Также выпускаются автомашины с четырьмя ведущими колесами. Для определения числа ведущих колес существует "колесная формула", которая выглядит приблизительно так: "4х2". Первое число обозначает число всех колес, а второе - число ведущих. В данном примере, у нас имеется всего два ведущих колеса. Колесная формула 4х4 обозначает, что все колеса являются ведущими.

Трансмиссия автомобиля это очень сложный и технологичный механизм, куда входят еще множество таких же сложных механизмов. В её состав входят: коробка передач, ШРУС (шарниры равных угловых скоростей), сцепления, главная передача, дифференциал и карданный вал. Карданный вал используется в заднеприводной трансмиссии, из-за далекого расположения двигателя относительно ведущих колес. Также можно сказать и про шарниры равных угловых скоростей (в простонародье «гранаты»), которые применяются исключительно на переднеприводных автомобилях.

К современным трансмиссиям предъявляют весьма жесткие требования. Она должна быть по своей конструкции простой, но в тоже время передавать высокий крутящий момент и иметь большой КПД. При всем при этом, трансмиссия должна обладать малыми размерами и быть очень надежной, чтобы не подвести в неподходящий момент. И самое главное требования к трансмиссии автомобиля со стороны автолюбителей - это бесшумность работы.

Транмисия автомобиля состоит из:

1. Сцепление

2. КПП (коробка переключения передач) (с делителем)

3. Раздаточная коробка

4. Карданная передача

5. Главная передача и Дифференциал

Сцепление

Главной задачей сцепления является кратковременное отключение двигателя от коробки переключения передач, а также плавное соединение этих агрегатов при работающем двигателе. Сцепление предотвращает резкое изменение нагрузки, обеспечивает ровное трогание автомобиля с места, а также предохраняет детали трансмиссии от перегрузок инерционным моментом, который создается вращающимися деталями мотора при резком замедлении вращения коленчатого вала.

КПП

Коробка передач предназначена для изменения по величине и направлению крутящего момента и передачи его от двигателя к ведущим колесам. Также она обеспечивает длительное разобщение двигателя и ведущих колес, причем на неограниченный срок и без усилий со стороны водителя (по сравнению со сцеплением).

Схема работы механической коробки передач. 1 - первичный вал; 2 - рычаг переключения передач; 3 - механизм переключения передач; 4 - вторичный вал; 5 - сливная пробка; 6 - промежуточный вал; 7 - картер коробки передач

Механическая коробка передач состоит из:

· картера,

· первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями,

· дополнительного вала и шестерни заднего хода

· синхронизаторов,

· механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами

· рычага переключения.

Картер содержит в себе все основные узлы и детали коробки передач. Он крепится к картеру сцепления, который, в свою очередь, закреплен на двигателе. Так как при работе, шестерни коробки передач испытывают большие нагрузки, то они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом (в некоторых моделях автомобилей применяется моторное масло).

Валы коробки передач вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона автомобиля. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает передачи от самопроизвольного выключения.

Как же происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах? Давайте с этим разберемся на примере.

Раздаточная коробка

Раздаточная коробка является неотъемлемым атрибутом автомобиля, оборудованного системой полного привода. Раздаточная коробка имеет следующее предназначение:

1. распределяет крутящий момент по осям автомобиля;

2. увеличивает крутящий момент при движении по плохим дорогам и бездорожью.

Конструкция раздаточной коробки различается в зависимости от вида системы полного привода.

Карданная передача

С помощью карданной передачи на заднеприводных автомобилях осуществляется передача крутящего момента от вторичного вала КПП к главной передаче под изменяющимся углом.

Иначе говоря, карданная передача предназначена для передачи крутящего момента между агрегатами, оси валов которых не совпадают и могут изменять свое положение относительно друг друга при движении автомобиля.

Карданная передача состоит из следующих основных элементов (рис. 4.7):

· переднего и заднего валов;

· промежуточной опоры с подшипником;

· шарниров с вилками;

· крестовин;

· шлицевого соединения;

· эластичной муфты.

Механизм шарниров с вилками и крестовинами обеспечивает передачу крутящего момента под изменяющимся углом.

У заднеприводного легкового автомобиля задний мост с установленными колесами связывается с кузовом не жестко. С другой стороны, к кузову очень прочно и неподвижно крепятся двигатель, коробка переключения передач, а также передний вал карданной передачи.

Если дорога ухабистая, то при движении автомобиль периодически подпрыгивает на неровностях. При этом кузов машины относительно заднего моста перемещается по вертикали -- то вверх, то вниз, в результате чего постоянно изменяется угол между передним валом карданной передачи и главной передачей, которая расположена в заднем мосту автомобиля.

Однако крутящий момент передается именно в «играющее» место, и этот процесс должен быть постоянным и равномерным. Само собой, задний вал карданной передачи не может и не должен быть жестким. Именно поэтому он имеет два шарнира, с помощью которых крутящий момент ровно и спокойно передается от КПП к главной передаче даже тогда, когда автомобиль прыгает на ухабах.

С помощью шлицевого соединения осуществляется компенсирование линейного перемещения карданной передачи относительно кузова машины при каждом изменении угла передачи крутящего момента.

Что касается эластичной муфты, то она компенсирует резкую и неаккуратную работу с педалью сцепления, поглощая проходящую по трансмиссии автомобиля ударную волну.

Карданная передача:

1 -- удлинитель картера коробки передач; 2 -- вторичный вал коробки передач; 3, 6 -- грязеотражатели; 4, 5 -- резиновые сальники; 7 -- скользящая вилка; 8 -- балансировочная пластина; 9 -- трубчатый карданный вал; 10 -- вилка простого кардана; 11 -- вилка с фланцем; 12 -- соединительный болт; 13 -- фланец ведущей шестерни главной передачи; 14 -- пружинная шайба; 15 -- гайка; 16 -- картер главной передачи; 17 -- предохранительный клапан крестовины кардана

Главная передача и Дифференциал

Главная передача автомобиля предназначена для увеличения крутящего момента и передачи его на полуоси колес под углом 900

Схема работы главной передачи автомобиля 1 - фланец; 2 - вал ведущей шестерни; 3 - ведущая шестерня; 4 - ведомая шестерня; 5 - ведущие (задние) колеса; 6 - полуоси; 7 - картер главной передачи

двигатель автомобиль передача дифференциал

Главная передача состоит из:

· ведущей шестерни,

· ведомой шестерни.

Крутящий момент от коленчатого вала двигателя через сцепление, коробку передач и карданную передачу передается на пару косозубых шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении.

На рисунке оба колеса будут вращаться с одинаковой угловой скоростью. Но ведь в этом случае поворот автомобиля невозможен, так как колеса должны пройти неодинаковое расстояние при этом маневре!

Если взять игрушечную машинку, у которой задние колеса связаны между собой жесткой осью, и немного покатать ее по полу, то паркет в вашем доме может заметно пострадать. При каждом повороте автомобильчика, одно из его колес обязательно будет проскальзывать, и оставлять за собой черный след.

Давайте посмотрим на следы, оставленные на повороте мокрыми колесами любого реального автомобиля. Рассматривая эти следы заинтересованно, можно увидеть, что внешнее от центра поворота колесо проходит путь значительно больший, чем внутреннее.

Если бы каждому колесу передавалось одинаковое количество оборотов, то поворот автомобиля, без черных следов на «паркете», был бы невозможен. Следовательно, настоящий автомобиль, в отличие от игрушечного, имеет некий механизм, позволяющий ему делать повороты без «черчения» резиной колес по асфальту. И этот механизм называется - дифференциалом.

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между полуосями ведущих колес при повороте автомобиля и при движении по неровностям дороги. Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной угловой скоростью и проходить неодинаковый путь без проскальзывания относительно покрытия дороги.

Иными словами 100% крутящего момента, который приходит на дифференциал, могут распределяться между ведущими колесами как 50 х 50, так и в другой пропорции (например, 60 х 40). К сожалению, пропорция может быть и 100 х 0. Это означает, что одно из колес стоит на месте (в яме), а другое в это время буксует (по сырой земле, глине, снегу).

Что поделаешь! Ничто не бывает абсолютно правильным и идеальным, зато данная конструкция позволяет автомобилю поворачивать без заноса, а водителю не менять каждый день напрочь изношенные шины.

Главная передача с дифференциалом 1 - полуоси; 2 - ведомая шестерня; 3 - ведущая шестерня; 4 - шестерни полуосей; 5 - шестерни-сателлиты

Конструктивно дифференциал выполнен в одном узле вместе с главной передачей (рис. 38) и состоит из:

· двух шестерен полуосей,

· двух шестерен сателлитов.

Размещено на Allbest.ru