Роботозированная коробка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

История автомобилестроения

Даймлер и Бенц - основоположники автомобилестроения. В конце XIX века появилось раньше не известное средство передвижения - автомобиль. Этому изобретению в последствие предстояло стать самым популярным и незаменимым видом транспорта.

А началось всё в Германии в 1885 году, когда Карл Бенц (1848-1929) построил первую трёхколёсную «повозку с двигателем внутреннего сгорания». Примерно в тоже время Готлиб Даймлер (1834-1900) сконструировал первый мотоцикл, а через год повозку с мотором. Это и были прапрадедушки современных автомобилей.

Промышленное производство автомобиля (в современном понимании этого слова) было начато в 1890 году.

В 1901 году Карл Бенц создал первые четырёхколесные автомобили. Эти автомобили были довольно легки и доступны в техническом обслуживании, ремонте и отличались долговечностью. Позднее появилась и модификация с двухцилиндровым двигателем.

В 1909 году у фирмы появились проблемы и Бенц предложил использовать четырехцилиндровый рядный двигатель. После запуска в производство модели с новым двигателем дела компании медленно начали поправляется.

В отличие от Бенца, Даймлер не рвался вперед. Со своим партнёрам Вильгельмом Майбахом (1846-1929) в 1889 году построил свой первый функциональный автомобиль «Daimler», запустив его в производство в 1895 году. Одновременно с выпуском автомобиля компания широко лицензировала свои двигатели, тем самым заложив фундамент для выпуска таких моделей, как французские «Panhard» и «Peugeot». Через год был построен гоночный автомобиль мощностью 24 л.с., который, благодаря заложенным в него новинкам развивал скорость более 80,5 км/час.

Но «Daimler-Benz» был очень большим и неуклюжим и из-зи этого совладелец фирмы Эмиль Еллинек заявил о необходимости создания более легкого по весу и послушного в управлении автомобиля. Он начал тщательным изучать рынок, и нашел много желающих иметь такой автомобиль. Так на свет появилась известная ныне модель, названная в честь его дочери, Мерседес. Она вышла в свет в конце 1900 года и стала, прототипом современного автомобиля. С этого времени все модели «Daimler» стали называться «Mercedes».

Техническая инициатива - в руках Франции.

В то время как в Германии Бенц переживал кризис, а Даймлер стремился к совершенствованию своих моделей, Франция вступила в эстафету технической инициативы. Одним из фаворитов этой гонки была фирма «Panhard et Levassor», которая специализировалась на выпуске ленточных пил и деревообрабатывающих станков. В 1890 году она начала производство двухцилиндрового V-образного двигателя «Daimler» и в тоже время выпустила два «автомобиля», в каждом из которых использовался двигатель «Daimler», который был установленный в середине кузова. Через год появился еще один автомобиль с вертикальным двигателем, но расположенным уже спереди.

В 1891 году «Panhard» заложил основу конструкции легкого автомобиля. Автомобиль Panhard в своем первом воплощении был трудноуправляемым, в сравнении с автомобилем «Benz», но зато у него был потенциал для бесконечного совершенствования.

Практически в то же время граф Де Дион (1856-1946) начинает сотрудничать с инженером Жоржем Бутоном (1847-1938). В результате появилась фирма «De Dion-Bouton». В 1885 году был ими сконструирован двигатель мощностью 0,5 л.с., чем был внесён существенный вклад в создание легкового автомобиля: это был первый двигатель, работающий в режиме 1500 об./мин., но способный работать и на 3000 об./мин., при этом не разваливаясь на части.

Со временем мощность этого двигателя возрастала: от 0,75 л.с. до 2,75 л.с. Двигатель «De Dion-Bouton» стал отцом сотни различных модификаций, а они стали в последствии весьма известным автомобилям.

Британия: от «Lanchester» до «Rolls-Royce»

В начале гонки автомобилестроения Англия оставалась позади Германии и Франции по производству легковых автомобилей. Первый автомобиль, созданный англичанами, был выпущен в 1897 году. Это была всего-навсего копия модели «Panhard et Levassor», оснащенная двигателем «Daimler.

Самый необыкновенный из всех английских автомобильных инженеров, Фредерик Уильям Ланчестер (1868-1946) имел своеобразный подход к вопросам конструирования автомобиля.

Первый «Lanchester» был сконструирован в 1895-1896 годах и был не похож ни на один автомобиль. Однако его промышленное производство началось в конце 1900 года.

В 1906 году был создан шестицилиндровый автомобиль модели «Rolls-Royce 40/50», именуемый чаще «Silver Ghost». Этот автомобиль стал звездным часом его конструктора Генри Ройса (1863-1933). Удивительной изысканный, элегантный, но не слишком дорогой, он выделялся среди других марок благодаря техническим решениям и высокому качеству материалов и сборки. Механические детали этой модели удивляют своей долговечностью, а надежность - считалась легендарной. Выпуск «Rolls-Royce 40/50» продолжался почти двадцать лет. Автомобили марки «Rolls-Royce» и сегодня считаются самыми величественными.

Автомобиль не роскошь, а средство передвижения

Пора рождения и юности автомобилестроения прошла, автомобиль стал активнее внедряться в повседневную жизнь, становиться не просто игрушкой богатых людей, а именно предметом потребления. Наиболее заметно это происходило в США.

Начало этого процесса было положено компанией «Oldsmobile» в 1901 году, создавшей и запустившей в производство маленький двухместный кабриолет

«American Curved Dash». Этот автомобиль стал ярким образцом автомобиля для широкого круга людей. К 1903 году количество автомашин, построенных фирмой «Oldsmobile «, составило примерно 3000 штук, а спустя ещё два года их число перевалило за 5000 рубеж.

Благодаря опыту промышленного производства машин, сделалось возможным появление на рынке модели «Т». В 1908 году, Генри Форд (1886-1947) сконструировал эту легендарную машину. Именно ей отдавали предпочтение за надежность, простоту и отсутствие изысков в управлении.

1. Теоретическая часть

1.1 Назначение роботизированной коробки передач

Роботизированная коробка передач (другое наименование - автоматизированная коробка передач, обиходное название - коробка-робот) представляет собой механическую коробку передач, в которой функции выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Автоматизация данных функций стала возможной за счет применения в управлении коробкой электронных компонентов.

Роботизированная коробка передач сочетает в себе комфорт автоматической коробки передач, надежность и топливную экономичность механической коробки передач. При этом «робот» в большинстве своем значительно дешевле классической АКПП.

В настоящее время практически все ведущие автопроизводители оснащают свои автомобили роботизированными коробками передач. Все коробки имеют свои запатентованные названия и различаются по конструкции. Вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство роботизированной коробки передач:

сцепление;

механическая коробка передач;

привод сцепления и передач;

система управления.

Коробки-роботы могут иметь электрический или гидравлический привод сцепления и передач. В электрическом приводе исполнительными органами являются сервомеханизмы (электродвигатели). Гидравлический привод осуществляется с помощью гидроцилиндров. В зависимости от типа привода роботизированные коробки передач разделяются на два вида:

собственно роботизированные коробки передач (электропривод);

секвентальные коробки передач (гидропривод).

Название «секвентальная» коробка получила от sequensum - последовательность. Несмотря на данное деление, во многих источниках информации коробки передач носят одно общее название - роботизированные.

Электрический привод сцепления и передач имеют следующие конструкции коробок:

Easytronic от Opel;

MultiMode от Toyota.

Значительно больше конструкций «роботов» имеют гидравлический привод:

SMG, DCT M Drivelogic от BMW;

DSG от Volkswagen;

S-Tronic от Audi;

Senso Drive от Citroen;

2-Tronic от Peugeot;

Dualogic от Fiat.

Система управления роботизированной коробкой передач включает следующие конструктивные элементы:

входные датчики;

электронный блок управления;

исполнительные механизмы коробки передач.

В роботизированных коробках с гидравлическим приводом в систему управления также включен гидравлический блок управления, который обеспечивает непосредственное управление гидроцилиндрами и давлением в системе.

Принцип работы роботизированной коробки передач заключается в следующем. На основании сигналов входных датчиков электронный блок управления формирует алгоритм управления коробкой в зависимости от внешних условий и реализует его через исполнительные механизмы.

На всех роботизированных коробках предусмотрен режим ручного переключения передач, аналогичный функции Tiptronic.

Основным недостатком роботизированных коробок передач является большое время переключения передач (до 2 с), что приводит к провалам и рывкам в динамике автомобиля и снижает комфорт от управления транспортным средством. Решение указанной проблемы было найдено в применении коробки передач с двумя сцеплениями, что обеспечило переключение передач без разрыва потока мощности.

Данное техническое решение реализовано в коробках DSG, S-Tronic (время переключения передач 0,03-0,04 с), а также коробках SMG и DCT M Drivelogic (время переключение передач 0,01 с), устанавливаемых на спортивные автомобили фирмы BMW.

В настоящее время самыми распространенными и технически совершенными являются роботизированные коробки передач DSG и S-Tronic. Коробка S-Tronic является аналогом коробки DSG, но в отличие от нее устанавливается на задне- и полноприводные автомобили.

На автоматизированных коробках SMG и DCT M Drivelogic в системе управления реализуется функция Drivelogic, которая предполагает одиннадцать программ переключения передач. Шесть программ выполняются в режиме ручного переключения, а пять являются автоматизированными программами переключения передач. Данная функция позволяет адаптировать смену передач под стиль вождения конкретного человека. По сути, данные коробки являются адаптивными коробками передач.

1.2 Устройство роботизированной коробки передач

Роботизированная коробка передач DSG (Direct Shift Gearbox) является в настоящее время самой совершенной автоматизированной коробкой, устанавливаемой на массовые модели легковых автомобилей.

Коробка DSG обеспечивает переключение передач без разрыва потока мощности, что значительно повышает ее потребительские качества по сравнению с другими «роботами».

Непрерывная передача крутящего момента от двигателя к ведущим колесам достигнута за счет применения двух сцеплений и соответствующих им двух рядов передач. Коробка передач DSG имеет шестиступенчатую и семиступенчатую конструкции. Семиступенчатая коробка (крутящий момент до 250 нм) устанавливается на легковые автомобили B, C и некоторые модели D класса. Шестиступенчатая коробка передач передает крутящий момент до 350 нм и устанавливается на более мощных машинах.

Рисунок 1 - Коробка передач DSG имеет следующее устройство

· двойное сцепление;

· первый ряд передач;

· второй ряд передач;

· главная передача;

· дифференциал;

· система управления коробкой передач;

· корпус (картер) коробки.



Рисунок 2 - Схема роботизированной коробки передач DSG: 1 - двухмассовый маховик; 2 - первая фрикционная муфта; 3 - вторая фрикционная муфта; 4 - ведомая шестерня главной передачи; 5 - ведомая шестерня 2 передачи; 6 - первичный вал второго ряда; 7 - ведомая шестерня 4 передачи; 8 - ведомая шестерня 3 передачи; 9 - ведомая шестерня 1 передачи; 10 - вторичный вал 1; 11 - вал масляного насоса; 12 - масляный насос; 13 - вторичный вал 2; 14 - ведомая шестерня 5 передачи; 15 - ведомая шестерня 6 передачи; 16 - ось шестерни заднего хода; 17 - шестерня заднего хода; 18 - первичный вал первого ряда; 19 - сдвоенное сцепление

Двойное сцепление обеспечивает передачу крутящего момента на первый и второй ряды передач. Сцепление включает ведущий диск, соединенный через входную ступицу с маховиком, и две фрикционные многодисковые муфты, связанные через главную ступицу с рядами передач.

На шестиступенчатой коробке передач двойное сцепление «мокрого» типа, т.е. постоянно находится в масле. Семиступенчатая коробка имеет сухое сцепление, что позволяет значительно уменьшить объем заправляемого масла (с 6.5 л до 1.7 л), снизить энергозатраты и повысить топливную экономичность двигателя. С этой же целью на семиступенчатой коробке масляный насос с гидравлическим приводом заменен на более экономичный электрический насос.

Первый ряд коробки обеспечивает работу нечетных передач и заднего хода, второй ряд отвечает за четные передачи. Каждый из рядов передач представляет собой первичный и вторичный валы с блоками шестерен. Первичные валы расположены соосно, при этом первичный вал второго ряда выполнен полым и надет на первичный вал первого ряда.

Шестерни на первичных валах имеют жесткое соединение с валом. Шестерни вторичных валов вращаются свободно. При этом шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении. Между шестернями вторичного вала расположены муфты синхронизаторов, которые осуществляют включение конкретной передачи. Для выполнения реверсивного движения в коробке передач предусмотрен промежуточный вал с шестерней заднего хода. На вторичных валах также расположены ведущие шестерни главной передачи.

Для управления сцеплением и переключения передач предназначена система управления коробкой передач. Система управления включает:

· входные датчики;

· электронный блок управления;

· электрогидравлический блок управления;

· исполнительные механизмы.

Электронный и электрогидравлический блоки управления, а также практически все входные датчики, объединены в единый модуль, имеющий название Mechatronic. Модуль управления располагается непосредственно в картере коробки передач.

Входные датчики отслеживают частоту вращения на входе и выходе коробки передач, давление и температуру масла, а также положение вилок включения передач. Электронный блок управления на основании сигналов датчиков реализует, заложенный в него, алгоритм управления коробкой передач.

Электрогидравлический блок управления обеспечивает работу гидравлического контура управления коробкой передач. В него входят следующие элементы:

· золотники-распределители;

· электромагнитные клапана;

· клапана регулирования давления;

· мультиплексор.

Золотники-распределители приводятся в действие рычагом селектора. Электромагнитные клапаны осуществляют переключение передач. Клапаны регулирования давления обеспечивают работу фрикционных муфт. Электромагнитные клапаны и клапаны регулирования давления являются исполнительными механизмами системы управления коробкой передач.

В коробке применено устройство мультиплексор, которое позволяет управлять восьмью гидроцилиндрами переключения передач только с помощью четырех электромагнитных клапанов. В исходном положении мультиплексора работают одни гидроцилиндры, в рабочем - другие, при этом в обоих режимах общие электромагнитные клапаны.

1.3 Работа роботизированной КПП

Чтоб ответить на поставленный вопрос, сначала нужно вспомнить, как работает обыкновенная механическая коробка передач. В основе классической «механики» лежат два вала - ведущий и ведомый. На первый вал передается крутящий момент двигателя, а со вторичного он поступает на ведущие колеса. И на первичный, и на вторичный валы насажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном валу шестерни закреплены жёстко, а на вторичном свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни свободно прокручиваются на валу, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель и отсоединяет первичный вал от двигателя. После этого, с помощью рычага коробки передач через систему тяг на вторичном валу перемещаются синхронизаторы - устройства, которые блокируют на валу вторичную шестерню нужной вам передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него - на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два отдельных, распределяя шестерни между ними.

Рисунок 3 - Схема работы системы SensoDrive

Принцип работы «робота» точно такой же, только смыканием / размыканием сцепления и выбором передач в нем занимаются сервоприводы, или актюаторы. Как правило, это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Хотя, в природе встречаются и гидравлические актюаторы.

Управления актюаторами осуществляется специальным электронным блоком. Как только поступает команда на переключение, первый сервопривод выжимает сцепление, а второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый не торопясь отпускает сцепление. После этого педаль сцепления в салоне больше не нужна - при поступлении команды электроника сделает всю черную работу. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном - приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Рисунок 4 - Вверху - серийный Easytronic (Opel Corsa), внизу - рисунок разработки Ricardo

Фирма Ricardo предложила заменить раздельные актюаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электромагнитным актюатором. Благодаря этому была решена и такая проблема, как неспособность «робота» передавать большой крутящий момент. Вверху - серийный Easytronic (Opel Corsa), внизу - рисунок разработки Ricardo.

Главная проблема роботизированной коробки передач - отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек однозначно чувствует момент смыкания дисков, и может быстро переключить скорость. А вот электроника не наделена таким большим количеством чувствительных устройств, поэтому действует она осторожнее. «Робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения, из-за чего водитель ощущает определенный дискомфорт. Всем, у кого стоят коробки-роботы, знакома такая вещь, как «тугодумство» робота. Что поделаешь, человек создал машину, поэтому до многих человеческих способностей ей далеко.

Рисунок 5 - Роботизированная коробка AMG Speedshift

Роботизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новейший SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат» 7G-Tronic. Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актюаторов время переключения составляет 0,1 с.

Отличным решением проблемы стала трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). В свое время мы писали о ней, рассматривая вариант DSG от Volkswagen, поэтому останавливаться на подробном описании не будем. Преимущество коробки такого типа в том, что включены две передачи сразу, однако заклинивания не происходит, - ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого разомкнуто. Хочется добавить, что серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд, а Ferrari Enzo - за 150. Чувствуете разницу?

Коробки DCT сейчас стоят и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Даже производители спорткаров начинают задумываться об установке подобных коробок. К примеру, Porsche. Даже на Bugatti Veyron стоит коробка DCT, что уже говорит о многом. Скорее всего, в будущем всем нам придется попрощаться с третьей педалью, и даже самые маститые производители спорткаров ничего не смогут поделать. Потребитель выбирает то, что удобнее.

2. Технологическая часть

2.1 Техническое обслуживание роботизированной КПП

роботизированный передача электрогидравлический коробка

При сервисе 2:

- проверьте исправность троса крана управления делителем, устраните обнаруженные неисправности;

- проверьте внешним осмотром отсутствие подтекания масла через манжету ведомого вала и уплотнительные прокладки;

- отрегулируйте зазор между упором и ограничителем штока клапана включения делителя передач;

- смажьте опоры передней и промежуточной тяг дистанционного привода управления коробкой передач через технологическую пресс-масленку до выдавливания свежей смазки;

- очистите от грязи сапуны;

- проверьте уровень масла в картере коробки передач.

Для регулирования зазора между упором и штоком клапана включения делителя необходимо:

- проверить регулировку привода выключения сцепления и при необходимости отрегулировать (как указано в соответствующем разделе);

- расстопорить и отвернуть гайки упора;

- установить упор, обеспечив зазор между упором и штоком 20,5+0,5 мм (не нажимая на педаль сцепления)

- законтрить гайки замковыми шайбами.

Для проверки уровня масла в картере коробки передач выверните пробку из маслозаливной горловины, вытрите насухо указатель и вставьте его в заливное отверстие до упора пробки в резьбу, не заворачивая, как указано на рис. 142.



Рисунок 6 - Клапан включения делителя передач: 1 - корпус пружины клапана; 2 - прокладка; 3 - пружина впускного клапана; 4 - корпус клапана; 5 - сапун; 6 - прокладка уплотнительная; 7 - крышка клапана; 8 - шток клапана; 9 - пылепредохранитель штока; 10 - ограничитель штока; 11 - шплинт разводной; 12 - кольцо уплотнительное; 13 - шайба упорная; 14 - пружина штока; 15 - клапан впускной

Рисунок 7 - Положение указателя уровня масла при замере: 1 - указатель уровня масла с пробкой; 2 - картер коробки передач

При сервисе С:

- закрепите рычаги тяг дистанционного привода управления коробкой передач;

- закрепите фланец ведомого вала коробки передач;

- смените масло в картере коробки передач;

- смажьте трос крана управления делителем.

Для смены масла в коробке передач слейте масло в горячем состоянии через два (для коробки передач модели 14) или три (для коробки передач модели 15) сливных отверстия, вывернув пробки, расположенные в нижней части картера коробки передач и в нижней части картера делителя передач. Очистите магниты сливных пробок от грязи и металлических частиц. Промойте картеры коробки и делителя моторным маслом. Для этого: залейте масло в коробку передач (8,5 л для коробки передач модели 14 и 12 л для коробки передач модели 15), прокрутите ее двигателем при нейтральном положении рычага переключения передач в течение 10 мин, слейте моторное масло из коробки передач и делителя, вверните сливные пробки и залейте основную смазку ТСп-15К до верхней метки указателя уровня. Прокрутите коробку передач двигателем при нейтральном положении рычага переключения передач в течение 3…5 мин. Замерьте уровень масла и при необходимости долейте.

Рисунок 8 - Редукционный клапан

Редукционный клапан: 1 - корпус пружины; 2 - пружина впускного клапана; 3 - прокладка; 4 - клапан впускной; 5 - шток впускного клапана; 6 - корпус; 7 - гайка накидная; 8 - мембрана; 9 - шайба; 10 - крышка корпуса; 11 - пружина уравновешивающая; 12 - пробка; 13 - шайба регулировочная

Неисправности узлов и агрегатов КПП и их устранение

Таблица 1 - Неисправности узлов и агрегатов КПП и их устранение

Причина неисправности	Способ устранения
1) шум в коробке передач (шум уменьшается или исчезает, если выжать сцепление)
Недостаточный уровень масла в картере коробки передач	Проверьте уровень, при необходимости долейте масло. Проверьте, нет ли течи. Продуйте сапун
Низкое качество масла. В масло попала вода (при попадании воды в масло образуется эмульсия белесоватого цвета, ее можно увидеть на щупе)	Замените масло. Броды и глубокие лужи переезжайте осторожно. Установите брызговик двигателя, наденьте трубку на сапун коробки передач и выведите ее наверх, в защищенное от брызг место
Износ или повреждение подшипников, зубьев шестерен	Замените изношенные подшипники, шестерни
2) передачи включаются с трудом, посторонние шумы отсутствуют
Деформирована тяга привода механизма переключения передач	Выправьте или замените тягу
Ослабли винты крепления шарнира или рычага штока выбора передач	Затяните винты (можно на анаэробном герметике для резьб)
Поломка пластмассовых деталей механизма переключения	Замените детали
Неправильная регулировка привода	Отрегулируйте привод
Сломаны пружины механизма выбора передач, деформированы его детали	Замените пружины, выправьте деформированные детали или замените механизм в сборе
Ослабление посадок вилок переключения передач на штоке	Подтянуть фиксаторы вилок на штоках
Не затянуты гайки валов коробки передач	Затяните гайки
3) передачи самопроизвольно выключаются
Повреждение или износ шлицев на муфте, шестерне или ступице синхронизатора	Замените дефектные детали
Неправильная регулировка привода	Отрегулируйте привод
Ослабли пружины в механизме выбора передач, изношены штоки	Замените изношенные детали
Не затянуты гайки валов коробки передач	Затяните гайки
Потеряли упругость или разрушились опоры силового агрегата	Замените опоры
Шум, треск, визг шестерен в момент включения передачи
Нет масла в картере коробки передач	Долейте масло. Проверьте, нет ли течи. Продуйте сапун
Повреждены подшипники, зубья шестерен	Замените подшипники, шестерни
Износ кольца синхронизатора включаемой передачи	Замените кольцо
4) шум главной передачи (шум со стороны коробки передач только при движении автомобиля)
Износ или разрушение подшипников	Замените разрушенные и изношенные подшипники (даже при минимальном износе). Отрегулируйте предварительный натяг подшипников коробки дифференциала
Увеличен зазор в зацеплении шестерен главной передачи, изношены их зубья	Изношенные шестерни замените
5) утечка масла
Износ сальников: первичного вала, ШРУСов, штока выбора передач, износ уплотнителя вала привода спидометра	Замените сальники. Продуйте сапун коробки передач
Сильный износ, забоины на поверхностях валов, по которым работают сальники	Небольшие повреждения зачистите мелкозернистой шкуркой и заполируйте. Устанавливая новый сальник, можно немного недопрессовать его, не допуская перекоса (при необходимости подложив дистанционные прокладки толщиной до 1 мм), чтобы кромка сальника работала по неизношенной части вала. При значительных повреждениях - замените валы и сальники
Большой люфт первичного вала коробки передач	Проверьте состояние подшипников вала, их посадочных поверхностей, затяжку гайки. Изношенные детали замените
Ослабло крепление картера сцепления и крышки коробки передач, повреждена прокладка между их сопрягающимися поверхностями	Подтяните резьбовые соединения. Замените прокладку
Неплотно завернуты сливная пробка, датчик заднего хода	Подтяните сливную пробку, датчик

Почти все они выявляются при движении автомобиля в следующих режимах:

1. На прямой передаче - в натяг, когда зубья шестерен работают с полной нагрузкой при движении автомобиля вперед (по переднему ходу).

2. Накат (выбег) с выключенной коробкой передач, когда шестерни главной передачи могут работать на переднем и заднем ходу с минимальной нагрузкой.

3. Накат с торможением двигателя, когда зубья шестерен главной передачи работают на заднем ходу с повышенной нагрузкой.

На переменных режимах движения могут быть выявлены недостатки в работе всей трансмиссии.

В случае частичной или полной разборки главной передачи рекомендуется проверять состояние и размеры рабочих поверхностей сопрягаемых узлов и деталей для определения степени их износа и возможности дальнейшей эксплуатации.

Снятие коробки передач

- Установите автомобиль на подъемник или смотровую канаву.

- Поднимите капот двигателя и зафиксируйте его в этом положении.

- Отсоедините провода от аккумуляторной батареи, от тягового реле стартера и от датчика верхней мертвой точки.

- Отсоедините трос привода спидометра от корпуса привода спидометра, отвернув для этого накидную гайку.

- Отсоедините провод «массы» от картера сцепления.

- Отсоедините датчик верхней мертвой точки от картера сцепления.

- Отсоедините трос от вилки выключения сцепления, отвернув для этого гайки с нижнего наконечника троса.

- Отверните два верхних болта крепления картера сцепления к блоку двигателя и верхнюю гайку крепления стартера, закрепите на левой шпильке крепления выпускного коллектора двигателя скобу для подъема силового агрегата.

- Установите на водосточные желоба поперечину 67.7820.9514 для поддержания двигателя и зацепите ее крючком за скобу, установленную на шпильке выпускного коллектора. При отсутствии поперечины вывесите силовой агрегат талью.

- Снимите брызговик двигателя и нижнюю крышку картера сцепления.

- Слейте масло из коробки передач.

- Отсоедините провода от выключателя света заднего хода.

- Ослабьте хомут и отсоедините тягу от шарнира штока выбора передач.

Рисунок 9

- Отверните гайку шпильки крепления коробки передач к двигателю.

- Отсоедините шаровые шарниры рычагов подвески от поворотных кулаков.

- Используя съемник 67.7801.9524 или резко ударив по корпусу внутреннего шарнира молотком через выколотку, выбейте один шарнир из полуосевой шестерни, затем зафиксируйте полуосевую шестерню технологической оправкой или заглушкой, применяемой при транспортировке дифференциала (иначе незафиксированная полуосевая шестерня может выпасть в картер коробки передач).

- Выбейте второй шарнир.

- Отведите в стороны валы приводов колес. В случае затруднений в разъединении привода колеса с полуосевой шестерней на автомобиле, снимите коробку передач в сборе с приводом колеса и на верстаке, используя тот же съемник, выпрессуйте шарнир из полуосевой шестерни.

- Отверните с левой стороны три гайки шпилек крепления коробки передач к кронштейну подвески силового агрегата, а затем гайку с болта крепления самого кронштейна. Сняв кронштейн со шпилек коробки передач, выньте кронштейн подвески из проушин лонжерона кузова.

- Отверните болты крепления задней опоры подвески силового агрегата.

- Отверните нижний болт крепления стартера и снимите его.

- Установите под коробку передач специальную подставку с гидравлическим подъемником.

- Слегка опустите двигатель, удлинив поддерживающую тягу поперечины или опустив таль, отверните нижний болт крепления картера к блоку двигателя и сместите от двигателя коробку передач в сборе с картером сцепления, чтобы разъединить вал коробки передач и ведомый диск сцепления.

- Снимите коробку передач.

При снятии или установке коробки передач не опирайте первичный вал коробки на лепестки нажимной пружины, чтобы не повредить их.

Разборка коробки передач

Рисунок 10

- Вымойте коробку передач снаружи, не допуская попадания воды в картер, и установите ее на стенд для разборки.

- Снимите кронштейн подвески силового агрегата и кронштейн крепления троса выключения сцепления.

- Отвернув гайки, снимите заднюю крышку картера коробки передач и уплотнительную прокладку.

- Снимите установочные кольца с подшипников первичного и вторичного валов.

- Снимите крышку фиксаторов и выньте из гнезд пружины и шарики фиксаторов. Отверните пробку и выньте детали фиксатора вилки заднего хода.

- Отверните болт и гайки крепления картера коробки передач к картеру сцепления и снимите картер со шпилек.

Рисунок 11

- Отвернув болты крепления вилок на штоках переключения передач, снимите штоки и вилки.

- Выньте ось и снимите промежуточную шестерню заднего хода.

- Выньте одновременно первичный и вторичный валы из роликовых подшипников картера сцепления, а затем снимите дифференциал.

 

Рисунок 12

- Выпрессуйте наружные кольца подшипников валов и дифференциала из картера сцепления, используя съемники 67.7801.9529 и 67.7801.9530.

- Отверните болты крепления механизма выбора передач и снимите его.

Рисунок 13

- Отверните винт крепления рычага выбора передач, снимите его со штока, а шток выньте из картера сцепления.

Рисунок 14

Без необходимости не снимайте со штока выбора передач шарнир и рычаг выбора передач, так как конические винты их крепления установлены на специальном клее.

- При необходимости разборки вторичного вала, зажмите его в тисках с накладками из мягкого материала, расчеканьте, а затем отверните гайку и универсальным съемником спрессуйте шариковый подшипник с вала. Аналогично снимается подшипник с первичного вала. Затем снимите с вторичного вала ведомые шестерни IV, III, II и I передач и детали синхронизаторов в порядке, указанном на рисунке. Снимите стопорное кольцо муфты синхронизатора I и II передач. Ступицу муфт синхронизаторов спрессуйте на прессе или съемником А.40005/1/6.

Рисунок 15

Без необходимости не спрессовывайте ступицы синхронизаторов с вала, чтобы не уменьшить натяг в шлицевом соединении.

Разборка дифференциала

- При необходимости замены ведомой шестерни, отверните болты ее крепления и спрессуйте шестерню с коробки дифференциала.

Рисунок 16

- Снимите стопорное кольцо с оси сателлитов и выпрессуйте ось.

Рисунок 17

- Выньте из коробки дифференциала полуосевые шестерни и сателлиты.

- Если необходимо, то спрессуйте подшипники с коробки дифференциала, используя упор 67.7853.9582 и универсальный съемник.

- При необходимости разберите механизм выбора передач, для чего отверните гайку крепления оси рычага выбора передач и снимите стопорные кольца с оси вилки заднего хода и с оси блокировочных скоб, снимите вилку заднего хода, рычаг выбора передач в сборе с блокировочной скобой, ось рычага и пружину с упорной шайбой.

- При необходимости снимите привод спидометра для чего отверните гайку его крепления и, поддерживая валик ведомой шестерни, выньте привод спидометра.

Проверка технического состояния деталей

Очистка. Перед осмотром очистите детали коробки передач. Щеткой и скребком удалите все отложения и очистите отверстия и шлицы от возможного загрязнения, затем промойте и обдуйте струей сжатого воздуха. Особенно хорошо продуйте подшипники, направляя струю сжатого воздуха так, чтобы не возникло быстрого вращения колец.

Картер сцепления, картер коробки передач, крышка. На картерах коробки передач и сцепления не должно быть трещин, сколов, а на поверхности расточек для подшипников - износа или повреждений. На поверхностях разъема картеров сцепления и коробки передач не должно быть вмятин, рисок и других повреждений, которые могут привести к потере герметичности узла.

Проверьте состояние задней крышки и убедитесь, что сапун находится в работоспособном состоянии, не загрязнен, а поверхность крышки, соприкасающаяся с картером коробки передач, не имеет повреждений. Очистите магнит от частиц износа деталей.

Небольшие повреждения поверхностей устраните шлифовальной шкуркой. При сборке поврежденные места смазывайте герметиком, применяемым для двигателя. Если детали сильно повреждены или изношены - замените их новыми.

Сальники, уплотнительные прокладки. Проверьте сальники и убедитесь, что на рабочих кромках нет неровностей и большого износа. Износ рабочей кромки сальника по ширине допускается не более 1 мм. Вообще, при разборке коробки передач, все сальники и уплотнительные прокладки рекомендуется заменить на новые.

Валы. Проверьте состояние зубьев шестерен первичного и вторичного валов и убедитесь, что зубья не имеют сколов, забоин и сильного износа.

Проверьте состояние посадочных поясков валов, на которых расположены подшипники. На них не должно быть задиров и износа.

Шлицы и канавки валов также не должны иметь вмятин, задиров и износа, чтобы обеспечить безлюфтовую посадку ступиц муфт синхронизаторов. При наличии дефектов, затрудняющих сборку деталей без повреждений - замените вал новым.

Шестерни. На торцах зубьев венца синхронизатора не должно быть значительного смятия или сколов. Пятно контакта между зубьями шестерен в зацеплении должно распространяться на всю рабочую поверхность зубьев; указанная поверхность зубьев не должна иметь износа.

Подшипники. Шариковые, роликовые и игольчатые подшипники должны быть в безукоризненном состоянии. Радиальный зазор шариковых и роликовых подшипников не должен превышать 0.05 мм. На поверхностях шариков, игл и роликов, а также на беговых дорожках колец повреждения не допускаются. Поврежденные подшипники замените новыми, игольчатые - в комплекте.

Штоки, вилки. Деформация вилок, штоков и рычагов выбора и переключения передач не допускается. Штоки должны свободно скользить в отверстиях картера и во втулках.

Ступицы, муфты, блокирующие кольца синхронизаторов. Проверьте, чтобы ступицы синхронизаторов не имели повреждений, особенно на поверхностях скольжения муфт. Особое внимание обратите на состояние торцов зубьев муфт. Не должно быть чрезмерного износа блокирующих колец: при осевом зазоре между торцем блокирующего кольца и торцем зубчатого венца синхронизатора шестерни 0.6 мм и менее замените кольца новыми. Не допускаются повреждения или следы заедания на шариках, пружинах

и сухарях. Возможные неровности, препятствующие свободному скольжению муфт и блокирующих колец, устраните бархатным напильником. Детали, имеющие повреждения и износ, замените новыми.

Дифференциал. Проверьте состояние поверхности оси сателлитов, полуосевых шестерен, сателлитов и соприкасающуюся с ними сферическую поверхность коробки дифференциала. Проверьте состояние посадочных поясков для подшипников на коробке дифференциала.

При незначительных повреждениях поверхностей устраните неровности мелкозернистой шкуркой, а при значительных - замените детали новыми.

Механизм выбора и привод переключения передач. Проверьте состояние рычага выбора передач переднего и заднего хода, упорной втулки и шайбы, осей рычага выбора передач и блокировочных скоб. Изношенные и поврежденные детали замените.

Проверьте состояние штока выбора передач, крепление и состояние рычага выбора передач, состояние сальника и защитного чехла. Изношенные и поврежденные детали замените.

Проверьте посадку рычага переключения передач в шаровой опоре. Рычаг должен свободно поворачиваться в опоре, без заедания и не должен иметь свободного хода. Не должно быть ощутимых люфтов в шарнире, соединяющем рычаг переключения с тягой привода. Не допускается деформация тяги привода и повреждение защитного чехла. Деформированную тягу замените или выправьте.

2.2 Приспособления и инструменты для ремонта

Адаптер для динамометрического ключа

Данный инструмент представляет собой адаптер для динамометрического ключа и применяется при процедурах измерения нагрузки первичного, вторичного валов и вала дифференциала главной передачи.

Специальный адаптер предназначен для заправки масла в АКПП автомобилей Мерседес. Модификация автоматической трансмиссии, под которую разработан адаптер это 722.9. Адаптер оснащен быстроразъемным соединением с клапаном, что позволяет контролировать уровень масла в АКПП. Данный адаптер можно

Рисунок 24 использовать с любой бочкой для заправки трансмиссионной жидкости. В набор также входит специальная оправка для сливной трубки, которая поставляется под оригинальным номером 722 589 03 15 00.

Адаптер используется совместно с динамометрическим ключом при сборке коробки передач MAZDA G35M-R. Оригинальный номер инструмента для ремонта КПП 49 B017102.

Бачок для заправки масла в АКПП

Специальное приспособление VAG1924 для заправки трансмиссионного масла в АКПП автомобилей VAG группы с коробками AG4, 4HP18, 5HP18.

Емкость для замены жидкостей 8.5L

Специальная емкость объемом 8,5 литров предназначена для замены технических жидкостей, например масла автомобильного двигателя. Для работы с данным устройством требуется только подвод сжатого воздуха.

Втулка для монтажа подшипника вала КПП MAZDA

Монтажная втулка 49 727 415 используется для сборки приводного вала КПП MAZDA и представляет собой специальное приспособление. Основное предназначение упростить монтаж и подшипника вала, а также предохранить корпус подшипника от воздействия Рисунок 28 излишнего давления, которое может повредить рабочие поверхности.

Приспособление для сборки фрикционов АКПП

Простое и удобное универсальное приспособление используется для сборки фрикционной муфты АКПП различных автомобилей. Приспособление является универсальным сборочным устройством, так как оснащено различными сборочными элементами (упоры под разный Рисунок 29 диаметр муфт). Следовательно, данное сборочное приспособление для АКПП можно использовать под различные типы автоматических коробок различных производителей.

Спецключ используется для затягивания и отворачивания шлицевой гайки на фланце выходного вала автоматической корбки передач. Применим к АКПП 5HP24/5HP30.

Рисунок 30

2.1 Техника безопасности при выполнении работ

Создание безопасных условий труда должно быть определяющим в любой сфере производственной деятельности человека. И тем более там, где работа связана с повышенной опасностью для здоровья человека.

В России существует государственная система стандартов безопасности труда, устанавливающая общие требования безопасности работ (ГОСТ 12.3.017-85), которые проводятся на автотранспортных предприятиях, станциях ТО и специализированных центрах при всех видах технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР) грузовых и легковых автомобилей, автобусов, тягачей, прицепов и полуприцепов (далее автомобилей), предназначенных для эксплуатации на дорогах общей России.

За обеспечением безопасных условий труда ведут наблюдение прокуратура, госсанинспекция, гортехнадзор, пожарная инспекция и другие службы госудаственного контроля. Ответственность за выполнение всего объема задач по созданию безопасных условий труда возлагается на руководство автотранспортного предприятия в лице директора и главного инженера.

Все лица, поступающие на работу, проходят вводный инструктаж по технике безопасности и производственной санитарии, который является первым этапом обучения технике безопасности на данном предприятии. Вторым этапом обучения является инструктаж на рабочем месте, проводимый с целью усвоения рабочим безопасных приемов труда непосредственно по той специальности и на том рабочем месте, где он должен работать. При выполнении работы повышенной опасности проводятся повторные инструктажи через определенные промежутки времени, но не реже одного раза в 3 месяца.

Дополнительный (внеплановый) инструктаж проводится при нарушении работающим правил и инструкций по технике безопасности, технологической и производственной дисциплины, а также при изменении технологического процесса, вида работ и типа обслуживаемых автомобилей. Все виды инструктажей записываются в специальные журналы, которые хранятся у руководителей предприятия, цеха или производственного участка.

Слесарь по ремонту автомобилей должен уметь оказать первую помощь при несчастных случаях, поражении током до прибытия скорой медицинской помощи или доставки пострадавшего в медицинское учреждение.

К производственному травматизму относятся увечья, ранения, ожоги, повреждения электрическим током, отравления и профессиональные заболевания, связанные с выполнением своих трудовых обязанностей.

Производственный травматизм возникает вследствие недостатков в организации труда, пренебрежения правилами безопасности и отсутствие должного контроля за их выполнением. Наиболее характерными причинами возникновения травматизма является:

Отсутствие или проведенный в недостаточном объеме инструктаж работающего о правилах безопасности труда;

Нарушение технологического процесса;

Неисправности оборудования, приспособлений и инструмента или его не соответствие условиям выполняемых работ;

Отсутствие ограждений, предупреждающих или запрещающих надписей;

Несоответствие выполняемой работе или небрежное использование спецодежды;

Недостаточное освещение;

Низкий уровень технической культуры производства.

Заключение

В этой работе были рассмотрены такие вопросы как назначение, устройство, принцип действия, неисправности, коробки перемены передач. Мы выяснили, что по принципу действия коробки передач могут быть механическими и автоматическими, рассмотрели их отличия.

Мы также выяснили что не все известные моторы требуют применения такого преобразователя на шестеренках. Например, паровая машина и электродвигатель развивают немалый крутящий момент, что называется, «от нуля» - именно поэтому в троллейбусах (как и в паровозах) нет ни третьей педали, ни рычага коробки передач. ДВС для автомобилей - мотор не самый лучший. А поскольку скорой замены ему пока нет, совсем без коробки передач в ближайшие годы обойтись не удастся.

В одном из разделов были рассмотрены основные неисправности коробки передач и способы их устранения.

Данную работу можно использовать при изучении курса автомобилей, как в школе, так и в средних специальных и высших учебных заведениях.

Список литературы

1. Беляев С.В. Моторные масла и смазка двигателей: учебное пособие / Беляев С.В. - Петрозаводск: Петрозаводский гос. ун-т, 1993. - 70 с.

2. Боровских Ю.И. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебник / Ю.И. Боровских, Ю.В. Буралев, К.А. Морозов, В.М. Никифоров, А.И. Фешенко. - М.: Высшая школа; Академия, 1997. - 528 с.

3. Вершигора В.А. Многокрасочный альбом / Вершигора В.А., Игнатов А.П., Новокшенов Н.В. и др. - Третий Рим, 1996. - 90 с.

4. Грамолин А.В. Топливо, масла, смазки, жидкости и материалы для эксплуатации и ремонта автомобилей: учебник / Грамолин А.В., Кузнецов А.С. - М.: Машиностроение, 1995. - 63 с.

5. Калисеким В.С. Учебник водителя автомобиля категории «С»: учебное пособие / Калисеким В.С., Манзон А.И., Начума Г.Е. - Краснодар: Пресс, 2008

6. Карагодин В.И. Слесарь по ремонту автомобилей: практическое пособие / Карагодин В.И., Шестопалов С.К. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1990. - 239 с.

7. Машков Е.А. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей КамАЗ-5320, 53211, 53212, 53213, 5410, 54112, 55111, 55102: иллюстрированное издание / Машков Е.А. - Третий Рим, 1997. - 88 с.

8. Осыков В.В. и др. Устройство и эксплуатация автомобиля КамАЗ-4310: учебное пособие / Осыков В.В., Петриченко И.Я., Алленов Ю.А., Цветков В.Н., Лысов М.А. - М.: Патриот, 1991. - 351 с.

9. Роговцев В.Л. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств: учебник / Роговцев В.Л., Пузанков А.Г., Олфильев В.Д. - М.: Транспорт, 1989. - 432 с.

10. Рудников Ю.М., Засорин Ю.Л., Дагович В.М. Учебник водителя автомобиля категории «D»: учебное пособие / Рудников Ю.М., Засорин Ю.Л., Дагович В.М. - М: Инфра-М, 2007

Размещено на Allbest.ru