Трансмиссия автомобиля

Трансмиссия автомобиля, принципиальные схемы

Трансмиссия автомобиля, принципиальные схемы

Коробка переменных передач, взаимодействуя с другими механизмами и агрегатами, осуществляющими передачу крутящего момента от двигателя автомобиля к его ведущим колесам, составляют один из наиболее важных узлов под названием трансмиссия автомобиля.

Во время движения автомобиля крутящий момент коленчатого вала может достигать 7000 об/мин при том, что ведущие колеса в тот момент вращаются более, чем в четыре раза медленнее и этот показатель постоянно меняется, в зависимости от дорожных условий. Кроме этого, эксплуатация авто подразумевает изменение как скорости движения, так и необходимость выполнять различные маневры, движение задним ходом, останавливаться. Все это было бы выполнять затруднительно без трансмиссии.

На сегодняшний день автомобили оснащаются различными трансмиссиями трех основных компоновок: переднеприводной, заднеприводной и полноприводной.

Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля

Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля

При производстве автомобилей с передним приводом устанавливаются следующие узлы и агрегаты, передающие крутящий момент от коленвала к колесам:

• Сцепление;
• Коробка переменных передач;
• Главная передача;
• Дифференциал;
• Шарнир равных угловых скоростей, вал привода колес.

Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения трансмиссии от двигателя и плавного ее подключения во время начала движения автомобиля или переключения передач.

Коробка переменных передач используется для изменения передаваемого карданному валу крутящего момента о двигателя и тем самым, получения тяговых усилий на ведущих колесах. Также с помощью КПП осуществляется изменение направления ведущих колес и отключение трансмиссии от мотора на длительное время.

Помимо того, что главная передача передает усилие от карданного вала полуосям под прямым углом, с ее помощью происходит уменьшение по отношению к карданному валу числа оборотов ведущих колес. Таким образом, сила тяги на ведущих колесах увеличивается, за счет уменьшения крутящего момента механизмов трансмиссии после главной передачи.

Дифференциал обеспечивает разную скорость вращения правого и левого ведущих колес, с учетом дорожных условий (повороты, неровности и т. д.). К ведущим колесам крутящий момент передается через полуоси от дифференциала посредством полуосевых шестерен. Такие дифференциалы называют межколесными. Другой вид дифференциалов – межосевые, когда они остановлены между разными осями автомобиля.

Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля

Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля

Составными данной трансмиссии (ее еще называют классической) являются:

• Сцепление;
• Коробка переменных передач;
• Карданная передача;
• Главная передача;
• Дифференциал;
• Полуоси.

Как видно, в состав узлов заднеприводной трансмиссии входит карданная передача, которая является промежуточным узлом между выходным валом коробки передач и задним мостом, и служит для передачи крутящего момента, вне зависимости от угла между осями вала коробки передач и главной передачи.

Переднеприводные машины в карданной передаче не нуждаются, т. к. у них все узлы и агрегаты трансмиссии объединены в один общий узел агрегатов под капотом автомобиля. Благодаря тому, что в корпусе коробки передач находится дифференциал с главной передачей, из самого картера КПП выходят валы привода передних ведущих колес.

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля

Схемы трансмиссий машин с полным приводом пестрят большим разнообразием и условно разделяются на три группы:

• Постоянный полный привод. Обязательный атрибут автомобилей с такой схемой трансмиссии – межосевой дифференциал. Автомобильная трансмиссия с передачей мощности на все четыре колеса является эффективной как при создании автомобилей с повышенной проходимостью, так и при улучшении разгона машины. Достижение обоих эффектов возможно, благодаря распределению силы тяги – уменьшение тяги на каждом колесе исключает вероятность пробуксовки.

•  Полный привод, подключаемый вручную, который предусматривает наличие раздаточной коробки, но межосевой дифференциал в большинстве моделей отсутствует. Вся ответственность по распределению крутящего момента между задней и передней осями автомобиля в этой схеме возложена на раздаточную коробку.

• Автоматически подключаемый полный привод присущ автомобилям с передними ведущими колесами, а функции дифференциала выполняет вискомуфта либо фрикционная муфта с электронным управлением. Что касается вискомуфты (вязкостной муфты), передача крутящего момента с ее помощью осуществляется, за счет трения кремнийорганической жидкости между дисками, заключенными в корпусе. Данную муфту могут также, использовать для автоматической блокировки дифференциала, установив ее между осями или встроив непосредственно в корпус дифференциала. При использовании же фрикционных муфт передача крутящего момента осуществляется за счет сжатия пакета дисков и возникающего, вследствие этого, трения.

• Типы мостов.

• Мост — это конструкция, объединяющая колеса одной оси и служащая в качестве поддержки несущей системы транспортного средства (рамы или кузова). Ведущий мост предполагает еще и подвод крутящего момента к колесам. Для этого несущая конструкция дополняется множеством устройств, которые могут монтироваться в виде отдельных агрегатов (что более характерно для автомобилей с независимой подвеской), но чаще всего располагаются внутри балки, являющейся в данном случае основной корпусной деталью.

• Мостами автомобиля называются металлические балки с колесами. Мосты служат для установки колес и поддержания несущей системы автомобиля (рамы, кузова).

• Управляемымназывается мост с ведомыми управляемыми колесами, к которым не подводится крутящий момент двигателя. Управляемыми на большинстве автомобилей являются передние мосты.

  Рис. 1 - Управляемый мост

•  

• Ведущимназывается мост с ведущими колесами, к которым подводится крутящий момент двигателя. На автомобиле ведущими мостами могут быть только передний, только задний, промежуточный (средний) и задний, одновременно все мосты. Наиболее распространены задние ведущие мосты (на автомобилях ограниченной проходимости с колесной формулой 4x2 и предназначенных для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием и сухих грунтовых дорогах).

  Рис. 2 - Ведущий передний мост автомобиля 4x4

•  

• Комбинированным называется мост с ведущими и управляемыми одновременно колесами. Эти мосты применяют в качестве передних мостов в переднеприводных легковых автомобилях ограниченной проходимости, в полноприводных автомобилях повышенной проходимости и автомобилях высокой проходимости, предназначенных для эксплуатации в тяжелых дорожных условиях.

  Рис. 3 - Комбинированный мост

•  

• Поддерживающим называется мост с ведомыми колесами, которые не являются ни ведущими, ни управляемыми: на прицепах и полуприцепа, а также на многоосных грузовых автомобилях и в качестве задних мостов на переднеприводных легковых автомобилях.

  Рис. 4 - Поддерживающий мост

•  

• Ведущий мост представляет собой жесткую пустотелую балку, на концах которой на подшипниках установлены ступицы ведущих колес, а внутри размещены главная передача, дифференциал и полуоси.

•  

• Типы ведущих мостов

  По конструкции балки моста:	По способу изготовления балки моста:
  Разъемные	Литые
  Неразъемные	Штампосварные

•  

• Рис. 5 - Ведущие мосты: а — разъемный; б, в — неразъемные, 1— кожух; 2 и 3 — части картера; 4 — площадка; 5, 6 и 12 -i- фланцы, 7 — чашка; 8 и 10 — кронштейны; 9 и 13 — балки; 11 — труба

•  

• Передний и задний мосты автомобиля воспринимают действующие между опор­ной поверхностью и рамой или кузовом автомобиля вертикальные, продольные и поперечные нагрузки.

• Задний ведущий мост, как правило, изготовляют в виде пустотелой балки, внутри которой помещают главную пере­дачу, дифференциал и полуоси, а снаружи крепят ступицы колёс. Неразрезные мос­ты — жесткие балки, связывающие правые и левые колеса (рис. 15.1, а). В автомо­билях с независимой подвеской ведущий мост делают разрезным (рис. 15.1, б).

• Передний мост также можно выполнять неразрезным (рис. 15.1, в) при зави­симой подвеске колес или разрезным, если подвеска независимая (рис. 15.1, г).