ТРАНСМИССИЯ
Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего
момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля, изменяя
его по величине и направлению и распределяя в определенном
соотношении между ведущими колесами.
Трансмиссии по способу передачи крутящего момента
разделяются на:
• механические;
• гидравлические;
• электрические;
• комбинированные.
На отечественных автомобилях получили широкое распространение
механические трансмиссии. На автобусах и
большегрузных автомобилях применяют гидромеханические
трансмиссии с автоматизированным переключением передач.
Часть большегрузных автомобилей оснащена электромеханической
трансмиссией с электромотор-колесами.
Общая схема трансмиссии определяется компоновкой
автомобиля, числом и расположением ведущих мостов, видом
трансмиссии.
К узлам и агрегатам трансмиссии в общем случае относятся:
• сцепление;
• коробка передач;
• главная передача;
• дифференциал;
• приводные валы — полуоси.
Для легковых автомобилей по расположению силового
агрегата и ведущего моста характерны три компоновочные
схемы:
1. Классическая схема. Силовой агрегат расположен впереди,
ведущий мост — задний, его привод осуществляется
через карданные валы и главную передачу с дифференциалом.
2. Переднеприводная схема. Двигатель, сцепление, коробка
передач, главная передача и дифференциал расположены
впереди, поперечно или продольно осевой линии автомобиля,
ведущий мост — передний.
3. Схема с задним расположением двигателя. Двигатель,
сцепление, коробка передач, главная передача и дифференциал
расположены сзади, продольно или поперечно относительно
осевой линии автомобиля, ведущий мост — задний.
Компоновочные схемы грузовых автомобилей характеризуются
расположением двигателя и кабины:
1. Капотная компоновка. Двигатель расположен над передним
мостом, кабина — за двигателем.
2. Короткокапотная компоновка. Двигатель — над передним
мостом, кабина частично надвинута на двигатель.
3. Кабина над двигателем. Двигатель — над передним
мостом, кабина — над двигателем.
4. Передняя кабина. Двигатель — сзади переднего моста,
кабина максимально сдвинута вперед.
Автомобили с механической трансмиссией имеют классическую
схему компоновки. Двигатель, сцепление,
коробка передач расположены спереди. Крутящий момент
передается карданной передачей на задний ведущий
мост.
Трансмиссия переднеприводного автомобиля .
Особенностью этой схемы компоновки является выполнение
ведущим переднего моста с управляемыми колесами,
что потребовало создания единого силового агрегата, включающего
в себя:
• двигатель;
• сцепление;
• коробку передач;
• главную передачу и дифференциал;
• карданные шарниры равных угловых скоростей, соединенные
с передними управляемыми колесами.
Трансмиссия автомобиля с передним и задним ведущими
мостами . Отличительной особенностью этой
схемы трансмиссии является применение раздаточной коробки,
где крутящий момент передается к обоим ведущим мостам
через промежуточные карданные валы. Раздаточная коробка
имеет устройство для включения и выключения переднего
моста и дополнительную понижающую передачу, позволяющую
значительно увеличить крутящий момент на
колесах для обеспечения повышенной проходимости автомобиля.
Схема механической трансмиссии грузовых трехосных
автомобилей.
На этих автомобилях средний и задний
мосты являются ведущими. Крутящий момент от коробки
передач к ним передается одним карданным валом.
В главной передаче среднего моста предусмотрены межосевой
дифференциал и проходной вал, передающий крутящий
момент на карданный вал привода заднего моста. Передача
крутящего момента к ведущим мостам на трехосных
автомобилях может осуществляться и от раздаточной
коробки.
Схема гидромеханической трансмиссии. Здесь в едином
блоке с двигателем выполнена гидромеханическая коробка
передач, крутящий момент от которой передается через карданный
вал ведущим колесам по обычной схеме.
Схема гидромеханической трансмиссии. Дизельный двигатель
приводит в действие генератор постоянного тока.
Напряжение постоянного тока по проводам передается к электродвигателям,
которые смонтированы в ободах колес.
Сцепление служит для передачи крутящего момента от
двигателя, кратковременного отсоединения двигателя от
коробки передач и плавного их соединения при переключении
передач и трогании автомобиля с места.
Сцепление состоит из механизма и привода его выключения.
Наибольшее распространение получило однодисковое
сцепление фрикционного типа. Основными деталями
механизма сцепления являются ведомый диск, закрепленный
на ведущем колесе коробки передач, нажимной (ведущий)
диск с пружинами, который жестко прикреплен к маховику
коленчатого вала двигателя.
Принцип работы механизма сцепления основан на использовании
сил трения соединяющихся поверхностей. Диски
сжимаются пружинами ведущего (нажимного) диска, и в
результате возникновения между ними силы трения крутящий
момент передается от коленчатого вала двигателя к ве
дущему валу коробки передач. Ведущий и ведомый диски
сцепления постоянно прижаты пружинами друг к другу и
разжимаются только на короткое время под воздействием
привода выключения сцепления при переключении передач
или торможении автомобиля. Плавность включения сцепления
обеспечивается за счет проскальзывания дисков до
момента полного прижатия их друг к другу.
Кожух сцепления выштампован из стали и прикреплен
к маховику болтами. Внутри кожуха расположены рычаги
выключения, наружные концы которых шарнирно соединены
с нажимным диском. Диск может перемещаться по
отношению к кожуху, вращаясь вместе с маховиком. Между
ведущим диском и кожухом по окружности расположены
нажимные цилиндрические пружины, зажимающие ведомый
диск между ведущим диском и маховиком. Ведомый
стальной диск с фрикционными накладками из асбестовой
пластмассы соединен со ступицей гасителем крутильных
колебаний.
Крутильные колебания возникают на маховике двигателя
вследствие цикличности его работы. При включенном
сцеплении они передаются ведомому диску, заставляя его
поворачиваться относительно ступицы. При этом возникает
трение диска о фланец ступицы, и энергия крутильных колебаний
гасится, превращаясь в теплоту. В целом гаситель
крутильных колебаний способствует плавности включения
сцепления, повышает долговечность деталей коробки передач
и карданного вала.
Механизм сцепления с двумя ведомыми дисками отличается
от однодискового фрикционного механизма сцепления
наличием среднего нажимного диска, расположенного между
двумя ведомыми дисками. Принципиальных конструкционных
отличий элементов от однодискового двухдисковый
механизм сцепления не имеет.
Однодисковый механизм сцепления с центральной диафрагменной
нажимной пружиной имеет только одну
нажимную пружину, выполненную в виде чаши, оборудованной
18 лепестками, которые являются не только упругими
элементами, но и одновременно отжимными рычагами. При
выключении сцепления упорный нажимной подшипник воздействует
на лепестки пружины и перемещает ее в сторону
маховика. Наружный край пружины отгибается в обратную
сторону и фиксаторами отводит нажимной диск от ведомого.
Механический привод выключения сцепления
наиболее прост по конструкции и удобен в эксплуатации.
Применяется на большинстве отечественных грузовых автомобилей.
Механический привод выключения сцепления состоит из:
• педали;
• возвратной пружины;
• валика с рычагом;
• тяги;
• рычага вилки выключения сцепления;
• вилки;
• муфты с упорным шариковым подшипником;
• оттяжной пружины.
Нажатием на педаль все детали привода приходят во взаимодействие,
в результате чего упорный подшипник муфты
нажимает на внутренние концы рычагов выключения, нажимной
диск отводится, а ведомый освобождается от усилия
зажимающих пружин и сцепление выключается.
При включении сцепления педаль отпускают, муфта с
упорным подшипником занимает исходное положение, освобождая
рычаги выключения, ведущий диск под действием
пружин прижимает ведомый диск к маховику и сцепление
включается.
Гидравлический привод выключения сцепления
обеспечивает более полное включение сцепления в сравнении
с механическим приводом. Допускает расположение
педали привода независимо от места установки механизма
сцепления.
Гидропривод состоит из :
• педали сцепления;
• оттяжной пружины;
• главного цилиндра;
• рабочего цилиндра;
• толкателя;
• вилки выключения сцепления;
• трубопроводов.
Перемещение поршня главного цилиндра при нажатии
на педаль вызывает перетекание жидкости по трубопроводу
и повышение давления в рабочем цилиндре. В результате
поршень рабочего цилиндра перемещается и через толкатель
(шток) воздействует на вилку выключения сцепления, которая
в свою очередь перемещает выжимной (упорный) подшипник
и выключает сцепление. Возврат педали в исходное
положение происходит под действием оттяжной пружины,
толкатель рабочего цилиндра освобождается, сцепление
включается.
Пневматический усилитель в приводе сцепления
применяют на грузовых автомобилях, чтобы уменьшить
усилие нажима на педаль при выключении сцепления.
Пневматический усилитель состоит из:
• переднего корпуса с пневмопоршнем и клапанами управления;
• заднего корпуса с гидропоршнем выключения сцепления
и поршнем следящего устройства;
• диафрагмы следящего устройства, зажатой между передним
и задним корпусами;
• штока выключения сцепления;
• трубопроводов и шлангов.
При нажатии на педаль сцепления давление жидкости
из главного цилиндра передается по трубопроводам на гидравлический
и следящий поршни пневмоусилителя. Следя
щее устройство предназначено для автоматического изменения
давления воздуха в пневмоцилиндре, пропорционально
усилию на педаль сцепления. Следящий поршень перемещается
вместе с диафрагмой, в результате чего закрывается
выпускной клапан и открывается впускной. При этом сжатый
воздух из системы поступает в полость пневмопоршня,
который перемещается, оказывая дополнительное усилие на
шток выключения сцепления. Суммарное усилие от пневматического
и гидравлического поршней через шток передаются
на вилку выключения сцепления. При отпускании педали
давление в гидроприводе исчезает и поршни под действием
пружин возвращаются в исходное положение, сцепление
включается, а воздух из пневмоусилителя выходит в
атмосферу.