Что такое вспомогательная трансмиссия

Трансмиссия автомобиля

Установить ДВС под капот автомобиля, присоединить к коленчатому валу устройство сцепления с колёсами и поехать не получится – двигатель просто заглохнет. Почему? Двигателю автомобиля не хватит мощности за доли секунды раскрутить колеса до рабочих оборотов двигателя, а это примерно 2000 обмин, помешает вес автомобиля и сила трения, возникающая при сцеплении колес с покрытием дороги. Выход? Установить промежуточный механизм, который понизит крутящий момент двигателя, до необходимых оборотов и передаст его на ведущие колеса. Вот этот механизм, состоящий из нескольких узлов, и называется трансмиссией. Основное назначение трансмиссии является передача, регулирование пошагово, распределение по ведущим колесам крутящего момента от маховика двигателя. Условно, трансмиссию, по способу передачи можно поделить на:

• механическую,
• электрическую,
• гидрообъемную,
• комбинированную.

Самая распространенная, это механическая трансмиссия. На ее основе и рассмотрим работу узлов.

В состав трансмиссии входят несколько узлов:

1.Сцепление — предназначено для «мягкого» присоединения маховика к первичному валу коробки передач и передачи крутящего момента. Сцепление состоит из трех элементов – корзина сцепления, диск сцепления и выжимной подшипник.

2.Коробка передач — устройство, преобразующее крутящий момент. Предназначена для дальнейшей передачи крутящего момента к карданному валу или непосредственно к главной передаче, с возможностью его изменения (пошагово). Усилие двигателя передается посредством вторичного вала. Коробки передач бывают механические и автоматические.

3.Карданный вал (для заднеприводных авто), устройство передачи крутящего момента от вторичного вала коробки передач к главной передаче.

4.Главная передача, дифференциал – в совокупности составляют «мост», который предназначен для передачи силы двигателя через приводные валы (полуоси) к колёсам, а также распределения усилия между колесами. Для заднего привода «мост» располагается в задней части автомобиля и имеет (в некоторых случаях) общий корпус с полуосями. Соответственно и система смазки общая. Для переднего привода «мост» совмещен в одном корпусе с коробкой передач.

5.Приводной вал (полуось) – представляет собой металлический стержень из высоколегированной стали и устройством зацепления с дифференциалом и шарниром равных угловых скоростей (ШРУС). Это могут быть проточенные шлицы или устройство крепления крестовин.

6.Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) – предназначен для подачи силы вращения на ведущие колеса. Есть несколько видов ШРУСов: шариковый и трипоид.

7. Раздаточный механизм – устройство распределения усилия двигателя по ведущим колесам, применяется в автомобилях с колесной формулой 4х4. «Раздатка» может быть размещена как в одном корпусе с коробкой передач, так и отдельным узлом.

✔ Трансмиссия переднеприводного автомобиля

У переднеприводных и заднеприводных автомобилей существуют различия в системе трансмиссии. На автомобилях, где ведущими являются передние колёса (передний привод), трансмиссия со всеми её узлами установлена под капотом. Что касается коробки передач, то в неё входит ещё и главная передача с дифференциалом. Поэтому в данном случае из картера коробки передач выходят валы привода к передним колёсам. На переднеприводных транспортных средствах, система трансмиссии состоит из таких узлов как:

1.коробка передач;
2.сцепление;
3.валы привода передних колёс;
4. шарниры равных угловых скоростей;
5.дифференциал;
6.главная передача.

Отличительной особенностью трансмиссии переднего привода, является размещение главной передачи и дифференциала непосредственно в картере коробки передач. Ну и передний мост в данном случае является ведущим, с управляемыми колёсами.

✔ Трансмиссия заднеприводного автомобиля

Заднеприводная трансмиссия включает в себя следующие взаимосвязанные элементы:
1.коробку передач;
2.сцепление;
3.главную передачу;
4.дифференциал;
5.карданную передачу;
6.полуоси.

Стоит отметить, что на заднеприводных автомобилях коробка передач устанавливается на более мягкие опоры, что позволяет снизить уровень вибрации и создаёт дополнительный комфорт. Трансмиссия автомобиля при заднем приводе характеризуется тем, что наиболее массовым вариантом расположения КПП, является её блокировка вместе со сцеплением к заднему мосту посредством карданного вала. Это приводит к концентрации центра масс в район передней оси. Следует отметить, что вариант автомобилей с задним приводом считается классическим, и трансмиссия в данном случае более проста по своей конструкции и в эксплуатации.

Трансмиссия работает следующим образом: на маховик, через фрикционные накладки диска сцепления, жестко крепится корзина сцепления своей рабочей поверхностью. В диске изготовлено шлицевое отверстие, куда направляется первичный вал коробки передач. Когда сцепление отпущено, диск плотно зажимается между маховиком и «корзиной» и крутится вместе с ними, приводя в действие первичный вал. При нажатии на педаль сцепления, в действие приводится выжимной подшипник, который нажимает на лепестки корзины и освобождает диск сцепления, в этот момент работает двигатель «вхолостую». Далее первичный вал посредством шестерен передач с разным передаточным числом приводит в действие вторичный вал. Переключая передачи можно регулировать передаточное число, соответственно обороты вторичного вала изменяются. Хвостовик коробки передач (для заднего привода) соединен с карданным валом, далее крутящий момент поступает на главную передачу и распределяется на колеса с помощью дифференциала и полуосей. Вторичный вал коробки передач (для переднего привода) непосредственно соединен с главной передачей и дифференциалом. К дифференциалу подсоединены полуоси, на них соответственно ШРУСы через которые крутящий момент передается на колеса. Для полноприводных автомобилей крутящий момент передается через раздаточный механизм, который имеет один выход хвостовика для подачи на кардан. Полноприводные авто могут обеспечиваться блокировкой моста, т.е. отключение перераспределения по полуосям крутящего момента.

Трансмиссия пожарных автомобилей

Трансмиссия представляет собой комплекс агрегатов, которые передают крутящий момент от мотора к ведущим колесам. Система состоит из сцепления, передаточной коробки, карданного вала, дифференциала, полуоси и главной передачи. В полноприводных шасси добавлена раздаточная коробка, дающая мощность ведущим колесам.

Кроме основной трансмиссии базового шасси у пожарных автомобилей для функционирования специальных агрегатов существует дополнительная трансмиссия. Ее назначение – передача энергии от двигателя к насосной установке, подъемному механизму, электрогенератору.

1. Виды дополнительных трансмиссий
2. Механическая трансмиссия
3. Гидромеханическая трансмиссия
4. ТО трансмиссий пожарных автомобилей

Виды дополнительных трансмиссий

Пожарные автомобили работают с четырьмя видами дополнительных трансмиссий:

• механическая;
• гидравлическая;
• электрическая;
• комбинированного типа.

Преимущество в большинстве случаях остается именно за механической разновидностью. Она включает в себя КОМ, карданные валы, опоры и систему управления.

Основными параметрами для дополнительного оборудования ПА являются передаточное число, коэффициент полезного действия и крутящий момент. Схема дополнительной трансмиссии зависит от размещения насосных агрегатов и специфики базового шасси. В основных ПА насосы ставятся посередине или сзади. Преимущество остается за срединным размещением, так как оно дает укороченные водопенные коммуникации, отсутствие необходимости использования управления сцеплением, менее длинные карданные валы, низкое расположение цистерны для воды.

Разработано три типа размещения.

1 – мотор, 2 – сцепление, 3 – КОМ, 4 – карданный вал, 5 – опоры, 6 – насос, 7 – коробка перемены передач, 8 – раздаточная коробка, 9 – промежуточный вал.

К первому типу относятся рисунки «А» и «Б». Именно они используются при компоновке большинства ПА. Размещение насоса у них может быть как срединное, так и заднее. При срединном размещении крутящий момент на вал пожарного насоса последовательно передается от двигателя через сцепление, КПП, КОМ и карданную передачу. При заднем – система предусматривает две промежуточные опоры и один промежуточный вал.

Второй вариант, представленный схемой «В», используется на автоцистернах, разработанных на базе АМО-ЗИЛ. Энергия поступает от мотора к сцеплению, КПП и КОМ, размещенном на раздаточной коробке. Затем идет на карданный вал и вал насоса. Третья схема («Г») используется на пожарных машинах повышенной проходимости с колесной формулой 4×4.

Механическая трансмиссия

Основным узлом механической трансмиссии является передача. В зависимости от принципа работы передачи бывают:

• фрикционные;
• ременные;
• зубчатые;
• цепные.

Основа фрикционных систем – использование силы трения. Их сфера применения – приводы вакуумных пластинчатых насосов ПЦН. Ременная передача используется в ПА для электрогенераторов и дымососов. Из всех разновидностей этого типа чаще всего применяется клиноременная передача.

В комбинированных пожарных насосах распределение между осями происходит при помощи зубчатых механизмов. Передачи с внутренним зацеплением нашли свое применение в поворотных механизмах, вращающих автолестницы и подъемники. Червячный механизм, используемый для поворота колен автолестниц, передает энергию между перекрещивающимися валами. Также зубчатые механизмы нашли применение в приводе перепускного клапана пеносмесителя насоса ПЦНН-400/40.

Гидромеханическая трансмиссия

Совмещает в себе механическую и гидравлическую передачи. Ее плюсом считается плавное переключение скоростей и момента вращения. Минус – использование только на переднем ходу. Гидромеханические трансмиссии делятся на две группы:

• гидродинамические;
• гидростатические.

Первые представлены гидромуфтами, которые чаще всего используются в системе охлаждения двигателя ПА на базе КамАЗ, и гидротрансформаторами, используемыми в аэродромных пожарных автомобилях на базе МАЗ и БелАЗ.

Гидростатические передачи используют силу напора жидкости. В их основе – гидроцилиндры с поршнями или штоками. Основная сфера применения – механизмы подъема автолестниц, автоподъемников, лафетных стволов, выдвижных опор.

Система гидромеханической трансмиссии представлена аксиально-поршневыми насосами. Передача мощности происходит от КОМ к насосу, а далее при помощи гидросистем к гидромотору, исполнительному механизму подъема колен автолестниц.

ТО трансмиссий пожарных автомобилей

Первичная обкатка дополнительной трансмиссии проводится одновременно с обкаткой насосной установки. Режим зависит от типа ПА: стандартно это первые 20 часов после забора воды из открытого водоисточника и последующей ее подачи из двух стволов. Основной показатель для поверки – частота вращения вала. Во время обкатки следят за подтеканием масла и нагревом КОМ, наличием шумов и вибраций. После обкатки масло КПП, раздаточной коробки, насоса и редуктора сливают и заливают новое.

Ежедневное техобслуживание заключается в проверке подтекания масла из всех систем. Во время работы автомобиля следят за состоянием КОМ: отсутствие течи и сохранение температуры картеров узлов трансмиссии. Нагрев проверяют касанием руки.

Первое техобслуживание (ТО-1) выполняется по протоколу ежедневных проверок. Плюс к нему – диагностика люфта и зазоров, состояния креплений промежуточной опоры, проверка деформации карданного и промежуточного валов.

Второе ТО включает все мероприятия ТО-1 и плюс к ним:

• оценку герметичности всех узлов;
• замеры зазоров в зацеплении шестерен;
• замену подшипников шестерен КОМ и их регулировку через 100-200 часов работы;
• замену масла в коробке передач, КОМ, раздаточной коробке и редукторе.

Во время сезонного ТО меняют смазочные жидкости согласно инструкции к конкретному типу ПА.

Виды трансмиссий: преимущества и недостатки

Трансмиссия – это совокупность механизмов, предназначенных для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, а также регулировки величины тяги по мере изменения условий движения. Основными составляющими узла являются:

• Система сцепления;
• Коробка передач;
• Ведущий мост;
• Дифференциал.

Данные компоненты позволяют автомобилю перемещаться в любом направлении и на различной скорости в пределах установленного диапазона.

Какие виды трансмиссии бывают?

По типу привода

По данному критерию различают три вида узлов: с передним, задним, полным приводом.

Передний привод

В переднеприводной компоновке все составляющие трансмиссии помещаются под капотом авто, образуя большую систему механизмов. Мотор имеет повышенный КПД, что достигается за счет малого расстояния между силовым агрегатом и ведущими колесами. Небольшие размеры деталей и отсутствие карданного вала обеспечивают дополнительное пространство в салоне. Плюс автомобили с ведущей передней осью легче, более чувствительные в управлении.

Недостатки переднего привода:

• Ощутимые вибрации от двигателя, независимо от его типа;
• При резком трогании с места передние колеса начинают буксовать;
• Большой радиус разворота за счет совмещения рулевого управления и шарнира равных угловых скоростей.

Задний привод

Энергия передается от двигателя на заднюю ось и задние колеса. Данный тип трансмиссии обеспечивает хорошую динамическую нагрузку, что улучшает проходимость автомобиля на низкокачественных дорогах, повышает управляемость авто на заносах и позволяет быстро ускоряться без лишней блокировки руля. Заднеприводная компоновка заняла нишу в спорткарах, автомобилях для экстремальных гонок и соревнований по дрифту.

Карданный вал в задней части добавляет веса машине, но не сказывается на динамике разгона. Плюс работа двигателя не сопровождается вибрациями, что обусловлено продольным расположением и установкой двигателя непосредственно на смягчающие компоненты.

Основным недостатком заднего привода является сокращение полезного пространства в салоне из-за применения тоннелей, необходимых для установки карданного вала. Также по отзывам водителей, на автомобиле с ведущим задним мостом сложно ездить по бездорожью.

Полный привод

В полноприводных автомобилях крутящий момент одновременно подается на переднюю и заднюю ось, что делает все колеса ведущими. Это придает следующие преимущества:

• Повышенная проходимость машины за счет равномерного распределения нагрузок между всеми колесами;
• Высокая курсовая устойчивость;
• Минимальный риск пробуксовки;
• Опция переключения на передний или задний привод для экономии топлива при нормальных условиях езды.

Компоновка обычно используется во внедорожниках, кроссоверах или других кузовах автомобилей, рассчитанных на езду по бездорожью или регулярное движение по плохим дорогам.

Минусы полного привода носят только финансовый характер. Данный вид трансмиссии имеет повышенный расход топлива и дорогой в ремонте, что обусловлено сложностью устройства.

По типу коробки передач

Механическая

Механическая трансмиссия – это тип узла, предполагающий смену режима езды путем ручного перемещения рычага с выжимом педали сцепления. Для передачи крутящего момента используются зубчатые шестерни и фрикционные элементы. Количество ступеней варьируется от 4 до 6 и более (наиболее распространенная 5-ступенчатая конфигурация). Несмотря на то, что это первый вид КПП, он остается востребованным до сих пор.

К преимуществам механической коробки относятся:

• Высокий КПД;
• Рациональный расход топлива и масла;
• Ремонтопригодность;
• Дешевизна обслуживания;
• Возможен запуск накатом, буксировка (особенно важно для сурового российского климата).

• Невозможность плавной смены скорости;
• Сложность управления для новичков;
• Неудобная смена режима на загруженных дорогах (например, в мегаполисах);
• Преждевременная усталость водителя из-за постоянных переключений рычага и нажатия педали сцепления.

Роботизированная

Коробка-робот – это механическая КПП с автоматическим переключением передач. Как и в обычной механике, конструкция включает в себя валы, диск сцепления и корзину, при этом педаль сцепления отсутствует. Смена режима езды происходит за счет встроенных серво или электронных приводов.

• Водителю не нужно перемещать рычаг и выжимать педаль сцепления;
• Роботизированная коробка стоит дешевле классического автомата;
• Топливная экономичность;
• Возможность езды накатом, буксировки.

В сравнении с классическим автоматом, роботизированная КПП имеет следующие недостатки:

• Переключение передач происходит с опозданием (производители уже решают эту проблему при помощи преселективной коробки с двумя сцеплениями);
• Смена режима езды сопровождается толчками;
• Незначительный откат назад при старте с места;
• Склонность блока управления (сервомеханизмов) к поломкам.

Гидромеханическая (классическая)

Это обычная в нашем представлении коробка-автомат, предполагающая самостоятельную смену скоростей при минимальном участии водителя. От автовладельца требуется только нажимать на педаль газа под определенным усилием и переводить рычаг в другое положение при смене режима (задний ход, парковка, нейтралка и др.).

В АКПП вместо привычного сцепления используется гидротрансформатор, установленный отдельно от КПП. Данное устройство передает давление трансмиссионной жидкости из одной крыльчатки на другую, обеспечивая плавную смену скоростей во время движения.

Преимущества коробки автомат:

• Простота вождения для новичков;
• Отсутствие рывков, толчков при смене режима езды (при исправном техническом состоянии);
• Исключен отказ назад при старте с места на горке;
• Продление срока службы силового агрегата, трансмиссии;
• Водителю не приходится отвлекаться на ручное переключение передач, что делает езду безопасной и комфортной;
• Непрерывная передача крутящего момента, упрощающая управление автомобилем.

Вариатор (бесступенчатая КПП)

Крутящий момент передается на мост автомобиля при помощи ремня (цепи). Передаточное отношение регулируется по мере изменения диаметра шкива, величина которого определяется усилием при нажатии педали акселератора.

• Плавная смена скоростного режима;
• Отсутствие толчков или рывков при переключении передачи;
• Возможность использования на малолитражных двигателях.
• Минимальный расход топлива.

Из минусов можно отметить только дорогостоящее обслуживание и медленный разгон автомобиля. Также стоит помнить о мерах предосторожности:

• Старт с места должен быть плавным, без резких нажатий педали газа (для предупреждения буксировки);
• Буксировка тяжелых прицепов приводит к сокращению ресурса ремня;
• Не совместим с моторами большой мощности из-за ограничений крутящего момента.

Гидростатическая

Конструкция данных трансмиссий позволяет передавать мощность мотора к рабочим устройствам, находящимся на дальних расстояниях. Разновидность нашла широкое применение в дорожно-строительных машинах, металлорежущих станках, плавсредствах, а также других видах техники, для которой требуется большое передаточное число.

Оборудование имеет повышенные требования к качеству трансмиссионной жидкости.

Гидравлическая

За каждую передачу отвечает отдельная гидромуфта, что позволяет передавать крутящий момент наибольшей величины без вибраций и рывков. Трансмиссия в основном используется на железнодорожной технике.

Электромеханические

Этот вид трансмиссии работает в паре с электрическим двигателем. Основными компонентами являются: генератор тока, система управления, электропроводка для соединения рабочих узлов. Отдельные модели применяются в с/х, морской технике, общественном транспорте и др.

Все виды трансмиссий в разной степени склонны к поломкам. При выявлении признаков некорректной работы КПП обращайтесь в компанию Avir Group. Мы специализируемся на ремонте трансмиссий грузовых автомобилей, пассажирского транспорта и различных видов спецтехники.
Вас может заинтересовать:

Трансмиссия

Трансмиссия автомобиля выполняет две функции: она передает крутящий момент от двигателя ведущим колесам автомобиля, а также изменяет его величину и направление. При передаче крутящего момента трансмиссия, кроме того, перераспределяет его между отдельными колесами.

Назначение трансмиссии

Двигатели внутреннего сгорания, являющиеся на сегодняшний день основным источником энергии для автомобилей, имеют максимальные значения крутящего момента и мощности при разных значениях частоты вращения коленчатого вала двигателя. Для того чтобы использовать соответствующие обороты двигателя при различных скоростях движения автомобиля, необходимо иметь возможность изменять передаточное число трансмиссии. Общее передаточное число трансмиссии в любой момент времени можно определить отношением частоты вращения коленчатого вала двигателя к частоте вращения ведущих колес.
Крутящий момент, передающийся на ведущее колесо, определяет тяговое усилие, действующее в контакте колеса с дорогой. Это усилие определяется делением величины крутящего момента на радиус колеса. Для движения автомобиля необходимо, чтобы тяговое усилие было больше суммы сил сопротивления движению (силы сопротивления качению, силы сопротивления подъему, силы инерции, аэродинамического сопротивления). Сумма сил сопротивления движению изменяется в широких пределах в зависимости от условий движения, поэтому трансмиссия автомобиля должна обеспечивать возможность изменения тягового усилия путем изменения в широком диапазоне крутящего момента. Максимальное тяговое усилие ограничивается не возможностями двигателя и трансмиссии, а сцеплением колес с дорогой. Это усилие не должно превышать силу сцепления, иначе ведущие колеса будут проскальзывать и автомобиль не сможет двигаться. Силу сцепления можно определить, умножив часть массы автомобиля, приходящегося на одно колесо, на коэффициент сцепления — ϕ. Коэффициент сцепления зависит от состояния дорожного покрытия, качества и состояния шин и находится в пределах от 0,1 до 0,9.
Наибольшее суммарное тяговое усилие может быть реализовано, если все колеса автомобиля будут ведущими. Тем не менее для движения автомобиля по дорогам с твердым покрытием достаточно двух ведущих колес на одной оси. Увеличение числа ведущих колес приводит к усложнению трансмиссии и увеличению механических потерь, поэтому конструкторам автомобилей приходится применять компромиссные решения в зависимости от назначения автомобиля.

Механические трансмиссии

Выбор типа привода ведущих колес и компоновки автомобиля определяют возможность в наибольшей степени реализовать те или иные его свойства. Особенности привода оказывают влияние на топливную экономичность, безопасность, массу и компактность автомобиля, а также на показатели устойчивости, управляемости и тормозной динамики.

Схема трансмиссии автомобиля классической компоновки:
1 — двигатель;
2 — коробка передач;
3 — главная передача и дифференциал;
4 — карданная передача

У автомобилей классической компоновки с колесной формулой 4×2 крутящий момент от двигателя передается через сцепление к коробке передач. В коробке передач крутящий момент может ступенчато изменяться в соответствии с включенной передачей. Двигатель, сцепление и коробка передач обычно объединяются в один блок, образуя силовой агрегат. От коробки передач крутящий момент передается через карданную передачу к главной передаче, где увеличивается, и далее через дифференциал и полуоси подводится к ведущим колесам. Главная передача, дифференциал и полуоси с колесами образуют ведущий мост.

Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля:
1 — двигатель;
2 — главная передача и дифференциал;
3 — коробка передач

Если силовой агрегат располагается в непосредственной близости от ведущего моста (переднеприводные автомобили и автомобили заднемоторной компоновки с задними ведущими колесами), в трансмиссии можно обойтись без карданной передачи между коробкой передач и главной передачей. При такой компоновке главная передача и дифференциал обычно объединяются в один агрегат, а для привода ведущих колес используются полуоси с шарнирами.

Что такое трансмиссия

Трансмиссия является одной из автомобильных систем, имеющих в своём составе различные узлы и детали. Их основная задача — передавать усилие от мотора на ведущий мост. Однако это лишь поверхностное представление о трансмиссии современного автомобиля, на самом деле она требует более подробного изучения.

Внимание. Система трансмиссии не только передаёт крутящий момент (КМ) от двигателя к колёсам машины, но и влияет на направление вращения и частоту, контролирует распределение усилия между осями.

Типы трансмиссий

На сегодняшний день в автомобильной промышленности нашли применение 4 типа трансмиссий.

Механическая коробка передач

Самой известной и старейшей является МКПП или механическая коробка передач. В этой трансмиссии вращение передаётся посредством работы шестерёнок, управление над которыми водитель осуществляет вручную.

Сильные стороны МКПП — довольно высокий КПД, хорошая экономия горючего, простота конструкции и надёжность, недорогое обслуживание. Что касается недостатков, то это низкий комфорт управления — современному автолюбителю не по душе каждый раз «дёргать» за ручку. Сегодня это неудобно, учитывая степень загруженности городских дорог и большое количество светофоров.

Несмотря на техническую архаичность, МКПП пока остаётся лидером среди остальных типов трансмиссий, устанавливаемых на автомобили в наши дни. Эксперты объясняют такой расклад низким бюджетом производства механических коробок передач.

Принцип работы «механики» осуществляется в паре со сцеплением. Узел позволяет временно разъединять силовой агрегат от трансмиссии, что даёт возможность быстро переключать передачи без ущерба для коробки и двигателя. Регулируется сцепление водителем из салона, путём нажатия ногой на педаль.

МКПП состоит из шестерёнок и осей валов. Сегодня большей частью применяются шестерни с косым зубом. Они менее шумные и прочные, отличаются максимальным сроком службы. Отдельного внимания заслуживают синхронизаторы, позволяющие обходиться без двойного выжима.

Роботизированная трансмиссия

«Робот» или роботизированная трансмиссия отличается от «механики» способом управления — здесь контролирует электроника, а не водитель. Хотя «робот» способен работать и в режиме полуавтоматическом, когда автомобилист сам переключает ступени, используя селектор или рулевые лепестки.

Плюсом роботизированной коробки можно смело назвать комфортность управления — нет необходимости каждый раз тянуть за рычаг. Что касается минуса, то основным является задержка при переключении, наблюдаемая многими владельцами автомобиля. Известны и другие недостатки — отсутствие плавности хода и резкие рывки.

Интересно. Озабоченные большим количеством недостатков роботизированной коробки передач, современные инженеры придумали эффективный выход из ситуации. В наши дни «робот» синхронизируют с 2 сцеплениями, что позволяет быстрее переключать ступени. Такой вариант называется селективной КПП.

Автоматическая коробка передач

«Автомат» или автоматизированная коробка передач — по популярности на втором месте после МКПП. Является сложной трансмиссией, состоящей из множества элементов, включая датчики. АКПП работает не со сцеплением, а с гидротрансформатором.

Принцип работы «автомата» схож с «роботом» тем, что переключение ступеней возможно как вручную, так и без помощи водителя. Однако АКПП не имеет характерного недостатка роботизированной коробки передач — резких рывков при переключении скоростей.

Недостатком АКПП по праву названа дороговизна. Её однозначно нельзя назвать и экономичной для автовладельца — расходует много масла. Это наряду с тем, что ремонт «автомата» обходится в большую сумму.

Различают 2 типа АКПП: с гидравликой и электроникой.

1. Гидроавтомат считается самой простой коробкой, работающей в паре с турбинами рабочей жидкости.
2. Электронная АКПП — модернизированный вариант гидроавтомата, позволяющий выбирать режимы Sport, Econom и Winter.

Бесступенчатая трансмиссия

Вариатор — это коробка, не имеющая ступеней переключения. Она так и называется — бесступенчатая КПП. Передача КМ в такой трансмиссии осуществляется цепью или ремнём, а передаточное соотношение регулируется шкивом.

Основные достоинства вариатора: увеличение ресурса автомотора, плавность хода и полное отсутствие рывков при передвижении. Что касается недостатков, то это медленный разгон и дорогое обслуживание.

Агрегаты трансмиссии автомобиля

Трансмиссию иначе можно назвать совокупностью определённых механизмов и агрегатов. Помимо КПП, в их число входят: сцепление, главная передача, дифференциал и кардан.

Диск сцепления

Путём воздействия на сцепление при остановке машины водителю не приходится глушить двигатель — включается нейтральная скорость, и коробка отсоединяется от мотора. В процессе езды сцепление вновь совмещает вращающийся двигатель и коробку.

Основная задача сцепления — соединять и отсоединять КПП с двигателем, делая это как можно плавнее. Размещается узел между силовой установкой и коробкой передач.

В трансмиссии автомобиля сцепление играет роль проводника. Именно оно передаёт усиление с объекта на объект. Управляет механизмом водитель, сидящий за рулём машины. Посредством педали он воздействует на привод, соответственно, осуществляется передача усилия.

Различают 3 типа привода, хотя в автомобилестроении чаще применяются лишь два: механический и гидравлический. Электрогидравлический привод такое распространение не получил.

Сцепление состоит из ряда функциональных элементов:

• дисков, тесно взаимосвязанных между собою;
• маховика, соединённого с корзиной — относится к самым прочным элементам, выдерживающим большие нагрузки;
• вилки выключения, разжимающей диски при нажатии педали;
• первичного вала коробки, на который передаётся КМ.

Принято различать «сухое» и «мокрое» сцепление.

1. Первый тип осуществляет передачу усилия напрямую между диском мотора и КПП, благодаря силам трения. Он часто устанавливается на внедорожники, оснащённые полным приводом.
2. «Мокрое» сцепление — использует гидротрансформаторное масло. Жидкость находится между обоими дисками. Такой вариант более надёжен, но стоит дороже обычного сцепления.

Главная передача

Это устройство предназначается для передачи КМ непосредственно к ведущему мосту. Состоит узел из полуоси, ведомой и ведущей шестерней, полуосевых шестерней и шестерней-сателлитов.

Основная задача главной передачи — увеличивать КМ силового агрегата и уменьшать частоту вращения ведущих колёс. На переднеприводных автомобилях этот узел расположен в КПП рядом с дифференциалом, а на заднеприводных — в картере моста.

Принято различать одинарную передачу и двойную, часто встречающуюся на грузовиках с увеличенным передаточным числом.

Дифференциал

Предназначен для передачи, изменения и распределения КМ. Один из конструктивных элементов трансмиссии. В зависимости от привода автомобиля располагается:

• в картере — задний привод;
• в КПП — передний привод;
• в раздатке — полный привод.

Конструктивная особенность дифференциала заключается в наличии планетарного редуктора. А в зависимости от зубчатой передачи, принято различать:

• конический дифференциал, используемый в качестве межколёсного;
• цилиндрический, который ставится между осями автомобилей с полным приводом;
• червячный — универсальный вариант, используемый и между колёсами, и между осями.

Дифференциал состоит из:

• корпуса или чашки, воспринимающей КМ от главной передачи;
• ведомой шестерни, жёстко зафиксированной на корпусе;
• осей с вращающимися сателлитами;
• шестерёнок.

Карданная передача

Кардан состоит из валов, промежуточной опоры, шарниров и шлицов, муфты.

1. Задний вал кардана наделён 2 шарнирами, позволяющими плавно передавать КМ от КПП к главной передаче при езде автомобиля по кочкам.
2. Шарниры с крестовинами дают возможность передачи КМ под углом.
3. Шлицы предназначены гасить колебания автомобильного кузова.

Кардан — это один из важнейших узлов. Если передача бывает неправильно отрегулирована, возникают сложности в работе трансмиссии: неприятный шум, вибрационные колебания и другие неисправности.

Назначение трансмиссии автомобиля

Тем самым, назначение трансмиссии — связывать двигатель с ведущим мостом автомобиля, передавать КМ и перераспределять его между колёсами, а также изменять и направлять вращение.

Внимание. Благодаря работе трансмиссии мощность ДВС трансформируется в полезный вращательный момент. Автомобиль легко стартует с места, и едет дальше с определённо заданной скоростью.

Основные симптомы неисправности трансмиссии:

• западание или заедание педали муфты;
• появление шума в области сцепления;
• наличие рывков при старте;
• пробуксовка автомобиля;
• утечка трансмиссионной жидкости.

Чтобы трансмиссия максимально эффективно выполняла свои функции, рекомендуется регулярно её обслуживать, своевременно выявлять и устранять неисправности.

Устройство автомобилей

Трансмиссия автомобиля

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля.

Слово «трансмиссия» происходит от английского «Transmission» — «передача», «сообщение», «пересылка», «перевод», «перенос».

Иначе говоря, трансмиссия — это цепочка механизмов, узлов и агрегатов, которая обеспечивает кинематическую связь коленчатого вала двигателя с ведущими колесами, и передающая вращающий момент, изменяя, при необходимости, его величину и направление.
Подведенный к колесам крутящий момент создает силу тяги, обеспечивающую движение автомобиля в результате взаимодействия колес с дорогой.
Сила тяги затрачивается на преодоление сил сопротивления движению: сил сопротивления качению колес (силы трения качения), сил сопротивления воздуха (аэродинамические силы), силы сопротивления подъему (силы тяжести, обусловленные рельефом дорожного полотна и местности), силы сопротивления разгону (инерционные силы) и т. п.

Силы сопротивления движению могут меняться в широких пределах в зависимости от условий движения.
Так, например, силы аэродинамического сопротивления пропорциональны квадрату скорости автомобиля, поэтому для гоночных автомобилей могут достигать существенного значения; силы сопротивления подъему зависят от крутизны подъема; силы трения качения зависят от состояния дорожного покрытия и рисунка протектора покрышек колес и т. д.

Соответственно изменению сил сопротивления должна изменяться сила тяги на ведущих колесах автомобиля. Эту функцию также выполняет трансмиссия автомобиля путем увеличения или уменьшения крутящего момента, передаваемого от двигателя.
Кроме того, трансмиссия позволяет изменить направление крутящего момента на противоположное для обеспечения движения автомобиля задним ходом.

Изменение крутящего момента в трансмиссии можно оценивать ее передаточным числом, которое определяется, как отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя к частоте вращения ведущих колес автомобиля, без учета потерь энергии в трансмиссии автомобиля (без учета КПД).

К автомобильным трансмиссиям предъявляются следующие требования:

• обеспечение высоких тяговых качеств и скорости машины при любых дорожных условиях;
• минимальные потери мощности при передаче от двигателя к ведущим колесам (высокий коэффициент полезного действия);
• простота, удобство и лёгкость управления;
• минимальный уровень шума при работе;
• высокая надёжность и безотказность в эксплуатации;
• малые масса и габаритные размеры составляющих трансмиссию механизмов и агрегатов;
• технологичность производства и технического обслуживания.

В состав трансмиссии автомобиля (в зависимости от конструкции) могут входить следующие агрегаты и механизмы: сцепление, механическая или автоматическая коробка перемены передач (КПП), раздаточная коробка, коробка отбора мощности, главная передача, карданная передача или шарниры равных угловых скоростей, колесные редукторы и некоторые другие механизмы.

Виды трансмиссий

В зависимости от предназначения автомобиля и условий его использования крутящий момент может подводиться к колесам только одного моста или к нескольким мостам, так как наибольшая сила тяги может быть реализована при наличии на автомобиле привода ко всем колесам.
Для движения по дорогам с твердым покрытием и сухим грунтовым дорогам достаточно двух ведущих колес. В этом случае крутящий момент посредством трансмиссии подводится к передним или задним колесам.
Такая схема трансмиссии называется мостовой , а автомобиль – переднеприводным или заднеприводным.

Тип трансмиссии автомобиля определяется колесной формулой, состоящей из двух цифр, где первая цифра обозначает общее количество колес, а вторая – количество ведущих колес. Наиболее распространенными являются автомобили с колесной формулой 4×2, 4×4, 6×4, 6×6 (рис. 1).

Если привод осуществляется на все колеса автомобиля (колесная формула 4×4, 6×6, 8×8), то такие автомобили называют полноприводными . Они обладают повышенной или высокой проходимостью и способны передвигаться в условиях бездорожья и преодолевать различные препятствия.

На некоторых полноприводных автомобилях крутящий момент может подводиться не к мостам, а к колесам одного борта (рис. 2). Такая схема трансмиссии называется бортовой .

Бортовая схема распределения крутящего момента применяется, когда необходимо обеспечить внутри рамы какого-нибудь транспортируемого механизма или когда по конструктивным соображениям (например, при схеме ходовой части с равномерным расположением осей по базе) затруднено применение обычной трансмиссии с центральной раздачей крутящего момента.

Указанная трансмиссия требует применения разрезных мостов.
В такой схеме трансмиссии крутящий момент от двигателя 1 через сцепление 2, коробку передач 3 передается к раздаточной коробке 5, в которой изменяется направление потока мощности и момент делится симметричным коническим дифференциалом поровну между левым и правым бортом.
От раздаточной коробки крутящий момент подводится к бортовым редукторам 7, а от них к колесным редукторам 6.

Трансмиссии с раздачей крутящего момента по колесам одного борта значительно сложнее, чем мостовые, и, кроме того, их нельзя унифицировать по узлам с трансмиссиями массовых неполноприводных автомобилей. Поэтому их применение на автомобилях весьма ограничено.

По характеру связи между двигателем и ведущими колесами трансмиссии разделяют на механические, электрические, гидрообъемные и комбинированные (гидромеханические, электромеханические и т. п.). Передаваемый трансмиссией на ведущие колеса крутящий момент может изменяться через определенные промежутки (ступенчато) или плавно. В связи с этим различают ступенчатые и бесступенчатые трансмиссии.
Получившие наибольшее применение в качестве преобразователей крутящего момента обычные вальные коробки передач и раздаточные коробки обеспечивают ступенчатое регулирование силы тяги на колесах. При этом характер получаемой тяговой характеристики далек до идеальной, однако ступенчатые механические трансмиссии существенно проще и дешевле бесступенчатых.

Гидродинамические, гидрообъемные и электрические трансмиссии обеспечивают преобразование крутящего момента без разрыва потока мощности. Поэтому использование бесступенчатых передач позволяет уменьшить динамические нагрузки на двигатель и механизмы трансмиссии, обеспечить плавное трогание автомобиля с места, упростить управление автомобилем, повысить проходимость автомобиля вследствие непрерывного и плавного изменения силы тяги на ведущих колесах.
Однако сложность технической реализации и ряд недостатков, связанных с габаритными размерами и высокой стоимостью, сдерживают широкое применение таких трансмиссий на автомобилях массового производства.

Кроме того, недостатком «чистых» бесступенчатых трансмиссий является малый диапазон регулирования крутящего момента, что не удовлетворяет требованиям современных автомобилей по интервалу изменения тяговой характеристики.
По этой причине бесступенчатые передачи обычно применяются в сочетании с дополнительными механическими редукторами (коробками передач), имеющими 2…4 ступени. Такие трансмиссии, называемые комбинированными, позволяют приблизить тяговую характеристику автомобиля к идеальной.

Небольшой видеоролик наглядно показывает, как работает автомобильная трансмиссия и как взаимодействуют ее элементы.