Трансмиссия переднеприводного автомобиля состоит

Устройство и принцип работы трансмиссии переднеприводного авто

Трансмиссия – это комплекс агрегатов и механизмов, которые соединяют коленчатый вал движка авто (вал с маховиком) с ведущей парой колес авто. Принцип работы трансмиссия предполагает передачу вращения (вращающего момента) от мотора к ведущим колесам. Именно трансмиссия дает возможность водителю менять показатель вращающего момента, а в случае необходимости движения задним ходом и направление вращающего момента. Легковые автомобили можно разделить исходя из того, какие колеса вращает трансмиссия, на переднеприводные, заднеприводные и полноприводные.

Рассмотрим цепь операций передачи вращающего момента. Сначала двигатель, затем размещается сцепление, после него – коробка передач, затем карданная передача (карданный вал), мост (задний или передний), это главная передача, включая дифференциал и полуоси, которые снабжены шарнирами «равных угловых скоростей» (ШРУС), к которым, собственно, и крепятся ведущие колеса. Необходимо заметить, что на машине с передним приводом вращающий момент «вертится» как раз под капотом, ведь все трансмиссионные агрегаты располагаются именно там.

Необходимо коротко остановиться на ШРУСах – эти специальные шарниры, которые делают возможным передавать вращающий момент на передние ведущие колеса, без учета их положения (все равно, повернуты они или нет).

Рассмотрим подробнее устройство и принцип работы трансмиссии переднеприводного авто, включающее в себя:

· во-первых, это сцепление, которое обеспечивает связь между двигателем и коробкой передач;

· во-вторых, это сама коробка передач, ее основное назначение — осуществление подачи и перераспределение мощности и вращающего момента от двигателя автомобиля к приводным валам колес;

· в-третьих, собственно приводные валы.

Трансмиссия современного автомобиля — это, пожалуй, самый важный механизм, передающий динамические характеристики двигателя. Даже если у автомобиля слабый двигатель, то вовсе не обязательно, что он должен быть медленным — если верно подобрать передаточные числа, то и такой автомобиль станет быстрым.

Коробки передач в современных автомобилях используются двух типов: синхронизированные коробки передач и несинхронизированные (кулачковые). А если рассматривать их отличия по принципу переключения: простые (иначе Н-схема) или секвентальные (с последовательным выбором передач).

В автомобилях с передним приводом уровня гоночных машин используют несинхронизированные коробки передач, которые имеют ряд преимуществ:

· они в состоянии выдержать больше нагрузок (благодаря специальной форме зуба шестерни и принципу зацепления);

· требуется меньше времени для переключения коробки передач, поскольку возможно неполное выжимание сцепления;

· не разрушаются синхронизаторы.

Однако для движения автомобиля по городским дорогам в обычном режиме кулачковые коробки передач совершенно непригодны: они очень шумные, очень жесткие в процессе переключения передач, и крайне недолговечные. И еще один немаловажный фактор — они очень дорогие, по сравнению с обычными, и нуждаются в постоянном квалифицированном обслуживании.

Что же касается сравнения синхронизированных и обычных коробок передач, то первые отличаются от вторых лишь передаточными числами. В некоторых моделях авто существует возможность установить шестую передачу. При верном подборе передаточных чисел таких компонентов, как: первичный вал главной пары редуктора и ведомые шестерни вторичного вала, то трансмиссия будет работать согласованно, ну просто как швейцарские часы. На подбор передаточных чисел влияют показатели мощностных и моментных характеристик двигателя, диаметр колес, а главное — это пожелания владельца автомобиля.

Давайте проанализируем такой интересный показатель, как передаточное число.

Передаточное число — это отношение количества зубцов ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни. Полученное число — это коэффициент передачи, чем больше число, тем короче и мощнее передача, и, соответственно, двигатель в короткий промежуток времени выкручивает количество оборотов, необходимое для разгона, но водителю придется часто переключать передачи. И в конечном итоге – незначительное снижение максимальной скорости на каждой отдельной передаче.

Увеличение передаточного числа в главной паре редуктора — это основное средство увеличение разгонной динамики автомобиля.

Кроме всего прочего, устройство трансмиссии переднеприводного авто предполагает специальные тюнинговые ряды передач (они еще называются коммерческими рядами).

В некоторых авто присутствует такая картина: даже в случае, если выжать до упора двигатель на первой скорости, а затем переключить на вторую, то обороты зачастую резко падают, кроме того, ухудшается динамика. А происходит это из-за большой разницы между передаточными числами между передачами. А основное назначение тюнинговых рядов — это обеспечение уверенного и равномерного разгона авто на всех передачах. И происходит следующее: первая передача, если сравнивать с обычной, чуть-чуть понижена. Получаем результат: динамика немного ухудшается, но сама передача теперь длиннее, а если совместить это с главной парой редуктора (4, 3), то машинка получается просто сказка. Вторая передача приближается к первой передаче, и пропадает скоростной провал. Далее передачи, третья и пятая, соответствуют стандартным. Четвертая передача максимально приближена к третьей, а шестая – соответственно, к пятой. И получаем не просто деление на скорости, а практически плавные переходы – вместо рывков.

Кроме всего перечисленного, специалисты советуют устанавливать дифференциал повышенного уровня трения. Существенное преимущество данного авто с данным приспособлением становится заметным в весьма неприятной ситуации – если колесо начинает пробуксовывать. В таких случаях за счет запуска блокировки полуоси приобретают жесткую связь. Колесо, имеющее нормальное сцепление с поверхностью, начинает вращаться. Блокировка отключается только после того, как вращающий момент между полуосями уравнивается, и, разумеется, дифференциал далее функционирует в штатном режиме.

Если в авто установлена система блокировки, то сцепление с дорожным покрытием значительно улучшается, а это повышает уровень управляемости автомобиля.

Последний элемент в списке устройств работы трансмиссии переднеприводного авто — это, конечно, приводные валы. Если все-таки модернизируют трансмиссию, то применяют специальные приводные валы и к ним шарниры (очень хорошего качества бывают советского производства и немецкой компании GKN-Lobro).

Источник статьи: http://www.autoshcool.ru/2342-ustroystvo-i-princip-raboty-transmissii-peredneprivodnogo-avto.html

Что такое трансмиссия и как она работает — фото видео.

Когда каждый человек еще в детстве начинает интересоваться автомобилями, он изучает не только марки и моделей машин, но и устройство автомобиля. Одним из главных агрегатов автомобиля является трансмиссия, которая состоит из множества более мелких узлов и агрегатов. В данной статье мы расскажем всем интересующимся молодым автомобилистам, что такое трансмиссия в автомобиле.

Определение понятия «трансмиссия»

Согласно научным изданиям машиностроения, трансмиссия – это совокупность механизмов и сборочных единиц, которые соединяют двигатель с ведущими колесами, в данном случае, автомобильного транспорта, а также совокупность системы, которая обеспечивает работу трансмиссии.

Трансмиссия является совокупностью агрегатов и узлов, которые передают крутящий момент от мотора к ведущим колесам, при этом могут изменяться тяговые усилия, скорость и направление движения. Автомобильная трансмиссия включает в себя механизмы, которые в науке относят к составу силового агрегата – это коробка передач и сцепление.

Назначение и схемы трансмиссий

Назначение. Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. При этом передаваемый крутящий момент изменяется по величине и распределяется в определенном соотношении между ведущими колесами.

Крутящий момент на ведущих колесах автомобиля зависит от передаточного числа трансмиссии, которое равно отношению угловой скорости коленчатого вала двигателя к угловой скорости ведущих колес. Передаточное число трансмиссии выбирается в зависимости от назначения автомобиля, параметров его двигателя и требуемых динамических качеств.

В транс­миссию входят:

• сцепление,
• коробка передач,
• карданная передача,
• главная передача, устанавливаямая в картере ведущего моста,
• дифференциал
• полуоси.

Сцепление позволяет на непродолжительное время отсоединить трансмиссию от двигателя и обеспечивает плавное включение трансмиссии при трогании автомобиля с места или при переключении передач.

Коробка передач служит для получения различных тяговых усилий на ведущих колесах путем изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя к карданному валу, а также для изменения направления вращения ведущих колес при движении задним ходом и для отключения трансмиссии от двигателя на длительное время.

Карданная передача позволяет передавать крутящий момент от выходного вала коробки передач к заднему мосту при изменяющемся (при движении автомобиля) угле между осями вала коробки передач и ведущего вала главной передачи.

Главная передача служит для того, чтобы передать крутящий момент под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, а также для уменьшения числа оборотов ведущих колес по отношению к числу оборотов карданного вала. Уменьшение частоты вращения механизмов трансмиссии после главной передачи приводит к увеличению крутящего момента и, соответственно, увеличивает силу тяги на колесах.

Дифференциал обеспечивает возможность вращения правого и левого ведущих колес с разными скоростями на поворотах и неровной дороге. Две полуоси, связанные с дифференциалом через полуосевые шестерни, передают крутящий момент от дифференциала к правому и левому ведущим колесам. Дифференциалы, устанавливаемые между приводами колес ведущей оси, называют межколесными, между разными осями — межосевыми (в полноприводных трансмиссиях).

Трансмиссии по способу передачи крутящего момента разделяют на механические, гидравлические, электрические и комбинированные (гидромеханические, электромеханические). На отечественных автомобилях наиболее распространены механические трансмиссии, в которых передаточные механизмы состоят из жестких недеформируемых элементов (металлических валов и шестерен). На автобусах Ликинского и Львовского заводов, а также на большегрузных автомобилях БелАЗ применяют гидромеханические трансмиссии с автоматизированным переключением передач. Часть большегрузных автомобилей БелАЗ имеют электромеханическую трансмиссию с моторколесами.

Схема трансмиссии автомобиля. Она определяется его общей компоновкой: размещением двигателя, числом и расположением ведущих мостов, видом трансмиссии.

Схемы трансмиссий:
а — автомобиля 4X2, б — переднеприводного автомобиля 4X2, в — автомобиля 4X4, г — автомобиля 6X4

Автомобили с механической трансмиссией и колесной формулой 4X2 имеют чаще всего переднее расположение двигателя, задние ведущие колеса и центральное размещение агрегатов трансмиссии (автомобили ЗИЛ-130, МАЗ-5335, ГАЗ-24 и др.). Здесь двигатель 1, сцепление 2 и коробка передач 3 (рис. а) объединены в один блок и образуют силовой агрегат. Крутящий момент от коробки передач 3 передается карданной передачей 4 на ведущий задний мост 5.

Существенные отличия имеет трансмиссия переднеприводного автомобиля ВАЗ-2108 с колесной формулой 4X2 (рис. 6). Особенностью этой схемы является выполнение ведущим переднего моста с управляемыми колесами. Это потребовало объединения в единый силовой агрегат двигателя 1, сцепления 2, коробки передач 3, механизмов ведущего моста 5 (главную передачу и дифференциал), карданных шарниров 6 равных угловых скоростей, соединенных с передними управляемыми колесами.

На (рис. в) представлена схема трансмиссии автомобиля с передним и задним ведущими мостами (автомобиль УАЗ-469). Отличительной особенностью этой схемы является применение в трансмиссии раздаточной коробки 7, которая через промежуточные 9 карданные валы передает крутящий момент переднему 8 и заднему 5 ведущим мостам. В раздаточной коробке имеется устройство для включения и выключения переднего моста и дополнительная понижающая передача, позволяющая значительно увеличить крутящий момент на колесах автомобиля в необходимых случаях.

Схема механической трансмиссии трехосных грузовых автомобилей КамАЗ представлена на (рис. г). На этих автомобилях средний 10 и задний 5 мосты являются ведущими. Крутящий момент к ним передается одним карданным валом 4, а в главной передаче среднего моста предусмотрен межосевой дифференциал и проходной вал, передающий крутящий момент на карданный вал 11 привода заднего моста. В других схемах трансмиссий трехосных автомобилей передача крутящего момента к ведущим мостам может производиться раздельно карданными валами от раздаточной коробки (автомобиль Урал-375).

Схемы гидромеханических трансмиссий предусматривают объединение в едином блоке двигателя и гидромеханической коробки передач, крутящий момент от которой передается ведущим колесам через карданный вал и механизмы заднего моста как в обычной механической трансмиссии.

На автомобилях (БелАЗ) с электромеханической трансмиссией дизельный двигатель приводит во вращение генератор постоянного тока, энергия от которого передается по проводам в электродвигатели колес. Колесный электродвигатель монтируют в ободе колеса совместно с понижающим механическим редуктором. Такая конструкция называется электромотор-колесом.

Классификация трансмиссий

Рассмотрим классификацию трансмиссий.

По методам передачи и преобразованию момента трансмиссии подразделяются на электромеханические, механические и гидромеханические.

Механическая трансмиссия

Трансмиссии механического типа (обычные и планетарные) в КПП содержат только фрикционные и шестеренчатые устройства. Преимущества их заключаются в коэффициенте полезного действия, небольшой массе и компактности, простоте в эксплуатации и на­деж­нос­ти в работе. Недостаток трансмиссии такого типа – ступенчатость изменения передаточных чисел, понижающая использование мощности силового агрегата. Длительное время на пе­рек­лю­че­ние рычагом передач усложняет управление автомобилем. Именно поэтому спор­тив­ные автомобили, оснащенные механической трансмиссией, снабжают электронными переключателями передач (кнопками на рулевом колесе, подрулевыми лепестками) и КПП со сверхбыстрыми синхронизирующими сервомеханизмами.

Использование трансмиссий механического типа свойственно советскому трак­то­ро­стро­е­нию.

Гидромеханическая трансмиссия

Трансмиссии гидромеханического типа оснащены гидромеханической КПП, которая состоит из механического редуктора и гидродинамического преобразователя момента. Преимущества таких трансмиссий заключаются в возможности автоматизации смены пе­ре­да­чи и облегчении управления, автоматическом изменении крутящего момента на основе внешних сопротивлений, фильтрации крутильных колебаний и уменьшении пиковых наг­ру­зок, действующих на агрегаты трансмиссии, и увеличении за счет этого долговечности и надежности трансмиссии поршневого мотора.

Главный недостаток таких трансмиссий – достаточно низкий коэффициент полезного действия из-за недостаточно большого КПД гидротрансформатора. Если КПД гид­ро­пе­ре­да­чи не меньше 0.8, диапазон изменения крутящего момента не выше трех, что заставляет иметь механический редуктор на 3-5 передач, включая передачу заднего хода. Необходимо располагать специальной системой охлаждения, а также подпитки гидроагрегата, что увеличивает габаритные размеры моторно-трансмиссионного отдела. Без фрикционов или специальных автологов пуск двигателя с буксира и торможением двигателем не обес­пе­чи­ва­ет­ся.

Трансмиссии гидромеханического типа активно применяются в западном трак­то­ро­стро­е­нии – «Леопард-2» (ФРГ), М1 «Абрамс» (США). В трансмиссиях перечисленных танков в основном приводе, кроме гидромеханических передач, также применяются в до­пол­ни­тель­ном приводе гидростатические передачи для выполнения поворота. Гид­ро­ме­ха­ни­чес­кой передачей оснащен дизель-поезд под названием Д1 венгерского производства, ра­бо­та­ю­щий на постсоветском пространстве ЖД-техники.

Гидравлическая трансмиссия

Трансмиссией гидравлического типа в транспортной технике является такая транс­мис­сия, в которой переключения осуществляются не механическим методом, а гид­рав­ли­чес­ки­ми аппаратами, т.к. чисто гидравлические трансмиссии встречаются довольно редко. Трансмиссия такого типа оборудована КПП с вторичным и первичным валами, а также, как и в обычной КПП, несколькими парами зубчатых колес, но включение необходимой пары в рабочий процесс выполняет не фрикционная или кулачковая муфта, а гидромуфта или же гидротрансформатор, который заполняется для включения передачи.

Главное достоинство трансмиссии такого типа – включение передач совершенно безударное и полное отсутствие механических муфт, стабильно работающих в процессе передачи больших крутящих мо­мен­тов (к примеру, на тепловозах), главный минус – необходимость монтажа отдельной гидромуфты для каждой передачи. Из-за своих особенностей гидропередача применяется в основном на железнодорожной технике. Из отечественных разновидностей техники гид­ро­пе­ре­да­чей оснащены, к примеру, дизель-поезд ДР1, маневровые тепловозы ТГМ6 и ТГМ4.

Гидростатическая трансмиссия

В трансмиссии гидростатического типа для передачи мощности применяется ак­си­аль­но-плунжерные гидромашины. Преимущества данной трансмиссии – небольшая масса и габариты машин, отсутствие механической связи между ведущим и ведомым звеньями трансмиссии, благодаря чему удается разносить их на достаточно значительные расстояния и придавать гораздо большее число степеней свободы. Главный минус гидрообъемной передачи – высокие требования к чистоте жидкости, участвующей в рабочем процессе, а также повышенное давление в гидролинии.

Гидростатическая передача применяется на дорожно-строительных машинах (в основном в катках, так как там необходимо обеспечивать достаточно большое передаточное число, а также очень часто приводить вальцы с торца, затруднено построение механической передачи), как вспомогательная – в авиационной технике, металлорежущих станках, теп­ло­во­зах.

Электромеханическая трансмиссия

Трансмиссии электромеханического типа состоят из тягового электромотора (или нескольких), электрического генератора, электрической системы контроля, а также со­е­ди­ни­тель­ных кабелей. Главным достоинством трансмиссий электромеханического типа яв­ля­ет­ся обеспечение более широкого диапазона автоматического изменения силы тяги и крутящего момента, а также отсутствие кинематической жесткой связи между механизмами электротрансмиссии, что дает возможность создать разные компоновочные схемы.

Главными минусами, которые препятствуют распространению трансмиссий элект­ри­чес­ко­го типа, являются большая масса, габариты и цена (особенно если применяются электромашины постоянного тока), меньший КПД (по сравнению с механической). Но с развитием электротехнической промышленности, широким распространением ин­дук­тор­но­го, вентильного, синхронного, асинхронного и других разновидностей электропривода открывается все больше новых возможностей для электромеханических трансмиссий.

Данные трансмиссии широко используются в тепловозах, тракторах, карьерных самосвалах, морских судах, военной технике, самоходных механизмах, немецких военных машинах «Мышонок» и «Фердинанд», а также автобусах, которые с трансмиссией этой разновидности более правильно называются теплоэлектробусы, к примеру, ЗИС-154.

На современных автомобилях, по большей части, используется трансмиссия ме­ха­ни­чес­ко­го типа. Трансмиссия механического типа, в которой изменение крутящего момента происходит в автоматическом режиме, называется автоматической трансмиссией.

На этом классификацию трансмиссий можно считать рассмотренной.

Трансмиссия автомобиля Принцип работы трансмиссии

Урок 6 — трансмиссия, виды коробок передач, механическая, автоматическая, типтроник, вариатор

Источник статьи: http://seite1.ru/zapchasti/chto-takoe-transmissiya-i-kak-ona-rabotaet-foto-video/.html