Устройство трансмиссии
Сам термин пришел в русский язык из итальянского: существительное «transmissio» обозначает переход, передачу. Глагол «transmittere» звучит как передавать, пересылать. Под трансмиссией в машиностроении в широком смысле понимают передачу энергии от ее источника (двигателя, силовой установки) к рабочим органам машины. В автомобиле независимо от его типа (легкового, грузового) трансмиссия — система узлов и механизмов, передающих вращательное, поступательное движение от двигателя к колесам.
От правильной работы каждого компонента системы зависят:
- безопасность водителя, пассажира;
- расход топлива;
- износ трущихся, соприкасающихся друг с другом деталей;
- соответствие технических характеристик сведениям, заявленным производителем.
Трансмиссионные детали, узлы и механизмы производят из износоустойчивых материалов, способных выдерживать высокие механические нагрузки, воздействие перепадов температур, химически активных веществ. Для уменьшения трения, охлаждения трансмиссии применяют специальные моторные масла, которые нужно регулярно менять согласно инструкции завода-производителя авто.
Что входит в трансмиссию автомобиля
Стандартный комплект трансмиссионной передачи состоит из нескольких компонентов:
- сцепления;
- коробки передач;
- карданной передачи;
- главной передачи;
- дифференциала;
- полуосей.
В зависимости от компоновки (передний, задний, полный привод) трансмиссия может включать другие узлы: ШРУСы (шарниры равных угловых скоростей), раздаточные коробки, фрикционные, вязкостные муфты.
Сцепление
Сцепление — набор деталей, который способен на некоторое время отделить передачу крутящего момента от двигателя к колесам. Узел устанавливают на машинах, оснащенных механическими коробками передач. Принцип действия — сухое трение дисков: Если крайняя левая педаль остается не нажатой, два диска ведомый (трансмиссия) и ведущий (двигатель) остаются плотно прижатыми друг к другу.
Механизм крайне чувствителен к неправильным действиям водителя и может часто выходить из строя из-за резкого включения сцепления («сгорают» соприкасающиеся детали). У большинства авто с автоматическими коробками переключения передач роль сцепления играют гидротрансформаторы — две турбины, связанные валами с двигателем и трансмиссией, которые вращаются в моторном масле. Ведущая турбина передает свою энергию вращения жидкости, от движения которой начинает вращаться ведомая.
Для простоты восприятия — это как два пропеллера, расположенные друг напротив друга. После включения одного струя воздуха начинает вращать лопасти второго. Вместо пропеллеров — турбины, вместо воздуха — вязкое моторное масло.
Коробка передач
Частота вращения коленчатого вала в двигателе примерно в 4 раза больше, чем тот же показатель у ведущих колес. Одна из функций трансмиссии — установка нужного крутящего момента, сообщаемого колесам. Например, При преодолении бездорожья на низкой передачи двигатель работает интенсивнее, а колеса вращаются медленнее. Разрыв в частоте вращения коленвала и ведущих колес сокращается, когда машина двигается по шоссе с высокой скоростью и относительно невысоких оборотах двигателя. Такую возможность предоставляет КПП — сложная система валов и шестерен, преобразующих крутящий момент до нужного показателя. Коробки изготавливают в нескольких вариантах:
- ручные (МКПП);
- автоматические (АКПП).
Коробки-автоматы делятся на собственно автоматические, роботизированные и вариаторы.
Карданная передача
Карданный вал — деталь, передающая вращение двигателя от коробки передач к задней оси автомобиля. Такой вид соединения используют в производстве заднеприводных либо полноприводных моделях авто. Характерная особенность — вал состоит из двух частей, соединенных под углом специальным шарниром. В переднеприводных автомобилях крутящий момент передается прямо к колесам валами из кардана коробки передач.
Главная передача
Узел, который сообщает вращение коленвала к ведущему мосту, называют главной передачей. Основная функция — уменьшение вращательного момента, передаваемого к колесам. Чем больше разница между количеством оборотов двигателя и колес, тем выше проходимость авто.
Дифференциал
При движении колеса машины (передние, задние, с правой либо левой стороны) могут вращаться с разной скоростью. Например, при повороте направо правые колоса преодолевают меньший путь, чем левые, поэтому вращаются медленнее. То же самое происходит, когда авто двигается по неровной проезжей части с большими неровностями. Для компенсации неравных скоростей вращения используют дифференциал — систему шестерен, вращающихся с двумя степенями свободы. Блокировка дифференциала (одна из функций в полноприводных автомашинах) заставляет колеса одной оси либо двух осей вращаться с одинаковой скоростью.
Как научиться разбираться в машинах, в том числе и девушкам
Перед тем, как новичок выедет на дорогу, ему следует получить права. Для этого ему необходимо окончить курсы вождения. Среди многочисленных автошкол рекомендуем выбрать те, которые дадут первоначальные сведения об устройстве автомобиля и принципах его работы. Естественно, чтобы понять то, о чем говорит инструктор, нужны определенные познания в технике.
Нелишним будет купить в магазине или найти в интернете книги и пособия об устройстве автомобиля. Они делятся на два типа. Первые рассказывают о принципе работы автомобиля в целом
Другие же уделяют внимание описанию конкретной модели машины
Научившись правильно определять виды автомобиля, можно подобрать тот автомобиль, который вам больше всего подходит.
При покупке своего первого автомобиля важно пообщаться со знакомыми и друзьями, которые уже имеют опыт вождения. Их же можно взять с собой в магазин или на авторынок
При этом следует запоминать полученные советы, поскольку они пригодятся в будущем.
Как правильно выбрать свой первый автомобиль :
Для обретения новых знаний полезно также время от времени заглядывать в автомобильные журналы и специальные тематические форумы в интернете. Из глянцевых изданий можно узнать о новинках автомобильного рынка. Также там часто встречаются дельные советы автолюбителей по выходу из той или иной сложной ситуации. На форумах можно завязать полезное знакомство с коллегами.
Виды трансмиссий автомобиля
Тип трансмиссионной системы зависит от источника энергии и способа передачи крутящего момента от ДВС к колесам транспорта. Автопроизводители выпускают транспорт с несколькими видами трансмиссий:
- механической;
- гидромеханической;
- электрической;
- гибридной.
Механическая
Наиболее распространенный вид передачи энергии, присутствует во всех автомобилях с механической коробкой переключения передач и блоком сцепления. Вращение коленвала передается через диски сцепления к коробке передач и другим трансмиссионным узлам.
Гидромеханическая
Набирает популярность благодаря широкому использованию АКПП в новых моделях авто. Механическое вращение трансформируется в движение жидкости (масла) в гидротрансформаторе — более совершенной замене сцепления. Передача крутящего момента через трансформатор — более плавная.
Электрическая
Используется в электрокарах и машинах с гибридными силовыми установками. В первом случае электроэнергия из аккумулятора приводит в действие электромотор, вращающий колеса. Автогибриды оснащены двумя типами силовых установок: двигателями внутреннего сгорания, электродвигателями, а также аккумуляторами. Часть моделей авто использует ДВС только после разгона до определенной скорости, до этого момента колеса крутит электроток. Некоторые решения позволяют постоянно передвигаться при помощи электродвигателей, используя бензиновый мотор невысокой мощности только для подзарядки аккумуляторов.
Основные понятия
Что такое трансмиссия? Это совокупность механизмов, имеющих следующие функции:
- смена направленности, а также величины момента вращения;
- перераспределение момента вращения от мотора к колесам;
- распределение момента вращения на ведущие колеса.
Принцип работы агрегата основывается на преобразовании энергии. По этому критерию различают такие типы трансмиссий:
- Механическую. Происходит преобразование и передача механической энергии. Это классические планетарные КПП.
- Электрическую. Механическая энергия превращается электрическую, затем после передачи энергии на колеса происходит ее превращение в обратной последовательности от электрической энергии к механической.
- Гидрообъемную. Механическая энергия превращается в энергию потока жидкости, затем после ее поступления на основные автоколеса осуществляется преобразование энергии в обратной последовательности.
- Комбинированную. Различают электромеханические либо гидромеханические типы устройств. Такие конструкции объединяют несколько способов преобразования энергии.
Конструктивно автомобили разделяются по типу привода:
- Передний привод. Основными есть передние колеса машины.
- Задний привод. Основными становятся задние колеса авто.
- Полноприводные. Такой транспорт имеет привод на все полуоси (передние, а также задние).
Для автотранспорта с различными видами моторов используются разные трансмиссии, имеющие определенные конструктивные особенности. Составляющими частями трансмиссии заднеприводной машины есть такие основные узлы: КПП, сцепление, главная и карданная передачи, полуоси, дифференциал.
Все основные узлы трансмиссии для переднеприводных машин, располагаются под капотом транспортного средства. Для полноприводных автомобилей характерны следующие типы трансмиссий:
- Полноприводная конструкция, включаемая с помощью водителя. Обязательным условием функционирования таковой системы есть присутствие раздаточной коробки, посредством нее происходит распределение момента вращения между передней и задней осью.
- Конструкция, оборудованная автоматикой для включения. Часто основными колесами служит передняя пара. Вместо дифференциала размещается муфта с электрическим управлением.
- Постоянная полноприводная система. Основной особенностью такой системы есть наличие межосевого дифференциала. Увеличивается проходимость машины, а также ее разгоночные показатели. Достигаются такие результаты благодаря перераспределению силы тяги.
Рекомендуем: Роботизированная коробка передач: стоит ли довериться роботу
Рекомендуем посмотреть видео о назначении и принципе работы трансмиссии:
Наиболее частые признаки поломки трансмиссии
Наиболее сложный в ремонте элемент трансмиссии — коробка переключения передач. Владельца автомобиля должны насторожить:
- трудности при переключении передач, хруст, скрипы, другие посторонние звуки при переведении рычага в другое положение;
- невозможно включить передачу;
- в салоне появляется резкий запах моторного масла;
- шелест, стуки, когда рычаг переключения передач находится в нейтральном положении.
Утечка масла из КПП — серьезная причина сразу же обратиться к специалистам. Недостаток смазки способен полностью вывести механизм из строя.
Повреждение тросика, «слабая» педаль сцепления способны привести к «залипанию» муфты сцепления. При нажатии на педаль диски не смогут разъединиться, и переключить скорость не получится. При этом раздается неприятный скрежещущий звук.
Схемы трансмиссий колесных и гусеничных машин
Трансмиссия автомобиля – это целый комплекс механизмов, который обеспечивает функционирование всех его движущих механизмов, передаёт им энергию ДВС. Дословно слово «transmission» с английского языка на русский можно перевести следующим образом: «перенос», «передача», «перевод». Фактически даже простая цепная передача на велосипеде – это уже трансмиссия. Но применительно к велосипедам слово «трансмиссия» не прижилось. Принято говорить именно «передача». А вот в сфере машиностроения, транспортных технологий понятие «трансмиссия» применяется и к механизмам, соединяющим ДВС с движущимися элементами, и к системам, которые обеспечивают функционирование таких механизмов. Хотя, если речь уже зашла о велосипеде, то на его примере легче всего наглядно объяснить суть трансмиссии как-таковой. Чтобы передвигаться быстро на велосипеде, нужна высокая частота вращения заднего ведущего колеса. Цепная передача идеально позволяет решить эту задачу, не прибегая к изменению диаметра колеса. Правда, если мы рассматриваем устройство автомобилей, то уже появляется двигатель, и конструкция усложняется, как и спектр её «обязанностей». Например, во время движения авто ДВС постоянно нужно затрачивать энергию на преодоление всевозможных сопротивлений, в том числе преодоление инерции самого автомобиля. От качества механизмов трансмиссии (МТ) зависит расход топлива, безопасность и комфорт водителя, пассажиров транспортного средства, эффективность выполнения тех или иных задач. Например, МТ погрузчика обеспечивают оператору комфортное взаимодействие с погрузчиком, беспрепятственно подъезжать к стеллажам и аккуратно разгружать его. От МТ комбайна зависит отлаженность передачи действий от ДВС механизмам жатвенной части. От МТ карьерного самосвала зависит то, сможет ли он обеспечить эффективный старт после полной загрузки кузова или движение в гору с высокой скоростью.
Назначение и схемы трансмиссий
Прямое назначение трансмиссии автомобиля — пошагово регулировать крутящий момент от маховика и распределять его по ведущим колёсам.
МТ позволяют согласовать работу ДВС с сопротивлением движению транспортного средства, расширяя тяговое усилие на ведущих колесах, диапазон изменения оборотов.
Схема трансмиссии автомобиля зависит от того – переднеприводный или заднеприводный автомобиль перед нами.
У транспортного средства с приводом на задние ведущие колеса в составе трансмиссии чаще всего можно встретить сцепление, коробку передач, карданный механизм, задний ведущий мост в сборе. Такой вариант очень популярен у коммерческого транспорта (включая, грузовики, автобусы).
У транспорта с приводом на передние колеса (самый распространённый вариант у легковых авто) в состав трансмиссии чаще всего входят: сцепление, трансэксл, карданный привод на передние ведущие колеса и шарниры равных угловых скоростей.
Уточнение «чаще всего» при описании конструкции сделано по той причине, что некоторые элементы могут «перекочёвывать». Например, трансэксл можно встретить в конструкции некоторых автомобилей и с задним приводом. К такому конструктивному решению не раз прибегали при производстве некоторых моделей Chevrolet, Nissan Alfa Romeo. Особенно решение популярно у спорткаров с независимой подвеской. Трансэксл может соединяться с ДВС при помощи различных валов (карданного, с резиновыми муфтами).
В трансмиссионную схему всех полноприводных авто с ручным управлением и ряда транспортных средств с дополнительным оборудованием (например, коммунальной техникой) также входит раздаточная коробка.
Отдельно стоит обратить внимание на гидромеханические схемы. У них нет сцепления, но каждая ступень КПП оснащается автономным элементом переключения.
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.
Что входит в трансмиссию автомобиля?
Узлы трансмиссии автомобиля:
- Сцепление, муфта сцепления или фрикцион (последний вариант часто встречается на сельскохозяйственной технике, например, тракторах). Разъединяет двигатель от трансмиссии и плавно соединяет их при переключении передач, при старте движения. Основа большинства сцеплений — фрикционный диск или диски, прижатых к маховику или сжатых друг с другом. Управлять сцеплением можно механическим способом (педалью), посредством гидро-, электропривода.
- Коробка передач (КПП). Главная функция любой КПП — изменение отношения между угловыми скоростями, крутящими моментами валов, угловыми и линейным перемещениями (то есть изменение передаточного отношения). Агрегат позволяет изменить крутящий момент, скорость и направление движения транспортного средства, а также разъединить двигатель с трансмиссией. Устройство агрегата зависит от типа КПП.
- Трансэксл — ведущий мост в блоке с коробкой передач.
- Кардан — механизм, передающий крутящий момент между валами у переднеприводных авто и от коробки к задним колесам на заднеприводных.
- Картер. Кожух, в котором располагаются главная передача, полуоси для крепления ступиц ведущих колец и дифференциал.
- Главная передача. Увеличивает крутящий момент и передаёт его на полуоси ведущих колес, адаптирует мощь двигателя под эксплуатационные условия.
- Дифференциал. Распределяет крутящий момент между приводными валами и обеспечивает возможность колёс вращаться с разными угловыми скоростями. От дифференциала зависит безопасность езды при поворотах на сухой гладкой дороге. Дифференциал может быть исполнен в виде муфты (вязкостной или фрикционной) или червячных полуосевых шестерен (дифференциал Торсен) с автоматической самоблокировкой механизма в момент разности крутящих моментов на приводном вале и корпусе.
- Полуоси. Передают крутящий момент от зубчатого колеса дифференциала непосредственно на колесо (через ступицу).
- Шарниры угловых скоростей. Передают крутящий момент, идущий от дифференциала к ведущим колесам. ШРУСы в отличие от передачи способны беспрепятственно работать с существенными углами поворота (до 70 градусов).
- Раздаточная коробка («раздатка»). Устройство, направленное на распределение усилия двигателя по ведущим колесам. Раздаточная коробка помогает нарастить крутящий момент при езде по плохим дорогам, бездорожью, распределить крутящий момент между приводными осями транспортного средства.
Для повышения функциональности, эргономичности, конкурентоспособности устройство трансмиссии автомобиля постоянно совершенствуют. Рассмотрим популярные полноприводные МТ 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro.
Особенности популярных трансмиссий 4Matic, xDrive, 4Motion, Quattro
- Системы полного привода 4Matic (установлены на многочисленные легковые модели Mercedes-Benz) с постоянным полным приводом включают межколесный и межосевой дифференциалы свободного типа, позволяющих разделить крутящий момент ДВС на две оси. Каждая из осей благодаря свободным дифференциалам может беспрепятственно вращаться с различной скоростью. Кроме того, у 4Matic предусмотрен контроль за движением посредством системы курсовой устойчивости (предусмотрен контроль тягового усилия, антиблокировочная система тормозов и антипробуксовочный механизм).
- Полноприводные трансмиссии xDrive (разработка BMW) отличаются наличием фрикционной многодисковой муфты. Она выполняет роль дифференциала. Также одна из главных особенностей решения состоит в том, что системой обеспечена возможность перераспределения межосевого крутящего момента в максимально широком диапазоне (0 до 100%).
- Система Quattro (Audi). Отличительная особенность – МТ и ДВС расположены продольно. У большинства трансмиссий Quattro присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.
- 4 Motion (популярный МТ Volkswagen). Особенность схемы — крутящий момент ДВС распределяется по осям в зависимости от ситуации на дороге.
У большинства трансмиссий Quattro и 4Motion присутствует свободный дифференциал с электронной блокировкой. Благодаря ней автоматически отпадает проблема пробуксовки ведущих колёс при разгоне на скользком дорожном полотне.
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 “раздатку”.
- Автоматически подключаемый полный привод присущ автомобилям с передними ведущими колесами, а функции дифференциала выполняет вискомуфта либо фрикционная муфта с электронным управлением. Что касаетсявискомуфты (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.
Анимационный видео ролик принципа построения трансмиссии автомобиля.
Классификация
Трансмиссии принято классифицировать в зависимости от способа передачи энергии (типа преобразователя крутящего момента, привода транспортного средства использованной коробки передач.
В зависимости от способа передачи энергии выделяются следующие виды трансмиссии автомобиля:
- Механическая. Энергия передаётся посредством механического трения в сцеплении, взаимодействия шарниров, зубчатых колёс.
- Гидромеханическая. Крутящий момент возникает за счёт механического трения и работы гидравлики. ТМ здесь работают благодаря гидромуфте, гидротрансформатору.
- Гидравлическая. Вращение обязано нагнетания масла к гидротурбине под высоким давлением. То есть передача энергии осуществляется посредством жидкости.
В зависимости от привода выделяют переднеприводную, заднеприводную и полноприводную трансмиссию. О том, как они отличаются, можно судить, исходя из особенностей схемы устройств, приведённых в начале нашего материала.
В зависимости от коробки передач трансмиссия бывает:
1. Механическая. 2. Автоматическая. 3. Роботизированная. 4. Вариативная (бесступенчатая) – с вариатором.
Подробнее о трансмиссиях с разными типами коробок передач читайте в нашем материале «Коробка передач».
Основные понятия
Что такое трансмиссия? Это совокупность механизмов, имеющих следующие функции:
- смена направленности, а также величины момента вращения;
- перераспределение момента вращения от мотора к колесам;
- распределение момента вращения на ведущие колеса.
Принцип работы агрегата основывается на преобразовании энергии. По этому критерию различают такие типы трансмиссий:
- Механическую. Происходит преобразование и передача механической энергии. Это классические планетарные КПП.
- Электрическую. Механическая энергия превращается электрическую, затем после передачи энергии на колеса происходит ее превращение в обратной последовательности от электрической энергии к механической.
- Гидрообъемную. Механическая энергия превращается в энергию потока жидкости, затем после ее поступления на основные автоколеса осуществляется преобразование энергии в обратной последовательности.
- Комбинированную. Различают электромеханические либо гидромеханические типы устройств. Такие конструкции объединяют несколько способов преобразования энергии.
Конструктивно автомобили разделяются по типу привода:
- Передний привод. Основными есть передние колеса машины.
- Задний привод. Основными становятся задние колеса авто.
- Полноприводные. Такой транспорт имеет привод на все полуоси (передние, а также задние).
Для автотранспорта с различными видами моторов используются разные трансмиссии, имеющие определенные конструктивные особенности. Составляющими частями трансмиссии заднеприводной машины есть такие основные узлы: КПП, сцепление, главная и карданная передачи, полуоси, дифференциал.
Все основные узлы трансмиссии для переднеприводных машин, располагаются под капотом транспортного средства. Для полноприводных автомобилей характерны следующие типы трансмиссий:
- Полноприводная конструкция, включаемая с помощью водителя. Обязательным условием функционирования таковой системы есть присутствие раздаточной коробки, посредством нее происходит распределение момента вращения между передней и задней осью.
- Конструкция, оборудованная автоматикой для включения. Часто основными колесами служит передняя пара. Вместо дифференциала размещается муфта с электрическим управлением.
- Постоянная полноприводная система. Основной особенностью такой системы есть наличие межосевого дифференциала. Увеличивается проходимость машины, а также ее разгоночные показатели. Достигаются такие результаты благодаря перераспределению силы тяги.
Рекомендуем: Виды, устройство и принцип работы системы зажигания
Рекомендуем посмотреть видео о назначении и принципе работы трансмиссии:
Механическая трансмиссия
Передача мощности производится за счёт механических передач вращательного движения.
Плюсы:
- Низкая стоимость.
- Высокий КПД.
- Малые габариты.
Механические системы обладают наивысшим КПД среди прочих, наименьшей массой, наиболее просты в производстве.
Важно!
Не нужно путать механический способ передачи энергии и механическую коробку передач. Да, чаще всего решения с механической коробкой – это именно решения с механической передачей энергией. И именно её все и называют механическая трансмиссия автомобиля. Но это не аксиома. Среди гусеничной техники есть решения, где энергия передаётся через мехпередачи, при этом коробки стоят отнюдь не механические.
Гидромеханическая трансмиссия
Для агрегата характерно наличие гидромеханической коробки передач (в конструкции объединены механический редуктор + гидродинамический преобразователь крутящего момента). Наибольшая эффективность от системы наблюдается при наличии в ней автоматического управления.
Гидротрансформатор с колёсами с криволинейными лопатками, являющийся обязательным элементом такого агрегата, автоматически изменяет крутящий момент, передаваемый от двигателя.
Процесс передачи крутящегося момента подчиняется изменениям нагрузки на выходном валу КП.
- Муфта свободного хода запускает процесс вращения колеса реактора только в одном направлении. Оно совпадает с траекторией вращения насосного колеса.
- Рабочая зона под давлением заполняется маслом.
- Насосное колесо вращается.
- Лопатки насосного захватывают масло.
- Под влиянием центробежной силы масло оказывается на турбинном колесе.
- Масло поступает в реакторе.
- Направление потока жидкости изменяется.
- Масло снова поступает в насосное колесо.
Таким образом, на лицо – замкнутая циркуляция масла. Плюсы и минусы гидромеханических решений Гидромеханические решения ценят за широкий диапазон регулирования передаточных чисел, возможность обеспечить бесступенчатое изменение параметров потока энергии, реверсирование, быстрое реагирование на изменение условий эксплуатации, ситуацию на дороге. Предоставляется возможность автоматизировать процесс переключения скоростей, установить полный контроль за фильтрацией крутильных колебаний.
Гидромеханические МТ очень популярны у сельскохозяйственных, коммунальных машин, автопоездов большой проходимости. Решение отлично подходит для передачи мощностного потока от ДВС на привод ведущих мостов. Распространена установка таких агрегатов и на карьерные самосвалы. Удаётся исключить динамические нагрузки на валы, превышение трения дисков.
Самые популярные и эффективные – гидромеханические автоматические трансмиссии.
Правда, при множестве достоинств, есть у них и недостатки:
- Отношение крутящего момента на ведомом звене по отношению к крутящему моменту на ведущем звене (то есть коэффициент трансформации) достаточно низок (не превышает 3).
- Есть сложности с нарастанием тормозного усилия (эта проблема остро чувствуется при вхождении в режим торможения ДВС.
- Высокая материалоемкость.
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.
Основным назначением трансмиссии является передача, регулирование пошагово, распределение по ведущим колесам крутящего момента от маховика двигателя. Условно, трансмиссию, по способу передачи можно поделить на:
В состав трансмиссии входят несколько узлов:
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:
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:
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. Такой вариант 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.
Гидравлическая трансмиссия
Вместо сухого трения механических МТ задействован гидротрансформатор. Для передачи крутящего момента применяются планетарные ряды, помогающие создать идеальные условия для реализации широкого спектра передаточных отношений. В том числе, такие решения не боятся сильной вибронагруженности.
Огромные преимущества решения:
- При переключениях передач не происходит разрыва потока мощности.
- Решение отлично обеспечивает передачу крутящегося момента.
- Для плавной работы с передачами не нужно прикладывать ударные усилия.
Но чтобы получить отдачу от агрегата с гидротрансформатором, приходится заботиться о монтаже своей гидромуфты для каждой передачи.
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.
Гидростатическая трансмиссия
ГСТ передаёт энергию вращения от ДВС к колесу или шнеку через насос с помощью направления рабочей жидкости к гидромотору.
Решение чаще всего монтируется на транспорте, если важно обеспечить большое передаточное число. Главные объекты, где устанавливаются МТ такого типа – зерноуборочные комбайны, дорожно-строительные машины, бульдозеры.
ГСТ не препятствует пробуксовке машин на вязких грунтах, а при движении вперед-назад легко обеспечить прямолинейность движения. Даже если отвал бульдозера максимально отпущен, то при медленном продвижении вперёд транспортное средство не глохнет. При работе на бульдозере это особенно ценно.
ГСТ не отличается высоким уровнем КПД, но ДВС у таких ТМ работает более экономично, если сравнивать с механической трансмиссией.
Электромеханическая трансмиссия
Электромеханическая трансмиссия – это решение с тяговым генератором, тяговым мотором (или несколькими моторами).
Объекты установки:
- cамосвалы большой грузоподъёмности,
- автобусы большой вместимости,
- транспорт высокой проходимости (вездеходы, уборочно-транспортные машины),
- гусеничные трактора,
- многозвеньевые поезда высокой проходимости,
- карьерные самосвалы
Главная особенность – энергия передаётся на генератор и при необходимости может использоваться повторно. Торможение происходит с возвратом энергии. Если монтирована аккумуляторная система, можно производить замедленное движение с отключенным ДВС. В электроэнергию может преобразовываться вся мощь ДВС.
Среди недостатков – внушительные габариты, высокая себестоимость, КПД ниже, нежели у механических систем.
Наиболее частые поломки трансмиссии
- Сильный шум при включении сцепления – «симптом» износа пружин (вилки, демпфера) или возникновение зазора в шлицевом соединении. Чаще всего решение проблемы – замена ведомого диска или пружин, но иногда достаточно просто основательней закрепить пружину вилки.
- Увеличение шума при выключении сцепления – сигнал о износе, повреждении подшипников вала КПП. Как правило, проблема решается заменой подшипника.
- «Смазанное» включение передач. Возникает как ответная реакция на износ многих деталей. Важна детальная диагностика и замена одной или нескольких деталей – пружин фиксаторов, шариков, «сухарей», шестерни, муфты, рычага выбора передач, блокирующих колец синхронизаторов.
- Из коробки передачи течёт масло. Чаще всего проблема – в износе сальников или уплотнительных прокладок, и они нуждаются в замене. Но проблема может быть и в ослаблении крепления картера или его крышек. В этом случае требуется регулировка крепежа (гаек).
- КПП издаёт гул, шум. Такое нередко бывает при недостатке уровня масла в коробке. И здесь важно понять причину утечки масла, устранить ее, а затем восстановить уровень масла до требуемых норм. Кроме того, проблема может быть связана с износом синхронизаторов, подшипников, шестерен. В этом случае требуется их замена.
- При подъёме транспортного средства в гору начинается пробуксовка. Переключение на пониженную передачу начинается раньше времени. Здесь, как и в предыдущем случае, причина чаще всего – падение уровня масла. Но нельзя исключать и одновременный износ манжет поршня и дисков муфты. Это может быть прямым стимулом к их замене.
- Cтук на холостом ходу ДВС. Это свидетельство окончания времени эксплуатации дисков фрикционных муфт. Решить проблему можно только их заменой.
Интерактивное обучение! На базе LCMS ELECTUDE доступен специальный обучающий курс-тренинг и тестовая система проверки знаний «Трансмиссия автомобиля».
29 учебных модулей – это отличные возможности для того, чтобы изучить устройство, принцип работы разных трансмиссий. Огромное внимание уделяется устройству и сервисному обслуживанию.
Чем отличается передний привод от заднего: разница, преимущества и недостатки каждого
Среди владельцев авто даже сегодня не утихают споры по поводу того, что лучше и чем отличается передний привод от заднего. Каждый приводит свои доводы, но не признает доказательств других автомобилистов. И на самом деле, определить наилучший тип привода среди двух доступных вариантов не уж легко. Здесь необходимо провести подробный анализ, сопоставить ключевые свойства и сделать акцент на недостатках каждого из приводов. Нельзя забывать, что привод выступает важным узлом любого автомобиля, поэтому каждый покупатель должен самостоятельно решить, какой тип подойдет именно ему. А для этого необходимо различать эти системы и знать их основные отличия.
Что такое привод и каким он может быть?
Изначально нужно определить, что же собой представляет этот узел, как он функционирует и каким может быть. Работающий автомобильный мотор при движении на дороге на колеса передает крутящий момент. На какие именно колеса машины «попадает» вращательная энергия, тот тип привода авто и является основным.
Привод автомобиля может быть задним, передним и полным. Последний вариант также делится на несколько типов в зависимости от количества осей у машины. Однако в нашей статье детальнее все-таки рассмотрим, чем отличается передний привод от заднего.
Итоговый выбор какого-либо типа из этих автомобильных приводов напрямую зависит от многих нюансов. Это вид и состояние дорожного покрытия, по которому планируется постоянно перемещаться, манера езды, которой отдает предпочтение сам водитель, марка выбранного авто, а также целый ряд других факторов. И только определив для себя такие мелкие особенности, можно ответить на вопрос, что лучше: передний или задний привод автомобиля.
Задний привод
Этот вариант трансмиссии представляет собой определенное устройство, в котором вращательное движение, что передается от двигателя, поступает только на задние колеса. В таких авто двигатель находится преимущественно в передней части. Затем располагается коробка переключения передач, карданный вал и задний мост, который и считается ведущим. Этот тип привода является классическим, ведь изначально у всех без исключения машин ведущими были только задние колеса. То есть в потоковом производстве были именно заднеприводные автомобили. Переднеприводные варианты машин «родились» и стали популярными значительно позже.
Популярными моделями машин с задним приводом считаются: Dodge Magnum, соплатформенник «Доджа» — Chrysler 300, «американец» Cadillac CTS, Jaguar S-Type, Lexus GS, «Опель Омега», Mercedes С-Class в кузове W203, «тройка» BMW в кузове Е30.
Плюсы заднеприводных машин
Машины с задним приводом, бесспорно, имеют много достоинств. Приведем некоторые факты о том, почему задний привод лучше переднего. Важнейшим и основным преимуществом заднеприводных автомобилей является их высокая продуктивность. Это означает, что, когда происходит нажатие на газ и машина начинает набирать обороты, вес переносится на заднюю часть, в итоге нагрузка на передние колеса значительно уменьшается. Это способствует увеличению сцепления ведущих колес с дорогой и снижает вероятность возникновения их пробуксовки, а особенно во время начала хода или резкого разгона.
Еще одно достоинство авто с задним приводом – более высокая управляемость «железным конем». Происходит это за счет того, что передние колеса только задают линию движения. У заднеприводных машин меньший радиус разворота. То есть на них намного легче входить в повороты, а также, благодаря более равномерному распределению массы авто, им намного проще управлять. Ну и еще одним неоспоримым плюсом автомобиля, у которого задний привод, является высокая комфортность езды за счет того, что в салоне почти не чувствуются вибрации от работающего мотора машины.
Минусы заднеприводных машин
К недостаткам этих авто причисляют высокий риск заноса в дождливую, туманную или снежную погоду, о чем уже мы говорили в статье выше: ведущие задние колеса чаще могут пробуксовывать на скользком или мокром дорожном покрытии. Кстати, из-за этой особенности авто с задним приводом применяют для занятий так называемым дрифтингом.
При поворотах автомобиля, у которого задний привод, двигателю нужно намного больше усилий, ведь поворачиваемые передние колеса как бы тормозят ход задних. Это также увеличивает занос машины. Стоит отметить, что устройство заднеприводных авто, а именно присутствие карданного вала, значительно уменьшает полезную свободную площадь в салоне машины. Ну и одним из значимых недостатков автомобилей с задним приводом считают их более сложную конструкцию. Это влечет за собой повышение окончательной стоимости ремонта транспортного средства. Как раз этот нюанс во многих случаях является основным при выборе авто, а потому разница между передним и задним приводом очевидна, поэтому первый вариант считается более востребованными.
Передний привод
В авто с передним приводом движущая сила мотора направляется только на передние колеса, которые являются одновременно направляющими и ведущими. Такие машины обладают более простым строением, благодаря чему купить их можно по более доступной цене.
Первые автомобили с передней трансмиссией возникли еще в начале прошлого века, например Cord L29, который был создан американской компанией Auburn Automobile в 1929 году. Эти элегантные модели были популярными за счет применения инноваций.
Плюсы машин с передним приводом
Помимо того что автомобили простые и купить их можно по более низкой стоимости, у них есть и другие плюсы. К ним относится значительная курсовая устойчивость машины и просторность салона, что достигается за счет отсутствия карданного вала и туннеля для него. Автомобиль с передним приводом менее расположен к заносам на скользкой дороге. Правда, выходить из таких затруднительных ситуаций специалисты советуют другим способом управления авто, нежели тем, у кого машина с ведущими задними колесами. Это означает, что лучшим вариантом станет нажатие на педаль газа и поворот руля в сторону заноса.
Минусы переднеприводных машин
Негативными сторонами таких машин принято считать отсутствие быстрого старта, ведь машина начинает буксовать по причине увеличенной нагрузки именно на передние колеса. Из-за того что они одновременно выполняют два действия, их устройство более подвержено изнашиванию, поэтому требует более частых ремонтных работ. По этой же причине угол поворота автомобиля с передним приводом уменьшается. Ну и еще в таких авто более ощутимыми становятся вибрации, которые появляются из-за работы двигателя, а при разгоне руль заметно дрожит (если отсутствует гидроусилитель руля).
Какой привод безопаснее?
Многие специалисты постоянно ведут споры, чем отличается передний привод от заднего. Управлять переднеприводным авто намного проще, и его труднее пустить в занос. Исходя из этого, в качестве своего первого автомобиля лучше всего покупать «железного коня» с передним приводом.
С другой стороны, занос заднеприводной машины легко исправляется сбросом газа – если вы отпустите газ, то авто вернется на заранее заданную траекторию.
Преимущества заднего привода перед передним в данной ситуации очевидны. Ведь для выхода из заноса на переднем приводе нужно гораздо больше опыта и мастерства. Чтобы выйти из такой ситуации на заднем приводе, нужно лишь отпустить педаль газа. Специалисты говорят, что задний привод сразу же показывает водителю всю небезопасность скользкой дороги. А передний привод до последнего момента скрывает ее от водителя. Несмотря на это, даже для заднего привода есть свой предел скорости, после которого ее сброс не способен стабилизировать движение машины.
Автомобиль с каким приводом самый проходимый?
Перед тем как определить, какой привод лучше — передний или задний, рассмотрим особенности устройства. Изначально отметим, что ведущие колеса у машин с передним приводом больше прижаты к земле под большой массой двигателя, что снижает пробуксовки. Также ведущие колеса у машин с передним приводом рулевые, благодаря чему водитель может задавать направление тяги.
При пробуксовке ведущих колес водитель переднеприводной машины может передними колесами вытянуть машину из снежного плена. Задние колеса при этом будут следовать по той же траектории, что и передние. Так какой привод лучше — передний или задний — зимой? Второй вариант привода в этой ситуации ведет себя хуже – заднюю часть машины начинает сносить, и контролировать этот процесс довольно сложно.
Подъем
Чем отличается передний привод от заднего при подъеме по дороге с большим уклоном? Авто с первым типом трансмиссии на скользкий подъем взбирается намного увереннее, чем второй вариант. Ведущие передние колеса могут буксовать, но все-таки они тянут авто на подъем, а задний привод в такой ситуации начинает буксовать и разворачивает авто, как бы вы ни держали руль. Королем скользких и крутых подъемов, безусловно, считается «его величество» полный привод, который тянет машину без пробуксовок.
Какая машина быстрее разгоняется?
Разница заднего и переднего привода состоит в том, что на сухом асфальте заднеприводное авто разгоняется в разы быстрее переднеприводных машин. При разгоне масса автомобиля переносится на заднюю ось, при этом передние колеса разгружаются. Поэтому передний привод при разгоне допускает сильные пробуксовки.
Какой привод все-таки лучше?
Рассмотрев отличия заднего привода и переднего привода, можно сделать вывод, что второй тип выигрывает по многим показателям. Также он выгоднее по расходу топлива. В среднем езда на машине с передним приводом экономичнее передвижения на авто с задним приводом. Разница может достигать 7 %.
В заднеприводных авто нет приводных валов, поэтому наибольший радиус поворота рулевых колес будет больше, а угол разворота – меньше, что очень уместно в условиях города.
Объективно сказать, какой привод лучше – передний или задний, на самом деле затруднительно. Многие компании-производители отмечают, что переднеприводные машины в изготовлении намного дешевле. Поэтому они сбываются по более доступным ценам.
Более низкая стоимость – это основное преимущество переднего привода перед задним. Можно смело сказать, что благодаря низкой стоимости первый тип трансмиссии считается самым распространенным. Переднеприводные автомобили производятся чаще, чем с машины с задним и полным приводом вместе взятые. Второй причиной большой популярности переднего привода является его простота в использовании на скользкой дороге.
Переднеприводные авто намного доступнее, экономичнее. Они конструктивно простые и менее требовательные к мастерству водителя. Задний привод специалисты рекомендуют использовать только в том случае, если у вас есть приличный опыт вождения за плечами и теперь вы хотите не просто водить авто, а получать массу удовольствия от самого процесса управления машиной.
Поведение машины на поворотах
Отличие в управлении авто на поворотах будет обусловлено различным строением. Переднеприводные машины несут на себе достаточно большую нагрузку и приводят в движение всю конструкцию авто. Чтобы выполнять все возложенные на них обязанности, передние колеса оснащены различными узлами и деталями, которые занимают очень много места под капотом и рядом со ступицами. Из-за этих технологических особенностей колеса автомобиля с передним приводом не обладают такой амплитудой поворота, как заднеприводные машины. Поэтому первый вариант автомобилей в повороте имеют тенденцию к распрямлению, что приводит к заносу передней оси, особенно на скользком или мокром дорожном покрытии.
Заднеприводные машины, наоборот, за счет большего угла поворачиваемости колес, легко входят в повороты. Однако, если при движении на высокой скорости прибавлять газ, задняя ось может не справиться с высоким крутящим моментом. По итогу колеса будут проскальзывать, утрачивая сцепление с дорогой.
Машины с задним и передним приводом обладают многими преимуществами и недостатками. В разных ситуациях эти автомобили ведут себя по-разному. Поэтому управлять ими следует определенным образом. Мы пришли к выводу, что главное не то, с каким приводом у вас автомобиль, а как вы им можете управлять.
Итак, теперь вы знаете, какие авто лучше — с передним или задним приводом. Плюсы и минусы обоих типов трансмиссии рассмотрены в статье.
Источник https://sto-tolyatti.ru/tehobsluzhivanie/transmissiya-avtomobilya-eto.html
Источник https://r-ro.ru/transmissiya/shema-transmissii-zadneprivodnogo-avtomobilya.html
Источник https://fb.ru/article/470695/chem-otlichaetsya-peredniy-privod-ot-zadnego-raznitsa-preimuschestva-i-nedostatki-kajdogo
Источник