Призначення і схеми трансмісій

Призначення. Трансмісія автомобіля призначена для передавання крутного моменту від двигуна до ведучих коліс. При цьому передаваний крутний момент змінюється за величиною і розподіляється у певному співвідношенні між ведучими колесами.

Крутний момент на ведучих колесах автомобіля залежить від передаточного числа трансмісії, яке дорівнює відношення кутової швидкості колінчастого вала двигуна до кутової швидкості ведучих коліс. Передаточне число трансмісії вибирається залежно від призначення автомобіля, параметрів його двигуна і потрібних динамічних якостей.

Трансмісії за способом передачі крутного моменту поділяють на механічні, гідравлічні, електричні і комбіновані (гідромеханічні, електромеханічні). На сучасних автомобілях найпоширеніші механічні трансмісії, в яких передавальні механізми складаються із жорстких, що не деформуються, елементів (металевих валів і шестерень). На автобусах Лікинського і Львівського заводів, легкових автомобілів VW, BMV, Volvo та ін.,а також на великовантажних автомобілях БелАЗ застосовуються гідромеханічні трансмісії з автоматизованим перемиканням передач. Частина великовантажних автомобілів БелАЗ мають електромеханічну трансмісію з мотор-колесами.

Схеми трансмісій автомобіля. Вона визначається його загальним компонуванням: розміщення двигуна, кількістю і розташуванням ведучих мостів, видом трансмісії та колісною формулою. У колісній формулі автомобіля перша цифра показує загальне число коліс, а друга – число ведучих коліс.

Автомобілі з механічною трансмісієюі колісноюформулою 4 × 2 мають найчастіше переднє розташування двигуна, задні ведучі колеса і центральне розміщення агрегатів трансмісії (автомобілів ЗИЛ-4314, МАЗ-5335, ГАЗ-3110, ГАЗ-3307 та ін.). Куди входять: зчеплення 2, коробка передач 3 (мал., а) карданна передача 4, у ведучому задньому місту 5 розташовані: головна передача, диференціал та півосі.

Істотні відмінності має трансмісія передньоприводного автомобіля (ВАЗ-2108, VW, BMV, Volvo) з колісною формулою 4 х 2 (мал.., б). Особливістю цієї схеми є виконання ведучим переднього моста з керованими колесами. Це потребувало об’єднання в єдиний силовий агрегат двигуна 1, зчеплення 2, коробки передач 3, механізмів ведучого моста 5 (головну передачу і диференціал), карданних шарнірів 6 однакових кутових швидкостей, з’єднаних з передніми керованими колесами.

На мал.., в показана схема трансмісії автомобіля з переднім і заднім ведучими мостами (автомобіль ГАЗ-66, УАЗ-3151). Характерною особливістю цієї схеми є застосування в трансмісії роздавальної коробки 7, яка через проміжні 9 карданні вали передає крутний момент передньому 8 і задньому 5 ведучим мостам. У роздавальній коробці є пристрій для включання і виключання переднього моста і додаткова знижувальна передача, що дає змогу значно збільшити крутний момент на колесах автомобіля в разі потреби.

 

Мал... Схеми трансмісії автомобілів:

а – задньоприводного з колісною формулою 4 х 2; б – передньоприводного з такою самою колісною формулою; в – передньо і задньоприводного з колісною формулою 4 х 4; г – те саме, але з колісною формулою 6 х 4;

1 – двигун; 2 – зчеплення; 3 – коробка передач; 4 – карданна передача; 5 –- ведучий задній (передній) міст; 6 – шарніри однакових кутових швидкостей; 7 – роздавальна коробка; 8 – ведучий передній міст; 9 – проміжний карданний вал; 10 – ведучий середній міст; 11 – карданний вал привода заднього моста.

 

Схема механічної трансмісії тривісних вантажних автомобілів КамАЗ показано на мал.., г. Тут середній 10 і задній 5 мости ведучі. Крутний момент до них передвється одним карданним валом 4, а в головній передачі середнього моста передбачено міжосьовий диференціал і прохідний вал, який передає крутний момент на карданний вал 11 привода заднього моста. В інших схемах трансмісій тривісних автомобілів (Урал-4320) крутний момент до ведучих мостів може передаватись окремо карданними валами від роздавальної коробки.

Схеми гідромеханічних трансмісій передбачають об’єднання в єдиному блоці двигуна й гідромеханічної коробки передач, крутний момент від якої передається ведучим колесам через карданний вал і механізми заднього моста, як у звичайній механічній трансмісії.

На автомобілях (БалАЗ) з електромеханічною трансмісією дизельний двигун приводить в обертання генератор постійного струму, енергія від якого передається проводами в електродвигуни коліс. Колісний електродвигун монтують в ободі колеса разом із знижувальним механічним редуктором. Така конструкція називається електромотор-колесом.

 

Зчеплення

 

Призначення і класифікація

Зчеплення служить для короткочасного роз’єднання колінчастого вала двигуна з коробкою передач та плавного з’єднання їх, що потрібно в разі перемикання передач і рушання автомобіля з місця. Крім цього зчеплення захищає трансмісію від динамічних перевантаженнях, які виникають при різкому гальмуванні з включеним зчепленням та при різкому з’єднанні двигуна з трансмісією.

По принципу дії зчеплення поділяють на: фрикційні, гідравлічні (гідромуфти) і електромагнітні.

Дискові фрикційні зчеплення по числу ведених дисків можуть бути одно-, дво-, і багатодискові. В механічних трансмісіях застосовують одно-, і дво- дискові зчеплення.

В гідромеханічній трансмісії застосовують гідромуфти та гідротрансформатори.

Загальна будова і принцип дії зчеплення. Фрикційне дискове зчеплення складається з механізму і приводу вимикання. Механізм зчеплення складений на маховику 1 двигуна, а привод- на не обертових деталях установлених на рамі або кузові автомобіля.

Механізм зчеплення складається із ведучої і веденої частини, натискного механізму і механізму вимикання.

Ведуча частина однодискового зчеплення (рис.1а) має маховик 2, натискний диск 4, кожух 6 зчеплення і направляючі пальці 17. Ведена частина однодискового зчеплення має ведений диск 3 з фрикційними накладками із пересованого азбесту чи мідно-азбестової плетенки і ведучий вал 11 коробки передач. Натискний механізм складають натискні пружини 16, установлені в кожусі. Натискні пружини можуть бути циліндричними або діафрагмовими. Циліндричні пружини рівномірно розташовують по периферії диска, а діафрагмову пружину встановлюють одну. В склад механізму вимикання зчеплення входять відтискні пальці 7, опори 8 відтискних важелів, відтискні важелі 9, муфта 10 вимикання зчеплення, педаль 12, тяга 13 педалі, вилка 14 вимикання, відтяжна пружина 15. Усі деталі зчеплення розміщені всередині картера маховика і картера 5 зчеплення.

При ввімкненому зчепленні крутний момент від колінчастого вала 1 через маховик 2 і натискний диск 4 завдяки тертю передається затиснутому між ними веденому диску 3, маточини якого мають шліцьове з’єднання з ведучим валом 11 коробки передач. Для вимикання зчеплення натискають на педаль 12, яка через тягу 13, вилку 14 і муфту 10, а також важелі 9 і пальці 7 відводить назад натискний диск 4. При цьому пружини 16 стискаються і звільняють ведений диск 3, по обох сторонах якого утворюються зазори. При плавному відпусканні педалі 12 пружини 16 повертають всі деталі механізму вимкнення в їх початкове положення, тобто пружини 16 поступово притискають натискний диск 4 до веденого диску 3, а потім - до поверхні маховика.

В дводисковому зчепленні (рис.1б) ведуча частина складається з маховика і двох дисків 22 і 23, а ведена – з двох дисків 22 і 24. Для забезпечення необхідних зазорів між ведучими і веденими дисками в ввімкнутому стані (тобто для “частоти” ввімкнення) слугує відтискна пружина 19 і регулювальний болт 20 проміжного диска.

 

 

Рис.1 а – однодискове зчеплення; б – дводискове зчеплення;

1 – колінчастий вал двигуна; 2 – маховик; 3 – ведений диск з фрикційними накладками; 4 – натискний диск; 5 – картер зчеплення; 6 – кожух зчеплення; 7 – відтискний палець; 8 – опора відтискного важеля; 9 – відтискний важіль; 10 – муфта вимкнення зчеплення; 11 – ведучий вал коробки передач; 12 – педаль; 13 – тяга; 14 – вилка вимикання; 15 – відтискна пружина; 16 – натискна пружина; 17 – напрямний палець; 18 – роликовий підшипник; 19 – відтискна пружина проміжного диска; 20 – регулювальний гвинт проміжного диска; 21 – натискний ведучий диск; 22 – задній ведений диск; 23 – проміжний ведучий диск; 24 – передній ведений диск.

 

Розглянутий на схемах фрикційного зчеплення привод вимикання є механічним. Він складається з педалі, важелів та тяг. На легкових автомобілях та сучасних вантажних автомобілях і автобусах тепер застосовують гідравлічний привід. У такому приводі зусилля від передачі до механізму зчеплення передається рідиною, що міститься в гідро циліндрах і трубопроводах. На вантажних автомобілях (МАЗ, КамАЗ) для полегшення керування зчепленням у приводі вимикання застосовують пневматичний підсилювач.