НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ТРАНСМИССИЙ.

НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ТРАНСМИССИЙ.

Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. При передаче крутящего момента происходит его изменение и распределение между ведущими колесами. Изменение крутящего момента в трансмиссии можно оценивать ее передаточным числом, равным отношению частот вращения коленчатого вала двигателя и ведущих колес, если не учитывать потери энергии в трансмиссии.

Разделив крутящий момент, подведенный к ведущим колесам, на радиус колес, получим силу тяги Рт, т. е. силу, обеспечивающую движение автомобиля в результате взаимодействия колес с дорогой.

Сила тяги затрачивается на преодоление сил сопротивления движению:

-силы сопротивления качению колес;

-силы сопротивления воздуха;

-силы сопротивления подъему;

-силы сопротивления разгону.

Сумма сил сопротивления движению может меняться в широких пределах в зависимости от условий движения. Соответственно должна изменяться сила тяги на ведущих колесах, главным образом вследствие изменения крутящего момента в трансмиссии. Сила тяги ограничивается сцеплением ведущих колес с дорогой. Максимальная сила тяги равна произведению коэффициента сцепления колеса с дорогой на сцепной вес, т. е. на часть веса автомобиля, приходящуюся на ведущие колеса.

Наибольшая сила тяги может быть реализована при наличии на автомобиле привода ко всем колесам. Трансмиссии по характеру связи между двигателем и ведущими колесами разделяют на механические, гидрообъемные, электрические и комбинированные (гидромеханические, электромеханические).

Наибольшее распространение на современных автомобилях получили механические трансмиссии, которые могут быть выполнены по различным схемам в зависимости от назначения автомобиля, расположения на нем двигателя и ведущих колес.

Для оценки трансмиссии и для характеристики автомобиля применяют колесную формулу.

Механические трансмиссии. Для автомобилей с колесной формулой 4х2 наиболее часто применяется схема с передним размещением двигателя, задними ведущими колесами и с центральным относительно продольной оси расположением основных частей трансмиссии (ВАЗ-2105 -07 «Жигули», ГАЗ-3102 «Волга», ГАЗ-3307, МАЗ-5335 и др.). Крутящий момент от двигателя 1 (рис. 1) через сцепление 2 передается к коробке передач 3. В коробке передач крутящий момент изменяется в соответствии с включенной передачей. Водитель выбирает передачу в зависимости от условий движения. Сцепление и коробка передач обычно конструктивно объединены в один блок с двигателем, образуя силовой агрегат. От коробки передач крутящий момент через карданную передачу 4(рис. 1) передается к главной передаче б, в которой он увеличивается, и далее через дифференциал 7 и полуоси 8 подводится к ведущим колесам. Дифференциал распределяет момент между правым и левым колесами (моменты Мп и Мл).

Рис. 1

Главная передача, дифференциал и полуоси, размещенные в общем картере, составляют ведущий мост 5.

Механические трансмиссии легковых автомобилей с колесной формулой 4х2 часто выполняют по другой схеме: с расположением двигателя, сцепления и коробки передач непосредственно у ведущего моста: задние ведущие колеса и двигатель сзади, как у автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец» (рис. 2, а) или передние ведущие колеса и двигатель впереди, как у автомобиля ВАЗ-2110 (рис. 2 б).

Рис.2

При такой схеме трансмиссии не нужна карданная передача между коробкой передач и ведущим мостом. Привод ведущих колес осуществляется не полуосями, а карданными передачами.

В приводе к ведущим управляемым колесам устанавливают

карданные шарниры б равных угловых скоростей. На рис. 2в показана механическая трансмиссия автомобиля 4х4. По сравнению с трансмиссией автомобиля 4 х 2 в нее дополнительно входят раздаточная коробка 7, от которой крутящий момент подводится как к переднему, так и к заднему ведущим мостам отдельными карданными передачами 4. Передний ведущий мост кроме главной передачи, дифференциала и полуосей в приводе колес имеет карданные шарниры 6, которые обеспечивают возможность подведения крутящего момента к передним ведущим управляемым колесам. Иногда в раздаточных коробках устанавливают межосевой дифференциал 8 (рис. 2 д), распределяющий крутящий момент между ведущими мостами в определенной пропорции.

В механических трансмиссиях трехосных автомобилей крутящий момент к промежуточному и заднему ведущим мостам может подводиться одним общим валом (рис. 2 г) или раздельно двумя валами (рис.2 д). В первом случае главная передача про межуточного моста имеет проходной ведущий вал. В раздаточных коробках трехосных автомобилей со всеми ведущими колесами предусмотрено устройство для выключения привода переднего моста (ЗИЛ-131) или установлен межосевой дифференциал («Урал-375»), распределяющий крутящий момент в определенной пропорции между передним и двумя другими ведущими мостами. При раздельном приводе промежуточного и заднего мостов раздаточная коробка может иметь межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент между этими двумя мостами. В трансмиссиях некоторых трехосных автомобилей, выполненных по схеме (рис. 2 г), межосевой дифференциал иногда установлен в картере промежуточного моста (КамАЗ-5320).

Все более широкое распространение на автомобилях получают гидромеханические коробки передач, в которые входят гидротрансформатор и механическая коробка передач. Гидротрансформатор устанавливают вместо сцепления. Крутящий момент от гидротрансформатора передается к механической коробке передач, в которой передачи включаются с помощью фрикционных механизмов (ЗИЛ-114, БелАЗ-540, автобусы ЛиАЗ-677 и др.). Такая трансмиссия называется комбинированной (гидромеханической).

Гидрообъемные и электрические трансмиссии. Структурные схемы таких трансмиссий одинаковы. В первом случае насос 9 (рис. 2 е), приводимый в работу от двигателя внутреннего сгорания, соединен трубопроводами с гидромоторами 10,валы которых соединены с ведущими колесами автомобиля.

Гидростатический напор жидкости, создаваемый насосом, реализуется в виде крутящего момента на валах гидромоторов. В электрических трансмиссиях двигателем внутреннего сгорания приводится в работу генератор 9 (рис. 2 е), ток от которого поступает к электродвигателям 10. Ведущие колеса с гидромоторами или электродвигателями, устанавливаемыми в них. называют гидромотор-колесами или электромоторколесами. При применении быстроходных гидромоторов и электродвигателей в ведущих колесах используют зубчатые понижающие передачи — колесные редукторы.